CC BY
100
строительная теплофизика и энергосбережение
Повышение энергоэффективности жилых зданий в процессе реновации жилищного фонда
С.Н. Овсянников, Т.Ю. Овсянникова
Томский государственный архитектурно-строительный университет
В реализации национального приоритетного проекта «Доступное и комфортное жилье — гражданам России» основное внимание уделяется обеспечению доступности жилья для населения. Между тем проблема обеспечения комфортности жилья стоит не менее остро. Комфортность жилья (в терминологии Программы Организации Объединенных Наций по населенным пунктам ООН-ХАБИТАТ (UNHABITAT) — адекватность жилья) — это способность жилья удовлетворить потребности человека в соответствии с современными требованиями и обеспечить ему комфортные условия жизнедеятельности.
Поэтому современное общество признает в числе базовых прав человека право на адекватное жилище, то есть жилище, соответствующее потребностям современного человека. Право человека на адекватное жилище было подтверждено в «Декларации о городах и других населенных пунктах в новом тысячелетии», принятой Генеральной Ассамблеей ООН1 . Право на адекватное жилище признано в 70% стран мира2.
Жилищный фонд России в целом далеко не соответствует мировым представлениям о комфортном жилье. Например, удельный вес общей площади жилищного фонда России, оборудованной одновременно водопроводом, канализацией, отоплением, горячим водоснабжением, газом или напольными электроплитами, составляет лишь около 60 %; 6,2 % — ветхий и аварийный жилищный фонд. Более 86,4 % жилищного фонда России было построено до 1995 г.3 Для этого жилищного фонда характерно катастрофическое нарастание физического и функционального износа, практически весь этот жилищный фонд требует тех или иных реновационных мероприятий:
— жилищный фонд постройки до 1920 г. составляет 2,9% всего жилищного фонда. Это преимущественно ветхие или аварийные здания, которые нуждаются в серьезных реновационных мероприятиях: памятники архитектуры подлежат реставрации, ветхие и аварийные объекты, представляющие угрозу жизни людей, подлежат сносу;
— жилищный фонд постройки до 1945 г. составляет 5,2%, и имеет 80—100% физического износа — как правило, подлежит сносу, так как зани-
1 Declaration on Cities and Other Human Settlements in the New Millennium / UN-HABITAT, General Assembly, New York, 6-8 June 2001 [Электронный ресурс] : http://www.unhabitat.org/ istanbul+5/declaration_cities.htm.
2 The State of the World’s Cities Report / Published by the UNHABITAT. — Nairobi, 2001 [Электронный ресурс] : http:// www.unhabitat.org/istanbul+5/br.htm.
3 Жилищное хозяйство и бытовое обслуживание населения России: Стат. сб. 2007. [Электронный ресурс] : http://www.gks.ru.
мает ценные в градостроительном отношении территории;
— жилищный фонд послевоенной застройки до 1970 г. — 32,7%, представлен, преимущественно, небольшими 2—3-этажными жилыми зданиями, конструктивные элементы и инженерные системы которых пришли в полную эксплуатационную непригодность и требуют замены одновременно с комплексной реконструкцией всего здания;
— жилищный фонд периода индустриального домостроения 1970-х—1995-х годов составляет до 45,6% существующего жилищного фонда. Этот жилищный фонд представлен, в основном, крупнопанельными и кирпичными многоэтажными жилыми домами, которые возводились на основе индустриальных методов, и характеризуется не только значительным физическим износом (неудовлетворительным состоянием наружных стен, ненадежной гидро- и теплоизоляцией, изношенностью инженерных систем и коммуникаций), но и функциональным износом (устаревшие планировочные решения, малые габариты жилых и вспомогательных помещений). Главной проблемой этого жилищного фонда является то, что наружные ограждающие конструкции обладают недостаточными, в 2—3 раза меньшими против европейских норм, теплоизолирующими свойствами. В то же время большая часть этих зданий имеет значительный запас прочности и нуждается в комплексной реновации с осуществлением теплозащитных мероприятий.
