Алгоритм внедрения энергосберегающих и энергоэффективных технологий в современном строительстве

Проведен анализ последних исследований и публикаций, касающихся энергоэффективных технологий в строительстве. Выделены причины нерационального расхода тепловой энергии, проблемы, препятствующие внедрению энергоэффективных технологий, пути их решения, а также представлена последовательность действий, необходимых для внедрения энергоэффективных технолологий в современном строительстве Российской Федерации.

Постановка проблемы

Здания, используемые на сегодняшний день, потребляют почти половину всей вырабатываемой энергии, получаемой по большей части путем сжигания традиционных видов топлива. 80% всех зданий, строений и сооружений страны - это жилой фонд. Энергопотребление жилыми зданиями составляет 23% первичной энергии, т.е. почти четверть от всего потребления энергоресурсов в нашей стране. [1] Сжигание топлива сопровождается выбросами в атмосферу газа СО2. 

Выбросы двуокиси углерода, согласно многочисленным международными комиссиями, приводят к изменению климата и к ухудшению экологии. Чтобы снизить выбросы в атмосферу парниковых газов, необходимо сокращать производство и потребление энергии. Возрастающая стоимость энергоресурсов приводит к необходимости энергосбережения и энергоэффективности зданий. Быстрый рост тарифов на электроэнергию, газ, тепло, воду в последние годы особенно заметем и с большой степенью вероятности можно предположить, что эта тенденция сохранится. 

Можно выделить главные причины нерационального использования тепловой энергии, такие как: 

• не эффективность и невозможность регулирования систем естественной вентиляции в зданиях; 
• плохая герметичность, низкое качество сопряжений окон и балконных дверей; 
• несовершенство и не проработанность архитектурно-планировочных и инженерных решений отапливаемых лестничных клеток, а также лестнично-лифтовых блоков; 
• низкое качество материалов и монтажа ограждающих конструкций, вследствие этого плохая теплоизоляция наружных стен, подвалов, перекрытий, 
• невозможность контроля и регулирования различных параметров теплоносителя в инженерных системах отопления и горячего водоснабжения из за отсутствия установленных приборов учета поступающей тепловой энергии (в том числе индивидуальных); 
• поврежденная, старая или недостаточная теплоизоляция наружных тепловых трасс; 
• использование неэффективного, старого котельного оборудования; 
• незаинтересованность потребителей в экономии энергии; 
• нераспространённое применение нетрадиционных и вторичных источников энергии. [2]

Анализ последних исследований и публикаций

Различные решения в области энергосебережения и энергоэффетивности предлагают такие видные научные деятели, как Е.И. Бакунин, И.И. Подгорный, Г.Г. Фаренюк, А.С. Горшков, М.К. Агеев, О.Д. Самарин, И.В. Петрова, И.Н. Бутовский, Г.С. Ратушняк, М.В. Барабаш, В. Треттон, Н.В. Савицкий, Л.Д. Богуславский.

Цель данной работы состоит в разработке последовательности действий, необходимых для внедрения энергоэффективных технолологий в современном строительстве.

Алгоритм внедрения энергоэффективных технолологий в современном строительстве: 

1. Генерация идей на основе полученных знаний и опыта; 
2. Адаптация идей к современным строительным нормам и правилам, к действующему законодательству; 
3. Энергоаудит, разработка комплексной программы энергосбережения и повышения энергетической эффективности; 
4. Выбор наиболее выгодных энергоэффективных технологии под конкретный проект, на основе того бюджета, которым располагает Заказчик; 
5. Финансирование проекта; 
6. Энергомониторинг.

Разберем каждый пункт алгоритма по отдельности:

1. Генерация идей на основе полученных знаний и опыта

Основная цель данного этапа - обмен знаниями, опытом, идеями, практиками, результатами проведенных исследований. Современный мир не стоит на месте. На смену устаревшим технологиям приходят новые. Чтобы быть всегда в тренде и пользоваться современными технологиями уже сегодня, а не спустя продолжительное время, когда эти технологии уже устареют, нужна высокая скорость обмена информацией. 

Для высокой скорости обмена информацией предпочтительнее использовать онлайн площадки и онлайн конференции, посвященные вопросам энергосбережения и энергоэффективным технологиям, где научные сотрудники образовательных учреждений в совокупности с работниками строительной отрасли, с работниками сферы ЖКХ, с представителями органов местной власти, представителями ресурсоснабжающих организаций, финансовых организаций, собственниками жилья, специалистами в сфере энергоэффетивности и все заинтересованные лица, совместно решали бы вопросы, касающиеся энергосбережения и энергоэффективности. 

Направления работы таких площадок могли быть очень разнообразны. Это: - научные исследования; - отслеживание изменений в законодательстве, изменениям в строительных нормах и правилах, предложения о совершенствовании законодательства, с внесением в документы необходимых изменений; - рассмотрение успешных проектов по энергоэффетивности; - советы по энергосбережению для широких слоев населения; - изучение опыта развитых стран; - привлечение инвесторов для финансирования энергоэффективных проектов.

