А. Я. Шарипов,
директор ФГУП "СантехНИИпроект",
канд. техн. наук,
заслуженный строитель России
Сегодня перед строительным комплексом России стоит широкий спектр задач, которые охватывают как технические, экономические, так и социальные проблемы, от своевременного решения которых будет зависеть успех проведения реформ и в жилищно-коммунальном комплексе. Одним из возможных путей является повышение энергоэффективности, энергообеспечения жилищно-коммунальной сферы, охватывая территорию и каждый дом о источника до потребителя.
Одной из причин кризисного состояния системы теплоснабжения ЖКХ является низкая степень коррозионной устойчивости всей трубопроводной сети, транспортирующей тепло. Потери тепла через тепловые сети сегодня достигают 30%, а в некоторых случаях и 50%, плюс возрастание количества аварий тепловых сетей. Для повышения надежности тепловых сетей должны быть приняты необходимые меры для санации существующих сетей и строительства новых из более коррозион-ностойких материалов и применения технологий, повышающих их коррозионную устойчивость.
Однако существует и другая энергосберегающая технология теплоснабжения ЖКХ, позволяющая существенно сократить протяженность тепловых сетей, а иногда и вовсе отказаться от них. Использование автономного теплоснабжения в районах с развитой системой газификации дает возможность строить не магистральные, а внутриквартальные тепловые сети, причем запроектировать параметры теплоносителя 115-70°С, что позволяет вывести стальные трубы тепловых сетей из зоны температур активной коррозии.
В результате рассмотрения технико-экономических и экологических показателей схем теплоснабжения появился вариант автономного теплоснабжения путем строительства пристроенных автономных источников тепла (АИТ). При использовании АИТ ликвидируется необходимость строительства магистральных тепловых сетей с сооружением на них узлов рассечек насосных станций, что позволяет уменьшить капитальные затраты. Помимо этого полностью исчезают потери, даже расчетные, объективно присущие тепловым сетям и повышается энергетическая эффективность всей системы. Соответственно, исчезает источник роста этих потерь в процессе эксплуатации, сокращается расход воды на подпитку тепловых сетей и расход электроэнергии на перекачку теплоносителя.
Более рациональным и, тем не менее, подлежащим экономической и экологической оценке решением ликвидации ненадежного звена системы теплоснабжения является устройство крыш-ных АИТ, при которых ликвидируется необходимость строительства и потери, связанные с ними не только магистральных, но и внутри квартальных тепловых сетей. В этом случае, увеличение стоимости строительства на 10-15% по сравнению с пристроенными АИТ с лихвой оправдывается еще большим увеличением энергетической эффективности системы,что происходит за счет ликвидации промежуточных непроизводительных потерь и сокращения экологического ущерба на окружающую среду вследствие действительного уменьшения количества сжигаемого топлива и применения экологически безопасного оборудования.
Однако в проектировании и строительстве крышных АИТ накопилось достаточное количество негативных оценок. Несмотря на выход изменения № 1 СНиП М-35-76 "Котельные установки" и "Свода Правил по проектированию автономных источников тепла" СП 41-104-2000 и содержащихся в них рекомендациях по осторожному подходу к выбору оборудования, продолжается практика применения в крышных АИТ громоздкого, тяжеловесного оборудования: используются стальные жаро-трубные котлы с надувными вентиляторными горелками с достаточно высокой эмиссией NO.
Такое оборудование характеризуется достаточно большим удельным весом от 5 до 10 кг/кВт мощности, высоким уровнем шума и вибрации, а шумоподавляющие, виброизолирующие мероприятия и устройства в этих проектах не используются. Все это приводит к утяжелению несущих конструкций жилых зданий, наличию шума и вибрации в жилых помещениях. К сожалению такие случаи имели место и в Москве, и в области. Совсем недавно институт столкнулся с таким случаем в Салехарде.
И это несмотря на то, что существуют котлы отечественного и импортного производства с малым удельным весом от 0,8 дс 1,5 кг/кВт мощности, малошумные, без вибрации с горелками с низкой эмиссией Nox. А меры по подавлению шума и вибрации достаточно полно описаны в выше обозначенных нормативных документах. Все это свидетельствует о неквалифицированного подходе к проектированию и, к сожалению, проходит миме внимания инспектирующих и надзорных органов.
Существенно повышается энергетическая эффективность системы теплоснабжения (оценивается только КПД котла 92-96%) и исключается полностью трубопроводная сеть при применении в экономически оправданных случаях поквартирногс теплоснабжения на основе двухконтурных настенных газовых котлов с закрытой топкой. Такие котлы характеризуются малым удельным весом до 0,5 кг/кВт мощности, бесшумностью низкой эмиссией Nox и не оказывают влияние на воздушный баланс в жилых помещениях. Но, к сожалению, в России серийное производство таких котлов еще не освоено.
