Умный дом

В России в строительном секторе энергосберегающие материалы и технологии применяются пока не так широко, как за рубежом. Там само государство взяло на себя обязательства по экономии электроэнергии, разработав специальные меры по стимулированию населения к использованию энергоэффективных технологий. А ведь при эксплуатации жилищных и промышленных объектов экономия энергии может сохранить для бюджета миллионы рублей.

Не больше трех литров

Об экономии энергии на Западе заботится государство. В конце прошлого года Еврокомиссия предложила обновить директиву об улучшении энергетических характеристик всех строящихся зданий. Начиная с 2010 года все постройки в ЕС должны будут соответствовать так называемому второму классу энергоэффективности, их годовые энергозатраты не должны будут превышать 37 кВт ч на 1 кв. м. В 2015 году нормой станет 25 кВт ч на 1 кв. м в год.

Малый расход энергии, тепла, воды — это ключевые составляющие любого энергосберегающего, или, как любят говорить экологи, пассивного, дома. В Германии, Франции, Италии, Швейцарии, Испании, Турции, Дании и других странах реализованы сотни строительных проектов, производящих энергию на солнечных батареях, а удерживающих тепло за счет специальных материалов. По данным немецкого Института жилища и окружающей среды (Passive House Institute), совершенствование теплоизоляции зданий на 70-75% снижает ежегодное энергопотребление и, как следствие, объемы выбросов углекислого газа в Германии и странах с таким же климатом. Потребность пассивного здания в энергоресурсах невелика: для сертифицированных зданий расход первичной энергии на дополнительное отопление, нагрев воды и электричество не превышает 120 кВт ч на 1 кв. м в год.

Зарубежная промышленность за последние 30 лет, начиная со времен энергетического кризиса, преуспела в производстве энергоэффективных строительных материалов. Некоторые компании инвестируют миллионы в разработку инновационных продуктов для экономии энергоресурсов. Одна из таких компаний — немецкий концерн BASF, провозгласивший энергоэффективность одним из приоритетов своего развития. В западных странах уже реализованы десятки строительных проектов с использованием технологий концерна. Например, строительная компания LUWOGE, входящая в концерн BASF, модернизировала в Людвигсхафене здание постройки 50-х годов прошлого века. В итоге расход энергии для отопления здания сократился приблизительно с 250 до 30 кВт ч на 1 кв. м в год, что соответствует 3 л топлива, используемого для обогрева здания, или приблизительно 3 куб. м газа. При этом и эмиссия СО2 сократилась на 80%. Теперь уже LUWOGE строит "литровые" здания: для годового отопления 1 кв. м жилой площади такого здания в течение года достаточно литра топлива. Компания построила уже 46 "литровых" зданий в одном из районов Людвигсхафена. После реконструкции виллы в предместье Парижа в Фонтене-су-Буа на ее отопление стало расходоваться 5 л на 1 кв. м в год вместо прежних 40 л.

Как же удается достичь такого эффекта? Изолирующие панели для стен зданий BASF делают из полых кирпичей с применением гранулированного графитного материала Neopor. Фундаменты зданий от теплопотерь защищают панели с влагостойким экструдированным пенополистиролом Styrodur C. Крыши с напылением Elastopor делаются герметичными, огнестойкая пена Basotect заполняет пространство между рольставнями. В оконные проемы вставлены двойные или тройные стеклопакеты, заполненные инертным газом для снижения теплоотдачи. Сами стекла пропускают много тепла и света внутрь и при этом отражают большую часть тепла, идущего наружу. Для минимизации энергорасходов в домах также обязательно устанавливают систему вентиляции с рекуперацией тепла: входящий свежий воздух обогревается за счет выходящего теплого. В "трехлитровом" доме даже штукатурка удерживает тепло, поскольку содержит материал Micronal, на 10-25% состоящий из восковых микрокапсул, которые поддерживают температуру внутри помещения на уровне +24-26°С.

Теплоизоляция для бизнеса

Зарубежные технологии энергосбережения постепенно проникают и в Россию: энергосберегающие технологии в строительной сфере применяются чаще, чем пять-семь лет назад. Но даже в относительно развитых регионах нашей страны процент энергосберегающих зданий сравнительно небольшой. В Москве, например, по данным Мосгосэкспертизы, лишь 16,7% зданий оснащены теплозащитными материалами (общая площадь жилого фонда Москвы на 1 января 2008 года составила 209,7 млн кв. м. Анализ теплопотребления в 40 зданиях, проведенный филиалом N11 "Горэнергосбыта" сетевой компании МОЭК, показал, что потребление тепловой энергии снизилось на 8-48%, а в целом по выборке — на 21,5%. По расчетам экспертов отдела энергоэффективности строительства Мосгосэкспертизы, в Москве уровень теплопотребления на отопление и горячее водоснабжение зданий без улучшенной теплозащиты составляет 360 кВт ч/кв. м, а с улучшенной теплозащитой (строительство после 1999 года) — 275 кВт ч/кв. м, хотя по нормам должно быть 185 кВт ч/кв. м.

