Проблемы энергосбережения в российской строительной отрасли

И. Л. Шубин, директор НИИСФ РААСН

А. В. Спиридонов, заведующий лабораторией НИИСФ РААСН

Создание законодательной базы по энергосбережению в области строительства

Первый федеральный закон, связанный с энергосбережением, в современной России был принят в 1996 году (№ 28‑ФЗ). Однако он  был недостаточно проработанным и практически ни к каким реальным результатам не привел [1]. В последующие годы реализация политики энергосбережения в стране по различным причинам существенно замедлилась и возобновилась вновь лишь после Указа Президента РФ № 889¹ и принятия Федерального закона № 261‑ФЗ «Об энергосбережении…».

Одним из основных документов, разработанных в поддержку и развитие закона № 261‑ФЗ, стала действующая в настоящий момент государственная программа «Энергосбережение и повышение энергетической эффективности на период до 2020 года» (далее – Программа), принятая Распоряжением Правительства РФ от 27 декабря 2010 года № 2446‑р. Целью Программы является снижение энергоемкости ВВП к 2020 году на 13,5%, что несколько скорректировало первоначальные задачи, намеченные Указом Президента РФ № 889 – снизить энергетические затраты ВВП на 40% по сравнению с 2007 годом. Кстати, недостающие 26,5% (в соответствии с вышеуказанной Программой) предлагается снизить за счет хозяйствующих субъектов и территорий. Это практически невыполнимо с учетом сегодняшней экономической ситуации, по нашему мнению. Программа является меж-отраслевой, т.е. охватывает всю экономику РФ.

Раздел «Энергосбережение и повышение энер-гетической эффективности в жилищном фонде» предусматривает  на I этапе (2011–2015 годы) достижение суммарной экономии первичной энергии в объеме 29,18 млн т у.т. и 97,83 млн т у.т. за весь срок реализации Программы (2011–2020 годы).

Однако Программа не содержит каких-либо конкретных требований к оптимизации и повышению теплотехнических характеристик строительных конструкций, а также обеспечения оценки экономической и энергетической эффективности строительных материалов, элементов в процессе их эксплуатации и в жизненном цикле в целом. К сожалению, 18 августа 2011 года Распоряжением Правительства РФ № 688 был отменен пункт Программы, детально прописывающий ежегодный объем финансирования каждого из ее разделов, что, по сути, лишило достаточно грамотную программу смысла. В настоящий момент она (как и многие другие документы в области энергосбережения) носит чисто декларативный характер.

За прошедшие три года в России было принято около 70 документов различного уровня, связанных с энергосбережением, многие из которых разработаны в условиях дефицита времени и нуждаются в существенной корректировке. И все же есть документы, являющиеся достаточно реалистичными и, можно сказать, прогрессивными, например постановления Правительства РФ № 18² и № 562³.

Кроме того, во всех регионах страны в 2010 году были разработаны программы энергосбережения. К сожалению, по оценке Государственной Думы, только четверть из них признаны адекватными и обеспечивающими реальную экономию энергии. Да и финансирование проводится довольно странно: бюджетные деньги на программы энергосбережения многих регионов в 2011 году были выделены в ноябре, когда «освоить» их уже не представлялось возможным [2]. Некоторые из региональных программ, например московская программа «Энергосберегающее домостроение в городе Москве в 2010–2014 годах и на перспективу до 2020 года», принятая в июне 2009 года, были ревизованы, другие вовсе отменены.

