test
test
Использование инновационных технологий в области водоподготовки на комплексе водоочистных сооружений МУП «Водоканал» г. ЧереповцаАвторы: С. Н. Ильин, директор муниципального унитарного предприятия «Водоканал» г. Череповца Л. А. Конкина, начальник центра исследования воды муниципального унитарного предприятия «Водоканал» г. Череповца Н. М. Макарова, заместитель начальника технико-технологического отдела муниципального унитарного предприятия «Водоканал» г. Череповца В настоящее время требования законодательства РФ (природоохранного, санитарного) диктуют все более жесткие требования по использованию объектов окружающей среды и потреблению водных ресурсов. В первую очередь это обусловлено тем, что хозяйственная деятельность человека все более негативно сказывается на качестве воды поверхностных водоисточников в результате поступления в них неочищенных или недостаточно очищенных сточных вод, поступающих из населенных пунктов, промышленных предприятий, сельскохозяйственных угодий и ферм. Кроме того, снижение темпов судоходства приводит к сокращению работ, направленных на качественное содержание водоемов (чистка, дноуглубительные мероприятия) и т. д. В результате такое явление как «цветение» водоемов год от года становится все более катастрофичным.  Водоочистная станция №3 Положение усугубляется также тем, что непрерывно вводятся новые, более жесткие стандарты качества питьевой воды. Так, например, с вступлением в действие новых гигиенических нормативов ГН 2.1.5.1315-03, ГН 2.1.5.2280-07 значительно снижены нормативы ПДК по целому ряду показателей, включая остаточный алюминий и хлороформ. В связи с этим проблема получения качественной питьевой воды, соответствующей современным требованиям санитарно-гигиенического законодательства, становится острее год от года. Источником для обеспечения жителей города Череповца питьевой водой является река Шексна (Шекснинский русловой участок Рыбинского водохранилища). Вода водоисточника относится к маломутным, цветным водам, имеет невысокий щелочной резерв. Средние значения показателей цветности составляют 45–90 град. (макс. 130 град.) и обусловлена в первую очередь большим содержанием гуминовых соединений. Значения перманганатной окисляемости находятся в пределах от 9 до 17 мгО2/дм3, мутность поднимается в паводковые периоды до 20 мг/дм3, составляя в остальные периоды года 1,5–7,9 мг/дм3, водородный показатель 7,6–7,95 ед. рН, общая минерализация не превышает 200 мг/дм3. Характерной особенностью водоема является обильное цветение воды в период с мая по сентябрь, что влечет за собой повышенное содержание фито- и зоопланктона, в результате чего в ней появляется специфический неприятный запах. Из фитопланктона преобладают диатомовые, сине-зеленые и зеленые водоросли. Общее количество водорослей насчитывает от 25 кл/см3 до 10 000 кл/см3. По числу бактерий группы кишечной палочки водоем относится к 3-му классу по ГОСТ 2761-84 (коли-индекс до 50 000 ед/дм3). В воде р. Шексны фиксируется наличие колифагов, являющихся индикаторами вирусного загрязнения водоисточника. В паводковые периоды (весна-осень) максимальное их число достигает 250 БОЕ/100 см3.  Скорые фильтры Основной объем питьевой воды для нужд населения и промышленных предприятий г. Череповца в настоящее время производится на водоочистной станции № 3 ВОС-3 МУП «Водоканал», производительностью 110 000 м3/сут, которая была введена в эксплуатацию в 2000–2001 гг. Проектом была предусмотрена работа станции по «неоклассической» двухступенчатой схеме, с использованием осветлителей-рециркуляторов в качестве сооружений 1-й ступени очистки и скорых фильтров — 2-й ступени. Внедрение данной технологической схемы позволило реализовать следующие инновационные технические решения: — повторно использовать промывные воды скорых фильтров; — отказаться от первичного обеззараживания воды хлорсодержащим реагентом и применять ультрафиолет для обеззараживания воды перед подачей ее на скорые фильтры; — эффективно использовать при очистке воды порошкообразные сорбенты; — внедрять мероприятия, направленные на уменьшение коррозии магистральных и разводящих трубопроводов; — использовать реагенты нового поколения на разных этапах водоподготовки. Необходимость использования каждого из приведенных выше решений была продиктована изменяющимися условиями окружающей среды и возрастающими требованиями к качеству питьевой воды. При этом изначально достижение поставленных решений предполагалось осуществить за счет использования мировых и отечественных технологий. Как уже отмечалось, в последние годы значительные сложности с очисткой воды связаны с содержанием большого количества фитопланктона (водорослей) в период «цветения» водоема. Статистика наблюдений за содержанием водорослей в р. Шексне свидетельствует о значительном (в 3–4 раза) увеличении их количества за последние 5–6 лет. Присутствие водорослей негативно влияет как на ведение технологического процесса водоподготовки, так и на качество питьевой воды, так как они придают воде неприятный запах. С целью задержания водорослей, присутствующих в исходной речной воде, до стадии реагентной обработки, исключения их негативного влияния на качество питьевой воды по органолептическим показателям в июне 2014 года на водоочистной станции № 3 была введена в эксплуатацию 1-я опытно-промышленная установка микрофильтрации (дисковый микрофильтр) Dyna Disc производства компании Nordic Water Products AB (Швеция). Фильтруясь через мембраны с диаметром пор 10 микрон, речная вода освобождается от большей части содержащихся в ней водорослей. За период эксплуатации дискового микрофильтра получены положительные результаты: эффективность задержания общего количества водорослей достигает 70–80%. В силу физической формы и размеров клеток наибольший эффект очистки наблюдался по диатомовым водорослям: в среднем 71%, максимально 82%. Более низкий эффект очистки достигался по зеленым водорослям: в среднем 52%, максимально 81%. Эффект по удалению сине-зеленых водорослей: в среднем 46%, максимально 72%. Известно, что водоросли оказывают большое влияние на качество природных вод, поскольку как в процессе жизнедеятельности, так и после отмирания их клеток в водную среду попадает большое количество веществ различной химической природы. Многие из этих соединений сами по себе проявляют высокую биологическую активность. Не меньшую роль эти вещества играют и в формировании качества питьевой воды при водоподготовке. Реагируя с традиционно применяемыми окислителями в процессах обеззараживания воды, многие из указанных веществ трансформируются в еще более токсичные соединения, в том числе характеризующиеся и канцерогенными свойствами. Извлечение водорослей именно до стадии обеззараживания и осветления речной воды приводит в дальнейшем к снижению доз дезинфектантов, тем самым позволяя минимизировать вероятность образования побочных продуктов. С 2010 года на ВОС № 3 успешно эксплуатируется система сорбционной обработки питьевой воды. В качестве сорбента применяется порошкообразный активный уголь (ПАУ), эффективно поглощающий гидрофобные вещества: карбонильные соединения и карболовые кислоты, алифатические спирты, углеводороды нефти и нефтепродуктов, а также органические соединения и металлы. Кроме того, данная технология дополнительно способствует удалению запахов и привкусов во время массового «цветения» воды поверхностных водоисточников. Для углевания воды на ВОС № 3 используется сорбент марки СПДК-27Д в виде 1%-ной угольной пульпы. Дозы ПАУ зависят от уровня загрязненности воды токсикантами и находятся в диапазоне от 1 до 5 мг/дм3. Точка ввода — трубопровод подачи речной воды перед осветлителями-рециркуляторами. В результате применения угольного сорбента с дозой 3 мг/дм3 в сочетании с непрерывной рециркуляцией осадка происходит дополнительное снижение мутности на 1-й ступени очистки на 20%, алюминия на 15%, перманганатной окисляемости на 30%, а в готовом фильтрате снижение остаточного алюминия — на 40–50%. Следует также отметить, что отличительной особенностью природных вод поверхностных водоисточников Северо-Западного региона является высокое содержание органических соединений — гуминовых кислот, присутствие которых обуславливает высокую цветность воды, а также создает предпосылки к образованию высокотоксичных хлорорганических соединений при обеззараживании хлорсодержащими соединениями в процессе подготовки питьевой воды.  Блок сорбиционной очистки воды Многочисленными исследованиями, проводимыми с середины 70-х гг., установлено, что из более чем 200 хлорорганических соединений, образующихся при использовании хлора и хлорсодержащих реагентов на стадии обеззараживания питьевой воды, основными и наиболее опасными являются летучие хлорорганические соединения (ЛХС). В их числе тригалометаны (ТГМ) — соединения, объединяемые общей формулой СНХз, где X — галоген (хлороформ, бромдихлорметан, дибромхлорметан и др.). Разнообразие образующихся соединений связано с различием физико-химических характеристик воды водоисточников и условий водоподготовки на водопроводных станциях. При этом, однако, неизменно концентрация образующегося хлороформа на 2–3 порядка превышает содержание других ТГМ. Канцерогенность хлороформа была подтверждена исследованиями отечественных ученых и специалистов зарубежных стран (США, Япония, Финляндия и др.). Согласно российским Гигиеническим нормативам, хлороформ и бромдихлорметан отнесены к группе канцерогенов с классом опасности — 1 (чрезвычайно опасные) по санитарно-токсикологическому признаку (ГН 2.1.5.2280-07). Еще одним отрицательным фактором применения жидкого хлора для обеззараживания питьевой воды является необходимость проведения комплекса организационно-технических мероприятий, направленных на повышение промышленной безопасности, защиту населения и территорий от последствий возникновения возможных аварий, террористических актов и пр. Объекты водопроводно-канализационного хозяйства, на которых осуществляется использование, транспортировка и хранение хлора, относятся к опасным производственным объектам. На данные объекты требуется разработка декларации промышленной безопасности, они должны быть укомплектованы оборудованием, внесенным в специальный реестр, что влечет большие финансовые затраты. Первым шагом на пути к снижению негативного воздействия на здоровье человека токсичных хлорорганических соединений, образующихся в процессе обеззараживания воды, был отказ от предварительного хлорирования воды и внедрение на ВОС № 3 технологии УФ-обеззараживания. В 2002–2003 гг. на станции было установлено 8 установок УФО после 1-й ступени водоочистки. В результате удалось добиться снижения содержания хлороформа в питьевой воде на 25%, снижения расхода жидкого хлора на 40%. Однако, поскольку УФ-облучение не обладает пролонгирующим действием, данная технология не позволяла полностью отказаться от использования хлора в процессе водоподготовки и исключить образование побочных продуктов хлорирования, в том числе хлороформа. Альтернативой применению жидкого хлора для обеззараживания питьевой воды традиционно считалось использование производных хлора [гипохлорит натрия или диоксид хлора (готовые продукты или производимые на месте)], а также озонирование. Применение гипохлорита натрия для обеззараживания воды полностью не исключает возможности образования хлорорганических соединений в процессе водоподготовки. Кроме того, данный реагент обладает высокой коррозионной активностью. Образующиеся в результате обеззараживания воды гипохлоритом натрия хлорамины также негативно влияют на здоровье человека. При этом гипохлорит натрия и хлорамины обладают значительно меньшим обеззараживающим действием по сравнению с другими хлорсодержащими реагентами. Диоксид хлора обладает рядом преимуществ по сравнению с гипохлоритом: более высокое бактерицидное и дезодорирующее действие, отсутствие в продуктах обработки хлорорганических соединений, улучшение органолептических качеств воды. Однако в процессе обеззараживания воды диоксидом хлора также образуются побочные продукты: хлориты и хлораты — соединения, оказывающие негативное влияние на репродуктивную функцию, обладающие эмбриотоксическим действием, угнетающие образование гормонов щитовидной железы, повреждающие эритроциты и снижающие уровень гемоглобина. В свою очередь, существенным недостатком метода обеззараживания воды озоном является образование так называемых побочных продуктов озонолиза, включающих: альдегиды, кетоны, органические кислоты, бромсодержащие тригалометаны (включая бромоформ), броматы (в присутствии бромидов), пероксиды, бромуксусную кислоту, которые являются высокотоксичными соединениями, канцерогенами. В связи с этим существует необходимость использования сорбционных угольных фильтров для удаления образующихся побочных продуктов — технология «озоносорбции». Кроме того, озонирование не обеспечивает остаточного дезинфицирующего действия. Понимая негативные последствия вышеперечисленных методов обеззараживания воды, научное сообщество, включая санитарных врачей и химиков, активно проводило работы по поиску альтернативных реагентов, способных, с одной стороны, эффективно обеззараживать воду в процессе водоподготовки, а с другой — избежать образования высокотоксичных соединений, негативно влияющих на здоровье человека и окружающую среду. В результате группой отечественных разработчиков при активном участии специалистов НИИ им. А. Н. Сысина было предложено использование для обеззараживания питьевой воды дезинфицирующих средств нового поколения — «Дезавид-концентрата» и «Дефлока». Основным компонентом данных дезинфицирующих средств является полигексаметиленгуанидин гидрохлорид (ПГМГ-ГХ) — синтетический бактерицидный полиэлектролит на основе гуанидиновых соединений. Указанные дезинфицирующие средства обладают бактерицидным и вирулицидным действием в отношении санитарно-показательных и условно-патогенных микроорганизмов, обеспечивая при этом пролонгирующий обеззараживающий эффект. Данные средства, по существу, следует рассматривать как реагенты двойного действия, которые, с одной стороны, являются дезинфектантом, а с другой — катионным флокулянтом. Они относятся к 4-му классу малоопасных веществ по степени воздействия на организм, и при их применении не требуется разработка специальных мероприятий при хранении, приготовлении и дозировании рабочих растворов.  