При строительстве коммерческой недвижимости — главным образом зданий класса А — также используются энергосберегающие материалы и технологии. Специалисты AFI Development при строительстве торгово-развлекательного центра "Молл Россия" в "Москва-Сити" построили самый большой в Москве стеклянный купол — площадью 10 тыс. кв. м. Через него все пять этажей здания в дневное время освещаются естественным светом, что позволяет экономить в три раза больше энергии по сравнению с обычным домом. Другой проект компании — подземный ТРЦ "Тверская Молл" (площадь Тверская Застава) — тоже энергоэффективен. Здесь дневной свет проникает в здание через "фонари" — светопрозрачные стеновые конструкции.

Инжиниринговые системы управления еще один способ снижения затрат на энергию. Например, система контроля Desigo RX (производство подразделения Building Technologies компании Siemens) позволяет снизить энергопотребление зданий на 30%. Этой системой уже оснащено более 6,5 тыс. зданий в мире, благодаря чему 2,4 млн тонн СО2 не попало в атмосферу, а сэкономить на электричестве владельцам и арендаторам зданий удалось более €1 млрд. В 2008 году Европейская комиссия отметила подразделение Building Technologies компании Siemens ежегодной наградой за выдающийся вклад в выполнение Green Building Program.

Российские строительные компании также используют системы контроля потребления тепла и электричества в зданиях. Например, специалисты Capital Group при строительстве МФК "Город столиц" установили систему free cooling. Система предусматривает автоматическое регулирование теплоотдачи отопительных приборов с помощью термостатов, подачи тепла на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение. Если в лобби, паркингах, коридорах и туалетах в течение пяти минут нет людей или машин, часть светильников автоматически выключается. А если в течение следующих пяти минут движения по-прежнему не наблюдается, освещение выключается полностью, кроме ламп аварийных выходов.

Безусловно, использование теплоизоляционных материалов, энергосберегающих технологий заставляет девелоперов идти на дополнительные расходы. По словам экспертов, на энергоэффективные технологии приходится 2-4% стоимости здания. В МФК "Город столиц" дополнительные затраты на теплоизоляцию составили порядка 1% от стоимости проекта, на стеклоалюминиевые конструкции для фасада — 1-2%, на дополнительные энергосберегающие системы — 0,5-1%. Арендные ставки в зданиях такого класса будут на 50% выше, чем в обычных, зато арендатору не придется переплачивать за коммунальные услуги.

С немецкой точностью

По данным ООН, 34% мировых выбросов парниковых газов приходится на промышленный сектор. В прошлом году по заказу Всемирного банка Центр по эффективному использованию энергии провел исследование наиболее энергоемких секторов российской экономики "Энергоэффективность России: скрытый резерв". Больше всего энергии — 40% — расходуется в секторе обрабатывающей промышленности. При этом 44% промышленного оборудования на российских предприятиях, по оценкам зарубежных экспертов, изношено. Его повсеместная модернизация экономила бы ежегодно 41,5 млн тонн топлива. Наиболее энергозатратные отрасли — целлюлозно-бумажная промышленность, металлургия.

Энергозатраты в промышленном секторе дорого обходятся окружающей среде. Высокий показатель выбросов промышленностью парниковых газов ежегодно стимулирует многие крупные компании к разработке и внедрению технологий снижения энергозатрат.

Одна из таких компаний — немецкая Siemens. Ее специалисты разработали программу под названием "Услуги по оптимизации энергоресурсов". С ее помощью специалисты концерна разработают пакет рекомендаций по снижению энергозатрат для любого предприятия, предварительно оценив его отраслевые производственные особенности. Бумажная фабрика компании Mondi Packaging, расположенная на севере Англии,— одно из предприятий, где внедрили инновации Siemens. В результате расход энергии сократился на 30%.

Недавно концерн вывел на рынок систему очистки промышленных и сточных вод Sipaper Water, предназначенную для целлюлозно-бумажных комбинатов. При помощи этой системы проводится анаэробная обработка вод, в процессе которой органические вещества растворяются из-за отсутствия кислорода. Новая система позволила получать до 6,4 куб. м биогаза в сутки.

Для снижения энергозатрат при получении железной руды компания разработала технологию Corex. При использовании этой технологии происходит пылеугольное вдувание топлива в доменных печах, позволяющее заменить кокс углем и таким образом избежать энергопотерь при производстве кокса. Применение Corex позволяет снизить выбросы СО2 на 30%, а двуокиси серы — на 97%.

Новый электродвигатель NEMA производства компании Siemens благодаря литому медному ротору экономит мощность до 40%. Двигатель позволяет снизить затраты на электроэнергию при работе вентиляторов, насосов или компрессоров на 60%.