Основная ответственность за вы----полнение требований закона № 261‑ФЗ по энергосбережению в области строительства была возложена на Министерство регионального развития РФ (Минрегион РФ). К сожалению, Приказ Минрегиона РФ от 28 мая 2010 года № 262 «О требованиях энергетической эффективности зданий, строений, сооружений», содержащий конкретные требования к увеличению энергоэффективности зданий на период до 2020 года, в частности ограждающих и светопрозрачных конструкций, улучшению комфортности помещений, в том числе за счет модернизации систем вентиляции и введения понятия «вентиляция по потребности», не был одобрен Министерством юстиции. Данный законопроект предусматривал увеличение сопротивления теплопередаче оконных конструкций в новых многоквартирных домах с 2016 года практически в 2 раза (в климатических условиях Москвы R_o должно было увеличиться с 0,54 до 1,00 м²•°С/Вт), что в обязательном порядке требовало применения в таких конструкциях новых энергосберегающих материалов – низкоэмиссионного стекла, современного поколения профилей и пр.

Спустя год ситуация повторяется: в развитие Постановления Правительства РФ № 18 от 25 января 2011 года был разработан новый вариант Приказа Минрегиона РФ от 17 мая 2011 года № 224 «Об утверждении требований энергетической эффективности зданий, строений, сооружений», который на этот раз не был согласован Министерством экономического развития РФ.

Необходимость повышения энергетической эффективности строительной отрасли

Известно [3], что в развитых странах на строительство (включая эксплуатацию) расходуется около половины всей энергии, в развивающихся странах – примерно треть (рис. 1). Это объясняется различными потребностями в быту, в частности наличием в развитых странах большего количества бытовой техники: холодильников, кондиционеров, СВЧ-печей, стиральных машин и т.п. В России на строительство тратится примерно 40–45% всей вырабатываемой энергии, что делает энергосбережение в строительной отрасли чрезвычайно актуальным.

Рисунок 1. Диаграмма трат вырабатываемой энергии в развитых и развивающихся странах по отраслям промышленности

Необходимость проведения мероприятий по энергосбережению обосновывается и тем, что в период с 1917 по 2000 год в нашей стране было построено более 2,5 млрд м² только жилых зданий, энергетические потери в которых не отвечают современным требованиям. По данным Минрегиона РФ, средние затраты на отопление в жилых зданиях на всей территории России составляют 350–380 кВт•ч/м² в год (в 5–7 раз выше, чем в Германии и других странах ЕС), а в некоторых типах зданий они достигают 680 кВт•ч/м² в год.

Более того, по данным Мосгос-экспертизы, несмотря на то, что СНИП 23-02–2003 «Тепловая защита зданий» установил для строящихся многоэтажных зданий, проектируемых для Москвы, предел энергопотребления в 95 кВт•ч/м² в год, неоднократными проверками было выявлено, что в построенных зданиях, возведенных в 2003–2010 годах, затраты на отопление находились в пределах 150–180 кВт•ч/м² в год. С учетом постоянного роста стоимости энергоносителей такая ситуация является чрезвычайно опасной с точки зрения энергетической безопасности страны.

Примерная структура теплопотерь многоэтажного здания одной из наиболее популярных сегодня серий для климатических условий Москвы (данные проф. Г.П.Васильева) приведена на рис. 2. Отметим, что эта информация приведена для уже повышенных в соответствии со СНИП 23-02–2003 требований:  стены (R_o – 3,13 м²•°С/Вт) и окна (R_o – 0,54 м²•°С/Вт). Видно, что основные потери в типовом многоэтажном здании приходятся на горячее водоснабжение (47%) и на нагрев инфильтрующегося воздуха (31%). Именно здесь находятся основные резервы энергосбережения. Теплопотери через ограждающие конструкции (стены, окна, крышу и пр.) составляют около 22%.

Конечно, для повышения энергетической эффективности зданий старой застройки необходимо проводить утепление стен и замену светопрозрачных конструкций, теплотехнические характеристики которых существенно ниже тех, что предусмотрены в СНИП 23-02–2003.

Рисунок 2. Структура годовых теплопотерь 17-этажного трехсекционного типового жилого дома серии П–44

Работы по энергосбережению

Капитальный ремонт

В соответствии с законом № 261‑ФЗ в 2009 году в ряде крупнейших городов Российской Федерации начались работы по капитальному ремонту и санации многоэтажных зданий постройки 1970–1980‑х годов. Ответственным за эту необходимую в условиях России работу была определена Государственная корпорация – Фонд содействия реформированию жилищно-коммунального хозяйства. В рамках этой программы проводилось дополнительное утепление стен, замена окон и модернизация некоторых инженерных систем.