Оборудование блока сорбиционной обработки воды Федеральной службой по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (Роспотребнадзор) данные средства были зарегистрированы в качестве дезинфицирующих средств для обеззараживания питьевой воды в системах хозяйственно-питьевого водоснабжения. Свидетельства о государственной регистрации средств «Дезавид-концентрат» и «Дефлок» были подписаны руководителем Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации Г. Г. Онищенко. В конце 2010 года в соответствии с разрешительной документацией Роспотребнадзора предприятие МУП «Водоканал» начало применять на водоочистной станции № 3 новую, бесхлорную технологию с применением средств «Дезавид-концентрат» или «ДеФлок». Схема узла приготовления и дозирования рабочего раствора очень проста и малозатратна. Для этого применяются кубовые емкости из полиэтилена и насосы-дозаторы для каждой точки дозирования. Одним из условий эффективной работы средств «Дезавид-концентрат» и «ДеФлок» является соблюдение времени контакта с реагентами — не менее 3–5 часов, что позволяет обеспечить существующая двухступенчатая технологическая схема очистки воды с использованием осветлителей-рециркуляторов. Кроме того, необходимо выдерживание строгих норм по качеству после 1-й ступени очистки: цветность — не более 15 градусов, мутность — не более 1,5 мг/дм³. В процессе работы была определена оптимальная схема ввода реагента. При введении средства в трубопровод речной воды перед осветлителями-рециркуляторами оно выполняет свою основную функцию по обеззараживанию воды, а также улучшает процесс коагуляции, поскольку сочетает в себе свойства дезинфектатнта и флокулянта. Введение реагента перед скорыми фильтрами позволяет обеспечить требуемое санитарное состояние песчаной загрузки, что особенно актуально при повышении температуры воды и увеличении содержания фитопланктона. Ввод реагента перед подачей в разводящую сеть (в трубопровод подачи в РЧВ) позволяет гарантировать качество воды по микробиологическим показателям при транспортировке по городской трубопроводной системе протяженностью около 500 км. Количество точек ввода выбирается в зависимости от сезона года и бактериального состояния водоисточника. Диапазон рабочих доз варьирует в пределах 0,06–0,18 мг/дм3 (по ПГМГ-ГХ). При этом остаточное содержание дезинфектанта (ПГМГ-ГХ) в питьевой воде на выходе в разводящую сеть города не превышает установленного значения ПДК — 0,1 мг/дм3. Внедрение бесхлорной технологии водоподготовки с использованием дезинфицирующих средств на основе ПГМГ-ГХ позволило значительно снизить содержание хлороформа в питьевой воде, подаваемой в разводящую сеть города. В 2014 году среднее значение концентрации хлороформа составило 0,009 мг/дм3 (9 мкг/дм3). Это в 7 раз ниже действующего в настоящее время ПДК по ГН 2.1.5.2280-07, в 12 раз ниже по сравнению с показателями в 2010 году и в 20 раз ниже по сравнению с 2004 годом. При использовании данной технологии питьевая вода на выходе с водоочистной станции и по разводящей сети города по микробиологическим и паразитологическим показателям полностью удовлетворяет требованиям действующих нормативов.  Установка УФ-обеззараживания По данным Роспотребнадзора по Вологодской области в 2013 году были зафиксированы случаи заболевания энтеровирусной инфекцией в г. Вологда, Междуреченском, Вологодском, Грязовецком, Сямженском и Великоустюгском районах. Для данного заболевания характерна летне-осенняя сезонность. Одним из путей передачи инфекции является использование некачественной питьевой воды (по информации с официального сайта Управления Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека по Вологодской области http://35.rospotrebnadzor.ru). В городе Череповце случаев заболевания за этот период не выявлено. Это также подтверждает эффективность работы современной технологии подготовки воды, а также высокое качество контроля питьевой воды по всем этапам приготовления и транспортировки. В результате применения реагентов «Дезавид-концентрат» или «ДеФлок» было отмечено их положительное влияние на качество питьевой воды в самых удаленных (тупиковых) точках разводящей сети, особенно по таким показателям, как цветность, мутность, железо. В г. Череповце наиболее проблемным с точки зрения коррозии трубопроводов является Зашекснинский район. Это связано с тем, что подача воды осуществляется по существующим водоводам диаметром 800–1000 мм протяженностью 7–8 км (при этом потребляемый объем не превышает 15 000 м3/сут), что приводит к застою воды в трубопроводах и ухудшению ее качества. С переходом на использование реагентов нового поколения в течение 2–3 лет нормализовалось содержание железа в питьевой воде данного района. В летний период его концентрация не превышает 0,15 мг/дм3, в зимний — 0,10 мг/дм3. Следует отметить, что в процессе работы по новой технологии выявилось следующее: в летний период при ухудшении качества речной воды по микробиологическим показателям и многократном увеличении содержания в ней фитопланктона требуется введение повышенных доз «ДеФлока», которые не всегда обеспечивают требуемый эффект. В связи с этим в технологическую схему в качестве реагента для первичного обеззараживания вводится гипохлорит натрия с преаммонизацией, а для поддержания требуемого санитарного состояния водопровода и создания пролонгированного обеззараживающего действия перед подачей в разводящую сеть вводится «ДеФлок». Период такого комбинированного режима обеззараживания длится не более 3–4 месяцев в году, причем расход гипохлорита натрия в 2–2,5 раза ниже по сравнению с традиционной схемой, включающей первичное и вторичное хлорирование. Опыт применения дезинфицирующих средств нового поколения («Дезавид-концентрат», «ДеФлок») на водоочистной станции МУП «Водоканал» с 2011 года в сочетании с использованием технологических инноваций, включающих УФ-обеззараживание, сорбционную обработку воды порошкообразными активированными углями и микрофильтрацию, доказал эффективность и безопасность новой технологии водоподготовки. Данная технология позволяет получать на водоочистных станциях МУП «Водоканал» качественную и безопасную по микробиологическим показателям питьевую воду, в полном соответствии с нормативами СанПиН 2.1.4.1074-01 и ГН 2.1.5.1315-03, ГН 2.1.5.2280-07. Сравнительный анализ затрат на обработку воды по традиционной схеме с использованием хлора или хлорсодержащих реагентов (гипохлорит натрия) c инновационной схемой (с применением средства «Дезавид-концентрат» или «Дефлок») показывает, что снижение затрат от применения новых реагентов для очистки и обеззараживания воды составляет от 17 до 22% (экономия на 1 куб. метр обработанной воды). Экономический эффект складывается из сокращения затрат на приобретение реагентов, обслуживание дозирующего оборудования и содержание хлорного хозяйства. В заключение следует отметить, что, как любая альтернативная технология, пришедшая на смену традиционным, новая имеет как своих сторонников, так и противников. Результаты 4-летней практики применения дезинфицирующих средств на основе полигексаметиленгуанидин-гидрохлорида (ПГМГ-ГХ) на водоочистной станции МУП «Водоканал» свидетельствуют о том, что данный способ водоподготовки имеет больше преимуществ по сравнению с хлорными технологиями как в плане качества получаемой в результате питьевой воды, снижения канцерогенных рисков и повышении эпидемиологической безопасности при употреблении питьевой воды из поверхностных водоисточников, так и в отношении промышленной безопасности работников предприятия и населения города. При этом является менее затратным по сравнению с традиционной схемой, благодаря чему тариф на 1 м3 питьевой воды, соответствующей требованиям СанПиН и ГН, в г. Череповце составляет 14,67 руб. (с НДС) и остается одним из самых низких среди регионов Российской Федерации (см. таблицу). Составляющие тарифа на питьевую воду в г. Череповце Вологодской области
Литература
Скачать статью в pdf-формате: Использование инновационных технологий в области водоподготовки на комплексе водоочистных сооружений МУП «Водоканал» г. Череповца
Причины низкой эффективности при реализации государственной программы энергосбереженияА. С. Горшков, директор учебно-научного центра «Мониторинг и реабилитация природных систем» ФГАОУ ВО «Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого» Введение в проблематику Вопросы энергосбережения и повышения энергетической эффективности зданий актуальны и важны для любой страны мира, не только Российской Федерации. С 2008 года в России действует этапная Программа энергосбережения, в которой определены конкретные целевые показатели и сроки их реализации. Однако в настоящее время приходится констатировать, что Программа эта реализуется, но не соответствует заявленным в ней целям. Настоящая статья, представляет собой скорее точку зрения специалиста, чем серьезное исследование. Автор долго не понимал, почему государство, с одной стороны, вкладывает средства в энергосбережение, много декларирует на эту тему, но …ничего не делает для реального воплощения декларируемой концепции. На основе таких размышлений и родился сей труд. Законодательство Основными законодательными инициативами государства в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности являются: — Указ Президента РФ от 4 июня 2008 г. № 889 «О некоторых мерах по повышению энергетической и экологической эффективности российской экономики»; — Федеральный закон от 23 ноября 2009 г. № 261-ФЗ «Об энергосбережении и повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации»; — Распоряжение Правительства Российской Федерации от 27 декабря 2010 г. № 2446-р «Об утверждении государственной программы «Энергосбережение и повышение энергетической эффективности на период до 2020 г.»; — Постановления Правительства Российской Федерации от 25 января 2011 г. № 18 «Об утверждении Правил установления требований энергетической эффективности для зданий, строений, сооружений и требований к правилам определения класса энергетической эффективности многоквартирных домов». В Указе Президента РФ от 4 июня 2008 года Правительству Российской Федерации впервые поставлена задача снижения к 2020 году энергоемкости ВВП Российской Федерации не менее чем на 40% по сравнению с 2007 годом. Федеральный Закон № 261-ФЗ установил основные процессуальные механизмы реализации мероприятий, направленных на повышение энергетической эффективности российской экономики. Распоряжением Правительства РФ от 27 декабря 2010 года утверждена государственная программа энергосбережения, за счет реализации мероприятий которой должно быть достигнуто снижение энергоемкости ВВП Российской Федерации на 13,5%. В программе этой отмечено, что «Российская Федерация располагает одним из самых больших в мире технических потенциалов энергосбережения и повышения энергетической эффективности…, а энергосбережение и повышение энергетической эффективности следует рассматривать как один из основных источников будущего экономического роста». Впоследствии, с выходом распоряжения Правительства Российской Федерации от 3 апреля 2013 года № 512-р, была утверждена государственная программа «Энергоэффективность и развитие энергетики», но целевые ее показатели в части энергосбережения остались неизменными. В Постановлении Правительства РФ от 25 января 2011 года № 18 установлено содержание требований энергетической эффективности, условия применения этих требований и порядок их установления при строительстве и эксплуатации жилых и общественных зданий. В государственной программе «Энергоэффективность и развитие энергетики» определен объем финансовых ресурсов в размере 6,283 трлн рублей, необходимый для реализации подпрограммы «Энергосбережение и повышение энергетической эффективности». Таким образом, на первый взгляд, в России имеются все необходимые инструменты для реализации намеченной программы энергосбережения. Государство постоянно вносит законодательные инициативы, тратит средства на реализацию государственной программы. Но реальных системных сдвигов в сторону энергосбережения в стране не происходит. И этому есть, на взгляд автора, два объяснения. Объяснение первое. Противоречия в законодательных актах или их неполное исполнение. Несмотря на наличие выстроенной системы энергосбережения, некоторые законодательные инициативы более низкого ранга противоречат принятым и утвержденным программам. В частности, в России до настоящего времени не разработана и не утверждена система стандартов в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности зданий. Указы, законы, постановления и распоряжения Правительства — это хорошо, но должны быть и реальные инструменты их воплощения. Например, в той же строительной отрасли. И такими инструментами являются как раз строительные стандарты. Однако на практике происходит так, что стандарты, которые появляются под грифом Сводов правил обязательного применения, допускают снижение нормативных требований по ряду показателей [1–10]. В качестве примера следует привести вступивший с 1 июля 2015 года СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий», согласно которому нормативные требования к ограждающим конструкциям по уровню нормируемых значений требуемого сопротивления теплопередаче пересмотрены в сторону их понижения по сравнению с предыдущей редакцией стандарта по тепловой защите (СНиП 23-02-2003), несмотря на принятые государством обязательства по снижению энергоемкости российской экономики. И это при том, что жилые и коммерческие здания потребляют более 40% ископаемых энергетических ресурсов [11]. В работах [12, 13] обоснованы более высокие показатели для приведенного сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций. Показано, что для городской экономики наиболее эффективным является уровень теплозащиты стен, соответствующий приведенному сопротивлению теплопередаче в диапазоне 3,5–4,5 м2∙ºС/Вт. При этом увеличение стоимости энергоресурсов вызовет соответствующее смещение этих значений в большую сторону [12]. Также следует отметить то обстоятельство, что до сих пор не разработаны и не утверждены базовые требования энергетической эффективности зданий, которые согласно требованиям Постановления Правительства РФ от 25 января 2011 г. № 18, должны были вступить в действие не позднее 25 апреля, т.