Энергосовет - энергосбережение и энергоэффективность

НП "Энергоэффективный город" представляет портал "Энергосовет" - всё об энергосбережении в интернете

Эта статья опубликована в журнале Энергосовет № 5 (42) за 2015 г

Скачать номер в формате pdf (3087 kБ)

Оптимизация энергоэффективности зданий на основе оценки стоимости жизненного цикла. Часть 3



Рубрика: Энергоэффективное строительство
Автор: И.А. Башмаков, А.Д. Мышак,

Окончание. Начало в выпусках журнала № 3/2015 (май-июнь) и № 4/2015 (июль-сентябрь) .

И.А. Башмаков, исполнительный директор; А.Д. Мышак, исследователь; Центр по эффективному использованию энергии (ЦЭНЭФ), г. Москва

рис.

 

Капитальный ремонт МКД

Аналогичное исследование было проведено для капитального ремонта МКД. В качестве эталонного здания было выбрано кирпичное 5-этажное здание, построенное в 1970 г. Базовые значения сопротивления ограждающих конструкций рассчитаны исходя из данных о материалах ограждающих конструкций.

Рассмотрено 7 пакетов мер по утеплению отдельных ограждающих конструкций эталонного здания в процессе его капитального ремонта (табл. 1). Приростные капитальные затраты на пакеты мер по утеплению зданий при капитальном ремонте учитывают все работы по монтажу тепловой изоляции.

 

Таблица 1. Характеристики пакетов мер по повышению уровней теплозащиты ограждающих конструкций при капитальном ремонте 

Ограждающие конструкции

Варианты повышения теплозащиты

1

2

3

4

5

6

7

Стены

ППС, 30 мм

ППС, 50 мм

ППС, 50 мм

ППС, 80 мм

ППС, 80 мм

ППС повышенной плотности, 100 мм

ППС повышенной плотности, 150 мм

Подвальные перекрытия

ППС, 30 мм

ППС, 30 мм

ППС, 50 мм

ППС, 80 мм

ППС повышенной плотности, 80 мм

ППС повышенной плотности, 100 мм

ППС повышенной плотности, 150 мм

Чердачные перекрытия

нет

нет

мин. вата, 40 мм

мин. вата, 40 мм

мин. вата, 60 мм

мин. вата, 80 мм

мин. вата, 80 мм

Окна

нет

нет

нет

нет

нет

Стеклопакеты сопротивлением 0,69

Стеклопакеты сопротивлением 0,95

Источник: авторы.

 

Важным аспектом является капитальный ремонт системы отопления, соответствующий эффективности утепления здания. Если работы по установке системы учета и регулирования потребления тепловой энергии в состав работ по капитальному ремонту не включаются, то эффектом от утепления ограждающих конструкций будет перетоп здания, а избыточное тепло будет выпущено из него через окна и форточки. Поэтому дальнейшие расчеты ведутся при условии, что при капитальном ремонте заменяются радиаторы отопления, а их поверхность соответствует эффекту от утепления здания.

Также предполагается, что в процессе капитального ремонта при любом его варианте, включая базовый, обязательно устанавливается АИТП или узел учета и регулирования тепловой мощности, которая соответствует той, которая будет получена с учетом мер по утеплению здания. Таким образом, затраты на систему теплоснабжения здания всегда не выше затрат при проведении капитального ремонта по варианту без утепления здания. В качестве базовых макроэкономических условий расчета использованы те же условия, что и для нового строительства.

Повышение сопротивления теплопередаче экономически выгодно для всех пакетов, за исключением пакетов 1-2 и 6 для варианта с тарифами на тепло ниже 1000 руб./Гкал. (табл. 2 и рис. 1). Анализ результатов показывает, что при низких тарифах на тепловую энергию при утеплении с пакетами мер 1 и 2 стоимость затрат цикла жизни здания возрастает. Это происходит потому, что условно-постоянные затраты на монтаж тепловой изоляции довольно велики, а энергосберегающий эффект ограничен. По мере наращивания толщины утеплителя доля условно-постоянных затрат на монтаж тепловой изоляции в общей стоимости снижается, а энергосберегающий эффект растет. Для базовых тарифов на тепловую энергию и более высоких значений тарифов даже нанесение тепловой изоляции по варианту 1 приводит к снижению затрат цикла жизни здания.

 

Таблица 2. Оценка экономической эффективности вариантов повышения энергоэффективности в эталонном капитально-ремонтируемом здании

 

Базовый

Варианты повышения теплозащиты

1

2

3

4

5

6

7

Потребление теплоэнергии, кВт-ч/м2

360

300

270

210

190

140

90

60

Простой срок окупаемости, лет

 

15,0

10,6

6,8

6,3

5,1

10,0

11,4

ВНО, %

 

9%

13%

19%

20%

24%

13%

12%

Стоимость экономии энергии, руб./Гкал

 

1587

1117

715

665

534

1052

1199

Экономия затрат цикла жизни, руб./м2

 

-394

-1160

-2814

-3283

-4638

-3781

-3578

Источник: авторы.