Однако эффект от этих работ был, к сожалению, незначительным по ряду причин:

• выбор самых дешевых вариантов реконструкции,
• невозможность коренного улучшения систем отопления в домах старых серий для установки систем учета,
• отсутствие возможности организации систем вентиляции.

В результате удалось добиться снижения удельных затрат на отопление не более чем на 10–15%, что явно недостаточно и, к сожалению, в худшую сторону отличается от результатов санации аналогичных зданий в Германии. Представляется, что различие в эффективности связано с более продуманными и комплексными проектами реконструкции старых зданий, разработанными нашими европейскими партнерами.

Теплоснабжение зданий

В большинстве крупнейших городов России теплоснабжение зданий обеспечивается ТЭЦ, построенными еще в советскую эпоху и, как правило, расположенными достаточно далеко от потребителей. Расстояния и изношенность сетей приводят к огромным потерям: 40–50% от всей вырабатываемой энергии, направляемой на отопление зданий. Это является одним из самых главных ресурсов возможной экономии энергии в стране.

В последние годы проводится довольно много работ по созданию в многоэтажных зданиях так называемых крышных котельных. Пока они используются явно недостаточно, однако массовое внедрение локальных систем отопления может привести к значительному дисбалансу на ТЭЦ и сбросу в окружающую среду горячей воды и пара, являющихся побочным продуктом при производстве электроэнергии, что будет отрицательно воздействовать на экологию.

Учет и контроль тепловой энергии

Любая программа энергосбережения предполагает обязательный учет, контроль и возможность регулирования параметров микроклимата помещений. В российских многоэтажных зданиях, построенных до 2000 года, из-за конструктивных особенностей систем раздачи тепла практически невозможно установить приборы учета расхода тепла. Это приводит к отсутствию реального учета поквартирного расхода тепла, а также к тому, что при замене существующих неэффективных конструкций, например окон, на новые из-за перетопа владельцы квартир просто открывают их, практически «убивая» все затраты государства на энергосбережение.

Инженерное оборудование

До сих пор в российском строительстве не решена проблема использования, как в старых, так и во вновь строящихся зданиях, современных систем вентиляции, в том числе с рекуперацией. В типовых многоэтажных жилых зданиях предусмотрена система естественной вентиляции, которая либо нарушается (одна из причин: встроенные холодильники в вентиляционных каналах), либо работает неэффективно (особенно в летний период, когда имеются массовые случаи «опрокидывания» вентиляции). Это приводит как к дополнительным теплопотерям, так и к ухудшению качества воздуха в помещениях. Улучшение ситуации возможно только при кардинальном изменении системы проектирования.

Строительные конструкции и материалы

В России за последние 20 лет налажен выпуск многих энергосберегающих конструкций и материалов, используемых в строительстве, в частности:

• практически с нуля создано производство современных светопрозрачных конструкций, объем выпуска которых превышает тот, что имеется в Германии, уступая только Китаю и США;
• запущены многие линии по выпуску теплоотражающих стекол;
• налажен массовый выпуск теплоизоляционных материалов;
• начато строительство завода по выпуску фотоэлектрических панелей;
• разработаны и производятся системы вентилируемых фасадов.

Однако в массовом строительстве, как правило, используются самые дешевые и, соответственно, наименее эффективные материалы.

Нормативные документы, стимулирующие энергосбережение в строительстве

В законе № 261-ФЗ предусмотрено стимулирование применения энергосберегающих мероприятий. Однако реальные методические положения по использованию статей данного закона до сих пор не разработаны ни на федеральном, ни на региональном уровнях. Существуют некоторые нормативные документы, имеющие, однако, серьезные недоработки и фактически не работающие в настоящее время [2].

