Реконструкция жилого здания

P. Sonne, руководитель проекта компании Carl Bro A/S, Дания

Проект реконструкции включал в себя следующие мероприятия:

- сооружение чердачного этажа с девятью квартирами;

- оснащение дома наружной теплоизоляцией;

- уплотнение окон;

- установку термостатов на отопительных батареях.

В основе программы мониторинга лежало сравнение параметров реконструированного здания и близлежащего жилого дома по адресу ул. Торжковская, д. 14.

Эти два жилых корпуса имели одинаковые размеры и функциональные характеристики.

Подразумевалось, что мониторинг будет производиться в течение одного сезона, но в силу ряда причин программа была продлена на следующий зимний период 2002/2003 годов.

Рисунок 1. Жилой дом по адресу ул. Торжковская, д. 16 перед реконструкцией

Результаты мониторинга

В ходе мониторинга в реконструированном здании было зафиксировано снижение потребления энергии за весь сезон на 62 %.

Таким образом, потребление энергии в этом доме составляет 38 % потребления в сравниваемом с ним нереконструированном доме. Благодаря применению более эффективной системы распределения энергии разница потребления тепла в сравниваемых домах достигает 30 % в теплые дни и 40 % — в холодные.

Средняя комнатная температура в квартирах реконструированного дома составляла 21,6 °С, в квартирах нереконструируемого здания — 19,5 °С. Учитывая эту разницу (примерно 2 °С) и тот факт, что на один градус комнатной температуры приходится 2,5 % потребления энергии (что определяется на основании общего количества градусо-дней за сезон), результаты измерений должны быть скорректированы на 5 %. Таким образом, измеренная величина экономии потребления энергии, равная 62 %, должна быть откорректирована на величину разности комнатной температуры. В результате получаем значение экономии энергии, равное 67 %.

В проект реконструкции входило сооружение новых квартир на верхнем чердачном этаже дома, а также установка дополнительного наружного теплоизоляционного покрытия толщиной 80 мм на существующей части этого здания. В квартирах все отопительные батареи были оснащены термостатами.

В новых квартирах на чердачном этаже была установлена независимая система отопления, не сообщающаяся с существующей отопительной системой.

Вначале одной из целей проекта реконструкции было определение расхода тепла во всех частях здания и затем сравнение полученных данных с аналогичными параметрами для нереконструированного дома. Однако из-за того, что не было получено соответствующего разрешения местных органов власти, система отопления для квартир на чердачном этаже не была подключена, поэтому квартиры на этом этаже не использовались. В течение всего периода мониторинга защита от мороза квартир на чердачном этаже осуществлялась при помощи электронагревателей.

В связи с этим было принято решение рассматривать чердачный этаж в качестве средства моделирования дополнительной теплоизоляции крыши, используемой наряду с теплоизоляцией наружных стен. В соответствии с таким решением, задача мониторинга была сведена к сравнительному анализу параметров двух одинаковых зданий, отличающихся только тем, что реконструированное здание имеет дополнительную теплоизоляцию стен и крыши.

Для измерения расхода тепла в каждом доме был установлен один счетчик теплоты — регистрировался только общий расход во всем доме, возможности выявить потребление тепла в отдельных квартирах не было.

Измерения температуры в квартирах показали, что комнатная температура в домах различается в среднем на 2,1 °С, а разность температуры в квартирах верхних этажей обоих зданий составляет около 4 °С. Разность температуры по всему зданию, равная 2,1 °С, использовалась для вычисления скорректированного значения экономии энергии в предположении одинаковой комнатной температуры в домах.

Наружная теплоизоляция и использование термостатов

Использование наружной теплоизоляции тесно связано с ограничением теплообмена и использованием термостатов.

Применение теплоизоляции и термостатов не могут рассматриваться как два отдельных независимых средства экономии потребления энергии — мы специально это подчеркиваем, т. к. в обычном здании отмечалась комнатная температура ниже нормального комфортного уровня. Это указывает на то, что установка термостатов без применения наружной теплоизоляции на здании не обеспечивает экономии затрат энергии. Теплоизоляция здания без установки термостатов также не ведет к энергосбережению. Это связано с тем, что здание может перегреться, и жильцы могут регулировать температуру, открывая форточки или окна.

Рисунок 2. Изображение в инфракрасном диапазоне (справа) и обычное изображение (слева) реконструируемого жилого дома по адресу ул. Торжковская, д. 16 (сверху) и сравниваемого дома по адресу ул. Торжковская, д. 14 (снизу)

Инфракрасные изображения зданий были сделаны в феврале 2003 года (рис. 2). Они являются хорошей иллюстрацией эффективности теплоизоляции здания. На рис. 2 показаны торцевые стены обоих зданий, снятые днем и ночью. На этих фотографиях можно заметить значительные потери тепла.