При проектировании систем также необходимо учитывать особенности, влияющие на выбор оборудования, устройства дымоудаления, воздухоподачи и безопасности. Неквалифицированный подход к этим вопросам может привести к негативным последствиям, которые уже имели место в практике проектирования. Поэтому целесообразно эти системы проектировать на основе территориальных строительных норм, учитывающих местные условия.
Таким образом, в экономически и экологически оправданных случаях появляется возможность исключения ненадежного звена системы теплоснабжения, каковым является трубопроводная сеть, с одновременным повышением энергетического эффекта системы за счет уменьшения или устранения непроизводительных потерь. Тем не менее, это не исключает необходимость использования в системах тепло-, водоснабжения трубопроводов из коррозионностойких материалов с достаточно эффективной теплоизоляцией. Следует отметить, что хотя уже давно назрела необходимость, трубы из полимерных материалов с большим сроком службы для температурных условий выше 95°С пока отсутствуют.
Следующим существенным объектом повышения энергоэффективности системы является само жилое здание и квартира в нем как непосредственные потребители. На диаграммах представлены структуры теплопоступления в жилые помещения, структуры соотношения расходов тепла и потенциальные возможности повышения энергоэффективности за счет внедрения энергосберегающих технологий в само жилое здание, что, впрочем, не зависит от системы теплоснабжения: централизованное оно или автономное и на каком топливе работает источник тепла.
Натурные тепловизионные обследования, проводившиеся фирмой АОЗТ ТТМ (Техника, Тепловидение, Медицина) в Санкт-Петербурге, Москве, а также городах и поселках Северо-Западного региона в 2000-2002 гг. по заданию Госстроя РФ, показали, что в зданиях современной застройки, в том числе элитных, фактические значения основных теплотехнических параметров ограждающих конструкций, как правило, не соответствуют ни современным нормативным требованиям (СНиП 11-3-79*), ни проектным (расчетным) данным. Исключением из числа обследованных зданий является только комплекс административных зданий, построенных по заданию "Стройтрансгаза" в 1999 г. югославской фирмой "Прогресс" в Москве.
Низкое качество теплозащиты отапливаемых зданий приводит к недопустимому уровню теплопотерь через ограждающие конструкции и перерасходу тепла на отопление. Одной из основных причин несоответствия фактического количества теплоизоляции объектов нормативным требованиям является отсутствие таковых к качеству теплоизоляции ограждающих конструкций готового объекта, полученных в результате натурных обследований с последующим оформлением теплоэнергетического паспорта.
Повышение уровня теплозащиты и воздухопроницаемости ограждающих конструкций зданий в последние годы принималось без учета особенностей и взаимосвязи систем инженерного оборудования (отопления, вентиляции) с конструкциями здания. Повышение уровня теплозащиты зданий за счет увеличения сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций и снижения воздухопроницаемости окон, с одной стороны, обеспечило снижение расхода тепла на отопление, а с другой — ухудшило условия работы вентиляции. В современных зданиях практически отсутствует инфильтрация, вытяжная вентиляция не работает, создавая дискомфортные условия проживания. Поэтому необходимо использовать устройство вытяжной вентиляции с механическим побуждением через саморегулирующиеся вытяжные решетки, реагирующее на повышение влажности или содержания СО в помещениях. При этом должна быть организована и подача наружного воздуха системой приточной вентиляции или через приточные отверстия в наружном ограждении, в том числе путем устройства таких отверстий в конструкциях современных герметичных окон, которые работают за счет разности давлений внутри и вне помещений.
Вероятно, пора решить эту проблему хотя бы экспериментальным путем, используя зарубежный опыт, а заводам, выпускающим стеклопакеты, освоить их производство с такими устройствами. Тем более что в зарубежной практике применение устаревшей схемы вентиляции при строительстве и реконструкции жилого фонда запрещено строительными нормами. При этом современная схема вентиляции дает возможность не только экономить тепло и создавать комфортные условия для проживания, но и ликвидировать вредные воздействия повышенной влажности на имущество и строительные конструкции, снизить потери тепла на 15-20%.
