продолжение "Экожилье - ключ к будущему", Лапин Ю.Н.

продолжение фрагмента

"...Строительство энергоэффективных домов может вестись по технологиям двух типов: так называемым "добавленным" и прямым. «Добавленные» технологии позволяют, в общем, сохранить традиционный облик здания и традиционные строительные материалы и предполагают, для улучшения эксплуатационных и гигиенических характеристик здания, добавление определенных строительных элементов и инженерных систем. Это приводят к некоторому общему удорожанию здания, такой способ строительства следует признать имеющим переходный, компромиссный характер.

Строительство по прямым технологиям с использованием адекватных строительных материалов (как правило, из дешевого местного сырья) и соответствующих инженерных систем. Их использование позволяет в ряде случаев избежать удорожания или даже удешевить его. Однако по причинам психологического характера (неготовность потребителей к новым материалам и конструкциям), в качестве актуальных сейчас следует рассматривать "добавленные" технологии.

Для выбора рациональных проектных решений по "добавленным" технологиям ключевым является вопрос об определении оптимальной степени радикальности строительных энергосберегающих мероприятий. Закладывая на этапе строительства здания энергосберегающие конструктивные решения мы получим за счет них экономию на этапе эксплуатации, однако в этом вопросе важно избежать крайностей. Если расходы на энергосберегающие решения будут чрезмерными, на этапе эксплуатации они не окупятся, и, наоборот, если они будут недостаточными, текущие издержки приведут к росту общих расходов на строительство и эксплуатацию. Таким образом, где-то между двумя крайностями будет находиться минимум кривой отвечающей общим затратам, строительным и эксплуатационным.

Ранее по этому поводу в отечественной строительной литературе приводились публикации доказывающие нецелесообразность (Вопрос 14. Нецелесообразность мотивировалась экономической невыгодностью, действительно, при линейном росте затрат на теплоизоляцию мы получаем квадратично убывающую соответсвующую экономию тепловой энергии.) утепления зданий до значений термического сопротивления непрозрачных ограждающих конструкций свыше 3 м 2 * оК/вт. При этом обходился молчанием вопрос о предотвращении потерь тепла из здания по другим каналам. (Вопрос 15. Речь не о том, что не упоминали о потерях тепла через окна и вентиляцию, а о том, что молчаливо считали, что их предотвратить нельзя и с ними остается только смириться.
Хотя это противоречит элементарной физике. )

Как известно, здание в холодный период теряет тепловую энергию по трем основным каналам:
• через основные ограждающие конструкции (стены, крыша, фундамент)
• светопрозрачные ограждающие (окна, фонари)
• с вентилируемым воздухом.

В зданиях традиционной конструкции, потери тепла по этим каналам имеют один порядок, или в грубом приближении составляют по одной трети. (Вопрос 16. В разных зданиях значения могут отличаться, но здесь речь идет лишь о очень грубой оценке.) В приводимых ранее во множестве в строительной литературе примерах расчета экономически оправданной степени утепления зданий, молчаливо предполагалась возможность утепления только непрозрачных ограждающих конструкций: стен, фундамента, крыши. (Вопрос 17. См ответ к №15.) Такую постановку задачи иначе как абсурдной назвать нельзя и, соответственно, полученные при этом результаты также. Это подобно тому, как рассматривать вопрос, насколько теплая нужна человеку куртка, если он выходит на мороз босиком без шапки и без штанов.

Таким образом, при решении вопроса об оптимальном "утеплении" домов следует в качестве аргумента задавать не термосопротивление того или иного элемента оболочки здания, а более общий показатель, такой, например, как удельный по площади расход тепла за отопительный сезон. А уже потом, после нахождения оптимума, можно исходя из оптимального набора конструктивных решений его обеспечивающих, определить требуемое термосопротивление отдельных ограждений.

Для численного определения оптимума следует обоснованно выбрать период времени, для которого будет производиться расчет. Ясно, что он не должен быть слишком большим и должен соответствовать сроку до первой серьезной замены оборудования или реконструкции. В сложившихся условиях быстрого морального старения техники и технологий целесообразен, по-видимому, срок в 15 лет. Он приблизительно равен сроку ожидаемой службы большинства отопительных котлов.