Перенос современных технологий энергосбережения и нормативных документов в строительстве из стран Европейского союза в Россию невозможен без существенной   их адаптации к отечественным реалиям, из-за наличия у нас территорий с кардинально различными климатическими условиями по сравнению с Европейским союзом.

В 2012 году разработаны новые редакции⁴ двух основных нормативных документов, влияющих на снижение энергетических затрат в строительстве:

• СНиП «Строительная климатология», где с учетом современных климатических изменений для большинства крупных городов нашей страны были уточнены расчетные температуры – в среднем они были увеличены на 1 °C, что, по мнению специалистов, может привести к значительной экономии энергии на отопление зданий. В отличие от большинства европейских стран, различия в климатических условиях в нашей стране разительны, что следует очень аккуратно учитывать при проектировании зданий и энергосберегающих мероприятий.
• СНиП «Тепловая защита зданий», где были введены новые показатели и характеристики, уточняющие характеристики зданий и материалов при их проектировании. В частности, была введена удельная теплотехническая характеристика, учитывающая архитектурную форму и развитость здания, уточнены расчетные параметры элементов здания и его оболочки в целом. Кроме того, в этом основополагающем нормативном документе была проведена дифференциация между многоэтажными и малоэтажными зданиями – в последних имеется большая вариабельность использования теплоизоляционных материалов.

Альтернативные источники энергии в строительстве

В конце прошлого века использование в развитых и некоторых развивающихся странах, например в Китае, нетрадиционных и альтернативных источников энергии – применение тепловых насосов, солнечных коллекторов и батарей, ветровых генераторов и других устройств – стало в массовом строительстве обычным делом. К сожалению, они все еще считаются экзотикой в России, хотя вполне могут быть (и должны стать!) необходимым элементом и свое-образным локомотивом отечественного строительства.

В частности, у нас практически не используются на сегодняшний день энергия солнца, ветра, земли, хотя у нас много территорий, где потенциал использования этих источников для обеспечения дополнительного энергосбережения велик. Так, солнечную энергию можно использовать не только на территории Южного федерального округа, но и в Восточной Сибири (зона БАМ, Байкальский регион). Ветроэнергетические установки также эффективны в Сибири, Калмыкии, многих других регионах.

Проблемы, требующие устранения

На сегодняшний день следует констатировать, что в России работа по энергосбережению в строительстве ведется недостаточно продуманно:

• ряд федеральных законов, постановлений правительства, необходимых подзаконных актов разработаны в спешке и имеют многочисленные недоработки, а к разработке многих еще даже и не приступили;
• большинство региональных программ грешат неточностями и необъективны из-за недостатка статистических данных, требуемых для определения показателей энергосбережения;
• нет разработанных программ по поддержке потребителей и производителей, выпускающих энергосберегающую продукцию;
• действующие методики по составлению энергетических паспортов зданий и проведению энергетического аудита достаточно формальны и до сегодняшнего дня практически не оказывают влияния на реальный уровень энергосбережения в стране;
• до сих пор нет собственной системы стандартов и строительных норм и правил, которые направлены на энергосбережение. Их разработка потребует значительных средств и времени – простой перевод европейских норм не всегда возможен из-за значительных отличий в климатических условиях Европы и России. Только недавно Национальным объединением строителей (НОСТРОЙ) был принят план разработки некоторых стандартов, в то время как в ЕС действует около 70 нормативных документов, поддерживающих соответствующую европейскую Директиву по энергетическим характеристикам зданий (Energy Performance Building Directive – EPBD);
• новые технологии, направленные на энергосбережение, тяжело продвигаются из-за того, что продукция, изготавливаемая с их использованием, является более дорогой по сравнению с обычной;
• фактически отсутствуют квалифицированные специалисты по энергосбережению, имеющие представление о новых энергоэффективных тенденциях и технологиях и умеющие с ними работать. В вузах отсутствуют специальные учебные программы по обучению специалистов вопросам энергосбережения, слабы школы повышения квалификации.

