Основные задачи городской программы об энергосберегающем домостроении в Москве

Г. П. Васильев, доктор техн. наук, руководитель Центра «Энергосбережение и эффективное использование нетрадиционных источников энергии в строительном комплексе» ГУП «НИИМосстрой»

Мероприятия московской городской программы «Энергосберегающее домостроение в г. Москве на 2010–2014 годы и на перспективу до 2020 года» (далее – городская программа «Энергосберегающее домостроение») направлены на реализацию целевых показателей повышения энергоэффективности данных распорядительных документов. В табл. 1 приведены удельные характеристики энергоэффективности массового жилищного строительства и жилого фонда Москвы, и предложен прогноз их изменения при реализации мероприятий программы в соответствии с требованиями указа президента № 889 и постановления № 75-ПП.

За базу в соответствии с постановлением № 75-ПП принято значение показателей энергоэффективности на 1 января 2008 года. Из табл. 1 видно, что ожидается повышение показателей энергоэффективности жилья на 40 % к 2020 году.

На рис. 1 представлен прогноз изменения тепловой нагрузки и прогноз годового потребления тепловой энергии в жилом фонде Москвы. Фиолетовая линия отражает ситуацию, при которой ничего не предпринимается и не реализуется никаких программ по сбережению энергии, синяя линия прогнозирует ситуацию при условии внедрения мероприятий, предусмотренных уже действующей городской целевой программой «Энергосбережение в г. Москве на 2009–2011 годы и на перспективу до 2020 года». Красная линия показывает возможное изменение при реализации программы «Энергосберегающее домостроение», и, как видно из рис. 1, изменение это существенное.

Рисунок 1 (подробнее)   Прогноз годового потребления тепловой энергии и изменения тепловой нагрузки в жилом фонде Москвы

Сформулируем основные задачи программы «Энергосберегающее домостроение»:

• повышение энергетической эффективности продукции массового строительства;
• разработка и введение в действие рыночных механизмов, стимулирующих внедрение в городское строительство новых энергоэффективных материалов, конструкций, технологий и оборудования и содействующих привлечению внебюджетных финансовых средств в городские энергосберегающие проекты;
• модернизация системы сертификации и нормативно-технической документации, включая создание системы энергосберегающих стандартов в строительном комплексе;
• развитие экспериментального проектирования и строительства, включая создание и введение в действие механизмов инновационной стратегии строительного комплекса Москвы, предусматривающих натурную апробацию инновационных энергоэффективных материалов, технологий и оборудования на экспериментальных объектах;
• создание системы научно-технического обеспечения энергосберегающего домостроения и организация научно-исследовательских и опытно-конструкторских разработок (НИОКР), направленных на создание энергоэффективных материалов, конструкций, технологий и оборудования;
• создание системы обучения и подготовки кадров, а также системы информационной и методической поддержки участников городской программы «Энергосберегающее домостроение» и населения в решении проблем экономии топливно-энергетических ресурсов.

Основные мероприятия программы сгруппированы по фактическим задачам.

Первая группа мероприятий ориентирована на повышение энергетической эффективности продукции массового жилищного строительства. Сюда отнесены четыре основных мероприятия:

• разработка и внедрение новых энергоэффективных материалов, конструкций, технологий и оборудования, включая повышение требований к приведенному сопротивлению теплопередаче балконных дверей и окон до уровня 0,8–1,0 град•м²/Вт (сегодня – 0,54 град•м²/Вт).
• снижение годовых затрат на отопление и вентиляцию жилых зданий до уровня 75–80 кВт•ч/м² в год.
• внедрение при проектировании и строительстве зданий и сооружений энергоэффективных технологических и технических решений и оборудования «активного» энергосбережения, в том числе механических приточно-вытяжных систем вентиляции с рекуперацией и утилизацией теплоты вентиляционных выбросов, теплонасосных систем теплоснабжения, систем аккумулирования тепловой энергии, эффективных отопительных приборов с регулируемой теплоотдачей, систем автоматизированного учета потребления энергоресурсов и управления микроклиматом и т. д.
• разработка и введение в действие нормативов и регламентов холодоснабжения жилых и общественных зданий, включая требования по снижению летних пиков электрической нагрузки и регламенты оснащения системами кондиционирования как строящихся, так и эксплуатируемых жилых домов.