Автором был сделан расчет оптимальной степени радикальности энергосберегающих мероприятий при строительстве по "дополняющим" технологиям отдельного коттеджа средних размеров (200 м 2) и компактной формы в Подмосковье.

Сначала рассчитывалась по текущим ценам стоимость реализации конструктивных решений приводящих к снижению удельного отопительного теплопотребления относительно исходного среднего существующего уровня, за который был принят уровень в 350 квт *ч/(м 2 *год). С выбором последовательности строительных мероприятий проблем не возникало, поскольку их эффективность носит в первом приближении линейно независимый характер и может быть рассчитана по отдельности. Рассматривались уже ставшие традиционными в развитых странах для энергоэффективного строительства конструктивные решения. Это усиление теплоизоляции внешнего контура здания, использование окон с большим термическим сопротивлением, применение приточно-вытяжной вентиляции с рекуперацией энергии и т.д.

Материалы и конструктивные решения выбирались из разряда эффективных и недорогих, так, например, минимизировалось использование дорогих утеплителей в пользу гигиеничных и более дешевых на основе, в частности, базальтовых волокон. Таким образом, в первую очередь предполагалось использование мероприятий дающих наибольший эффект при одних и тех же затратах.

Учитывались следующие факторы удорожания дома в зависимости от степени его энергоэффективности:
• потери общей площади из-за увеличения толщины стен
• закупка и доставка дополнительных теплоизоляционных материалов
• монтаж дополнительных теплоизоляционных материалов
• усложнение устройства фасадной облицовки
• установка более дорогих окон с повышенным термосопротивлением
• установка термозатворов на светопрозрачных ограждениях
• устройство приточно-вытяжной вентиляции с рекуперацией тепла
• установка систем автоматического регулирования.

Вторым этапом рассчитывалась совокупная стоимость отопления дома за выбранный период в 15 лет при различной величине удельного теплопотребления. Затраты на отопление рассчитывались исходя из средних, установившихся в Московском регионе на практике цен на все компоненты системы отопления, такие как инфраструктура для подвода того или иного энергоносителя (газопровод, подъездные пути для заправщика, линия электропередачи) теплогенератор, распределительная арматуру, системы автоматики. стоимость монтажа и периодического технического обслуживания.

При снижении потребности дома в тепловой энергии на отопление, уменьшаются в той или иной мере затраты на все компоненты системы отопления, а не только на топливо, как иногда ошибочно считают при такого рода оценках.

Ниже перечислены основные факторы снижения стоимости при уменьшении теплопотребления:
• сокращение потребления энергоносителей
• уменьшение мощности и стоимости теплогенератора
• физическое сокращение системы распределения тепла по дому
• уменьшение стоимости монтажа
• сокращение расходов на текущее техническое обслуживание
• сокращение затрат на подключение к внешним энергосетям.

Стоимость отопления на перспективу в 15 лет существенно зависит от динамики цен на энергоресурсы на его протяжении. Не подлежит сомнению, что внутренние цены на энергоносители будут расти, стремясь к среднемировым, а последние также будут в целом увеличиваться, следуя устойчивой долговременной тенденции. В данной работе не делались попытки прогноза характера роста внутренних цен на энергоносители, для оценки же перспектив расчет стоимости велся для трех вариантов: для внутренних цен на 2001 год, для среднеевропейских цен на этот же год и для гипотетического случая, если бы цены были увеличены в 5 раз, исходя из здравого экологического смысла.

Согласно экономической теории, цена товара должна включать в себя часть идущую на хотя бы частичную компенсацию экологического ущерба связанного с его производством. По мнению западных экономистов, в цене энергоносителей эта составляющая, стараниями крупных энергетических корпораций, в настоящее время, практически отсутствует. По оценкам экономистов, отрасли материального производства, использующие природные ресурсы наносят экологический ущерб приблизительно вчетверо-впятеро раз больший, чем стоимость вырабатываемой продукции. В топливной энергетике, сравнительно с другими отраслями, сырьевая составляющая особенно высока, поэтому для нее эта оценка выглядит едва ли не заниженной. Кроме того, сама эта оценка учитывает лишь прямые материальные факторы, и, следовательно, не является полной. Таким образом, европейские цены на энергоносители увеличенные в 5 раз, можно считать приблизительно экологически сбалансированными.

В Таблице 3. приводятся использованные для расчета стоимостей различных вариантов отопления современные цены на энергоносители.