До сих пор в жилых зданиях массовой застройки проектируются и используются типовые системы отопления. Использование же регулируемых поквартирных систем отопления дает более эффективное использование тепловой энергии, обеспечивающее комфортные условия для проживания. Поквартирные системы отопления имеют ряд существенных преимуществ:
обеспечивают большую гидравлическую устойчивость системы отопления жилого здания;
повышают уровень комфорта в квартирах за счет обеспечения температуры воздуха в каждом помещении по желанию потребителя;
обеспечивают возможность учета тепла в каждой квартире и сокращение расхода тепла за отопительный период на 10-15% при автоматическом или ручном регулировании тепловых потоков;
удовлетворяют требования заказчика по дизайну (возможность выбора типа отопительного прибора, труб, схемы прокладки труб в квартире);
обеспечивают возможность замены трубопроводов, запорно-регулирующей арматуры и отопительных приборов в квартирах при перепланировке или при аварийных ситуациях без нарушения режима эксплуатации систем отопления в других квартирах;
дают возможность проведения наладочных работ и гидро статических испытаний в отдельной квартире.
В практике проектирования и строительства жилых и общественных зданий до сих пор применяются элеваторные узлы в индивидуальных тепловых пунктах. Необходимо нормативно запретить их применение, перейдя полностью на автоматизированные тепловые пункты с многоскоростными насосами смешения и погодозависимыми регуляторами, позволяющими поддерживать температурный график для каждого жилого дома.
Внедрение перечисленных энергосберегающих технологий дает возможность снизить потребление тепла на отопление и вентиляцию жилых зданий более чем в 2 раза. Применение домовых автоматизированных насосных станций водоснабжения и организация учета потребляемой холодной и горячей воды также позволяет вдвое сократить потери тепла и воды, создавая мотивацию населению на экономное использование этих ресурсов.
Однако следует заметить, что зачастую широкому внедрению энергосберегающих технологий препятствует существующая концепция архитектурно-планировочных решений жилого здания. Поэтому архитекторам и инженерам следует подумать над новыми решениями современных жилых зданий, чтобы создать не только инженерные, но и организационно-правовые условия для внедрения энергосберегающих технологий.
Только комплексный подход к решению поставленных задач может дать положительный результат. Отрадно, что такой подход к энергосберегающим технологиям находит сегодня полное понимание и поддержку со стороны Госстроя России и его структурных управлений.
Со своей стороны хотелось бы сделать несколько предложений:
Разработать и принять требования по обеспечению технической и экологической безопасности оборудования в автономных источниках пристроенных, встроенных и крышных котельных.
Разработать программу освоения отечественной промышленностью серийного производства крышных и встроенных котельных и котлов с герметичной топкой для поквартирных систем теплоснабжения, внутридомовых систем отопления, вентиляции и горячего водоснабжения.
Принять решение об обязательных натурных обследованиях качества теплозащиты конечного продукта капитального строительства с оформлением теплоэнергетического паспорта. Для реализации этого необходимо принять на уровне Федерального закона "Об обязательной паспортизации (включая теплоэнергетическую) всех отапливаемых зданий с нормируе мым микроклиматом в помещениях".
Разработать нормы потребления тепловой энергии на отопление, горячее водоснабжение, а также нормы холодного водоснабжения.
Разработать и утвердить на федеральном уровне учетно-биллинговую методику определения расхода тепла индивидуальными потребителями, запретив для нового и реконструируемого жилья применение расчетного метода определения расхода, и утвердить только приборный учет и оплату потребления.
Создать программу проектирования и строительства экспериментальных демонстрационных энергоэффективных жилых зданий в каждом регионе с последующим внедрением эффективных технических решений в массовом жилом строительстве за счет средств инвесторов, федерального и местного бюджетов.
Скорректировать действующие СНиПы внесением изменений, отражающих рыночную экономику в строительстве, разработать рекомендации и эталонные проекты на базе накопленного за последнее десятилетие опыта проектирования и строительства зданий с современными системами отопления, вентиляции и теплоснабжения.
Однако параллельно с разработкой энергоэффективных технологий необходимо проводить и организационно-правовые, экономические и информационные мероприятия, целью которых с одной стороны является повышение уровня комфортабельности, жизнеобеспечения и безопасности жилья, а с другой — превращение коммунального теплоснабжения в прибыльную сферу экономики. Одними из наиболее важных мероприятий в этом плане являются:
совершенствование законодательства всех уровней, регулирующего отношения в сфере коммунального теплоснабжения и позволяющего гарантировать реализацию прав и обязанностей как покупателей, так и производителей тепла;
создание условий экономической привлекательности дляинвестиций в теплоснабжение через кредитование и льготное налогообложение хозяйствующих субъектов, обеспечивающих реализацию ресурсосберегающих технологий и эффективных форм управления ЖКХ, создание биллинговых компаний по опыту скандинавских стран с целью создания реальной конкуренции на рынке теплоснабжения;
привлечение населения к решению вопросов энергосбережения через организацию сообществ собственников жилья и советов потребителей, а также информационная поддержка внедрения ресурсосберегающих технологий с использованием СМИ.