Сегодня фактически исчерпан ресурс энергосбережения, связанный с утеплением или повышением теплозащиты наружной оболочки зданий – стен и окон. Это достаточно хорошо иллюстрирует рис. 2, на котором представлена структура годового теплопотребления типового 17-этажного трехсекционного дома П-44. Можно видеть, что горячее водоснабжение в структуре нагрузок составляет 47 %, инфильтрация – 31 % и наружные стены, окна, чердак и пол – оставшиеся 22 % . Понятно, что, утепляя теплозащитную оболочку здания, можно потратить значительное количество денежных средств, но достичь весьма небольшого эффекта. Поэтому основной резерв экономии энергетических ресурсов на сегодняшний день находится именно в области утилизации и рекуперации тепла вентиляционных выбросов, канализационных стоков и использования новых технологий.

Рисунок 2. Структура годового теплопотребления 17-этажного трехсекционного типового жилого дома П-44

Вторая группа мероприятий посвящена основным мероприятиям по созданию системы стимулирования и внедрения в городское строительство новых энергоэффективных материалов, конструкций, технологий и оборудования. Прежде всего, это:

• разработка и введение в действие методик и критериев комплексной экономической и экологической оценки эффективности внедрения энергосберегающих технических и проектных решений, технологий и оборудования и на их (методик) основе подготовка нормативных и распорядительных документов;
• формирование комплексного подхода к нормативам энергопотребления, нормируемому уровню теплозащиты зданий, температурным режимам теплосетей, систем отопления и т. д.;
• учет в прогнозируемых на кратко- и среднесрочную перспективу ценах на энергоресурсы при разработке и утверждении ТЭО и стадий проектов новых, реконструируемых и капитально ремонтируемых строительных объектов экологической составляющей, учитывающей сжигание органического топлива на территории Москвы, в размере 2–4 руб./кВт•ч;
• разработка системы и введение в действие механизмов, обеспечивающих заинтересованность инвестора-застройщика во внедрении новых энергетически эффективных технологий, материалов и оборудования.

Без внедрения этой группы мероприятий вряд ли можно рассчитывать на успех реализации всей программы, потому что, прежде всего, нужно создать условия, при которых потребителю выгодно было бы экономить энергоресурсы. Важной особенностью городской программы «Энергосберегающее домостроение» является необходимость рассмотрения проблем энергосбережения на основе комплексного подхода, учитывающего как экономический эффект от энергосбережения у потребителя, так и эффект от энергосбережения у города. В процессе разработки программы был оценен этот эффект, и на сегодняшний день сложилась вот такая ситуация: на 1 руб. экономического эффекта у потребителя, городское хозяйство получает до 11 руб. экономического эффекта за счет экономии капитальных вложений в ТЭЦ, в тепловые сети. Конечно, нужно менять подход к этой проблеме, нужно пытаться оценивать комплексную эффективность и не перекладывать проблему энергосбережения, ее финансирование только, например, на население и потребителя.

Следующая группа мероприятий – это мероприятия по модернизации системы сертификации и нормативно-технической документации.

Одним из главных из этого комплекса мероприятий является вовлечение в систему сертификации строительного комплекса стандартов независимых саморегулируемых и общественных организаций, профессиональных ассоциаций, объединений, а также создание и оснащение сертификационных центров, аккредитованных при строительном комплексе Москвы. Дело в том, что с 2010 года Россия в соответствии с законом о техническом регулировании, отменяющим действие основных СНиП, окажемся в ситуации, когда нужно будет более внимательно подходить к нормативам, созданным общественными организациями, и нужно искать механизмы взаимодействия с такими стандартами.