Программа мониторинга

Программа мониторинга была запущена осенью 2001 года. Она включала в себя следующие мероприятия:

- ежедневную регистрацию расхода тепла и температуры при помощи счетчиков электроэнергии;

- автоматическую регистрацию температуры (одни раз в час) при помощи регистрирующих устройств, размещенных в различных частях здания;

- фотографирование зданий в инфракрасных лучах для визуального сравнения.

Мониторинг производился в основном в следующие отопительные периоды:

• первый период: с 20 декабря 2001 года по 30 апреля 2002 года;

• второй период: с 20 сентября 2002 года по 30 апреля 2003 года.

Реконструкция здания по адресу Торжковская, 16 производилась для снижения потерь тепла в здании и не подразумевала обновления системы горячего водоснабжения.

Рисунок 3. Дом после реконструкции

Анализ экономической целесообразности реконструкции

Анализ экономической целесообразности реконструкции жилого дома сосредоточен на той части проекта, которая включала в себя установку наружной теплоизоляции и термостатов.

Затраты на наружную теплоизоляцию и термостаты, включая модификацию трубопроводной системы, составили приблизительно 100 000 долларов США.

Экономию тепла за один отопительный сезон можно оценить величиной 460 МВт•ч, что соответствует 396 Гкал. Для потребителей в Санкт-Петербурге, являющихся клиентами поставщика тепла ГУПТЕК, стоимость тепла в сезоне 2002/2003 годов была приблизительно 400 рублей за 1 Гкал, что приблизительно равно 13 долларов США за 1 Гкал.

Для трех представленных ниже сценариев окупаемости реконструкции жилых зданий предполагается, что ее стоимость остается неизменной и что будут выполняться следующие условия:

• Сценарий 1: текущий тариф на тепло не изменяется, процентная ставка менее 5 % в год (табл. 2) соответствует современному состоянию российского рынка (табл. 3).

• Сценарий 2: тариф на тепло повышается на 20 %, процентная ставка равна 15 % в год, что отражает условия на российском рынке в настоящее время.

• Сценарий 3: тариф на тепло повышается на 20 %, процентная ставка составляет 5 % в год, что отражает текущие условия на международном рынке (табл. 4).

Ниже мы остановимся подробнее на каждом сценарии окупаемости реконструкции.

Таблица 1 Данные, используемые в проекте реконструкции для расчета срока ее окупаемости

Стоимость наружной теплоизоляции Долларов США 93 000 Стоимость внутренней отопительной системы Долларов США 13 700 Общая стоимость установки теплоизоляции и термостатов Долларов США 106 700 Годовая экономия энергии МВт•ч 460 Гкал 396 Тариф на тепло в Санкт-Петербурге в настоящее время Руб. за Гкал 400 Долларов США за Гкал 13,33

Таблица 2 Сценарий 1

Условия В основном, неизменность тарифов на тепло Процентная ставка < 5 % Срок окупаемости   54 года

Таблица 3 Сценарий 2

Условия Увеличение тарифов до уровня тарифов на западных рынках Повышение тарифа   20 % Процентная ставка = 15 % Срок окупаемости   25 лет

Таблица 4 Сценарий 3

Условия Увеличение тарифов до уровня тарифов на западных рынках Повышение тарифа   20 % Процентная ставка = 5 % Срок окупаемости   10 лет

Сценарий 1

Предполагается, что текущие тарифы на тепло сохраняются. Процентная ставка установлена на уровне 5 %, что соответствует условиям на международном финансовом рынке.

В такой ситуации срок окупаемости составляет около 50 лет. Из этого следует вывод о том, что инвестиции при таких условиях невыгодны. Одной из причин этого является низкий уровень тарифов на тепло.

Сценарий 2

В настоящее время низкий уровень тарифов на тепло в России поддерживается искусственным образом, поэтому нам представляется, что рост цен на тепло в последующие годы является неизбежным. В России постоянно обсуждается, насколько быстро тарифы должны приближаться к уровню международного рынка. Поставщики топлива (и газа) хотели бы сократить поставки на внутренний рынок и расширить экспорт в Западную Европу. Новые трубные подключения к сети распределения газа на западном рынке увеличивают такие возможности и, соответственно, тенденции на внутреннем рынке в сторону повышения цен.

В сценарии 2 тарифы на тепло повышены на 20 %, по сравнению с тарифами в сценарии 1, приближаясь к ценам, соответствующим ценам на газ основных поставщиков на мировом рынке.

Из-за текущей экономической ситуации в России процентные ставки для местных инвестиций значительно выше уровня 5 %. В случае, если для проекта будут использоваться внутренние российские инвестиции, мы предполагаем, что привлечение финансовых ресурсов возможно с процентной ставкой 15 %.

