Применение инновационных энергоэффективных технологий как эффективный способ снижения эксплуатационных затрат объектов недвижимости (на примере внедрения системы рекуперации воздуха)

ИССЛЕДОВАНИЕ

111 Сиразетдинов Р.М. , Мавлютова А.Р. , Асадуллина Р.Р.

1 Казанский государственный архитектурно-строительный университет

Применение инновационных энергоэффективных

технологий как эффективный способ снижения эксплуатационных затрат объектов недвижимости

АННОТАЦИЯ:

В данной статье рассмотрена проблема энергосбережения и снижения затрат на обслуживание здания, связанная с устаревающими технологиями строительства. В качестве решения предложено внедрение энергоэффективных технологий, в частности система рекуперации воздуха. Целью исследования является доказательство эффективности применения системы рекуперации для снижения затрат на обогрев помещений. Для достижения цели был произведен сравнительный расчет потерь тепла в многоэтажных жилых зданиях, а также расчет экономической эффективности внедрения системы рекуперации.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: энергоэффективные технологии, энергосбережение, энергоэффективность, энергосбережение в строительстве, система рекуперации воздуха

JEL: L74, 030, Q40 ДЛЯ ЦИТИРОВАНИЯ:

Сиразетдинов Р.М., Мавлютова А.Р., Асадуллина Р.Р. Применение инновационных энергоэффективных технологий как эффективный способ снижения эксплуатационных затрат объектов недвижимости (на примере внедрения системы рекуперации воздуха) // Российское предпринимательство. — 2016. — Т. 17. — № 21. — С. 2963-2970. — doi: 10.18334/rp.17.21.36924

Сиразетдинов Рустем Маратович, доктор экономических наук, заведующий кафедрой экспертизы и управления недвижимостью, директор Института экономики и управления в строительстве, Казанский государственный архитектурно-строительный университет

Мавлютова Алина Равилевна, ассистент кафедры экспертизы и управления недвижимостью, Казанский государственный архитектурно-строительный университет

Асадуллина Регина Рамилевна, Казанский государственный архитектурно-строительный университет

ПОСТУПИЛО В РЕДАКЦИЮ: 17.10.2016 / ОПУБЛИКОВАНО: 20.11.2016

ОТКРЫТЫЙ ДОСТУП: http://dx.doi.org/10.18334/rp.17.21.36924

(с) Сиразетдинов Р.М., Мавлютова А.Р., Асадуллина Р.Р. / Публикация: ООО Издательство "Креативная экономика"

Статья распространяется по лицензии Creative Commons CC BY-NC-ND (http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/) ЯЗЫК ПУБЛИКАЦИИ: русский

2964 Сиразетдинов Р.М., МавлютоваА.Р., Асадуллина Р.Р. Применение инновационных

энергоэффективных технологий как эффективный способ снижения эксплуатационных затрат объектов недвижимости (на примере внедрения системы рекуперации воздуха) // Российское предпринимательство. — 2016. — Т. 17. — № 21. — С. 2963-2970. — doi: 10.18334/rp.17.21.36924

Введение

В связи с повсеместным ростом цен и тарифов перед строителями и потребителями встает вопрос о необходимости экономии средств, затрачиваемых на возведение и обслуживание здания. Затраты на строительство складываются из множества величин - от стоимости разработки документации до покупки материалов. Но и после завершения строительства продолжается вложение средств, необходимых для функционирования здания, и, таким образом, к стоимости строительства добавляются затраты на эксплуатацию, обслуживание здания. В состав расходов по эксплуатации зданий включают следующие затраты:

— на восстановление первоначальной стоимости (реновацию) и на капитальный и текущий ремонт зданий;

— на эксплуатацию систем инженерного оборудования здания;

— на содержание мест общего пользования в жилых зданиях, придомовых территорий, внешних инженерных сетей;

— административно-управленческие расходы [1].

Для того чтобы выявить соотношение данных расходов, были проанализированы счета квартир за предоставляемые услуги и отчеты муниципальных образований различных субъектов РФ, что позволило получить в результате соотношение видов эксплуатационных расходов (рис.).

50% 45% 40% 35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0%

Коммунальные платежи Вывоз и утилизация ТБО Управление Текущий ремонт Уборка МОП Охрана общедомового имущества Обслуживание узлов учета

ГЙ Затраты 43% 8% 6% 22% 9% 4% 3%

Рисунок. Соотношение затрат на обслуживание здания Источник: расчеты выполнены автором

Сиразетдинов Р.М., Мавлютова А.Р., Асадуллина Р.Р. Применение инновационных 2965

энергоэффективных технологий как эффективный способ снижения эксплуатационных затрат объектов недвижимости (на примере внедрения системы рекуперации воздуха) // Российское предпринимательство. — 2016. — Т. 17. — № 21. — С. 2963-2970. — doi: 10.18334/rp.17.21.36924

Наибольшую часть расходов составили коммунальные платежи (43%) и затраты на техническое обслуживание (22%).

