Повышение энергоэффективности жилых зданий: проблемы, опыт решения

Размещено на http://www.allbest.ru/

Повышение энергоэффективности жилых зданий: проблемы, опыт решения

Лобикова О.М.

старший преподаватель, Белорусско-Российский университет, Могилев

Лобикова Н.В.

лаборант Белорусско-Российский университет, Могилев

Развитие цивилизации привело к проблемам с окружающей средой, нехватке энергетических ресурсов. Мировое сообщество стало перед необходимостью принятия серьезных мер по сокращению потребляемой энергии и в промышленности, и в жилищной сфере [1]. Решение вопроса сбережения энергетических ресурсов актуально для всех отраслей экономики, в том числе и строительства.

Сегодня наиболее перспективными признаются два направления повышения энергетической эффективности объектов:

- экономия энергетических ресурсов путем минимизации энергопотребления и потерь энергии, в т.ч. утилизацией энергетически ценных отходов;

- применение при эксплуатации жилых домов возобновляемых источников энергии.

Все больший интерес в мире вызывает концепция «пассивного дома». В нем основная часть общей потребности в энергии покрывается за счет солнечной энергии или утилизации тепла, выделяемого бытовой техникой и людьми. В «пассивных домах» используются современные строительные материалы и конструкции, а также новейшее инженерное оборудование. В настоящее время такие жилые дома признаны в Европе самыми совершенными с позиций комфортности, микроклимата помещений и энергопотребления [2].

Главное условие при проектировании энергоэффективного дома - обеспечение комфортной внутренней температуры без применения систем отопления и вентиляции путем герметизации здания и применения альтернативных источников энергии. Классификации таких домов проводится на основе их энергопотребления. При затратах на отопление помещений в год менее 90 кВч/м2 - дом является энергоэффективным; до 45 кВч/м2 - энергопассивным; до 15 кВт ч/м2 - нулевого энергопотребления, т. е. на отопление энергия не расходуется, требуется энергия для подогрева воды [1].

Энергоэффективность жилого дома обеспечивается путем реализации следующих мероприятий: надежная теплоизоляция, с применением ограждающих конструкций высоких теплоизоляционных характеристик, «теплых» окон; применение системы вентиляции с рекуперацией тепла вентиляционных выбросов, использование для целей отопления и горячего водоснабжения вторичных и возобновляемых источников тепловой энергии, таких как гелиоколлекторы или тепловые насосы, использование внутренних источников тепла и энергии жилого дома [3]. Дополнительная экономия тепловой энергии происходит за счёт использования автоматизированной системы управления всеми техническими устройствами в здании.

В Беларуси эти задачи решаются на государственном уровне, приняты законодательные и нормативные правовые акты, регулирующие данное направление деятельности, построены и эксплуатируются первые энергоэффективные многоквартирные жилые дома. Производится переход к массовому возведению энергоэффективных многоквартирных жилых домов, а также выполнение работ по тепловой модернизации существующего жилого фонда. Разработаны новые конструктивно-технологические системы энергоэффективных жилых зданий индустриального домостроения, типовые конструктивные решения ограждающих конструкций с повышенными теплозащитными характеристиками. Предприятиями Беларуси налажен выпуск инженерного оборудования, применяемого в энергоэффективных жилых домах. Оплата коммунальных услуг в энергоэффективных домах за потребляемую тепловую энергию для жильцов в 4 раза ниже, чем в домах обычного типа. Однако остаются нерешенными проблемы высокой стоимости 1 м2 общей площади в многоквартирных жилых домах с низким энергопотреблением за счет высокой стоимости инженерного оборудования [3]. Инвестиционные затраты оказываются в среднем выше на 25 %. Срок окупаемости таких систем по самым оптимистичным оценкам составляет 7-10 лет. В отдельных случаях в течение данного промежутка времени возникает необходимость замены комплектующих. Кроме того на отечественном рынке отсутствуют в требуемом объеме запасные части для ремонта. Высокие цены способны отвратить от покупки квартир в подобных домах даже убежденного «зеленого», если он не обладает излишком финансовых ресурсов[3].

Кроме строительства энергоэффективных жилых домов в целях снижения потребления энергетических ресурсов важным является приведение существующего жилищного фонда застройки периода 1960-1990 годов к современным требованиям энергопотребления путем проведения тепловой модернизации. После ее проведения расход энергии на отопление в панельных домах различных серий снижается на 30-40 %. Затраты на данные мероприятия имеют сравнительно небольшой срок окупаемости от 3 до 5 лет, а если учитывать мировые цены на газ - то 1-2 года.