2. Адаптация идей к современным строительным нормам и правилам, к действующему законодательству

Строительные компании, работая над проектами, зачастую использовали нормы действующего законодательства в области строительства, которые позволяли им пренебрегать современными стандартами энергоэффетивности, нанося тем самым урон экономике и экологии. Учитывая протяженность территории России и колоссальные различия между регионами (5–10 типов), необходимо выстраивание политики энергоэффективности, в том числе в территориальном разрезе и подкрепление соответствующим законодательством, регламентами и процедурами, стандартами, инструктивными документами, управленческими механизмами реализации и контроля. 

Тем более актуально это в условиях меняющейся системы взаимодействия Российской Федерации, регионов, муниципальных образований по распределению полномочий, финансам, ответственности. Необходимым элементом является информация с мест, т.е. система мониторинга, сбора, обработки и хранения информации об энергопотреблении, данных топливно-энергетических балансов, о реализованных проектах и проч. из муниципалитетов, регионов, федеральных округов. [3] 

23 ноября 2009 был принят Федеральный закон "Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации" N 261-ФЗ [4], целью которого стало создание правовых, экономических и организационных основ стимулирования энергосбережения и повышения энергетической эффективности.

3. Энергоаудит, разработка комплексной программы энергосбережения и повышения энергетической эффективности

Энергоаудит или энергетическое обследование - это всестороннее обследование здания с целью выявления источников нерациональных энергозатрат и неоправданных потерь энергии, определения показателей энергетической эффективности, повышения энергетической эффективности и разработки целевой, комплексной программы энергосбережения. 

По результатам энергетического обследования выдается энергетический паспорт здания с присвоением ему класса энергоэффективности. 19 июля 2018 был принят Федеральный закон №221-ФЗ О внесении изменений в Федеральный закон «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» и статью 9.16 Кодекса Российской Федерации об административных правонарушениях [5], согласно которому: 

• обязательное энергетическое обследование заменено на предоставление декларации о потреблении энергетических ресурсов; 
• требования в отношении снижения потребления энергетических ресурсов и воды устанавливаются только для государственных и муниципальных учреждений; 
• энергетическое обследование проводится только в добровольном порядке; 
• ответственность за проведение обязательного энергетического обследования и предоставление энергетического паспорта отменена. В соответствии со вступившими в силу с 16 января 2019 года изменениям, энергетическое обследование для введенных в эксплуатацию зданий проводится в добровольном порядке; 

Органы государственной власти, органы местного самоуправления, государственные и муниципальные учреждения ежегодно представляют декларацию о потреблении энергетических ресурсов в федеральный орган исполнительной власти. Энергетический паспорт необходим для: 

• вновь построенных зданий; 
• реконструированных зданий; 
• зданий после капитального ремонта. 

Требования энергетической эффективности не распространяются на следующие здания, строения, сооружения: 

1. культовые здания, строения, сооружения; 
2. здания, строения, сооружения, которые в соответствии с законодательством Российской Федерации отнесены к объектам культурного наследия (памятникам истории и культуры); 
3. временные постройки, срок службы которых составляет менее чем два года; 
4. объекты индивидуального жилищного строительства (отдельно стоящие и предназначенные для проживания одной семьи жилые дома с количеством этажей не более чем три), дачные дома, садовые дома; 
5. строения, сооружения вспомогательного использования; 
6. отдельно стоящие здания, строения, сооружения, общая площадь которых составляет менее чем пятьдесят квадратных метров; 
7. иные определенные Правительством Российской Федерации здания, строения, сооружения.

4. Выбор наиболее выгодных энергоэффективных технологии под конкретный проект, на основе того бюджета, которым располагает Заказчик

Выбираются энергоэффективные технологии в зависимости от климатической зоны, в которой расположено здание на основе данных проведенного энергоаудита и бюджета, которым располагает Заказчик. Наибольшую эффективность показывает применение следующих технологий: 

• использование дешевых источников энергии; - использование современных и эффективных типов котельного оборудования с высоким КПД; 
• отказ от централизованного отопления с разветвленными сетями наружных теплотрасс, находящимися в плачевном состоянии с огромными теплопотерями, доходящими до 30%; 
• установка приборов учета и регулирования на системе отопления и горячего водоснабжения; 
• качественная теплоизоляция ограждающих конструкций: стен, подвалов, потолков, окон, дверей; 
• использование регулируемых рекуперативных приточно-вытяжных систем вентиляции, сохраняющими до 80% тепла (потери тепла на вентиляцию составляют до 30% от общих потерь здания; 
• использование современного энергосберегающего освещения и техники. Изменение параметров и расхода теплоносителя, гидравлического режима может привести к перераспределению тепловыделения и изменению средней температуры отопительных приборов. 

Чтобы достичь оптимального распределения теплоносителя, снизить потребление тепловой энергии, сбалансировать по расходу режим работы стояков системы отопления необходима установка автоматических или ручных балансировочных клапанов. [6] Для возможности индивидуального регулирования режима работы отопительных приборов следует устанавливать на них радиаторные термостаты. Такие терморегуляторы на радиаторах системы отопления автоматически обеспечивают желаемую температуру воздуха внутри помещения, предотвращают перегрев воздуха в результате «перетопа». 