е. в трехмесячный срок, того же 2011 года. К настоящему времени прошло уже 4 полных года, но до сих пор показатели эти не установлены, соответственно ни одно новое здание не может быть проверено на предмет установления класса его энергетической эффективности, иначе говоря, здание не может быть проверено на соответствие требованиям по энергетической эффективности. В том же Постановлении Правительства № 18 (п. 15) указано, что «после установления базового уровня требований энергетической эффективности зданий, строений, сооружений требования энергетической эффективности должны предусматривать уменьшение показателей, характеризующих годовую удельную величину расхода энергетических ресурсов в здании, строении, сооружении, не реже 1 раза в 5 лет: с января 2011 г. (на период 2011–2015 годов) — не менее чем на 15 процентов по отношению к базовому уровню, с 1 января 2016 г. (на период 2016–2020 годов) — не менее чем на 30 процентов по отношению к базовому уровню и с 1 января 2020 г. — не менее чем на 40 процентов по отношению к базовому уровню». Однако до сих пор этот базовый уровень требований энергетической эффективности законодательно не установлен [14–18]. И это при том, что уже середина 2015 года, т. е. до наступления, итогового для всей Программы энергосбережения 2020 года осталось 4,5 года! Конечно, отчитаться за проделанную работу при отсутствии базовых уровней проще. Всегда можно найти какие-то другие показатели, сослаться на чьи-то исследования и т. п. И такие прецеденты уже имеют место быть. В частности, на сайте Государственной информационной системы в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности [19] опубликованы расчетные показатели снижения энергоемкости ВВП России, составленные на основе прогноза Минэкономразвития РФ, согласно которым энергоемкость ВВП в 2014 году, по сравнению с 2007 годом, снизилась на 11,3%. Однако сравнение это нельзя назвать корректным в связи с тем, что для подсчета потребления первичных ТЭР использованы разные методики и данные получены из различных источников. Для 2007 года приняты данные Единого топливно-энергетического баланса, приведенные в распоряжении Правительства РФ № 2446-р от 27.12.2010 года, а для 2014 года — прогноз Центра эффективного использования энергии (ЦЭНЭФ). Разве можно сравнивать эти показатели? При всем уважении к обоим первоисточникам — нет. Объяснение второе. Монополизация рынка энергоресурсов. Имея большую практику проведения энергетических обследований, автор часто сталкивался с ситуациями, когда заказчик (он же — потребитель энергоресурсов) даже при наличии финансовой возможности и технической оснащенности (например, наличия собственной котельной) не желает реализовывать перечень рекомендуемых энергосберегающих мероприятий. Мотивация отказа обычно заключается в том, что в договоре с поставщиком энергоресурсов (например, газа для крышной котельной) прописаны штрафные санкции за неполную выборку поставляемого энергоресурса. Потребитель имеет возможность сэкономить, но штраф за недобор превысит или практически полностью компенсирует достигнутый после реализации предлагаемого комплекса мероприятий энергосберегающий потенциал. Типовыми являются и штрафы за превышение температуры теплоносителя в обратке. Все это не стимулирует потребителя реализовывать энергосберегающие мероприятия даже при финансовой и технической возможности их осуществимости. Если размышлять на эту тему далее, на ум приходит следующая мысль: о том, что, по всей видимости, точно такие же договора заключены между поставщиком энергоносителей (тепловой энергии, газа, воды) и всеми другими потребителями, а у поставщика энергоносителей, по всей видимости, заключен аналогичный договор с компанией, которая уже ему поставляет первичные ТЭР. А у поставщиков первичных ТЭР наверняка существует точно такой же договор с добывающей компанией. А у добывающей компанией с государством (!) заключен инвестиционный договор, в рамках которого государство устанавливает фиксированные тарифы, а добывающая компания, в целях исполнения инвестиционного плана, согласно которому затраты на разработку месторождения должны окупиться за 5–7 лет, вынуждена «выкачивать» и поставлять далее определенный объем первичной энергии, дабы гарантированно его поставить конечным потребителям через компании, которые транспортируют первичную энергию, и те, которые перерабатывают эту первичную энергию (например, в нагрев воды для нужд отопления и ГВС) и поставляют эти переработанные ресурсы потребителю. И кому это выгодно? Выгодно всей этой цепочке за исключением, безусловно, конечного потребителя, но что он может сделать в данной ситуации? Да, потребитель при наличии финансовой возможности может установить энергосберегающее оборудование или материалы и снизить тем самым энергопотребление в данном конкретном доме. Но это будет означать, что сэкономленные в данном доме энергоресурсы так или иначе распределятся по остальным домам. Это «лишнее» тепло не может быть сэкономлено в рамках всей энергосистемы, ему негде аккумулироваться, т. к. в котельной в любом случае, в рамках заданного температурного графика, будет подано заданное количество (объем) теплоносителя и на его разогрев будет затрачено заданное количество первичной энергии. Объемы первичной энергии, которые были запланированы на данный год, так или иначе должны быть выбраны компаниями, генерирующими теплоноситель. И связано это с тем, что в стране отсутствуют системы резервирования объемов первичных ТЭР, которые можно хранить в течение заданного времени и расходовать, пополняя постепенно резервуары хранения. Потому что, согласно заключенным договорам, если компания не выберет требуемое количество первичной энергии, она заплатит штраф. Логика тут простая: вы сделали запрос на поставку в течение отопительного периода такого-то количества первичной энергии, например, газа; газ этот добывают люди в суровых условиях сибирской зимы; другие люди через тысячи километров поставляют его в населенные пункты; хранить его негде — кто-то же должен за все это платить. Ответ ясен: платит конечный потребитель, к которому в той или иной мере относятся все жители страны. Отсюда становится понятной позиция государства, которое левой рукой кладет в тарелку продукт, а правой его же из нее изымает. И основной причиной такого положения дел является монополизация энергетической отрасли. Монополизация заключается не в том, что в данном населенном пункте есть несколько теплоснабжающих организаций, а в том, что потребитель не имеет возможности выбора между ними в пределах занимаемого потребителем помещения. Один монополист более высокого ранга диктует свои условия другому, более мелкому монополисту, и так далее. В конечном итоге цепочка эта заканчивается конечным потребителем, который обеспечивает инвестиционный план добывающей компании и компенсирует ее кредиты перед крупнейшими банками страны, взятые под гарантии государства. Т. е. имеет место системная диспропорция, обусловленная монопольным характером энергетических рынков. Да, в стране есть несколько добывающих компаний, сетевых компаний и не один десяток генерирующих энергоносители, но все рынки сбыта поделены между ними и в пределах этих рынков они являются действительно монополистами. Запросил такой-то объем энергоресурса, выработай его или заплати штраф. Таким образом, причина несоответствия между декларируемыми государством целями энергосбережения и реальной ситуацией заключается в монополизации отрасли. В совокупности два этих условия и приводят к тому, что реальных достижений в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности нет. Заключение 1. Темпы снижения энергоемкости ВВП Российской Федерации, утвержденные в указе Президента РФ от 4 июня 2008 года № 889, распоряжении Правительства Российской Федерации от 3 апреля 2013 года № 512-р, несмотря на наличие большого количеств законодательных актов и финансирование программ энергосбережения, в настоящее время не достигаются. 2. Основной причиной несоответствия в Программе энергосбережения заявленных целей является монополизация энергетической отрасли. 3. Второстепенной причиной указанного выше несоответствия является полное или частичное неисполнение основных законодательных актов в области энергосбережения, а также наличие противоречивых законодательных инициатив, выдвигаемых на более низком уровне системы государственного управления. Литература 1. Ливчак В. И. Энергоэффективность зданий. К чему приведет СП 50.13330.2012 «Тепловая защита» и как выполнить Постановление Правительства России? // Энергосовет. 2013. № 2 (27), март-апрель. 2. Ливчак В. И. Почему СП 50-13330-2012 «Тепловая защита зданий» приводит к снижению энергоэффективности зданий и как выполнить постановление Правительства России об их повышении // «Инженерные системы. АВОК — Северо-Запад». 2013. № 3. С. 14–24. 3. Ливчак В. И. Европейская тенденция повышения теплозащиты зданий: как она реализуется в России? // АВОК. 2011. № 6. С. 64–71. 4. Башмаков И. А. Энергетическая эффективность зданий в России и в зарубежных странах // Энергосбережение. 2015. № 3. С. 24–29. 5. Горшков А. С., Рымкевич П. П., Немова Д. В. Экономим или нет? Российские энергосберегающие требования // Энергосбережение. 2014. № 2. С. 27–32. 6. Горшков А. С., Немова Д. В., Рымкевич П. П. Сравнительный анализ затрат тепловой энергии, эксплуатационных затрат на отопление и затрат топливно-энергетических ресурсов для многоквартирного жилого здания при различных минимальных требованиях к уровню тепловой защиты ограждающих конструкций // Кровельные и изоляционные материалы. 2013. № 2. С. 34–39. 7. Ватин Н. И., Немова Д. В., Рымкевич П. П., Горшков А. С. Влияние уровня тепловой защиты ограждающих конструкций на величину потерь тепловой энергии в здании // Инженерно-строительный журнал. 2012. № 8 (34). С. 4–14. 8. Ватин Н. И., Немова Д. В., Горшков А. С. Сравнительный анализ потерь тепловой энергии и эксплуатационных затрат на отопление для загородного частного дома при различных минимальных требованиях к уровню тепловой защиты ограждающих конструкций // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. 2013. № 1 (168). С. 36–39. 9. Ватин Н. И., Рымкевич П. П., Горшков А. С., Немова Д. В. Сравнительный анализ затрат для многоквартирного жилого здания // Лучшие фасады. 2013. № 1. С. 8–12. 10. Перехоженцев А. Г. Анализ СП 50-13330-2012 «Тепловая защита зданий» // Вестник энергоэффективности Минобрнауки России. 2015. № 1 (01). С. 73–79. 11. Табунщиков Ю. А. Энергосбережение и энергоэффективность — мировая проблема предельной полезности // Энергосбережение. 2010. № 6. С. 4–7. 12. Васильев Г. П. Эффективная теплозащита — дань моде или экономическая необходимость // Энергосбережение. 2011. № 6. С. 14–23. 13. Васильев Г. П., Колесова М. В. Экологически целесообразный уровень теплозащиты зданий // Вестник МГСУ. 2011. № 8. С. 293–302. 14. Васильев Г. П., Дмитриев А. Н. Повышение энергетической эффективности жилых и общественных зданий в Москве // Архитектура и строительство в Москве. 2011. Т. 555. № 1. С. 9–21. 15. Васильев Г. П. Шаг вперед и два назад! // АВОК. 2013. № 6. С. 4–11. 16. Аверьянов В. К., Байкова С. А, Горшков А. С., Гришкевич А. В., Кочнев А. П., Леонтьев Д. Н., Мележик А. А., Михайлов А. Г., Рымкевич П. П., Тютюнников А. И. Региональная концепция обеспечения энергетической эффективности жилых и общественных зданий // Жилищное строительство. 2012. № 3. С. 2–4. 17. Горшков А. С., Байкова С. А., Крянев А. С. Нормативное и законодательное обеспечение государственной программы об энергосбережении и повышении энрегетической эффективности и пример ее реализации на региональном уровне // Инженерные системы. АВОК — Северо-Запад. 2012. № 3. С. 24–34. 18. Горшков А. С., Ватин Н. И., Рымкевич П. П. Реализация государственной программы повышения энергетической эффективности жилых и общественных зданий // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. 2014. № 1 (180). С. 39–46. 19. www.gisee.ru/articles/analytics/56600
Скачать статью в pdf — формате: Причины низкой эффективности при реализации государственной программы энергосбережения Блочные индивидуальные тепловые пункты — преимущества и недостаткиАвтор: А. В. Кузнецов, начальник отдела автоматики ООО «Квант СПб» Современные индивидуальные тепловые пункты состоят из множества запорной и регулирующей арматуры, теплообменных аппаратов, насосной техники и устройств автоматики. Требования к инженерным системам неуклонно растут, повышается сложность схемотехнических решений, монтажа и особенно дальнейшей пусконаладки. На проектные, монтажные и эксплуатирующие организации накладываются определенные требования к квалификации персонала, наличие которого в наше время является немалой проблемой. Блочные и модульные конструкции тепловых пунктов, насосных установок и комплектные щиты управления в последнее время получают все большую популярность, помогая преодолеть проблему недостатка квалифицированного персонала, тем не менее существуют и сдерживающие факторы. Вы спросите, в чем же причина пробуксовывания развития такого модного направления, повсеместно применяемого за рубежом?