Еще одна проблема, возникающая в данной области, это правильная эксплуатация энергоэффективных жилых домов. Результаты получаемой экономии энергии во многом зависят от жильцов, их желания беречь тепло и их грамотности в вопросах эксплуатации. Проблема эксплуатации энергоэффективных жилых домов - это отсутствие мотивации в правильной эксплуатации энергосберегающего оборудования арендаторами квартир. По проводимым опросам, временным жильцам в большинстве случаев безразлично, открыты ли окна, работает ли приточная система вентиляции, сберегает ли она тепло. Всего около 11 % жильцов, причем независимо от образовательного уровня, понимают, что в энергоэффективном доме нельзя открывать окна при работающей системе вентиляции. Система вентиляции с рекуперацией тепла дает возможность обеспечить постоянный приток в квартиры свежего воздуха без необходимости открывать окна. При температуре наружного воздуха +5 - -5°С система вентиляции с рекуперацией позволяет сократить расход тепловой энергии на отопление до 70%. За отопительный сезон сумма экономии достигает не меньше 50%. При проветривании помещений путем открывания окон эффект энергосбережения аннулируется, так как теплый воздух активно вытесняется холодным. Как результат - существенно возрастают затраты на отопление и срок окупаемости инженерного оборудования увеличивается в разы.

Данная проблема может быть решена только правильной тарифной политикой в отношении энергетических ресурсов с наличием одновременно возможности самого жильца регулировать фактический расход энергоресурсов на отопление и, соответственно, величину финансовых затрат на отопление квартиры.

Если принимать в расчет постоянное удорожание энергоресурсов, то рентабельность энергоэффективного строительства увеличивается. В целом, технология «пассивного дома» помогает максимально рационально использовать «внутреннее» тепло дома, и стремится свести к минимуму любые энергозатраты из внешних источников.

Следующая проблема - недостаток высококвалифицированных специалистов. Обязательным условием возведения таких домов является наличие высококвалифицированных проектировщиков и рабочих. Это связано с необходимостью тщательного соблюдения технологии строительства. Даже небольшие недостатки работ сводят на нет все усилия по герметизации дома, исправление брака стоит очень дорого [4].

Сокращение потребляемой энергии в жилищном строительстве поддерживается на законодательном уровне в Беларуси. Анализ законодательной базы в сфере эффективности использования топливно-энергетических ресурсов позволяет выделить следующие ключевые направления государственного регулирования в данной сфере:

1. Техническая модернизация объектов генерации энергии и передающей инфраструктуры.

2. Тарифное регулирование.

3. Энергосбережение.

4. Совершенствование регулирования в сфере использования топливно-энергетических ресурсов и системы мониторинга и оценки управления.

В отношении технической модернизации объектов генерации энергии и передающей инфраструктуры Отраслевой программой развития электроэнергетики Республики Беларусь на 2016-2020 годы предусмотрено, что до 2020 года для значительной части оборудования генерирующих источников, по которым истекают нормативные сроки эксплуатации, предусматривается замена либо модернизация. Основным мероприятием в развитии генерирующих источников является ввод в эксплуатацию мощностей Белорусской атомной электростанции и дальнейшее их освоение с эффективной интеграцией в баланс и режим работы энергосистемы.

В Беларуси принят ряд указов о тарифах и ценах на энергоресурсы для потребителей и производителей, основная цель которых совершенствование порядка расчетов за потребленную энергию и стимулирование или сдерживание развития определенных подотраслей энергетического комплекса.

Важным аспектом энергоэффективности является рациональное использование и выбор топливно-энергетических ресурсов, на что ориентирована вся законодательная система топливно-энергетического комплекса Беларуси. Рациональное использование энергоресурсов позволит не только сократить экономические издержки, но и уменьшить нагрузку на окружающую среду. Важным аспектом рационального использования топливно-энергетических ресурсов становится все большее вовлечение местных, в том числе возобновляемых источников. В настоящее время также повысился интерес к децентрализованной энергетике на базе как традиционных источников энергии, так и возобновляемых. Этот интерес объясняется следующими причинами [3]:

- снижение потребных инвестиций в развитие сетей до 30-40 %;

- уменьшение потерь при передаче энергии;

- повышение надежности энергоснабжения потребителей.

В основе деятельности по энергосбережению лежит Закон Республики Беларусь «Об энергосбережении» (8 января 2015 г. № 239-З) и Государственная программа «Энергосбережение» на 2016-2020 годы (28 марта 2016 г. № 248), которые предусматривают экономию энергоресурсов за счет внедрения современных энергоэффективных технологий, энергосберегающего оборудования, приборов и материалов, максимально возможное вовлечение в топливный баланс страны собственных энергетических ресурсов, в том числе возобновляемых, популяризацию энергосбережения, стимулирование энергосбережения путем установления стимулирующих тарифов на энергоресурсы.

В отношении совершенствования регулирования в сфере применения топливно-энергетических ресурсов, системы мониторинга и оценки управления проводится работа по разработке и внедрению систем управления, без которых невозможно добиться энергоэффективного развития экономики Беларуси [5].

Таким образом, эффективность использования топливно-энергетических ресурсов в Беларуси во многом зависит от проводимой политики государства. В Беларуси на законодательном уровне закреплены основные аспекты эффективного использования энергоресурсов. Обязательным сегодня является наличие энергетического паспорта жилого дома. На законодательном уровне закреплено требование предъявления и передачи энергетического паспорта при продаже и сдаче внаем жилого дома.