Регулирование подачи тепловой энергии происходит непрерывно и автоматически [7] Исходя из данных, полученных С.Б. Сиваевым, Д.П. Гордеевым, Т.Б. Лыковым и А.Ю. Родионовым, и подтвержденных на опытном объекте по адресу: г. Москва, ул. Обручева, 59 и ряде других объектов, регулирование потребления тепловой энергии по средствам автоматического узла управления в зависимости от температуры наружного воздуха дает экономию тепла до 20%; использование индивидуальных терморегуляторов и балансировочных клапанов на отопительных приборах отопления дает еще до 10-15% экономии тепловой энергии. [8]

5. Финансирование проекта

Собственникам квартир, которые решили сделать свой дом энергоэффективным с помощью капремонта, вправе рассчитывать на господдержку. Программа господдержки проектов повышения энергоэффективности многоквартирных домов в ходе капитального ремонта, которую реализует Фонд содействия реформированию жилищно-коммунального хозяйства, позволяет возместить собственникам квартир до 80 процентов расходов на капремонт, но не более 5 миллионов рублей на дом.

«Энергоэффективный капремонт» [9]

6. Энергомониторинг.

Энергомониторинг - отслеживание установленных и фактических параметров энергопотребления. Внедренные энергоэффективные технологии оцениваются: заказчиком, исполнителем, специалистами по энергоэффективности, государством. Заказчик производит оценку по выставленным ему счетам за коммунальные услуги от ресурсоснабжающих организаций и по комфорту в помещениях, достигнутом за счет внедренных энергоэффективных технологий. 

Исполнитель, в роли которого выступает строительная организация/строительный подрядчик оценивает внедренные энергоэффективные технологии исходя из присвоенного класса энергоэффективности здания после проведенного энергоаудита. Специалисты по энергоэффективности сравнивают данные энергоаудита, проведенного до внедрения энергоэффективных технологий с данными энергоаудита, проведенными после внедрения энергоэффективных технологий и на основании этих данных делают заключение о том каких результатов в результате внедренных энергоэффективных технологий они добились и соответствуют ли поставленные цели фактическому результату. 

Государство оценивает внедрение энергоэффективных технологий на основе количественных и качественных изменений потребленных энергоресурсов, баланса задолженности в сфере ЖКХ, выбросов двуокиси углерода в атмосферу и, если оценка оказывается неудовлетворительной, вносит коррективы в действующее законодательство в области строительства.

Заключение. Рассмотренная в данной статье последовательность действий при внедрении энергоэффективных технологии состоит из следующих этапов: генерация идей на основе полученных знаний и опыта; адаптация идей к современным строительным нормам и правилам, к действующему законодательству; энергоаудит, разработка комплексной программы энергосбережения и повышения энергетической эффективности; выбор наиболее выгодных энергоэффективных технологии под конкретный проект, на основе того бюджета, которым располагает Заказчик; выбор наиболее выгодных энергоэффективных технологии под конкретный проект, на основе того бюджета, которым располагает Заказчик; финансирование проекта; энергомониторинг. 

Внедрение энергоэффективных технологий с использованием данного алгоритма приводит к существенному снижению энергопотребления и, как следствие, к повышению качества жизни, к снижению давления на экологию.

Автор: М.П. Чучалин 

ЛИТЕРАТУРА:

[1] Д.М. Терентьев «Повышение энергоэффективности зданий, строений и сооружений. Задачи Минстроя России» // Журнал «Энергосбережение» №3-2015. С. 18-21

[2] С.Н. Булгаков «Энергоэффективные строительные системы и технологии» // Журнал "АВОК" №2-1999

[3] Е.Г. Гашо, В.С. Пузаков, М.В. Степанова «Особенности реализации политики энергосбережения в регионах» // Аналитический сборник М.: Аналитический центр при Правительстве Российской Федерации. 2012. С. 43

[4] Федеральный закон«Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://pravo.gov.ru/proxy/ips/?docbody=&nd=102133...

[5] Федеральный закон «О внесении изменений в Федеральный закон «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» и статью 9.16 Кодекса Российской Федерации об административных правонарушениях» [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://pravo.gov.ru/proxy/ips/?docbody=&nd=102476867&intelsearch=221+%F4%E7+19.07.2018 [6] Павел Жаров «Технико-экономическое обоснование эффективности применения энергосберегающего оборудования в рамках выполнения региональных программ капитального ремонта общедомового имущества многоквартирных домов». М.: ООО «ДАНФОСС». 2015

[7] Aki Valkeapää/Martti Veuro, Jarmo Tuunanen «HEATING SYSTEMS» PART 4: Radiator thermostats// Building services engineering М.: MIKKELI UNIVERSITY OF APPLIED SCIENCES. 2016.

[8] С.Б. Сбиваев, Д.П. Гордеев, Т.Б. Лыков , А.Ю. Родионов «Институциональные проблемы повышения энергоэффективности жилищного и бюджетного секторов» // М.: Фонд «Институт экономики города». 2010.