Острота проблемы реновации жилищного фонда в разных городах России различна и зависит от возраста поселения, климатических условий и особенностей территории, от принятых градостроительных концепций, качества управления жилищным фондом и т.д. Для Сибири актуализация проблемы реновации жилищного фонда несомненна, так как общие показатели адекватности жилища в Сибири хуже, чем в целом по России. Жилищный фонд Сибирского федерального округа составляет 395,5 млн. кв. метров, доля фонда с процентом износа более 65% составляет 44,5%, в то время как в среднем по России 33%.
Для условий сибирского климата комфортное жилье — это, прежде всего, жилье теплое, обеспечивающее защиту человека от неблагоприятных воздействий окружающей среды. Климатические условия Сибири имеют расчетные зимние температуры наружного воздуха ниже —38°С при продолжительности отопительного периода от 220 до 365 дней в году. Расчетный показатель «Градусо-сутки отопительного периода» составляет от 6000 до 12000 °С-сут.
В Сибирском федеральном округе 88,4% жи-
строительная теплофизика и энергосбережение
лищного фонда построено до 1995 г., до введения новых нормативов теплозащиты зданий. Сопротивление теплопередаче стеновых конструкций в 95% жилых зданий не превышает 1,2 м2 оС/Вт при требуемых СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» для стен и чердачных перекрытий от 3,5 до 7,2 м2 оС/Вт.
В структуре платежей населения за жилье 72,3% составляют коммунальные услуги, из которых основная доля падает на отопление и горячее водоснабжение. Темпы роста тарифов на отопление и горячее водоснабжение в последние годы составляют 17...20% и значительно превышают темпы инфляции. Около 30% семей получают субсидии из местных бюджетов. Из общего объема теплопотребления на жилые здания в сибирских городах (на примере г. Томска) приходится 42,5%, в то время как теплопотребление промышленных объектов составляет всего 23,5%.
Анализ структуры и состояния жилищного фонда в г. Томске позволил выявить ряд типичных для средних и больших городов характеристик жилой застройки. Кварталы, застроенные домами первого поколения массового домостроения, преимущественно сосредоточены в зоне «ближней периферии». Значительная часть такой застройки примыкает или входит в центральные районы города и характеризуется весьма развитой городской инфраструктурой. В то же время, плотность застройки подобных кварталов составляет 4000-8000 кв. м/га, что значительно ниже оправданных экономически и технически современных норм и требований. Этим обусловлено нерациональное использование городских земель, увеличение расходов на инженерные коммуникации и благоустройство застраиваемых территорий, на прокладку магистралей и улиц, транспортных сетей.
В жилищном фонде г. Томска более 600 объектов были построены в первый период массовой индустриальной застройки, из них 580 жилых домов относятся к первым массовым сериям жилых домов (серии 447, 464, 467). Общая площадь жилых домов первых массовых серий в г. Томске составляет 1817 тыс. кв.м. Это 25 жилых кварталов города площадью 600 га, в которых проживает почти 30% населения г. Томска.
Типовые пятиэтажные дома, сыгравшие существенную роль в решении жилищной проблемы во второй половине прошлого столетия, в силу изменившихся условий уже не отвечают многим современным требованиям. Данные дома имеют невысокий архитектурно-планировочный стандарт малогабаритных квартир, низкое качество строительноотделочных работ, неудовлетворительные эксплуатационные характеристики конструкций, однообразный внешний облик зданий и застройки.
Средний нормативный физический износ жилых домов первых массовых серий составляет 29,3%, из них 255 домов имеют износ более 30%. В связи с хроническим невыполнением планово-предупредительных ремонтов фактический физический износ по многим зданиям значительно выше нормативного.