Второй момент – введение обязательных энергетических обследований, энергетической сертификации и паспортизации, а также системы маркировки энергоэффективности зданий и помещений площадью больше 100 м². Это очень важный пункт, потому что, умея продекларировать или заявить об энергетической эффективности зданий или помещений, мы обязаны еще уметь и контролировать этот процесс. Нужно знать, сколько потребляет то или иное помещение, и система маркировки и паспортизация позволят создать систему заинтересованности для населения и владельцев помещений и зданий. Например, часть дотаций, допустим на тепловую энергию, могла бы быть использована для стимулирования владельцев помещений, которые предпринимают какие-то действия в области энергосбережения, утепляют свои помещения, тем самым снижая и тепловую нагрузку, и экологическую нагрузку на город.

И третье мероприятие – разработка и введение в действие нормативно-технического обеспечения проектирования, монтажа и эксплуатации механических приточно-вытяжных систем вентиляции с утилизацией теплоты вентиляционных выбросов, теплонасосных систем теплохладоснабжения, эффективных отопительных приборов с регулируемой теплоотдачей, систем автоматизированного учета и управления микроклиматом и т. д.

Здесь мы находимся в начале пути, потому что наш опыт в основном связан с утеплением зданий и теплозащитной оболочкой. А вот то, что касается новых технологий, включающих и нетрадиционные источники энергии, такие как тепловые насосы, рекуперация и т. д., то для них обязательно нужны нормативы.

В качестве примера необходимости таких нормативов обратимся, например, к системам кондиционирования жилья. Дело в том, что на сегодняшний день эта область развивается достаточно хаотично. И если не будут разработаны соответствующие стандарты, то в перспективе мы можем получить летние пиковые нагрузки, а также проблемы из-за нехватки в домах электроэнергии для кондиционирования.

Четвертая группа основных мероприятий направлена на развитие экспериментального проектирования и строительства.

Она предусматривает:

• создание и введение в действие механизмов инновационной стратегии строительного комплекса Москвы, предусматривающих натурную апробацию инновационных энергоэффективных материалов, технологий и оборудования на экспериментальных объектах;
• экспериментальное проектирование и строительство не менее двух (новое строительство или реконструкция) демонстрационных экспериментальных энергоэффективных жилых кварталов (общей площадью 200 тыс. м²) и общественных зданий, их опытная эксплуатация и освоение промышленного производства нового апробированного в натурных условиях энергоэффективного оборудования, конструкций, материалов и комплектующих изделий;
• разработка и введение в действие механизмов, обеспечивающих внедрение интеллектуальной собственности, созданной и / или апробированной в рамках экспериментального проектирования и строительства, включая долевое участие города в интеллектуальной собственности, созданной в случае финансирования инновационной части экспериментального проектирования и строительства из средств бюджета Москвы.

Приведем величины ожидаемой энергетической эффективности от применения в массовом строительстве различных энергосберегающих технических решений, планируемых к апробации в рамках экспериментального строительства:

• повышение теплотехнической однородности наружных ограждающих конструкций – экономия энергии 5–7 %;
• применение стеклопакетов с i-покрытием, многокамерных профилей и новых технических решений и материалов – 10–15 %;
• регулирование вытяжной вентиляции в зависимости от гравитационной составляющей – 10–15 %;
• двухтрубные поквартирные системы отопления – 10–12 %;
• программный отпуск тепла ИТП здания, включая отпуск тепла на приготовление горячей воды – 15–20 %;
• рекуперация и утилизация тепла вытяжного воздуха, в том числе и с помощью тепловых насосов – 20–40 %;
• использование нетрадиционных возобновляемых источников энергии (НВИЭ): тепла грунта, фотоэлектрических преобразователей солнечной энергии и вторичных энергетических ресурсов (ВЭР) в системах энергоснабжения зданий, в том числе и в системах подогрева придомовых площадок для снеготаяния, подогрева тротуаров и т. п. – 25–50 %;
• установка квартирных контроллеров – 10–20 %;
• создание систем лучистого, напольного и воздушного отопления – 5–7 %;
• системы теплохладоснабжения зданий и сооружений повышенной степени автономности, включая крышные газовые котельные, квартирные газовые теплогенераторы для таунхаусов и коттеджей, а также системы энергоснабжения на основе топливных элементов – 15–20 %;
• установка отопительных приборов с механическим побуждением теплосъема – 5–7 %;
• разделение хозяйственных и фекальных вод с утилизацией сбросного тепла канализационных стоков с помощью тепловых насосов – 20–30 %;
• автоматическое регулирование до нормативного воздухообмена в здании – 10 %;
• использование энергоэффективных осветительных приборов, энергоэкономичных ламп, светодиодных источников света и управление системами освещения общедомовых помещений – 10–15 %.