Для начала нужно понимать, что только в России централизованное отопление получило такое широкое распространение и все наши решения были, что называется, по максимуму, начиная с требуемых температурных режимов, давления и заканчивая насыщенностью запорной арматурой, сливными кранами, манометрами и т. д. Российские СНиПы диктуют, как говорится, предохранение предохранения и дублирование дублирования, отсекание любой части системы без общего опорожнения. За границей больше распространены децентрализованные системы, в связи с чем выгодно применять небольшие блочные (модульные) решения. Конструкции, как правило, имеют минимально необходимый набор элементов и для наших условий в большинстве случаев подпадают под статью «доработать напильником». Безусловно, иностранные производители пытаются подстроиться под российские требования, модифицировать схемотехнические решения, тем не менее их продукция по-прежнему отдает духом «простоты и без избыточности». Правила монтажа и сварки трубопроводов также отличаются, например, в наших правилах нельзя варить отвод к переходу и т. д. В результате чего, при соблюдении всех формальностей размеры БИТП непомерно вырастают. Если на периферии согласующие органы дают послабления по многим позициям, то в больших городах для БИТП приходится проводить «тюнинг» и в некоторых случаях тепловой пункт разрастается до неприличия. Помимо иностранных производителей БИТП все больше появляется и российских компаний, осваивающих это направление. Так как менталитет отечественных производителей изначально сформирован российскими законами и правилами, то их модульные конструкции получаются хоть и менее «элегантными», но все же более приспособленными к суровой действительности. Например, ООО «Квант СПб» прежде чем начать производство блочных тепловых пунктов, насосных установок и комплектных щитов управления, несколько лет анализировало и модернизировало свои схемотехнические и программные решения на реальных объектах. В настоящий момент БИТП, производимые ООО «Квант СПб» на оборудовании фирмы «Сименс», имеют возможность управления через Интернет, что, несомненно, дает дополнительную возможность для оптимизации тепловых режимов и получения повышенной экономии энергоресурсов, а также отпадает необходимость частого посещения объекта обслуживающим персоналом.  Модуль системы отопления KV Thermo.H.1.DL65/110-3/2 Основное преимущество БИТП для монтажников — это полная готовность к монтажу с минимумом сварочных и пусконаладочных работ, что заслуженно ценится регионами, где подготовленный высококвалифицированный персонал большая редкость. Правда, не обходится и без ложки дегтя: как бы не подстраивались производители под требуемые размеры помещений, внести готовый БИТП через многочисленные проемы и повороты весьма затруднительно даже при разбивке его на отдельные модули, к тому же и их вес бывает большим, из-за чего приходится разбирать все до более мелких деталей, естественно, с последующей сборкой уже своими силами. В больших городах, где работники и специалисты различных профилей в избытке, монтажники неохотно идут на применение БИТП, так как их стоимость ощутимо выше обычных, а терять «свой хлеб» не хочется, несмотря на заверения производителей в надежности, простоте эксплуатации и «живучести». Иногда война монтажников с производителями доходит до откровенного вредительства, в случаях, когда заказчик предпочитает блоки заводской готовности. И это касается не только БИТП, но и других устройств, например, насосных установок или комплектных щитов управления. Даже такой плюс БИТП, как отсутствие необходимости в комплектации множества материалов, не пугает монтажников, ведь большинство из них содержат собственного снабженца, который должен отрабатывать зарплату. Еще одна сторона, активно принимающая участие в гонке, — это проектировщики. Безусловно, проектирование с применением БИТП значительно упрощает жизнь проектировщикам, можно даже сказать, сводит процесс проектирования к минимуму, оставляя лишь набивку проекта общими сведениями и прилагаемыми документами. Ответственные проектировщики все-таки проверяют гидравлические расчеты, предоставляемые производителями. Учитывая такой бонус в своих трудозатратах, большинство проектировщиков, безусловно, поддерживают производителей БИТП.  Щит управления ИТП KV Electro.TS.2.RMH760B БИТП имеет приоритет также в случаях массовой застройки или реконструкции типовых домов, где проекты на каждый дом не делают, а еще при нехватке монтажных бригад, способных в короткий срок охватить большое количество объектов. Помимо технологической части теплового пункта можно еще выделить такую ответственную часть системы, как щит управления ИТП. Его функции заключаются в автоматическом регулировании расходов и как следствие температуры в различных системах, в том числе и в зависимости от температуры наружного воздуха. Хотя помимо этого может контролироваться и регулироваться температура возвращаемого в сеть теплоносителя, управление работой насосов и их защита, и чередование, ввод резервного насоса при аварии основного, индикация режимов работы, возможная диспетчеризация и мониторинг. В этой неотъемлемой части тепловых пунктов специалистов мало даже в больших городах и согласующих организациях, не говоря уже о периферии. Собирая щиты автоматики, монтажники не всегда понимают их логику работы, более того, даже проектировщики «разработавшие» схемы этих щитов, как выясняется, не до конца осознают, как все это должно работать, а главное — не прорабатывают различные события, на которые автоматика должна адекватно и предсказуемо реагировать. Происходит это еще и потому, что гидравлика и тепломеханика отстоят как бы в стороне от автоматики и электрики, в результате — нестыковка и непонимание взаимосвязи этих процессов. Многие, приобретая БИТП, уверены, что решать проблему автоматизации не придется, и в этом они правы. БИТП действительно включает в себя щит управления автоматикой теплового пункта, но и тут есть нюансы. Иностранные производители, например, основное внимание уделяют наличию теплового контроллера для управления температурными режимами, но управление насосами и их защиту делают в упрощенном виде. На требования российских нормативов, например, ПУЭ (Правила устройства электроустановок), вообще не обращают внимания. В этой части российские производители продвинулись значительно дальше, предусмотрев в комплектных щитах все, что можно и нельзя. Более того, например, ООО «Квант СПб», собирая свои щиты на компонентах иностранных производителей АББ и «Сименс», успешно интегрируют в них частотные преобразователи, управляющие циркуляционными насосами по перепаду давления на коллекторах с защитой и переключением их не только по времени, но и по аварии, управление и мониторинг через Интернет, контроль и ограничение расхода электронным способом. Немаловажным бонусом является программирование и преднастройка щита на нужные заказчику параметры. При пусконаладке, конечно же, необходимы подстройки и перенастройки некоторых параметров с учетом динамики и инерционности конкретной системы. Тем не менее даже без этого в подавляющем большинстве такой щит позволяет системе удовлетворительно функционировать.  Щит управления
Комплектные сертифицированные щиты управления при проектировании тепловых пунктов также можно включать в проект, избавив себя от необходимости мучений уже в области электрики. Согласующие организации охотно принимают такие решения, перекладывая всю ответственность по их работе на производителя. Резюмируя все описанное, можно с уверенностью сказать, что блочные и комплектные решения находят своего потребителя и, безусловно, это направление имеет большой потенциал, а следовательно, в дальнейшем будет развиваться семимильными шагами, несмотря на то, что, как и во многом другом, человек всегда цепляется за старое, привычное, пусть и не очень хорошее.
Скачать статью в pdf-формате: Блочные индивидуальные тепловые пункты — преимущества и недостатки Методы повышения эффективности централизованных систем теплоснабженияАвтор: И. В. Кузник, генеральный директор ГК SAYANY Потребление энергетических ресурсов в РФ в разы превышает потребление в развитых странах при решении аналогичных задач. Мириться с такой ситуацией значит сознательно планировать отставание страны в условиях глобальной конкуренции. Понимание этого нарастает в сознании специалистов, простых граждан и государственных менеджеров, но только понимание задачи эффективного использования энергии не является достаточным основанием для появления положительной динамики в ее решении. Нужно четкое представление — что делать, как делать и что еще важнее — для чего делать. Рассматривая задачу повышения эффективности централизованных систем теплоснабжения, в первую очередь необходимо ответить на вопрос: что такое эффективность, как и чем ее следует измерять? В 2011 году группой ученых была выполнена работа, целью которой являлось определение стоимости владения (инвестиции и содержание) системы централизованного теплоснабжения города от газовой теплоэлектростанции с населением 100 000 чел. для трех различных технологических сценариев, результаты расчетов приведены в таблице 1: Таблица 1
Выполненная работа наглядно показывает, что система, построенная по сценарию 1, требует самых больших инвестиций и затрат на содержание. Более всего участников рабочей группы поразил вывод (открытие), что инвестиции необходимые для строительства системы по сценарию 3, на 10% меньше, чем по сценарию 1. Под сценарием 1 скрывалась система, аналогичная г. Москве, и в приведенных условиях под сценарием 2 — Рига, сценарием 3 — Копенгаген. Еще один наглядный пример: в г. Москве температурный график на вводе в дом (в котором я живу) ~ 90/70 °C, следовательно, тепловая энергия, потребленная за расчетный период, составит: Q = (20t)*M, (1) где М — масса теплоносителя, t — разность температур. А в г. Копенгагене температурный график/режим ~ 120/40 °C, следовательно, то же самое количество тепловой энергии Q составит: Q = (80t)*0,25M. (2) Из формулы наглядно видно, что для транспортирования одинакового количества тепловой энергии в г. Копенгагене используется в 4 раза меньше теплоносителя по сравнению с г. Москвой. Продолжаем… теплоноситель сам по трубопроводам не течет, его двигают насосы, которые потребляют электрическую энергию. Формула потребления электрической энергии насосами: N = V *M3, (3) где V — гидравлическое сопротивление системы. Из формулы (при условии равенства сопротивлений) следует, что в г. Москве для переноса того же количества тепловой энергии используется в 64 раза больше электрической энергии, чем в Копенгагене. Так как сопротивление системы мы приняли одинаковым, то, учитывая, что в Копенгагене в четыре раза меньший расход теплоносителя, трубопроводы получаются в два раза меньшего диаметра: D = √M, (4) где D — диаметр трубопровода. Во-первых, трубы меньшего диаметра дешевле, а соответственно дешевле и задвижки, и фильтры, и теплосчетчики, и пр. оборудование (что наглядно доказано в табл. 1), а во-вторых, это приводит к снижению потерь тепловой энергии опять же в два раза: q = S*K*δt, (5) где q — потери тепловой энергии, S — площадь трубопровода, которая пропорциональна диаметру, K — коэффициент теплопередачи (теплоноситель-воздух), δt — разность температур (теплоноситель-воздух). Универсальным мерилом эффективности у экономистов является рубль (денежный эквивалент), но когда мы оцениваем эффективность монополиста, цена на товар которого назначается, использовать рубль как мерило эффективности некорректно. Нужны иные показатели эффективности, не зависящие от назначенной цены на товар. В централизованном теплоснабжении такими показателями эффективности (назовем их далее натуральными), по моему убеждению, являются:
Я утверждаю: достаточно знать три этих натуральных показателя энергоэффективности, чтобы сравнить конкретную систему теплоснабжения с системами других городов, а также во временном горизонте, и на основе этого сравнения делать вывод о направлении вектора изменений системы, в разрезе энергоэффективности. Обращаю внимание, что для получения первого показателя достаточно иметь данные с теплосчетчика, установленного на выходе источника, за рассматриваемый период. Как вычислять другие показатели, подробнее изложено в моей книге «Централизованное теплоснабжение. Проектируем эффективность». Какие следует сделать выводы из выше приведенного. Технология транспортирования тепловой энергии имеет свои особенности. Так, при более сильном охлаждении теплоносителя в обратном трубопроводе (увеличении разности температур) уменьшаются транспортные потери и снижается потребление электрической энергии на работу циркуляционных насосов. Отсюда можно сформулировать Первый закон энергоэффективности централизованного теплоснабжения: чем больше разность температур теплоносителя в подающим и обратном трубопроводах — тем выше энергоэффективность централизованной системы теплоснабжения. Проблема неиспользования такого инструмента (увеличение разности температур) повышения эффективности кроется в том, что сильнее охладить теплоноситель может потребитель, а экономический эффект получает поставщик. Для понимания этого рассмотрим еще один наглядный пример в таблице 2 (температура на улице = – 20 °C). Таблица 2
Потребитель может снизить температуру в обратном трубопроводе с 70 до 50 градусов путем увеличения поверхности (площади) отопительных приборов, но возникший эффект в виде снижения тепловых потерь (10%) и экономии электроэнергии на работу сетевых насосов (от 50 до 87,5%) полностью достанется поставщику ТЭ. Кроме натуральных показателей энергоэффективности систем теплоснабжения интересны следующие экономические показатели поставщика тепловой энергии:
Эти показатели важны для анализа обоснованности затрат при формировании/утверждении цены на тепловую энергию. Вернемся к задаче получения максимальной разности температур теплоносителя в соответствии с предложенным законом энергоэффективности. Каким образом простимулировать потребителя к максимальному охлаждению температуры теплоносителя в обратном трубопроводе? Существует эффективный механизм, используемый за рубежом в виде четырехступенчатых тарифов, позволяющий сформировать консенсус интересов сторон и стимулирующий эффективное потребление ресурсов: 1 ступень — 30% бюджета поставщика формируется за счет фиксированной оплаты (плата абонентская или за мощность), рубль/м2 площади отапливаемого помещения. Эта часть оплаты позволяет учесть интересы поставщиков тепловой энергии и снизить их сопротивляемость желаниям потребителя экономить ресурс; 2 ступень — 40% бюджета поставщика формируется за счет переменной оплаты, рубль/Гкал на основе показаний теплосчетчиков. Эта часть оплаты позволяет учесть интересы потребителей, желающих экономить тепловую энергию; 3 ступень — 30% бюджета поставщика формируется за счет переменной оплаты, рубль/м3 расхода теплоносителя. Эта, пожалуй, самая важная ступень тарифа позволит учесть интересы потребителей желающим экономить (простимулирует желание потребителей модернизировать существующее у них инженерное оборудование) за счет снижения расхода теплоносителя (путем большего охлаждения теплоносителя) и совместит с интересами поставщиков, у которых соответственно снизятся транспортные потери тепловой энергии и снизится потребление электроэнергии сетевыми насосами. Снижение расходов теплоносителя позволит снизить перепад давлений в сетях и как следствие — приведет к увеличению срока эксплуатации трубопроводов и к лучшему теплоснабжению концевых потребителей. Но самое главное — применение такой ступени тарифа позволит экономически обосновать модернизацию системы теплопотребления у потребителя (установку индивидуальных тепловых пунктов, поквартирного регулирования, автоматики и т. д.). Ведь нельзя же создать бизнес-план, в котором источником возврата инвестиций будет являться отсутствие штрафов за нарушение режимов теплопотребления, а именно c помощью системы штрафов сегодня пытаются заставить потребителя соблюдать температуру теплоносителя в обратном трубопроводе. Другое дело, когда в результате технологического перевооружения здание станет отапливаться по новому температурному графику 90/50 °C против прежнего 90/70 °C (см. таблицу 2). Расходуя теплоноситель в 2 раза меньше, при том же потреблении тепловой энергии потребитель получит экономический эффект с учетом предлагаемой системы тарифов в размере 15% (30%/2). А со стороны поставщика такая экономия потребителем может только приветствоваться, так как она приведет к соответствующей экономии у поставщика. 4 ступень — ± К*Q*(dTср – dTп), где Q — количество тепловой энергии, потребленной за рассматриваемый период; dTср — среднее значение разности температур у потребителя в рассматриваемый период; dTп — среднее значение разности температур по всем потребителям данной сети в рассматриваемый период; К — коэффициент (тариф) в рублях. Это дополнительная мотивирующая ступень, которая уменьшает или увеличивает величину платы потребителей за эффективное (неэффективное) охлаждение теплоносителя. Она позволит простимулировать интересы потребителей, желающих экономить (подстегнет желание потребителей модернизировать существующее у них инженерное оборудование), и одновременно наказать рублем потребителей, не проводящих мероприятий по более эффективному охлаждению теплоносителя. Важно, что эта ступень никак не скажется на объемах финансовых поступлений поставщику тепловой энергии, в среднем выручка поставщика не изменится, одни потребители будут получать экономический эффект за счет других. Размер (тариф) оплаты по данному платежу должен составлять от 2 до 3% величины тарифа за тепловую энергию, что, например, при разности дельт (dTср – dTп) = [10] °C, составит 8–12% «поощрения» в деньгах. К методам государственного управления эффективностью централизованного теплоснабжения следует отнести:
Рассмотрев первые два метода, предлагаю вашему вниманию проанализировать вопрос ценообразования. Общепризнанно, что наибольшая экономическая эффективность достигается в условиях действия конкурентного рыночного механизма. Цель государства в рыночной экономике —создавать условия свободного функционирования рынка: конкуренция должна обеспечиваться — везде, где возможно, а регулирующее воздействие государства — везде, где необходимо. При этом, создавая механизмы воздействия, государство должно находить критерии, по которым следует объективно оценивать эффективность работы «регулируемого» предприятия (монополиста). Одна из функций, выполняемых рынком, заключается в объективном сравнении товаров разных производителей (через здоровые интересы покупателей) и покупке товара у того, кто предлагает более низкую цену (при сопоставимом качестве). Как правило, такой производитель и является наиболее эффективным. То есть рынок сравнивает эффективность разных производителей, а при равных количественных и качественных показателях товара отдает предпочтение товару, более доступному по цене. Задача государства в таком случае контролировать достаточность конкуренции на рынке, создать стройные правила по объективному количественному учету/измерению товара и правила (требования) по качественным характеристикам товара. При выполнении государством этих функций возникает цивилизованный рынок, на котором выигрывает оптимальный и эффективный производитель. На монополистическом рынке (наш случай — производство тепловой энергии) покупатель не может выбирать поставщика товара, а в существующей ситуации конечный потребитель (владелец квартиры) зачастую не может прямо влиять и на количество потребленного товара. Государство обязано создать условия для появления у покупателя возможности приобретать столько товара, сколько ему нужно, а не столько, сколько его хочет продать поставщик. Безусловно, государство должно создать условия появления инструмента, позволяющего устанавливать справедливую цену на товар, произведенный монополистом. Такой инструмент может стать объективным, только если созданы условия, при которых монополист будет заинтересован снижать свои затраты (стоимость топлива, фонд оплаты труда, накладные расходы и пр.). Мотив снижать издержки/затраты возникнет у монополиста только при условии сохранения у него дополнительной прибыли, получаемой в результате оптимизации своих затрат. Государственный контроль цен, их регулирование выполняются для ограничения негативных последствий монополистической деятельности. И целью государства при контролировании ценообразования товара, произведенного монополистом, является предоставление обществу товара или услуги по справедливой цене, а не сам контроль прибыли монополиста и/или себестоимости его работ. Ограничивая монополисту прибыль, государство делает как минимум две ошибки: снижает инвестиционную привлекательность монополиста и уменьшает его возможную инновационную деятельность. Контролируя расходы и ограничивая прибыль монополиста, государство вообще-то совершает еще и третью ошибку — этим оно стимулирует рост затрат у монополиста. Естественное желание любого бизнеса получить максимальную прибыль, и если нельзя получить ее напрямую в компании-монополисте, всегда можно создать «ООО», которое оказывает услуги монополисту. Уверен, вы догадались, кому будет принадлежать такое «ООО» и по какой цене оно будет оказывать услуги монополисту. Подтверждением правоты выше изложенного является деятельность, которой сегодня в основном заняты экономические службы монополистов — они заняты собиранием доказательств, чтобы обосновать собственные затраты. А в компаниях, работающих на конкурентном рынке, экономические службы заняты поиском внутренних резервов к снижению затрат, повышению эффективности компании. Налицо перекос в существующей сегодня системе ценообразования на товар у монополиста. Ошибки проводимой сегодня государственной ценовой политики в части ограничения прибыли естественных монополий приводят к: • снижению инвестиционной привлекательности монополиста; • уменьшению инновационной деятельности монополиста; • заинтересованности монополиста в росте затрат. Повторюсь, зачем обществу в лице государства нужно контролировать монополистический бизнес — чтобы монополист поставлял товар по справедливой цене! При чем же тогда контроль прибыли или расходов монополиста, ведь цель другая? Если бы государство научилось определять справедливую цену на произведенный монополистом товар, то, заставив монополиста реализовывать товар по справедливой цене, не было бы необходимости тратить усилия на контроль его прибыли и затрат. Представим, что наше государство установило рекомендованную цену на товар, произведенный монополистом (установление рекомендательных цен по важнейшим видам продукции имеет место в некоторых странах, например, в США, Японии), например, рекомендованная правительством цена на тепловую энергию на 201_ год устанавливается в размере 1000 рублей за Гкал. При этом для тех теплоснабжающих организаций (назовем их эффективными монополистами), которые установят цену на тепловую энергию менее чем 950 рублей (более 5% снижения), не требуется показывать свою прибыль и обосновывать затраты. Те, кто пожелает установить цену от 950 до 1000 рублей (назовем их среднеэффективными монополистами), должны продекларировать свои затраты и прибыль, а государство может проверить обоснованность этих затрат и скорректировать цену, исходя из результатов проверки. Те же, кто захочет установить цену выше 1000 рублей (неэффективные монополисты), должны пройти процедуру, аналогичную сегодняшней, чтобы доказать обоснованность своих затрат и уровень прибыльности. Через год после введения подобного механизма, собрав статистику цен по стране, сложившуюся за предыдущий год, и рассчитав средневзвешенную цену, можно утверждать ее как рекомендованную цену на следующий год. Предлагаемый механизм ценообразования имеет конкретные достоинства: он снижает администрирование (не нужно контролировать ту группу монополистов, которые назначат цену за тепловую энергию ниже рекомендованной), позволяет эффективному монополисту получать большую прибыль — стимулирует его повышать свою эффективность. Почему подобные простые и эффективные механизмы до сих пор не возникли в современной России? Причина кроется в том, что при подготовке методик по определению цен на монополистические товары государство в качестве экспертов в основном привлекает самих монополистов и их сотрудников (по привычке со времен СССР). А менеджмент всегда заинтересован в росте затрат (собственных зарплат и т. д.), и понятно, что ограничивать себя «любимых» в возможностях менеджмент не заинтересован. Задача государства — создать такой механизм, при котором интересы собственников монополиста и общества совпадут (консенсус), механизм, при котором цены на тепловую энергию будут справедливыми, а отрасль станет эффективной. Любой менеджер, и государство в том числе, внедряя механизмы регулирования, заинтересован получить инструменты контроля, позволяющие ему держать руку на «пульсе». Таким инструментом должен стать набор экономических показателей конкретного монополиста. Например, если монополист просит утвердить цену за Гкал больше рекомендованной, но по всем экономическим показателям он относится к группе эффективных монополистов, а его неэффективность определяется только повышенным показателем затрат на топливо, то проверке достаточно подвергнуть только затраты на топливо. Массой примеров доказано: неэффективность любого предприятия/государства определяется не национальными особенностями и традициями народов, а умением менеджеров построить эффективное производство/государство. Без понимания, что такое эффективность конкретной отрасли, как ее измерять, какими методами/инструментами ею управлять, невозможно находить оптимальные управленческие решения и не следует рассчитывать на ожидаемые результаты. Всегда утверждаю, что игра получается такой, каковы ее правила. Если на футбольное поле вывести баскетболистов, предварительно объяснив им правила игры, то через некоторое время баскетболисты будут играть в футбол, может, не так хорошо, как профессиональные футболисты, но в футбол…, а кто станет пытаться играть в баскетбол (нарушать футбольные правила), будет удален с поля судьей. Убежден, отсутствие видимых результатов в вопросах повышения эффективности централизованного теплоснабжения в нашей стране не есть вина инженеров и менеджеров, работающих в отрасли. Причина кроется в правилах «игры» утвержденных властью. Что и как следует менять в правилах для повышения эффективности ЦТ, я подробно рассматривал в книге (1). Создавая правила, важно точно обозначить цели, которые должны быть достигнуты и создать инструментарий (систему показателей) для отслеживания движения к поставленным целям. И, разумеется, нужен рефери для удаления с поля игроков, нарушающих правила: 1. Цели повышения эффективности систем централизованного теплоснабжения (ЦТ): 1.1. Получение справедливой цены на тепловую энергию (потребитель способен и готов платить, поставщик получает достаточно средств для ведения бизнеса). 1.2. Рациональное использование невозобновляемых природных ресурсов (снижение негативного влияния отрасли теплоснабжения на окружающую среду). 1.3. Достижение показателей эффективности использования ТЭ, сопоставимых с уровнем ведущих стран мира (дополнительный вопрос — в каких единицах будем измерять эффективность). Не менее важно изначально обозначить принципы, применяя которые планируется двигаться к поставленным целям: 2. Принципы повышения эффективности систем ЦТ: 2.1. Баланс экономических интересов субъектов системы ЦТ (потребители/граждане, источники и сети ТЭ/хозяйствующие субъекты, местные органы власти). 2.2. Объективный (приборный) учет ТЭ от источника до конечного потребителя. 2.3. Система объективной статистики о показателях эффективности объектов, производящих, транспортирующих и потребляющих ТЭ. 2.4. Запретительные меры на использование неэффективных технологий и оборудования в системах теплоснабжения. 2.5. Стимулирование собственников объектов ЦТ к повышению энергоэффективности объектов. Существуют две принципиальные возможности управлять любыми процессами, в том числе энергоэффективностью и энергосбережением (рациональном использовании ресурсов): «сверху» — путем использования административного ресурса; «снизу» — путем организации экономических и правовых механизмов, создающих стимулы к эффективному и рациональному использованию ресурсов. На практике же, безусловно, необходим симбиоз между этими возможностями. Что сегодня мешает эффективно применять административный принцип управления системами ЦТ? Как минимум: — отсутствие простых и понятных управленцам/администраторам критериев (показателей) эффективности производства, транспортирования и потребления ТЭ; — отсутствие стройных нормативов эффективности производства, транспортирования и потребления ТЭ. Что сегодня мешает эффективно применять второй принцип управления? Как минимум: — отсутствие у собственников объектов/элементов систем ЦТ мотивов к повышению их эффективности (даже само понятие — эффективность системы централизованного теплоснабжения — четко не сформулировано и не раскрыто); — сложность и разбалансированность правил (норм) в отрасли крайне усложняет возможность проведения мероприятий по повышению эффективности по инициативе собственников объектов ЦТ; — отсутствие образовательных программ по энергоэффективности и управлению, направленных на специалистов разных уровней, включая простых граждан. Убежден, не существует таких сложных проблем, которые не имеют простых решений. Повторюсь, управлять процессом можно и нужно через применение запретительных норм (делай, как я сказал). Такими нормами являются прямые требования, содержащиеся в нормативных актах соответствующего уровня (технические регламенты и т. д.). 3.1. Бытовое и промышленное оборудование для производства, транспортирования и потребления ТЭ должно быть соответствующим образом стандартизировано и промаркировано (при реализации данного мероприятия необходимо соблюсти гармонизацию с нормами, принятыми в ЕС, желательно путем аутентичного перевода соответствующих стандартов). 4. Нормы (нормативы) энергоэффективности производства, транспортирования и потребления ТЭ: 4.2. Должен быть создан механизм, подвигающий собственника к модернизации оборудования, превышающего нормативные показатели энергоэффективности. 