Несмотря на то, что капитальные конструкции зданий далеко не исчерпали свой физический ресурс, инженерное оборудование во многих домах требует полной замены, ограждающие конструкции не соответствуют современным теплотехническим требованиям, что приводит к неоправданным расходам тепловой энергии. Особенно неудовлетворительно состояние наружных ограждающих конструкций, конструкций кровель, оконных заполнений и перекрытий подвалов пятиэтажных зданий. Натурные обследования показывают ненадежность их гидро- и теплоизоляции, приводящую к постоянным протечкам и промерзаниям. Конструктивные решения стыков стен с оконными блоками не обеспечивают их герметичности, недостаточна теплозащита существующего двойного остекления окон. Теплопотребление в расчете на квадратный метр составляет, по данным Департамента ЖКХ Администрации г. Томска, от 0,18 до 0,48 Гкал/на кв.м. в год.
Инженерные системы и оборудование зданий, построенных в 60—70-х годах, по существу находятся в изношенном состоянии и морально устарели. Так, однотрубная разводка систем отопления не позволяет обеспечить установку поквартирных систем учета и регулирования потребляемой тепловой энергии, неэффективны эксплуатируемые вентиляционные системы зданий, в которых не предусматривается регулирование воздухообмена и рекуперация выбрасываемого вместе с воздухом в атмосферу тепла. Так называемая «открытая» схема горячего водоснабжения, при которой вместо горячей питьевой воды из крана течет теплоноситель, приводит к дополнительному расходу тепловой энергии в среднем 0,75 Гкал/на одну квартиру в год. Требуют замены и санации квартальные инженерные сети.
Таким образом, значительные эксплуатационные расходы, затраты на текущие и аварийные ремонты жилищного фонда первых массовых серий застройки, низкая теплоэффективность ограждающих конструкций, не отвечающая современным требованиям, значительный износ инженерных систем зданий требуют реализации эффективных мероприятий по обновлению жилищного фонда на основе комплексной реконструкции жилых зданий первых массовых серий.
Реновация жилищного фонда на основе комплексной реконструкции является условием эффек-
строительная теплофизика и энергосбережение
тивного использования жилищного фонда первых массовых серий, поскольку позволяет не только устранить физический и функциональный износ жилых зданий, значительно снизить эксплуатационные расходы по текущему, капитальному и аварийному ремонту, но и обеспечить прирост площади жилья за счет надстройки мансардных этажей.
В 2007 г. в г. Томске под руководством авторов была разработана и принята к реализации городская целевая программа «Реконструкция жилых зданий первых массовых серий в г. Томске». На основе анализа отечественной и зарубежной практики реконструкции жилых домов первых массовых серий были определены основные подходы к ее реализации:
а) по конструктивным решениям:
— реконструкция с увеличением физического объема и общей площади здания за счет надстроек этажей и мансард, вставок и пристроек к существующим домам;
— реконструкция без увеличения физического объема и общей площади здания;
б) по организационным решениям:
— реконструкция с временным отселением или переселением жильцов дома;
— реконструкция без отселения жильцов дома.
В качестве базового варианта реконструкции в
программе выбран вариант, предусматривающий увеличение физического объема и общей площади здания за счет надстройки мансардных этажей, осуществляющийся без расселения жильцов.
Программой предусматривается реновация жилого здания на основе комплексной реконструкции, включающей следующий комплекс реконструктивных и ремонтных работ:
— надстройку дополнительных этажей и мансард;
— усиление или частичную замену несущих конструкций;
— замену окон и наружных дверей с установкой воздухообменных клапанов в откосах проемов;
— утепление ограждающих конструкций с устройством фасадной системы;
— частичную перепланировку помещений;
— реконструкцию инженерных коммуникаций и оборудования;
— установку систем учета и регулирования ресурсопотребления (водосчетчики, теплосчетчики и т.д.);
— пристройку дополнительных помещений;
— установку автономных систем жизнеобеспечения;
— ремонт внутренних помещений подъездов, подвалов и мест общего пользования;
— пристройку второго тамбура.
В основу механизма реализации Программы положен принцип экономической целесообразнос-
ти и заинтересованности всех участников процесса реконструкции, система отношений, прав, обязанностей и взаимных гарантий которых строится на единой нормативно-правовой основе.