В значительной степени это происходит потому, что Россия пытается за 2–3 года пройти тот путь, на который развитые страны затратили более 30 лет.

Пока нет понимания того, что решение проблемы кардинального сокращения энергетических затрат может быть только комплексным. В развитых странах довольно давно была разработана целостная идеология экономии энергии, было показано, что улучшение отдельно взятого элемента не позволит кардинально снизить энергопотребление. Иногда это приводит к дискредитации самой идеи энерго-сбережения [4].

Первоочередные задачи по энергосбережению в строительной отрасли России

Для того, чтобы в России реально начался процесс энергосбережения (как со стороны производителей, так и потребителей), по нашему мнению, необходимо широко использовать опыт европейских стран, особенно Германии, являющейся лидером в энергосбережении, при обязательной корректировке российских программ энергосбережения в строительстве в соответствии с объективными реалиями. Конечно, нужно принимать во внимание и американские достижения в области энергетической эффективности в строительстве. Исходя из этого, можно выделить следующие первоочередные задачи:

• необходима разработка программы, аналогичной программе ЕС «20–20–20», информация о которой уже неоднократно публиковалась в России, например [4];
• необычайно полезным будет опыт разработки немецких федеральных законов в области энергосбережения (например, последние – 2002, 2009, 2013 годов – постановления по энергосбережению EnEV). Их применение в качестве рамочных показателей энергетической эффективности для отдельных элементов зданий и удельных тепловых нагрузок на здания различного назначения будет очень полезным;
• следует признать положительным европейский и особенно немецкий опыт энергоаудита существующих зданий и энергетической экспертизы проектов;
• было бы очень важным проводить совместную оценку возможности и целесообразности применения в российских климатических условиях новых (как российских, так и европейских) разработок и технологий;
• для капитальной реконструкции зданий старой постройки в РФ (1960–1996 годы) необходимо и очень полезно использовать опыт Германии по санации подобных зданий в восточной ее части, создания в них современных и эффективных систем вентиляции, отопления и контроля;
• в связи с практически полным отсутствием в России молодых специалистов в области энергосбережения в строительстве, необходимо использовать европейский опыт подготовки специалистов в данной области. Вероятно, следует использовать и возможности созданного в 2011 году всемирно известным экспертом в области энергосбережения профессором Art Rosenfeld и НИИСФ РААСН российско-американского Rosenfeld Energy Efficiency Fund, а также Международного энергетического агентства (International Energy Agency).

Литература

1. Толстов И. Мониторинг законодательства РФ в области энергосбережения // Аналитическая записка.–  2012. – Май.
2. Башмаков И. А., Башмаков В. И. Сравнение мер российской политики повышения энергетической эффективности с мерами, принятыми в развитых странах // Отчет ЦЭНЭФ, 2012.
3. Спиридонов А. В. А зачем экономить энергию? // Оконная и Фасадная Практика. – 2008. – №№ 2, 3.
4. Шубин И. Л., Спиридонов А. В. Законодательство по энергосбережению в США, Европе и России. Пути решения  //  Вестник МГСУ. – 2011. – № 3. Т. 1, 4–14.  

¹ Указ Президента Российской Федерации от 4 июня 2008 года № 889 «О некоторых мерах по повышению энергетической и экологической эффективности российской экономики».

² Постановление Правительства РФ от 25 января 2011 года № 18 «Об утверждении Правил установления требований энергетической эффективности для зданий, строений, сооружений и требований к правилам определения класса энергетической эффективности многоквартирных домов».

³ Постановление Правительства РФ от 12 июля 2011 года № 562 «Об утверждении перечня объектов и технологий, имеющих высокую энергетическую эффективность, осуществление инвестиций в создание которых является основанием для предоставления инвестиционного налогового кредита».

⁴ Основным разработчиком является НИИ строительной физики. Документы находятся на стадии утверждения.