Коммунальные платежи, в свою очередь, имеют собственную структуру, наибольшую долю в которой имеют затраты на отопление (39%) и на горячее водоснабжение (22%). В среднем плата за отопление составляет 35-39% от общей стоимости коммунальных платежей. Это связано с высокой стоимостью поставки услуг.

Понятие и концепции энергоэффективности зданий

В связи с большим объемом расходов данного вида приобрел актуальность вопрос энергоэффективности зданий. Эта проблема рассматривается с конца прошлого столетия.

Энергоэффективность следует понимать как рациональное расходование энергии, позволяющее снизить затраты на ее потребление. Кроме снижения затрат на эксплуатацию, энергоэффективность решает проблемы экологии, сохранения микроклимата здания. Энергоэффективность здания представляет собой эффективное использование энергетических ресурсов, использование меньшего количества энергии для обеспечения того же уровня энергетического обеспечения зданий [2]. Идеальным вариантом энергоэффективности является энергонезависимость.

Лидером по разработке и постройке энергоэффективных зданий является Дания. В этой стране экономический рост не сопровождается ростом энергопотребления. Причиной лидерства являются градостроительные нормы, содержащие основные требования к энергоэффективности зданий.

В России данный вопрос регулируется федеральным законом 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты РФ» от 11 ноября 2009 года. Данный федеральный закон заложил основы для стимулирования энергосбережения в Российской Федерации, в нем установлены требования энергетической эффективности, перечень объектов энергетического обследования, цели и сроки проведения энергетического обследования зданий, организаций и предприятий промышленности [3].

Кроме того, вопросы энергоэффективности регулируются российскими и международными «зелеными» стандартами.

Для обеспечения энергоэффективности здания существуют различные решения и технологии, комплексно объединенные в концепции:

2966 Сиразетдинов Р.М., МавлютоваА.Р., Асадуллина Р.Р. Применение инновационных

энергоэффективных технологий как эффективный способ снижения эксплуатационных затрат объектов недвижимости (на примере внедрения системы рекуперации воздуха) // Российское предпринимательство. — 2016. — Т. 17. — № 21. — С. 2963-2970. — doi: 10.18334/rp.17.21.36924

— «пассивный дом» (Passive house), такой дом соответствует немецкому институту пассивных домов, а его концепция основана на снижении потерь тепла здания путем усиления его теплоизоляции [4];

—дом, генерирующий энергию (Active house), дома такого типа позволяют не только снизить потери тепла за счет той же теплоизоляции, но и вырабатывать энергию как для собственного потребления, так и для продажи излишков [5];

— «умный» дом, концепция которого заключается в централизованном автоматическом функционировании здания, что позволяет контролировать расходы ресурсов, необходимых для функционирования здания [6].

На отопление 2,8 млрд кв. м жилищного фонда расходуется 400 млн тонн топлива, или 25% всех энергоресурсов, вырабатываемых в России в течение года. На единицу жилой площади в РФ тратится в 3-4 раза больше энергии, чем в Европе [7]. Причем помимо прямого потребления энергии, существуют удельные теплопотери в зданиях, которые по экспертным оценкам распределяются следующим образом:

—до 40% - за счет организованной и неорганизованной инфильтрации нагретого воздуха;

— до 30% - за счет недостаточного сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций;

— до 30% - за счет нерационального расходования горячей воды и нерегулируемого режима эксплуатации систем отопления [8].

Таким образом, снизить потери можно несколькими путями:

— увеличить сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций, используя новые разработки теплоизоляционных материалов, современные системы оконных блоков, исключающие «мостики холода» и т.п.;

— использование альтернативных источников энергии;

— использовать организованную систему подачи и отвода тепла (система рекуперации воздуха) и регулируемую систему отопления и подачи горячей воды.

Данные методы снижения потерь и повышения энергоэффективности состоят во внедрении инновационных «зеленых» технологий и разработок. Одной из таких разработок является система рекуперации воздуха.

Сиразетдинов Р.М., Мавлютова А.Р., Асадуллина Р.Р. Применение инновационных 2967

энергоэффективных технологий как эффективный способ снижения эксплуатационных затрат объектов недвижимости (на примере внедрения системы рекуперации воздуха) // Российское предпринимательство. — 2016. — Т. 17. — № 21. — С. 2963-2970. — doi: 10.18334/rp.17.21.36924

Экономическая эффективность системы рекуперации воздуха

Система вентиляции с рекуперацией тепла позволяет обеспечить помещение чистым воздухом с комфортной температурой, уменьшая тем самым нагрузку на системы отопления. Работа установки реализуется следующим образом: «отработанный» теплый воздух из помещения по системе воздуховодов попадает в теплообменник, в котором нагревает свежий холодный воздух с улицы, поступающий далее уже с более комфортной температурой в помещение [9]. В качестве примера была рассмотрена система приточно-вытяжной вентиляции, установленная в многоквартирном жилом доме ЖК «Современник» в городе Казань.