5.1. Доля топлива в цене ТЭ. 5.2. Доля электрической энергии в цене ТЭ. 5.3. Доля ФОТ в цене ТЭ. 5.4. Доля налогов в цене ТЭ. 5.5. Доля прибыли в цене ТЭ. 5.6. Количество ТЭ, выработанной (транспортированной) на одного сотрудника за год. 5.7. Средняя зарплата сотрудников компании, производящей/транспортирующей ТЭ. Эффективным методом управления является прямое финансирование мероприятий по повышению энергоэффективности за счет бюджетов. За счет средств бюджетов разных уровней могут стимулироваться мероприятия по повышению энергоэффективности и на объектах, не принадлежащих соответствующему государственному образованию. Чтобы такое финансирование было эффективным (все мы знаем, какова у нас сегодня эффективность вложения бюджетных средств) и не мешало конкуренции на рынке оборудования и услуг, необходимо соответствующим законодательным органом утвердить «Перечень мероприятий и оборудования для софинансирования из бюджета». Перечень должен представлять собой список мероприятий и/или оборудования, подлежащих софинансированию из бюджета (установка счетчиков тепла или замена старых окон, внедрение систем рекуперации воздуха и т. д.), а также список категорий лиц, имеющих право на частичную компенсацию затрат из бюджетных средств. В соответствующем бюджете следует предусмотреть статью расходов на каждое мероприятие и выделить определенные средства на следующий бюджетный период. Необходимо определить уровень участия бюджетными средствами для стимулирования по каждому мероприятию. В любом случае уровень (доля) стимулирования не должна превышать 50% от стоимости мероприятия. Лицо, имеющее право на компенсацию, выполняет мероприятие за собственные средства и предоставляет в уполномоченный орган документы, подтверждающие затраты, после чего лицу должны быть перечислены из бюджета деньги на лицевой счет. Если выделенные по статье на этот бюджетный период средства закончатся, лицо имеет право на получение денег в следующем бюджетном периоде, но уже в размере стимулирования, определенном на следующий бюджетный период. По вопросу административного регулирования хочу привести яркий пример — в Финляндии почти 50% теплоснабжения централизовано и при этом нет специального законодательства в области ЦТ, т. е. можно эффективно управлять отраслью, даже не имея федерального специального законодательства. Крайне необходимо законодательно создать возможность гражданам и юридическим лицам, заинтересованным в проведении мероприятий по повышению энергоэффективности, оперативно «выигрывать» споры у лиц, не заинтересованных в проведении подобных мероприятий. Очень действенным инструментом управления отраслями экономики является налогообложение. В Финляндии существует налог на производство ТЭ из ископаемых видов топлива. Этот налог снижается на 50%, если выработка ТЭ происходит на тепловых электростанциях (комбинированная выработка), и налог обнуляется, если на станциях используется биотопливо. Поэтому большинство котельных модернизируются в ТЭЦ и переходят на возобновляемое топливо. В Соединенных Штатах Америки потребитель энергоресурсов жестко «стимулируется» к энергоэффективному хозяйствованию. Потребитель либо выполняет требования соответствия нормативным показателям по энергоэффективности, либо платит штрафы. Согласно федеральному закону в США существует структура агентств по энергосбережению, разрабатываются программы финансирования и поощрения энергоэффективности. Каждый потребитель, не соответствующий требованиям энергоэффективности, обязан разработать и согласовать с агентствами план повышения эффективности использования предоставляемых ему энергоресурсов. Не менее жестко вопросы энергоэффективности регулируются и на уровне Евросоюза. Энергосбережение вменяется в обязанность поставщикам энергоресурсов. Каждый потребитель должен иметь план использования энергоресурсов, согласованный уполномоченным органом. А если план не принят по причине неэффективного использования энергоресурсов, то потребитель будет платить налог в 10% от стоимости энергоресурса. Налог будет ежегодно возрастать на 10%, а по истечении 3 лет потребитель может быть совсем отключен от энергоснабжения. Кстати, этот специальный налог используется для формирования фонда, из которого финансируются мероприятия по повышению энергоэффективности. Крупные строительные компании обязаны ежегодно спроектировать и построить одно здание с повышенными показателями энергоэффективности в качестве пилотного образца. На основе законов выделяются средства для льготного кредитования и софинансирования малого и среднего бизнеса, производящего энергию на нетрадиционных видах топлива (ветер, солнце и др.). В штате Массачусетс фонд финансирования энергосберегающих проектов формируется всеми потребителями энергоресурсов за счет специального налога на потребляемые энергоресурсы. Производители и поставщики энергии обязаны поставить потребителям определенный процент энергии, произведенной на возобновляемых источниках энергии. Еще одна причина существования неэффективных систем ЦТ заключается в том, что потребители в нашей стране — заложники существующих правил, у них нет возможности отказаться от приобретения ТЭ по не устраивающей их цене. Пример: в г. Малоярославец четырехтрубное централизованное теплоснабжение, ГВС поставляется в многоквартирные дома (МКД) по трубам, отдельным от отопления. Напомню: в одном м3 ГВС ~ 0,05 Гкал. Цены (2015 г.): ГВС м3 = 138,00 ₽; ХВС м3 = 19,20 ₽; ЦТ Гкал = 1835,00 ₽; кВт*ч = 3,66 ₽; м3 (газ) = 5,40 ₽. Если бы ГВС делали с помощью индивидуального теплового пункта (ИТП,) расположенного в МКД, то цена составила бы — 0,05 * 1835,00 + 19,20 = 100,95 ₽ (цена при сложении цены ТЭ и ХВС), если греть воду от ЦТ. Если бы ГВС делали при помощи электрического «чайника», то цена составила бы — 1163 * 0,05 * 3,66 + 19,20 = 232,03 ₽, если греть воду электрическим водонагревателем. Газ — 110 * 0,05 * 5,40 + 19,20 = 48,90 ₽, если греть воду газовым водонагревателем. Из этих расчетов следует вывод: цена за м3 горячей воды не должна превышать 80,00 ₽, потому что экономически выгоднее отключить централизованное ГВС и установить в квартире газовый водонагреватель (с учетом амортизации водонагревателя). Возникают вопросы: — Мы предоставим право/возможность гражданам получать коммунальный ресурс за меньшую цену? — Мы разрешим конкуренцию между источниками коммунальных ресурсов/услуг там, где это возможно? Нельзя сэкономить то, что не учтено. Крайне важно создать стройную и прозрачную систему учета ТЭ. Энергоэффективность это процесс, требующий наличия объективной информации для управления им. Не имея объективной информации, мы не можем рассчитывать на эффективное управление процессом. Иными словами, нужен объективный учет параметров потребления, транспортирования и производства энергоресурсов на основе измерений (показаний приборов), для этого нужны стройные правила по организации такого учета. Отсутствие учета по определению обрекает процессы управления энергоэффективностью на неудачу. Проблема организации объективного учета тепловых ресурсов настолько сложна, что я посвятил ей книгу. Специалисты, которых глубоко интересует эта проблема, могут ее прочесть (2). Попытаюсь коротко изложить решение задачи учета в пределах этой статьи. 6.1. Создание условий выполнения требований российских законов для совершения товарно-денежных операций по продаже-покупке энергоресурсов. 6.2. Создание условий для оптимального потребления энергоресурсов (это и есть так называемая экономия), другими словами, стимулирование более рационального использования энергоресурсов. 6.3. Создание условий для достижения социальной справедливости (при приборном учете каждый платит только за те энергоресурсы, которые он потребил, и это справедливо). Следует отметить главную характеристику учета — объективность. Именно «объективным», лишенным субъективной составляющей, не зависящим от конкретного человека и в основе своей приборным, должен быть учет. Обязательно необходимо разделять понятия «учет» и «измерение». Приборы (счетчики) выполняют измерения физических величин, а учетом следует назвать процедуру, которая обеспечивает подготовку платежных требований на основе измеренного количества и качества ресурсов (в нашем случае ТЭ). В процедуре учета в целях получения баланса (для отдельных зданий) приходится начислять дополнительное количество ресурса (небаланс), отнесенного на потребление для нужд общего имущества и распределенного между потребителями пропорционально общедолевой собственности, на основе утвержденной методики. Баланс — расчетная процедура, позволяющая уравнять количество ресурса, измеренного (учтенного) при производстве или на вводе куста, с суммой ресурсов, измеренных (учтенных) у потребителей на кусте за рассматриваемый период, путем применения коэффициентов. Баланс желательно рассчитывать на основании методик, согласованных (утвержденных) органами Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии РФ. Баланс является инструментом, позволяющим подтвердить добротность измерений приборами на узлах учета/измерений, а во многих случаях позволяет выявить утечки и несанкционированные подключения. Измерение — это процедура определения количества потребленных ресурсов путем применения средств измерений (СИ) и (или) методик выполнения измерений (МИ) в соответствии с Федеральным законом «Об обеспечении единства измерений» от 26.06.2008 г. № 102-ФЗ. Зачастую при отсутствии приборов или их выходе из строя используется процедура, которую следует называть «расчет потребленного ресурса». Это математическая процедура по определению количества потребленного ресурса на основе предположений. Предвижу замечания оппонентов: «Каких предположений? Ведь есть нормы сопротивления теплопередаче, таблицы энтальпии и т. д. И все это совсем не предположения». Здесь под предположением следует понимать то, что мы предполагаем соответствие конкретного объекта (здания, стены, окна) этим довольно точным и корректным нормам и таблицам. Далее будем придерживаться этой, на мой взгляд, более корректной терминологии. Кстати, логичнее общепринятое название «узел учета» называть «узлом измерений», так как СИ, смонтированные на узле, выполняют только измерения. 27.12.2002 года был принят Федеральный закон «О техническом регулировании» № 184-ФЗ, и в нем предусмотрено предупреждение действий, вводящих в заблуждение приобретателей. По моему мнению, вопросы организации учета и использование счетчиков подпадают под действие ст. 6.1 данного закона: — предупреждение действий, вводящих в заблуждение приобретателей, в том числе потребителей; — обеспечение энергетической эффективности и ресурсосбережения. Постановление Правительства Российской Федерации «Правила коммерческого учета тепловой энергии, теплоносителя» от 18.11.2013 г. № 1034 содержит требование, чтобы приборы для учета тепла были сертифицированы. В нем не сказано, какому стандарту (техническому регламенту) они должны соответствовать. Появление этих новых правил учета практически ничего нового в правовое поле применения приборов учета не внесло, а в определенной мере даже ухудшило положение с организацией приборного учета тепла, как минимум усложнило процедуру организации учета, следовательно — учет стал дороже. Необходимо четко обозначить, каким стандартам или техрегламентам должны соответствовать счетчики, предназначенные для организации учета. Необходимо также рассмотреть проблему манипуляций с метрологическими характеристиками приборов. Достаточно набрать в поисковике «магнит для…», и он услужливо продолжит «…остановки счетчика». Уровень манипуляций с показаниями счетчиков, а прямо говоря, мошенничеством — зашкаливает. Проблему можно решить, если определить, каким стандартам должны соответствовать приборы в обязательном порядке. Возможны послабления для счетчиков, установленных в местах общего пользования, но если счетчик установлен в квартире, то, безусловно, такой прибор должен быть максимально защищен от возможности манипуляций с его показаниями. За манипуляции с показаниями приборов учета должно быть предусмотрено действенное наказание, вплоть до уголовной ответственности, ведь если называть вещи своими именами, манипуляции с показаниями — это просто воровство. В основе организации учета должны лежать показания приборов учета, а всю полноту ответственности за корректную работу приборов следует возложить на их производителей, разумеется, при условии безусловного выполнения требований производителя к монтажу и эксплуатации приборов. Обман и манипуляции с показаниями приборов учета — массовое явление. В одном случае изменение показаний приборов выгодно потребителю, в другом — поставщику энергоресурсов, в третьем — монтажной организации. Бывает, что это выгодно и производителю приборов (знаю случаи, когда производитель прибора использовал возможность манипуляции с его показаниями как аргумент маркетинга). Поясню, почему я предлагаю возложить ответственность за организацию учета именно на производителя прибора. 1. Производитель приборов — единственный участник, который может обмануть всех, в том числе и так называемую независимую сторону — контролеров системы государственного надзора за СИ. 2. Возложив ответственность на производителя, мы (общество) получаем союзника в деле объективного учета. Зная о своей ответственности (производителю может быть предъявлен судебный иск за «кривые» измерения), производитель вынужден будет защитить себя. А механизм защиты фактически только один — изготавливать более качественные (метрологически) приборы, выпускать более качественную документацию на приборы (для монтажа и эксплуатации) и повысить требования со своей стороны к организациям, монтирующим и эксплуатирующим произведенные им приборы. Производитель счетчиков придумает, как защитить счетчик от возможных манипуляций или, по крайней мере, создаст механизмы, позволяющие увидеть попытки манипуляций с показаниями приборов. 