 

Оптимальным для всех вариантов тарифов является 5-й пакет мер. При переходе от него к пакету 6 устанавливаются энергосберегающие оконные конструкции, что приводит к резкому возрастанию удельных капитальных затрат, а вслед за ними и затрат цикла жизни. В пакете 7 устанавливаются стеклопакеты следующего поколения, которые еще более удорожают проект, но обеспечивают дальнейшее снижение трансмиссионных теплопотерь. Реализация этого пакета мер позволяет снизить удельный расход энергии на 61%. Для зданий более поздней постройки экономия будет, видимо, меньшей, но все же близкой к 50%. Опыт показывает, что экономия энергии за счет капитального ремонта МКД может составлять 40-70%. НП «АВОК» определило, что для 4 МКД в Москве экономия потребления тепловой энергии после капитального ремонта составила 56-62%. Похожие цифры приводит ФСРЖКХ для отдельных экспериментальных зданий.

Приростные капитальные затраты на пакеты мер по утеплению зданий по оптимальному варианту равны 1735 руб./м2 полезной площади жилого здания. При плате за капитальный ремонт в размере 5-7 руб./м2 в месяц для сбора таких средств потребуется 20-29 лет. Понятно, что без помощи государства обеспечить финансирование такого пакета мер по повышению энергоэффективности практически невозможно.

Приростные капитальные затраты на пакеты мер по утеплению зданий по оптимальному варианту равны 1735 руб./м2 полезной площади жилого здания (рис. 2). При плате за капитальный ремонт в размере 5-7 руб./м2 в месяц для сбора таких средств потребуется 20-29 лет. А ведь в процессе капитального ремонта требуются еще и другие виды работ. Понятно, что без помощи государства обеспечить финансирование такого пакета мер по повышению энергоэффективности практически невозможно.

Изменение допущений о величине и росте тарифов не влияет на форму кривой экономии затрат цикла жизни здания. Только при тарифах на тепловую энергию ниже 1000 руб./Гкал пакеты 1-2 и 6 становятся экономически неэффективными. Практически при всех значениях ставки дисконтирования все пакеты мер экономически эффективны. Исключением являются только пакеты мер 1 и 5 при номинальной ставке дисконтирования 12-13%. В более холодных регионах затраты цикла жизни здания снижаются более значительно при утеплении зданий в процессе капитального. Первый пакет мер экономически неэффективен для зон с ГСОП ниже 3000. Все остальные пакеты эффективны для всех зон. Пакет 5 является оптимальным также для всех климатических зон.

По результатам исследования оптимальных уровней повышения эффективности использования энергии в МКД после капитального ремонта по критерию минимизации затрат цикла жизни здания на цели отопления и вентиляции при разных допущениях о значениях ключевых факторов, влияющих на результаты расчетов, можно сделать следующие выводы:

  1. Повышение сопротивления теплопередаче экономически выгодно для большей части пакетов мер, за исключением 1-го, 2-го и 7-го пакетов при условии низкого числа ГСОП, или очень низких тарифов на тепло, или очень высокой нормы дисконтирования;
  2. Экономически оптимальным уровнем повышения параметров теплозащиты существующих зданий при всех реалистичных сочетаниях допущений является 5-й пакет мер, предусматривающий снижение удельного расхода энергии на 61% от базового уровня (для зданий более поздней постройки этот эффект может быть несколько ниже);
  3. В основной части рассмотренных вариантов стоимость экономии конечной энергии ниже, чем средний тариф на теплоэнергию. Исключение составляют только варианты с низкой толщиной утеплителя, с низким числом ГСОП и высокой нормой дисконтирования;
  4. Простой срок окупаемости оптимального пакета мер по снижению удельных расходов на отопление и вентиляцию при расчете по приросту капитальных вложений и эффектов составляет от 4 до 8 лет. При использовании в расчетах параметров зданий более поздней, чем 1970 г., постройки сроки окупаемости могут возрасти как минимум в 2 раза - до 8-16 лет и более.

 

Индивидуальные здания

Расчеты экономической эффективности утепления проведены для эталонного здания, в качестве которого был взят двухэтажный индивидуальный дом площадью 200 м2. Достижение необходимых уровней теплозащиты здания обеспечивается за счет мер по дополнительному утеплению ограждающих конструкций, установки более энерго­эффективных окон, а также вентиляционной системы с рекуперацией тепла. Набор этих мер варьирует для каждого пакета. В каждом из сценариев повышения энергоэффективности учтена экономия за счет установки менее мощного газового котла и радиаторов меньшей площади.