Приток воздуха в системе (как и отток) осуществляется при помощи вентиляционной установки [9]. Подогрев приточного воздуха происходит за счет вытяжного воздуха комнатной температуры и осуществляется в специальном теплообменнике - рекуператоре. Приточно-вытяжная установка снабжена глушителями шума от работы установки и движения воздуха. Сама установка расположена в техническом этаже таким образом, чтобы не находиться над жилыми помещениями.

Для расчета снижения потерь тепла при использовании системы рекуперации был произведен теплотехнический расчет согласно СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий». Расчет производился отдельно для помещений на промежуточных этажах, где потери тепла происходят за счет вертикальных ограждающих конструкций, и отдельно для помещений на первом и последнем этажах в связи с тем, что там происходит потеря тепла через чердачные и подвальные перекрытия.

Расчет проводился для шестнадцатиэтажного жилого здания с встроенными офисными помещениями на первом этаже. Для выявления изменений расчет осуществлен для дома без системы рекуперации и со встроенной системой рекуперации. Общие теплопотери помещений представлены в сводной таблице (табл. 1).

Согласно расчету, разность потерь тепла составила 45%. При снижении потерь снижается необходимость в чрезмерной подаче тепла, что в свою очередь приводит к экономии топлива, необходимого для подогрева теплоносителя. В целом это позволит не только сократить затраты на оплату услуг, но и благоприятно отразится на окружающей среде, так как будет потреблено меньше ресурсов.

Для выяснения снижения уровня затрат на отопление помещения, а также расчета экономической эффективности при использовании системы

2968 Сиразетдинов Р.М., МавлютоваА.Р., Асадуллина Р.Р. Применение инновационных

энергоэффективных технологий как эффективный способ снижения эксплуатационных затрат объектов недвижимости (на примере внедрения системы рекуперации воздуха) // Российское предпринимательство. — 2016. — Т. 17. — № 21. — С. 2963-2970. — doi: 10.18334/rp.17.21.36924

рекуперации был произведен расчет с помощью калькулятора рекуператора (табл. 2) [10].

Калькулятор позволяет выявить затраты на подогрев воздуха в здании без системы рекуперации и в здании со встроенной системой, а также рассчитать срок окупаемости оборудования.

Для работы в программе предварительно подсчитывается воздухообмен в помещениях, КПД рекуператора, а также выявляются тарифы на топливо, используемое для подогрева теплоносителя.

Таблица 1

Общие теплопотери

Показатель Здание без системы рекуперации Здание со встроенной системой рекуперации

Теплопотери на помещение (этаж 2-15) 3195 1992

Потери на 1 кв. м. 56 35

Потери на 2-15 этажах 374318 203630

Потери на помещение (1 и 16 этаж) 3831 2629

Потери на 1 кв. м 67 46

Потери на этаж 27108 17601

Всего 428600 238000

Источник: расчеты выполнены авторами

Таблица 2

Расчет с помощью калькулятора рекуператора

№ Показатель Здание без рекуператора Здание с рекуператором Единицы измерения

1 Воздухообмен в час 185640 265200 м3

2 Плотность воздуха 1,3 1,3 кг/м3

3 Масса обновляемого воздуха в час 241254 345792,2 кг

4 Отопительный сезон, согласно ГСОП 215 215 дней

5 Средняя температура на улице согласно ГСОП -5,2 -5,2 градусов Цельсия

6 Средняя температура в помещении 20 20 градусов Цельсия

7 КПД рекуператора 0 50 %

8 Необходимость в подогреве воздуха 25,2 7,56 градусов Цельсия

9 Теплоемкость воздуха 1005 1005 Дж/

10 Энергия для подогрева 1 кг приточного воздуха 25326 7598 Дж

11 Коэффициент для перевода Дж в кВт*ч 3600000 3600000 -

12 Энергия для подогрева 1 кг воздуха 0,0070 0,0021 кВт*ч

13 Годовой расход энергии 8760496 3754498 кВт*ч

Сиразетдинов Р.М., Мавлютова А.Р., Асадуллина Р.Р. Применение инновационных 2969

энергоэффективных технологий как эффективный способ снижения эксплуатационных затрат объектов недвижимости (на примере внедрения системы рекуперации воздуха) // Российское предпринимательство. — 2016. — Т. 17. — № 21. — С. 2963-2970. — doi: 10.18334/ф.17.21.36924

16 Выход энергии от сжигания 1 м3 газа 9,2 9,2 кВт*ч

17 Годовой расход газа 952228 408098 м3

18 Цена газа за 1000 м3 80 80 иэ$

19 Годовые затраты на прогрев воздуха 76178 32648 иэй

20 Срок окупаемости системы рекуперации 4,85

Источник: расчеты выполнены авторами

В результате расчета получили, что годовые затраты на подогрев воздуха при применении системы рекуперации сокращаются на 57%, а срок окупаемости оборудования составил 4,85 года.