3. Роль государственных и других независимых экспертов в этом случае будет сведена только к экспертизе в спорных случаях. Таким образом, мы получим саморегулируемый механизм, позволяющий получать более достоверный (объективный) учет. Существует ошибочное мнение, что прибор (средство измерения) показывает действительное (истинное) значение физического параметра измеряемой среды, будь то температура, давление или расход. В действительности, получая результат измерений, мы можем говорить только о пределах погрешности, с которой измерена физическая величина. То есть, указывая значение результата измерений, мы подразумеваем, что некоторый % нам не известен (не определен). Можно сказать проще: «Метрология — это когда мы договорились одинаково ошибаться». Отсюда следует вывод: измерять надо не как можно точнее, а с той погрешностью (неопределенностью), о которой мы договорились. К примеру, было время, когда нас устраивали квартирные счетчики электрической энергии с погрешностью 4%. Сегодня правила, действующие в РФ, требуют уже погрешность 2%. Это произошло потому, что научились делать примерно за ту же цену более точные счетчики. Кстати сказать, точность измерений — не самоцель. При организации учета всегда следует помнить, что организация учета должна быть экономически целесообразна, а целью учета, повторю, является объективность определения количества товара при совершении сделок купли-продажи. Когда появились очень прогрессивные для своего времени правила учета тепловой энергии (Правила учета тепловой энергии и теплоносителя, утвержденные Приказом Минтопэнерго РФ от 12.09.1995 г. № Вк-4936), в стране начался бум по установке счетчиков тепла. Но бизнесмены, которые устанавливали и производили счетчики, стали злоупотреблять теми возможностями, которые предоставили им правила. Начали устанавливать счетчики под лозунгом: установите счетчик и будете платить за тепло на 40% меньше. Но ведь понятно, что счетчик — не средство экономии. Многие бизнесмены просто устанавливали приборы без предоплаты, оплата по договору производилась за счет прибыли, которую должен получить потребитель в результате экономии, обещанной при установке счетчика. Так бизнесмены стали заложниками своей политики, и в случаях, когда счетчики начинали показывать большие значения величин, чем хотелось, стали их подкручивать и подстраивать, чтобы получать «экономию». Дальше — больше, освоили выпуск счетчиков, которые были «обучены» в автоматическом режиме показывать не столько, сколько измерили, а столько, «сколько надо». Со временем специалисты теплоснабжающих предприятий поднаторели и стали понимать, что их тепловые сети просто обкрадывают с помощью таких приборов. Мириться с тем, что отдельные, причем весьма известные и успешные, приборостроители создали систему, при которой теплоснабжающие организации несли потери, последние, конечно, не захотели и, в свою очередь, стали придумывать различные способы, как этому узаконенному воровству помешать. Все это происходило потому, что правила учета не выполняли необходимых функций, не соответствовали целям учета. Главное, уяснить — зачем вообще нужны правила. Правила нужны не для того, чтобы указывать каждой из сторон, что и как нужно делать, для этого есть инструкции производителей приборов. В правилах должно быть определено, какую ответственность несут стороны за нарушения и препятствия организации учета, кто и как наказывает за нарушения правил. Нужны такие правила учета тепловой энергии, по которым можно будет договариваться по возникающим разногласиям, а в случае недоговоренности быстро и неотвратимо должно наступить наказание стороны, использующей свои административные и другие ресурсы, действующей в ущерб целям учета ресурсов. Организация приборного учета имеет важнейшее значение для эффективного использования тепловой энергии в масштабах страны. Попытки создать сбалансированное правовое поле для массовой объективной организации приборного учета предпринимались и предпринимаются регулярно, но, к сожалению (как всегда) не приводят к желаемому результату. Происходит это по следующим причинам: не сформулированы цели организации учета энергетических ресурсов, не определены показатели, которые отражают продвижение к целям, не созданы механизмы мотивации субъектов, принимающих решения по установке и надлежащей эксплуатации приборов, не распределена ответственность между субъектами, не определены и не практикуются санкции к субъектам, препятствующим внедрению приборного учета или мошенничающим с показаниями приборов учета. Склоняюсь к мысли, что комплексное решение задачи по учету энергоресурсов, возможно только в рамках принятия отдельного нормативного акта уровня федерального закона, посвященного организации учета коммунальных и энергетических ресурсов, или путем соответствующей доработки ФЗ № 261 «Об энергосбережении…». P.S. Основная проблема, не позволяющая системно решать задачи повышения эффективности систем ЦТ в стране, кроется в отсутствии стройных правил производства, транспортирования и потребления ТЭ в постоянном их изменении в угоду отдельным субъектам, преследующим свои сиюминутные интересы. Подробнее с моими работами по вопросам повышения эффективности централизованного теплоснабжения можно познакомиться на моем сайте www.kuznik.ru
Литература 1. Кузник И..В. Централизованное теплоснабжение. Проектируем эффективность. — М.: Издательский дом МЭИ. — 2008. 2. Кузник И. В. Российское теплоснабжение. Учет и эксплуатация. — М.: Издательский дом МЭИ. — 2006. Скачать статью в pdf-формате: Методы повышения эффективности централизованных систем теплоснабжения
О проведенной актуализации стандартов СПДСАвтор: Н. В.Терентьева, начальник отдела стандартизации проектной документации ОАО «ЦНС» Национальные стандарты (ГОСТ) и Своды правил (СП), несмотря на статус документов добровольного применения*, являются основными нормативными документами, которыми пользуются сотни тысяч проектировщиков и инженерно-технических работников строительства различных отраслей, сотрудники местных органов строительства и архитектуры и архитектурно-строительного надзора по всей стране, а также высшая школа. В составе нормативных документов по строительству федерального уровня особое место занимают стандарты Системы проектной документации для строительства (СПДС). Комплекс стандартов СПДС действует и повсеместно применяется в проектировании уже более 35 лет. В наименовании «Система проектной документации для строительства» термин «проектной» применен в качестве общеродового понятия, независимо от стадии проектирования и вида работ. Действующие стандарты СПДС представляют необходимую нормативно-информационную базу для выполнения документации, разрабатываемой в процессе выполнения проектно-изыскательских работ (в том числе по результатам инженерных изысканий), и устанавливают общие требования и правила по разработке, выполнению, содержанию и оформлению проектной, рабочей и иной технической документации, необходимой для строительства объектов различного назначения. Основное назначение стандартов СПДС в том, что нормативные документы системы обеспечивают наличие единого технического языка по форме изображения, оформления и прочтения графических и текстовых материалов проектирования для строительства, одинаково понимаемого разработчиками, строителями и заказчиками, а также надзорными органами и другими пользователями. В настоящее время комплекс стандартов СПДС включает 45 действующих межгосударственных и национальных стандартов. По содержанию стандарты СПДС взаимосвязаны между собой и с Единой системой конструкторской документации (ЕСКД), а также, насколько возможно, гармонизированы со стандартами Международной организации по стандартизации (ИСО). В связи с тем, что значительная часть стандартов СПДС разрабатывалась в 80-е годы, они требуют пересмотра и актуализации с учетом новых требований вновь разработанных стандартов СПДС и ЕСКД, а также учетом факторов, влияющих на состав и объем рабочей документации. Проведенная в последние годы актуализация СПДС направлена в основном на адаптацию к условиям выполнения документации в электронной форме, а также на определение единых понятий по применяемой в проектировании и строительстве терминологии. Отсутствие узаконенных терминов и понятий, применяемых в проектировании, является одной из проблем, затрудняющих не только взаимопонимание, но и препятствием к совершенствованию нормативной базы и успешному сотрудничеству. На рисунке 1 приведена структурная схема действующих стандартов СПДС (в т. ч. с учетом стандартов, утвержденных в 2014 году, со сроком введения в действие с 01 июля 2015 года). Большая часть действующих стандартов СПДС имеет межгосударственный статус (действует в странах-членах СНГ). В конце 90-х годов в СПДС были разработаны государственные (национальные) стандарты, действующие только на территории России. Затем, почти два десятилетия, стандарты не пересматривались и лишь с 2008 года началась регулярная актуализация стандартов системы. С 2011 по 2014 год было пересмотрено и утверждено 25 стандартов и разработан новый ГОСТ 21.301-2014 «СПДС. Основные требования к отчетной документации по результатам инженерных изысканий». ______________
Базовым стандартом системы является межгосударственный стандарт ГОСТ 21.001-2013 «СПДС. Общие положения», последняя версия которого приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 17 декабря 2013 года № 2288-ст введена в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 января 2015 года (взамен ГОСТ Р 21.1001-2009 на территории РФ). Стандарт определяет назначение стандартов СПДС, структуру комплекса стандартов СПДС, порядок их обозначения и применения. Комплекс стандартов СПДС имеет иерархическую структуру, согласно которой, система разбита на 10 классификационных групп. Стандарты первых групп устанавливают общие положения о порядке оформления, нормоконтроля, учета и хранения проектной продукции всех видов. Стандарты 4–7 групп устанавливают состав и содержание проектной и рабочей документации в зависимости от состава разделов проектной документации или марок рабочих чертежей. Для эксплуатационной и ремонтной документации выделена новая 8-я группа «Правила выполнения эксплуатационной и ремонтной документации» — в соответствии с требованиями ФЗ-384 «ТР о безопасности зданий и сооружений». В этой группе пока нет ни одного стандарта, поскольку ни узаконенного определения термина «эксплуатационная документация» нет, ни требования к ней пока не определены ни в одном нормативно-правовом акте. Основным изменением ГОСТ 21.001-2013 относительно предыдущих версий следует считать наличие раздела «Термины и определения». В стандарте впервые стандартизованы определения наиболее часто применяемых терминов: «проектный документ», «текстовый документ», «графический документ», «бумажный документ», «электронный оригинал», «электронная копия» и просто «копия», а также дано унифицированное определение терминов «проектная документация», «проектная продукция» и «рабочая документация». Правильное понимание того, что считается «документом», очень важно для шифровки документации и присвоения обозначения документу, необходимого при заполнении основных надписей, титульных листов, ведомостей «Состав проектной документации» и «Содержание тома №», а также при заполнении многих таблиц, составляемых при разработке рабочей документации, например, ведомости основных комплектов, спецификаций, разрешения на внесение изменений и других. В СПДС под документом понимается составная часть проектной и/или рабочей документации, имеющая самостоятельное наименование и обозначение. К проектным документам отнесены графические, текстовые, аудиовизуальные и иные документы, создаваемые на материальном носителе и обладающие признаками, позволяющими их идентифицировать. К текстовым документам относят:
К графическим документам относят:
ГОСТ 21.110-2013 «СПДС. Спецификация оборудования, изделий и материалов» утвержден приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 17 декабря 2013 года № 2310-ст и введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 января 2015 года взамен ГОСТ 21.110-95. Форма спецификации в новом стандарте изменилась очень мало, изменились только наименования двух граф:
Одним из важных изменений этого стандарта является установление этого обозначения текстового документа. Спецификации оборудования, изделий и материалов присваивают обозначение, состоящее из обозначения соответствующего основного комплекта рабочих чертежей по ГОСТ Р 21.1101 и через точку шифра «СО». По этому вопросу ОАО «ЦНС» получает много писем. Поскольку в ГОСТ 21.110-2013 установлено обозначение «СО», а в ГОСТ Р 21.1101-2013, утвержденном полгода ранее, установлено обозначение «С», пользователи полагают, что это ошибка. Однако несмотря на явное несоответствие никакой ошибки нет, так же как в нормативной ссылке на ГОСТ 21.101-93, отмененный на территории России после разработки и утверждения национального стандарта ГОСТ Р 21.1101-2009. По установленному ГОСТ 1.5-2001 в межгосударственных стандартах нельзя ссылаться на нормативные документы, национальные стандарты и своды правил, действующие только на территории одной страны. При пересмотре ГОСТ 21.110-95 были учтены предложения о присвоении спецификации шифра «СО», т. к. шифр «С» согласно ГОСТ Р 21.1101-2013 присвоен текстовому документу «Содержание тома». До утверждения ГОСТ 21.110-2013, установившего для обозначения спецификации «через точку шифра СО», разработчики не могли в таблице В.1 проставить для спецификации оборудования новый шифр «СО», т. к. существует общее правило — руководствоваться вышеприведенным Примечанием, которое пишется в конце раздела 2 каждого стандарта. При возникновении аналогичных противоречий всегда следует руководствоваться стандартом с более поздним сроком утверждения, ГОСТ 21.110-2013 содержит также много подробных дополнений, разъясняющих как следует оформлять титульный, заглавный и последующий листы спецификации; приведены указания по выполнению спецификации в электронном виде, по записи проката. Уточнены указания по размеру граф спецификации. Разработчик имеет право их изменить.
ГОСТ 21.114-2013 «СПДС. Эскизные чертежи общих видов нетиповых изделий» утвержден приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 17 декабря 2013 года № 2308-ст и введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 января 2015 глда взамен ГОСТ 21.114-95. Правила ГОСТ 21.114-2013 изменились только в части указаний обозначений при разработке эскизных чертежей на группу нетиповых изделий. По этому стандарту Центр постоянно получает вопросы о возможности привязки нетиповых изделий. Нетиповые изделия нельзя привязывать, т. к. они «нетиповые». Происходит противоречие между названием и применением. Чертежи нетиповых изделий могут применяться повторно без изменения обозначения. Это — внутренний чертеж, который должен выпускаться с изменением, под новым обозначением. Более всего вопросов ОАО «ЦНС» получает по применению ГОСТ Р 21.1101-2013 «СПДС. Основные требования к проектной и рабочей документации». Наиболее часто задаваемые вопросы с ответами на них специалисты отдела стандартизации проектной документации Центра включают в Сборник разъяснений требований стандартов СПДС вопросов и ответов. За прошедшие годы вышло три сборника. В апреле 2015 года ОАО «ЦНС» готовит к изданию выпуск Сборника № 4, в который включены вопросы из писем, направленных в адрес Центра организациями, а также направленных в адрес Росстандарта и ТК 465 «Строительство» (после издания Сборников 1, 2 и 3). Разработка новых и пересмотр ранее разработанных стандартов, несмотря на статус нормативных документов добровольного применения, необходим заказчикам и проектировщикам еще и потому, что «применение на добровольной основе национальных стандартов и сводов правил является достаточным условием соблюдения требований соответствующих технических» регламентов» (принцип презумпции соответствия, узаконенный Федеральным законом от 01.05.2007 № 65-ФЗ к ФЗ-184 «О техническом регулировании»). Необходимо также отметить, что при издании ГОСТ 21.110-2013 и ГОСТ 21.114-2013 на странице «Предисловие» были допущены опечатки, для информирования о которых Центром были подготовлены и подписаны «В ПЕЧАТЬ» ниже следующие поправки, которые должны быть напечатаны в ближайших выпусках «Информационного бюллетеня», издаваемого издательством «Стандартинформ».
Поправка к ГОСТ Р 21.1101-2013 «Система проектной документации для строительства. Основные требования к проектной и рабочей документации»
Поправка к ГОСТ 21.110-2013 «Система проектной документации для строительства. Спецификация оборудования, изделий и материалов»
Поправка к ГОСТ 21.114-2013 «Система проектной документации для строительства. Правила выполнения эскизных чертежей общих видов нетиповых изделий»
Структурная схема стандартов Системы проектной документации для строительства (СПДС) По состоянию на 01.07.2015 г.