Таким образом, срок окупаемости должен быть равен 25 годам, что едва ли можно рассматривать как приемлемый результат, т. к. в России нет кредитных организаций, способных предоставить финансовые средства на условиях, аналогичных действующим на финансовом рынке Дании.

Сценарий 3

Если привлекаются средства из внешних финансовых источников, процентные ставки могли бы быть существенно ниже, чем действующие на внутреннем российском финансовом рынке. В таком случае можно было бы рассчитывать на привлечение инвестиций в проект, исходя из процентных ставок 5 %.

В сценарии 3 тарифы на тепло повышены на 20 %, по сравнению с тарифами в сценарии 1, приближаясь к ценам, соответствующим ценам на газ основных поставщиков на мировом рынке.

При уровне процентных ставок 5 % срок окупаемости становится равным приблизительно 10 годам, что можно рассматривать как приемлемый срок для инвестиций. Однако для домостроительной индустрии может быть затруднительным выйти на международный рынок для обеспечения финансирования. Мы предполагаем, что это может быть возможно, если проект будет совместным на чердачном этаже или будут дополнительные факторы, повышающие экономическую целесообразность проекта (в данном случае таким фактором является продажа квартир на чердачном этаже).

Рисунок 4. Тепловая установка на подстанции с системой подъема воды и устройством регистрации

Рисунок 5. Счетчик теплоты на подстанции

Совместный проект по реконструкции

В качестве примера одного из возможных решений можно упомянуть механизм реализации совместного проекта реконструкции зданий в рамках Киотского протокола. Отдельный такой проект должен быть основан на условиях совместного участия российской и зарубежной сторон в финансировании и техническом обеспечении реконструкции. В описываемом проекте удовлетворяются условия вклада иностранной стороны в техническое обеспечение, т. к. усиленная теплоизоляция и термостаты редко применяются в России. Условия по участию в финансировании также выполняются, т. к., как можно видеть из представленного анализа экономической целесообразности, проект может быть экономически оправданным только при привлечении ресурсов международных финансовых рынков или из других дополнительных источников финансовых дотаций.

Продажа квартир на чердачном этаже

В такой ситуации возможная продажа квартир на чердачном этаже может только улучшить экономическую целесообразность. Доходы от продаж должны направляться на финансирование наружной теплоизоляции.

Выводы из анализа экономической целесообразности реконструкции

Анализ экономической целесообразности реконструкции основан на довольно простых принципах: основными параметрами являются размер инвестиций и достигаемая экономия. Параметры, которые должны обсуждаться, это процентная ставка привлекаемых инвестиций и уровень тарифов на тепло. Основываясь на существующих в настоящее время тарифах, мы делаем заключение, что инвестиции в такой проект нецелесообразны. Однако никто не может утверждать, что ситуация не может измениться.

Рынок постоянно изменяется, а с ним тарифы и процентные ставки. Общей посылкой является то, что цены на топливо, предлагаемые основными российскими поставщиками, вскоре достигнут мирового уровня. Правительство может решить установить цены на тепло и топливо на уровне цен в западных странах. В такой ситуации экономическая целесообразность инвестиций в подобные проекты повысится.

При условии привлечения инвестиций с западных финансовых рынков процентные ставки можно заложить на уровне 5 %. В России процентные ставки в настоящее время существенно выше и составляют приблизительно 15–20 %. При таких ставках инвестиции возможны, только если тарифы на тепло будут значительно повышены.

Анализируя экономическую целесообразность подобного проекта реконструкции, можно сделать вывод о том, что данный проект для западного инвестора является приемлемым. Однако для российского инвестора проект вряд ли представляет интерес из-за «перегретой» экономической ситуации в России, при которой процентные ставки на уровне 15–20 % считаются нормальными.

Совместная реализация проекта реконструкции

После ратификации Россией Киотского протокола проект описываемого типа становится одним из возможных совместных проектов, т. к. в нем выполняются условия совместного вклада российской и зарубежной сторон.

Проблемы и неопределенность проекта связаны с администрированием инвестиций и прибыльностью.

Сокращение уровня СО₂ выгодно поставщику тепла, в то время как конечный пользователь и владелец здания производят затраты на наружную теплоизоляцию и модернизацию системы распределения тепла.

В ситуациях, когда владелец здания является одновременно и поставщиком тепла, администрирование проекта становится возможным.

Поскольку владельцем поставщика тепла — компании ГУПТЕК — является правительство Санкт-Петербурга, проекты, касающиеся жилых домов, владельцами которых также являются городские власти, возможны и зависят только от должного администрирования.

Перспективность таких разработок очевидна.

 

Тел. +45-43-48-60-60

Факс +45-43-48-66-60

E-mail: pms@carlbro.dk

Данный материал любезно предоставлен г-ном П. Сонне (P. Sonne) по просьбе журнала «АВОК».

Источник — «Danish Board of District Heating. News from DBDH».

Перевод с английского Л. И. Баранова.