Согласно расчетам, годовые затраты на подогрев воздуха при использовании системы рекуперации сократились на 57%. В общей структуре коммунальных расходов экономия составит 22%, а в структуре полных расходов на обслуживание здания - 10%.

При этом даже в рамках одного многоквартирного дома экономия получается существенной, и есть повод задуматься о повсеместном внедрении новых технологий для решения проблемы сокращения расходов и экономии ресурсов.

Заключение

В результате проделанной работы были выявлены основные затраты, составляющие стоимость владения зданием на всем жизненном цикле. На основе полученных данных было принято решение о необходимости внедрения энергоэффективных технологий при строительстве, что позволит, несмотря на увеличение стоимости при строительстве, снизить стоимость на стадии эксплуатации. Для подтверждения данного решения был проведен расчет системы рекуперации воздуха, который подтвердил целесообразность внедрения подобных технологий.

ИСТОЧНИКИ:

1. Барановская П.И. Определение расходов на эксплуатацию зданий и строительных

конструкций [Электронный ресурс] // Электронный портал учебных материалов по экономике. - Режим доступа: http://economylit.online/

2. Матиящук С.В. Комментарий к Федеральному закону «Об энергосбережении и о

повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» [Электронный ресурс] // Lawmix.ru. -Режим доступа https://www.lawmix.ru/

2970 Сиразетдинов Р.М., МавлютоваА.Р., Асадуллина Р.Р. Применение инновационных

энергоэффективных технологий как эффективный способ снижения эксплуатационных затрат объектов недвижимости (на примере внедрения системы рекуперации воздуха) // Российское предпринимательство. — 2016. — Т. 17. — № 21. — С. 2963-2970. — doi: 10.18334/rp.17.21.36924

3. Федеральный закон от 23.11.2009 № 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении

энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации».

4. Passive House: The Standard and Technical Overview [Electronic resource] // CIAT. - Mode of

access: http://www.ciat.org.uk/

5. Joural R., Eriksen K. E. Active House Alliance [Electronic resource] // Activehouse.info. - Mode of

access: http://www.activehouse.info/

6. Elgan M. A smart home that's really smart [Electronic resource] // Computerworld.com. - Mode of

access: http://www.computerworld.com/

7. Агитаев Е. Эффект глобального потепления [Электронный ресурс] // Центральная

профсоюзная еженедельная газета «Солидарность». - Режим доступа: http://www.solidarnost.org/

8. Булгаков С.Н. Энергоэффективные строительные системы и технологии [Электронный ресурс]

// Электронный журнал ABOK. - Режим доступа: https://www.abok.ru/

9. Система рекуперации тепла [Электронный ресурс] // Null-dom.ru. - Режим доступа:

http://null-dom.ru/

10. Дискин М.Е. Эффективность рекуперации теплоты в системах вентиляции при температурах

наружного воздуха ниже температуры опасности обмерзания [Электронный ресурс] // I-Mikro.ru. - Режим доступа http://i-mikro.ru/

Rustem M. Sirazetdinov, Doctor of Science, Economics, Head of the Chair of Expertise and Property Management, Director of the Institute of Economics and Management in Construction, Kazan State University of Architecture and Engineering

Alina R. Mavlyutova, Teaching Assistant of the Chair of Expertise and Property Management, Kazan State University of Architecture and Engineering Regina R. Asadullina, Kazan State University of Architecture and Engineering

Application of innovational energy-efficient technologies as an efficient way to reduce operational costs of real estate objects

ABSTRACT

In this article, the problem of energy saving and the reduction of expenses on building maintenance has been considered. This problem is closely related to obsolete construction technologies. The authors propose a solution, namely, the introduction of energy-efficient technologies, in particular, the system of air recuperation. The goal of the research has been to prove the efficiency of using the recuperation system in order to reduce expenses on space heating. For the achievement of this goal, the authors have performed a comparative calculation of heat losses in multistoried buildings, as well as the calculation of the efficiency of the recuperation system introduction.

KEYWORDS: energy-efficient technologies, energy preservation, energy efficiency, energy efficiency in construction, air recuperation system