Расчеты показали, что выполнение требования снижения удельного расхода энергии и повышения сопротивления теплопередаче до уровня, установленного на 2020 г. в Постановлении Правительства РФ № 18, является экономически оптимальным. Этому оптимальному уровню соответствует удельный расход энергии на цели отопления и вентиляции 82-86 кВт⋅ч/(м2⋅год) (по конечной энергии). Прирост капитальных затрат при строительстве «пассивных» зданий не превышает 3000 руб./м2, или 6,5% от первоначальной стоимости строительства.

Аналогичное исследование было проведено для капитального ремонта индивидуального жилого здания. В качестве эталонного здания было выбрано здание тех же геометрических характеристик, что и для нового строительства, но со значительно худшими параметрами теплозащиты. Базовые значения сопротивления ограждающих конструкций рассчитаны исходя из данных о материалах ограждающих конструкций. Так же как и для капремонта МКД, рассмотрено 7 пакетов мер по утеплению отдельных ограждающих конструкций эталонного здания в процессе его капитального ремонта. Приростные капитальные затраты на пакеты мер по утеплению зданий при капитальном ремонте учитывают все работы по монтажу тепловой изоляции.  При любом варианте капитального ремонта, включая базовый, обязательно устанавливается газовый котел необходимой мощности и радиаторы достаточной площади. По мере утепления здания расчетная нагрузка на систему отопления снижается, таким образом, затраты на систему теплоснабжения здания всегда не выше затрат при проведении капитального ремонта по варианту без утепления здания.

Повышение сопротивления теплопередаче экономически выгодно для всех пакетов, за исключением пакетов 1-2 и 6 для варианта с тарифами на тепло ниже 1000 руб./Гкал. Оптимальным для всех вариантов тарифов, кроме вмененного тарифа, является 5-й пакет мер. При переходе от него к пакету 6 устанавливаются энергосберегающие оконные конструкции, что приводит к резкому возрастанию удельных капитальных затрат, а вслед за ними и затрат цикла жизни. В пакете 7 устанавливаются стеклопакеты следующего поколения, которые еще более удорожают проект, но обеспечивают дальнейшее снижение трансмиссионных теплопотерь. Реализация 5-го пакета мер позволяет снизить удельный расход энергии на 62%. Приростные капитальные затраты на пакеты мер по утеплению зданий по оптимальному варианту не превышают 1400 руб./м2 полезной площади жилого здания.


Примечания:

1Energy efficiency requirements in building codes, energy efficiency policies for new buildings. IEA. March 2008; I. Andresen, K. Engelund T.Å. Wahlstrøm. Nordic Analysis of Climate Friendly Buildings. Summary Report. September 1, 2010; M. Wronowski. Conceptual design of plus energy single family house in Warsaw, Poland REHVA Journal - October 2013. 

2Годовой отчет государственной корпорации - Фонда содействия реформированию жилищно-коммунального хозяйства за 2012 год. ФСРЖКХ. 2013. 

Все статьи рубрики Энергоэффективное строительство

Статьи по темам

Архив номеров

Выпуски за 2009 год: №1 (1), №2 (2), №3 (3), №4 (4), №5 (5),

Выпуски за 2010 год: №1 (6), №2 (7), №3 (8), №4 (9), №5 (10), №6 (11), №7 (12), №8 (13),

Выпуски за 2011 год: №1 (14), №2 (15), №3 (16), №4 (17), №5 (18), №6 (19),

Выпуски за 2012 год: №1 (20), №2 (21), №3 (22), №4 (23), №5 (24), №6 (25),

Выпуски за 2013 год: №1 (26), №2 (27), №3 (28), №4 (29), №5 (30), №6 (31),

Выпуски за 2014 год: №1 (32), №2 (33), №3 (34), №4 (35), №5 (36), №6 (37),

Выпуски за 2015 год: №1 (38), №2 (39), №3 (40), №4 (41), №5 (42) ,

Выпуски за 2016 год: №1 (43), №2 (44), №3 (45), №4 (46),

Выпуски за 2017 год: №1 (47), №2 (48), №3 (49), №4 (50),

Выпуски за 2018 год: №1 (51), №2 (52), №3 (53), №4 (54).


Rambler's Top100

Авторские права на размещенные материалы принадлежат авторам
Тел.(495) 360-76-40 E-mail:
© Портал ЭнергоСовет.ru - энергосбережение, энергоэффективность, энергосберегающие технологии 2006-2019
Возрастная категория Интернет-сайта 18 +
реклама | карта сайта | о проекте | контакты | правила использования статей