При решении проблем финансирования строительства энергоэффективных жилых домов возможно использование опыта западноевропейских стран, где уже построено от 2 до 10 тысяч таких домов [6]. Лидерами здесь являются Дания, Германия и Финляндия. В этих странах приняты и эффективно работают целевые государственные программы по энергосбережению и строительству энергосберегающих зданий, имеется богатый опыт в области стимулирования повышения энергоэффективности строительства жилья. Государственные программы предполагают выделение льготных ссуд или грантов. Такую поддержку получает строительство большинства новых и реконструируемых зданий. При том требования, которые предъявляются к ним строже, чем предусмотренные региональными строительными нормами и правилами. Здания, получившие субсидии, соответствуют положениям Национального плана Беларуси до 2020 г. Возможно также предусматривать гранты на специальную глубокую тепловую модернизацию; дополнительные гранты при использовании возобновляемых источников энергии для инженерных системы отопления. Такой путь побуждает собственника применять наиболее эффективные технологии в области энергосбережения и снижает первоначальную финансовую нагрузку на него.

Еще одно возможное направление решения проблемы - это строительство жилых домов энергоэффективной конструкции, но без дорогостоящего энергосберегающего инженерного оборудования, однако с предусмотренной проектом возможностью его монтажа в любой момент. В здании предусматривается внутренняя или двойная теплоизоляция. Ограждающие конструкции в домах во избежание теплопотерь сооружаются как можно более герметичными, тепло- и воздухонепроницаемыми, без «мостиков холода». Объемная структура жилого здания проектируется более компактной с минимальной изрезанностью фасада, для уменьшения площади наружных ограждений и снижения теплопотерь через них. Ориентация здания предусматривается окнами на юг, с целью максимального использования солнечной энергии для обогрева дома. Минимальное количество окон проектируется в западных и восточных стенах. Исключается затененность дома деревьями и другими строениями. Окна предусматриваются с трехкамерными стеклопакетами, заполненными инертным газом и специальным низкоэмиссионным покрытием стекол, сохраняющим внутри помещения более 50 % солнечной энергии, падающей на стекло. К такому жилому дому в процессе эксплуатации при желании владельца можно подключить энергоэффективные системы при улучшении его финансового состояния или при появлении на рынке более дешевых аналогов инженерного оборудования. Подобные жилые здания имеют средние ценовые характеристики или незначительно выше средних. А при массовом строительстве стоимость 1 м2 будет снижаться [7].

Истощение невозобновляемых энергетических ресурсов заставляет задуматься о сознательном их использовании. Создание энергоэффективных домов является одним из шагов на этом пути.

энергоэффективный многоквартирный жилой дом

Список литературы

1. Широков. Е.И. Экодом нулевого энергопотребления - реальный шаг к устойчивому развитию // Архитектура и строительство России. 2009. - № 2. - С.35-39.

2. Кузнецов А. Проектирование энергосберегающих зданий // Проектные и изыскательские работы в строительстве. 2010. - № 1. - С. 15-20.

3. Лобикова Н.В., Галюжин А.С., Лобикова О.М., Галюжин С.Д. Экологическая целесообразность применения тепловых насосов для отопления индивидуальных жилых домов в Беларуси // Вестник Белорусско-Российского университета. - Могилев, 2018. - № 2 (59). - С. 33-43.

4. Лобикова Н.В., Лобикова О.М. Управление рисками при реконструкции жилых домов с учетом современных требований энергоэффективности: проблемы и практика решения // Общество. Экономика. Культура: актуальные проблемы, практика решения: сборник научных статей / VIII Международная научно-практическая конференция (11 апреля 2018 г.). - Барнаул: Издательство Санкт-Петербургского университета технологий управления и экономики, 2018. - С.160 - 165.

5. Лобикова О.М., Лобикова Н.В. Внедрение системы энергетического менеджмента в жилищно-коммунальном хозяйстве // Экономика России: реалии и перспективы развития: материалы международной научной конференции молодых ученых и преподавателей вузов (г. Краснодар, 11-14 апр. 2018 г.) / Сост. Ю. И. Сигидов, Н. С. Власова, Г. Н. Ясменко, В. В. Башкатов. - Краснодар: КубГАУ, 2018. -С. 405-410.

6. Щур А.В., Лобикова Н.В., Лобикова О.М. Нетрадиционные системы отопления // Материалы, оборудование и ресурсосберегающие технологии: материалы Международной научно-практической конференции. - Могилев: Белорусско-Российский университет, 2018. - С.337-338.

7. Лобикова О.М., Лобикова Н.В. Инвестиционная привлекательность нетрадиционных систем отопления для населения как составляющая энергетической безопасности страны // Информационное обеспечение устойчивого развития экономики: материалы международной научной конференции молодых ученых и преподавателей вузов (17-18мая 2018 г.) / Сост. Ю.И. Сигидов, Н.С. Власова, Г.Н. Ясменко, В.В. Башкатов. - Краснодар: КубГАУ, 2018. - С.235-242.

Размещено на Allbest.ur