Реализация программы реконструкции жилищного фонда позволит обеспечить комплексное решение целого ряда социально-экономических проблем, в частности:
проблемы энергосбережения при эксплуатации жилищного фонда посредством устройства теплоэффективных ограждающих конструкций, монтажа регулируемых систем отопления;
проблемы снижения стоимости реконструкции существующего жилья за счет совмещения процессов строительства (надстройка мансардных этажей), реконструкции и капитального ремонта зданий в единый процесс, исключения затрат на освоение и обустройство объектами инженерной и социальной инфраструктуры на новых территориях;
социальных проблем за счет повышения качества жилища и создания качественной жилой среды, включая сохранение для всех жителей кварталов вторичной застройки привычных для них мест проживания;
градостроительных проблем — увеличение плотности застройки и повышение эффективности использования освоенных селитебных территорий за счет вторичного вовлечения в инвестиционные ресурсы земельных участков, уже использованных ранее под застройку кварталов с объектами инженерной инфраструктуры; продление срока эксплуатационной пригодности конструкций, сокращение межремонтных сроков, продление жизненного цикла жилых зданий;
экологических проблем — снижения ресурсопотребления существующего жилищного фонда за счет ресурсосберегательных мероприятий, реализуемых при реконструкции и модернизации существующих жилых зданий, снижения экологического ущерба от утилизации строительных отходов, возникающих при сносе существующих жилых зданий; снижения количества вредных выбросов в атмосферу и вредных отходов, образуемых при производстве сэкономленной тепловой и электроэнергии.
Немаловажным, с точки зрения устойчивого социально-экономического развития территории, является и то, что реконструкция и модернизация жилья позволяют сдерживать процессы жилищной сегрегации. Утрата жилищем значительной части своих функций и обветшание жилищного фонда приводит к появлению деградирующих территорий, концентрации на этих территориях населения с низкими доходами и соответствующими негативными социально-экономическим проявлениям. Реконст-
строительная теплофизика и энергосбережение
рукция жилых зданий, возвращая жилищам утраченные потребительские свойства, способствует сохранению этих жилищ в сегменте рынка качественного жилья.
Таким образом, комплексная реконструкция позволяет обеспечить градостроительными средствами благоприятную среду жизнедеятельности населения при одновременном ограничении вредного воздействия строительной и иной хозяйственной деятельности на окружающую природную среду в интересах настоящего и будущего поколений.
В рамках реализации программы проведены комплексные теплотехнические и конструктивные обследования жилых зданий и разработаны два пилотных проекта реконструкции жилых домов: кирпичного — серии 447 и крупнопанельного — серии 464. В процессе обследований выявлены незначительные (12...20%) запасы несущей способности оснований, повреждения балконных плит и козырьков и вполне удовлетворительное состояние стыков конструкций в крупнопанельном доме. Учитывая небольшие запасы несущей способности, в качестве базового варианта принята надстройка мансарды в один уровень из деревянных конструкций в виде рамы с верхним ригелем в виде фермы, имеющей проходные габариты. В результате помещение мансарды защищено от внешней среды не только собственными ограждающими конструкциями, но и сверху — чердачным помещением, а с боков
— воздушными пазухами. Такая конструкция позволяет обеспечить высокое качество микроклимата на мансарде и защиту ее от шума дождя. Окна при большом количестве осадков в виде снега предпочтительнее устраивать в люкарнах, т.е. на вертикальных плоскостях мансарды.
В общей стоимости комплексной реконструкции жилого здания надстройка мансарды составляет около 25 тысяч рублей на кв. метр. Капитальный ремонт инженерных систем здания с установкой современного узла учета и управления, утепление фасада с заменой окон, пристройка выносного тамбура с колясочной и косметический ремонт лестничной клетки по смете составляют около 4 тысяч рублей на кв. метр существующей пятиэтажки. Общая стоимость комплексной реконструкции в расчете на 60-квартирную пятиэтажку составляет 22.25 млн. рублей, из них половина может быть компенсирована за счет реализации дополнительных 500 кв. метров жилья на мансарде.