Таблица 3.
№ Вид энергоносителя Внутренние цены Европейские цены
1 Уголь 30 $/тонна -
2 Солярка 0.25 $/литр 0.5 $/тонна
3 Газ 12 $/1000 м 3 100 $/1000 м 3

Таким образом, мы можем получить две зависимости от удельного теплопотребления - кривую дополнительных относительно существующего уровня капитальных затрат на энергосбережение и кривую общих затрат на отопление.

То, что стоимости будут в первом случае в первом случае будут выражать дополнительные затраты, а во втором - полные, не должно смущать, ведь мы ищем не абсолютные значения , а относительные - точки минимума общих затрат.

Результаты расчетов для варианта газового отопления коттеджа приведены на графике 1. Из него явствует, что минимум общих затрат для действующих внутренних цен на газ достигается при цене дополнительных капитальных энергосберегающих мероприятий 21 $/м 2 и показателе теплопотребления 125 квт *ч/(м 2 *год). Для европейских цен соответствующие показатели равны 31 $/м 2 и 100 квт *ч/(м 2 *год). Расчет с использованием экологически скорректированных цен дает значения 66 $/м 2 и 55 квт *ч/(м 2 *год). Это говорит о том, что и современная отечественная строительная практика и даже опережающие их нормы СниПа, ориентированные на значения удельного теплопотребления в 300 - 400 квт *ч/(м 2 *год) далеко не соответствуют оптимуму по общим затратам для случая строительства коттеджа средних размеров в Подмосковье. Характер процессов теплопотерь различными зданиями позволяет предположить, что подобный результат будет справедлив и в отношении иных типов зданий в других климатических районах.

Аналогичные выводы можно сделать и из результатов расчетов по отоплению на солярке, угле и с нагревом воды в электрокотлах (Графики 2,3). Оптимумы даже по явно заниженным внутренним ценам лежат в районе 80 - 90 квт *ч/(м 2 *год), что для условий России соответствует достаточно высокой степени энергоэффективности зданий, соответствующий, например, стенам с термическим сопротивлениям R= 7 - 9 м 2 * оК/вт. Характерно, что при использовании для угля экологически скорректированных внутренних цен, т.е. в определенной мере компенсирующих ущерб окружающей среде от его добычи и использования, расчет сразу показывает целесообразность выхода на уровень нулевого теплопотребления (менее 15 - 20 м 2 * оК/вт.).

Полученные результаты ясно указывают на экономическую целесообразность кардинального снижения потребления тепла зданиями путем использования радикальных энергосберегающих конструктивных решений на стадии строительства. Иными словами расчеты подтверждают то, что лучше один раз дом утеплить, чем потом всю жизнь его сверх меры топить.

В данной работе, в силу ее ограниченного объема, не затронуты многие важные аспекты энергоэффективного строительства, такие как использование возобновляемых источников энергии, биотоплив, применение экологически благоприятных материалов и многие другие. С учетом их экологическая и социально-экономическая привлекательность энергоэффективного жилья еще более возрастает.

Таким образом, и приводимые здесь расчеты и данные зарубежной строительной практики, свидетельствуют о безусловной целесообразности строительства энергоэффективного жилья в России не только с экологической, но и с экономической точки зрения.
Литература:
1. "Энергоресурсосбережение в жилищно коммунальной отрасли". Чернышов Л.Н., заместитель председателя Госстроя России. Журнальная версия доклада на парламентских слушаниях 14 ноября 2000 г. "Промышленное и гражданское строительство", №12, 2000 г., стр. 10 - 12.
2. "Страна готовится к зиме". Чернышов Л.Н., заместитель председателя Госстроя России. "Энергосбережение", №5, 20001 г., стр. 6 -9.
3. "Экожилье - ключ к будущему", Лапин Ю.Н. Москва, "Пробел", 1998, 155 с…»

**********************************************************************************************************************

...Конец цитаты...

P.S.: Мое мнение таково - лучше один раз дом утеплить, чем потом всю жизнь его сверх меры топить.

А долговечность здания определяется не только и не столько долговечностью его стен – стены тех же хрущевок еще лет 30-50 простоять могут, да вот беда – трубы сгнили, дома морально устарели, а разобрать или снести - дорого.

Хостинг от uCoz