Пятая группа основных мероприятий способствует созданию системы научно-технического обеспечения энергосберегающего домостроения:

• разработка комплекса соответствующих научно-исследовательских работ, направленных на создание энергоэффективных технологий и оборудования, в том числе по обоснованию механизмов государственного управления и инструментов обеспечения управления деятельностью в области энергосберегающего домостроения;
• научно-техническое обеспечение экспериментального проектирования и строительство не менее двух (новое строительство или реконструкция) демонстрационных экспериментальных энергоэффективных жилых кварталов (общей площадью 200 тыс. м²) и общественных зданий;
• подготовка Межведомственным экспертным советом по энергосбережению в строительстве на территории Москвы (МЭС) при Департаменте городского строительства г. Москвы, согласование с Департаментом топливно-энергетического хозяйства г. Москвы и Комиссией по энергосбережению г. Москвы и утверждение не реже одного раза в два года в Правительстве Москвы «реестра стратегически важных для г. Москвы инновационных технологий и приоритетных направлений НИОКР в области энергосбережения в 2010–2014 годы и на перспективу до 2020 года».

И, наконец, последняя группа основных мероприятий стимулирует создание системы обучения и подготовки кадров в области энергосберегающего домостроения, а также системы информационной и методической поддержки участников программы и населения:

• обеспечение информационной и методической поддержки участников программы, производителей энергосберегающей продукции и населения в решении проблем экономии топливно-энергетических ресурсов, в том числе и в части рекламы, популяризации новых энергоэффективных материалов, конструкций, технологий и оборудования, а также обучения и подготовки квалифицированных кадров по монтажу, эксплуатации и сервисному обслуживанию нового энергоэффективного оборудования;
• организация и проведение конференций, выставок, семинаров по проблеме энергосбережения;
• организация рейтинговой системы поощрения за использование новых энергоэффективных решений, а также конкурса и премии «Энергоэффективный проект года» с номинациями:

а) «Энергоэффективный жилой дом»;

б) «Энергоэффективное общественное здание» (офис, торговый центр, спортивное сооружение и т. д.);

в) «Энергоэффективное производство».

Суммарные и годовые показатели энергоэффективности базового сценария городской программы «Энергосберегающее домостроение» сведены в табл. 2.

Нельзя не отметить, что, помимо использования бюджетных средств, программа предполагает привлечение и внебюджетных источников, в том числе это деньги населения и ТСЖ. За счет бюджетных средств предполагается разработать технологии, апробировать их в экспериментальном строительстве, разработать систему и нормативы для государственного и рыночного стимулирования этих технологий (табл. 3). После того, как будут отработаны все механизмы внедрения, обучены кадры, разработана система обеспечения рыночных стимулов, можно будет подключать внебюджетное финансирование.

Несомненно, реализация городской программы «Энергосберегающее домостроение» – очень важная задача, к которой готовились не один год, проводя целый ряд экспериментов, показавших перспективность применения новых технологий и достаточно высокую эффективность предлагаемых мероприятий. Программа объединяет накопленный как в стране, так и за рубежом опыт внедрения такого рода механизмов.