Энергетическая эффективность комплексной реконструкции достигается за счет усиления теплозащиты стен, окон и покрытия здания, устройства воздухообменных клапанов, позволяющих регулировать воздухообмен в помещении без открыва-
ния створок или форточек, за счет автоматического регулирования теплопотребления, а также за счет изменения схемы горячего водоснабжения с «открытой» на «закрытую» с установкой бойлеров.
Эффективность реконструкции можно проиллюстрировать в цифрах. Жилой крупнопанельный дом серии 464 с общей площадью 2800 кв. метров имел объем выставленных платежей за отопление около 1200 Гкал в год. Теплотехнические обследования, расчеты и составление энергетического паспорта показали, что за этот же период расчетное теплопотребление составило 998 Гкал. В результате комплексной реконструкции с надстройкой мансарды и утеплением фасада теплопотребление здания составит 430 Гкал в год на 3300 кв. метров здания, включая мансарду. Энергетический эффект от перехода на «закрытую» схему горячего водоснабжения составляет 41 Гкал в год. Таким образом, суммарный энергетический эффект составит около 800 Гкал в год на весь дом. При установленной в г. Томске цене 780 руб./Гкал годовой экономический эффект составит более 620 тыс. рублей в год.
Несмотря на значимость проблемы повышения энергоэффективности жилищного фонда, опыт комплексной реконструкции жилых зданий в нашей стране весьма незначителен. Одним из факторов, сдерживающих реализацию энергосберегающих программ и проектов, до недавнего времени являлся дисбаланс цен между стоимостью тепловой и электрической энергии, с одной стороны, и стоимостью строительных материалов и оборудования, используемых при реновации зданий и устройстве энергосберегающих систем, с другой стороны. В результате высокой стоимости энергосберегающих мероприятий их окупаемость обеспечивалась не меньше, чем за 10—15 лет. Однако в последнее время соотношение цен изменилось. Средняя стоимость тепловой энергии в России за период с 1998 г. по 2009 г. возросла с 96,39 руб. /гкал до 597 руб./Гкал (в 6,2 раза), средняя стоимость электрической энергии, отпущенной населению, за этот же период возросла с 99,08 руб./Мвт-ч до 1191,72 руб./Мвт-ч (в 12 раз). Возрастание стоимости энергетических ресурсов повышает мотивацию к энергосбержению.
Вместе с тем высокая стоимость проектов реконструкции по-прежнему настораживает потенциальных инвесторов и делает непосильными эти проекты для товариществ собственников жилья и жилищных управляющих компаний. Поэтому в рамках данной программы был предложен механизм со-финансирования проектов реконструкции, основанный на привлечении инвестиций всех заинтересованных участников процессов реновации жилых зданий (рис. 1).
строительная теплофизика и энергосбережение
Рисунок 1. Механизм софинансирования проектов комплексной реконструкции жилых зданий.
5 2009 317
строительная теплофизика и энергосбережение
Предложенный механизм предполагает, что все подготовительные процессы, в том числе связанные с подготовкой нормативно-правовой базы, оформлением земельных участков, техническим обследованием и паспортизацией жилых домов, должны осуществляться за счет средств местного бюджета. Надстройка мансардного этажа может осуществляться за счет бюджетов субъектов федерации в рамках реализации жилищных целевых программ (например, программ предоставления жилья молодым семьям, переселения граждан из ветхого и аварийного жилищного фонда и т.д.), либо
частными инвесторами, получающими доход от строительства дополнительной площади в мансардном этаже. Работы по капитальному ремонту жилого здания, осуществляемые в рамках комплексной реконструкции, должны частично финансироваться жильцами дома с привлечением средств Федерального фонда содействия реформированию жилищно-коммунального хозяйства. Только на основе механизма частно-бюджетного софинансирования проекты комплексной реконструкции жилых зданий могут стать финансово реализуемыми и эффективными.