Скачать статью в pdf — формате: О проведенной актуализации стандартов СПДС Реинжиниринг строительной отрасли на основе внедрения технологий цифрового моделированияАвтор: С. С. Бачурина, профессор РЭУ им. Г. В. Плеханова
Сегодня мы все в большей степени живем в точках, где электронные потоки информации, подвижные субъекты и реальные пространства сходятся самым полезным и приятным образом. В этих точках и возникает новая, присущая XXI веку архитектура. Уильям Дж. Митчелл, Я++: Человек, город, сети Сегодня мы живем в эпоху бурных перемен, связанных не столько с геополитическими событиями, сколько с теми высокими темпами развития прикладных наук благодаря беспрецедентному масштабу внедрения в нашу повседневную жизнь новейших информационных технологий. Теория устойчивого развития, проектное управление, системное объектно-ориентированное программирование, кризис-менеджмент и технологический дизайн — все это требует прежде всего соответствующего мышления и перестройки среды градостроительной деятельности на новый многомерный формат цифрового моделирования как создаваемых объектов, так и процессов их создания, координации всех участников архитектурно-строительного конвейера и армии субподрядных исполнителей, формирования отвечающей перспективному развитию нормативной технической базы, эффективных систем управления, обеспечивающих современную электронную среду корпоративной работы над проектом. В настоящее время экспертное профессиональное сообщество с пристрастием обсуждает проект Стратегии инновационного развития строительной отрасли до 2020 года в разных вариантах, в том числе и в редакции до 2030 года. Упор делается в направлении создания государственной системы типовых (повторно применяемых) проектов и решений, на внедрение BIM-технологий (BuildingInformationModeling), модернизацию государственной системы нормирования и ценообразования в строительной отрасли с ориентацией на современные производства строительных материалов и строительной продукции. Связующим звеном является единый контур управления проектом по всему жизненному циклу капитального объекта. Эффективность таких решений зависит от готовности органов исполнительной власти, уполномоченных в сфере градостроительства, и их партнеров по реализации градостроительных решений к работе в единой информационно-коммуникационной среде с разделением прав и ответственности по служебной иерархии соподчинения с использованием государственных и иных информационных ресурсов в соответствующих информационных системах. Информационное пространство градостроительного комплекса должно обеспечиваться целостностью и согласованностью информационных ресурсов в государственных информационных системах и реестрах, развитостью стандартизации процессов и требований к продукции, являющейся результатом конкретных видов градостроительной деятельности. А главное определение, которое задает границы градрегулирования, гласит:градостроительная деятельность — деятельность по развитию территорий, в том числе городов и иных поселений, осуществляемая в виде территориального планирования, градостроительного зонирования, планировки территории, архитектурно-строительного проектирования, строительства, капитального ремонта, реконструкции объектов капитального строительства, эксплуатации зданий, сооружений (ст.1 ГрК РФ). Впервые на законодательном уровне также именно в ГрК РФ было введено понятие информационной системы какобязательной составляющей контура государственного управления, дано определение и установлен порядок ведения информационных систем. Прежде всего это Федеральная государственная информационная система территориального планирования (ФГИС ТП) и Информационные системы обеспечения градостроительной деятельности (ИСОГД). Два вида этих информационных систем, являясьпо сути своей информационно-аналитическими системами, должны обеспечивать доступ к сведениям, содержащимся в государственных информационных ресурсах, необходимым для обеспечения деятельности как органов государственной власти и органов местного самоуправления, так и всех тех участников инвестиционно-строительного конвейера, интересы которых затрагиваются в процессе планирования и реализации градостроительных проектов. Сегодня требования к описанию и отображению в документах территориального планирования объектов федерального значения, объектов регионального значения, объектов местного значения утверждены приказом Министерства регионального развития Российской Федерации от 30.01.2012 № 19 «Об утверждении требований к описанию и отображению в документах территориального планирования объектов федерального значения, объектов регионального значения, объектов местного значения». Однако необходимо констатировать, что приказ Минрегиона России № 19 от 30.01.2012г. появился после начала процесса разработки градостроительной документации в субъектах РФ и муниципальных образованиях. Анализ практики создания ИСОГД в муниципальных образованиях, а также сборки документов территориального планирования во ФГИС ТП показал, что градостроительную, разрешительную и проектную документацию разного уровня и масштаба, к тому же подготовленную разными проектными организациями, достаточно сложно привести в единую систему, позволяющую автоматизировать процессы сопоставления сведений на непротиворечивость, использовать для аналитических функций и принятия управленческих решений. Процесс приведения всех видов градостроительной документации в стандартизованныйформат, пригодный для обеспечения автоматизированных процессов анализа, нельзя начинать без подготовки новых требований к структурам данных и форматам представления. И определяющим шагом в решении этой проблемы будет принятие на уровне нормативных правовых актов стандартов для подготовки и утверждения документов территориального планирования и градостроительной документации в электронном виде, включая в том числе допустимые форматы и требования к используемой топографической основедля разработки каждого вида документов и документации. Необходимо развитие структур данных хранения пространственной информации для расширения возможностей поиска данных по различным критериям с представлением на карте, в цифровых информационных моделях визуализации этапов создания капитального объекта. Требуется разработка корректных методов работы, используя ФГИС ТП и ИСОГД,с геоданными и пространственными данными, с «цифровыми топографическими картами», с использованием «систем координат» при подготовке и аналитической обработке документов территориального планирования и документации по планировке территории, при разработке других видов проектной документации. Более того, именно сегодня мы должны говорить об использовании при проведении изыскательских и проектных работ всех видов юридически значимых цифровых топографических карт требуемых масштабов для отображения объектов, зон, границ и дополнительных сведений, предусмотренных градостроительным законодательством и другими законами, регулирующими экономическое и территориальное развитие регионов, вопросы землепользования. Эта проблема прежде всего касается организации соответствующего электронного информационного взаимодействия с федеральной системой органа исполнительной власти, уполномоченного в области геодезии и картографии, ведении государственного кадастра недвижимости. В настоящее время такой системой является ГИС Росреестра «Публичная кадастровая карта». Целью улучшения информационной структуры для обеспечения эффективного управления в сфере градостроительной деятельности является установление адекватной взаимосвязи в информационных системах и ресурсах объектов территории и документов, в которых определены условия их формирования (планирование места, конструктивные характеристики, сроки создания, стоимости и др.). Развитие такой информационной структуры предполагает разработку стандартов описания и представления цифровых моделейобъектов, взаимосвязей и функций их жизнеобеспечения в целях реализации многоаспектных задач анализа документов и документации в рамках полномочий участников процессов согласования, экспертизы и мониторинга градостроительной деятельности. А теперь попробуем ответить на вопрос: «Почему цифровое моделирование? Зачем BIM?» На этот вопрос сегодня ищут конкретный ответ как компании, отдавая дань моде и подумывая о переходе на технологии информационного моделирования, так и чиновники всех уровней, деятельность которых связана со строительством или управлением недвижимостью. Надо отметить, что по результатам обсуждения этого направления на круглых столах, конференциях и в кулуарах, сложилось мнение, что заказчик в инвестиционно-строительном проекте по своей инициативе за применение BIM платить не будет. Однако это не означает, что никакой пользы, экономической эффективности и выгоды от BIM нет. Следует понимать, что польза от BIMсодержится в совершенствовании и оптимизации технологических процессов, происходящих в самой организации, контроле их качества и качества конечной продукции, а ускорение или удешевление этих процессов при сохранении общей стоимости проекта и есть дополнительная прибыль предприятия. Технология BIM — это намного больше, чем просто проектирование. Информационная модель объекта — это его виртуальная копия на протяжении всего жизненного цикла, начиная от проектирования объекта и заканчивая выводом его из эксплуатации. И почти на каждой стадии жизненного цикла объекта BIM увеличивает прибыль тех, кто эту технологию использует. Наибольший эффект получается в случае комплексного применения BIM, скоординированной и согласованной работы всех участников проекта с информационной моделью. Огромный плюс BIM-технологий заключается в том, что в единой модели соединяются и элементы проектирования, и элементы управления инвестиционно-строительным проектом. Отличительными характеристиками BIM от традиционных компьютерных моделей зданий являются: • Точная геометрия— все объекты задаются достоверно, геометрически правильно и в точных размерах. • Пополняемое открытое множество свойств объектов— все объекты в модели имеют некоторые заранее заданные свойства (характеристики материала, код изготовителя, цену, дату последнего обслуживания и т. п.), которые можно изменять, пополнять и использовать как в самой модели, так и через специальные форматы файлов обмена. • Определенность смысловых связей— в модели задаются и учитываются при рассмотрении отношения взаимного подчинения составных частей модели в проекте («содержится в», «зависит от», «является частью чего-то» и т. п.). • Централизация хранения и интегрированность информации— модель содержит всю информацию в едином центре, обеспечивая, таким образом, ее согласованность, точность и доступность для всех членов команды проекта. Концептуально можно выделить три этапа в создании информационной модели на примере здания. Первый этап BIM— это объектно-ориентированная технология моделирования отдельных модулей, а точнее тех первичных элементов моделирования, которые соответствуют как строительным изделиям (окна, двери, плиты перекрытий и т. п.), так и элементам оснащения (отопительные и осветительные приборы, лифты и т. п.). Обычно создаваемые «блоки» имеют непосредственное отношение к зданию, но производятся вне рамок стройплощадки. И при проектировании, и при возведении объекта используются целиком, а не делятся на части. Второй этап— моделирование того, что создается на стройплощадке. Это фундаменты, стены, крыши, навесные фасады, самостоятельные части, так называемые «модули» («секции») здания (комплекса зданий). При этом предполагается широкое использование заранее созданных (на первом этапе) или появляющихся в процессе работы элементов, например, крепежных или обрамляющих деталей при формировании навесных стен здания. Третий этап— дальнейшее использование информации из созданной на втором этапе модели объекта напрямую или в подходящем формате обмена (например, IFC) в специализированных приложениях для решения отдельных задач, связанных с проектированием здания, с выпуском проектной документации. Такая логика информационного моделирования зданий соответствует обычному восприятию того, как строить здание, как его оснащать и как в нем жить. Это существенно облегчает и упрощает работу с BIM как проектировщикам, так и всем остальным категориям строителей, а также собственникам, управленцам и эксплуатантам. Построенная специалистами информационная модель проектируемого объекта становится основой для получения специализированной информации по его различным частям, узлам и разделам. Она активно используется для создания рабочей документации всех видов, расчета параметров и изготовления строительных конструкций и деталей, комплектации объекта, заказа и монтажа технологического оборудования, экономических расчетов, организации возведения самого здания, финансового обеспечения строительства, а также решения технических и организационно-хозяйственных вопросов последующей эксплуатации. И еще одно из самых главных достижений BIM — появившаяся сейчас (и почти отсутствовавшая ранее) возможность только «интеллектуальными» усилиями добиться практически полного соответствия эксплуатационных характеристик нового здания требованиям заказчика, причем еще до его ввода в эксплуатацию. Это достигается благодаря тому, что BIM-технология позволяет с высокой степенью достоверности воссоздать сам объект со всеми конструкциями, материалами, инженерным оснащением и протекающими в нем процессами и отладить на виртуальной модели основные проектные решения. Сегодня существует уже множество практических примеров, из которых становится ясно, что технологии цифрового информационного моделирования приносят реальную пользу. Так, организационный эффект от применения BIMу генерального подрядчика позволяет за счет сокращения сроков строительства обеспечить экономию сметы до 5% и более. На одном объекте стоимостью 70 миллионов долларов США такая экономия составит порядка 400 тысяч долларов США. После ввода 2–3 объектов подрядчик полностью окупает свои расходы на перевооружение предприятия и обучение персонала. В проектных организациях доказательная база для перехода на BIM-технологии состоит из экономии на сокращении:
В денежном исчислении такая экономия в среднем выражается в десятках и сотнях тысяч долларов. Все зависит от сложности проектируемого объекта. По некоторым оценкам со стороны российских проектировщиков, после обучения специалистов и получения ими определенного опыта использования BIM их дальнейшая работа ускоряется на 30–40%. Из зарубежной практикиприводятся цифры еще выше. При этом необходимо подчеркнуть, что главное преимущество использования BIM на этапе проектных работ в том, что ошибки проектирования не дойдут до стройплощадки и не проявятся на этапе эксплуатации объекта. Каждая такая ошибка — это конкретные деньги, которые будут потрачены на ее исправление (если это, конечно, возможно), и замедление общих сроков строительства, которое тоже приводит к потере денег. Правильная организация строительства предполагает и оперативный контроль выполнения на всех стадиях, при котором также активно используется BIM. Причем здесь информационное моделирование все больше проявляется в мобильном исполнении, когда сама модель «остается в офисе», а со стройки идут лишь обращения к ней. Основная роль BIM на строительной площадке — организация производства и контроль исполнения: графиков выполнения работ, материально-технического снабжения, расходования средств. Проекты организации строительства (ПОС) и планы производства работ (ППР) принимают реальную силу и значение. Одна из технологий будущего при использовании информационного моделирования — своевременный контроль точности возведения объекта с помощью лазерного сканирования, при необходимости оперативная корректировка проекта с учетом полученного «облака точек». Во время производства строительных работ информационное моделирование приносит экономические выгоды и в сфере материально-технического обеспечения объекта.При использовании BIM в службу снабжения приходит совершенно четкая информация о номенклатуре закупаемых товаров и об их объемах. Удобство использования BIM также заключается в том, что если в ходе строительных работ проектировщик или заказчик внес какие-либо изменения в проект, то об этом сразу узнают все участники проекта: руководитель проекта, сметчик, электрик и т.д. Как и на этапе проектирования, во время строительства оперативное принятие изменений поможет избежать излишних затрат, увеличения стоимости и сроков строительства. Конечно, люди и раньше могли оптимально строить, но с появлением информационного моделирования зданий процесс организации строительного производства стал более информативным и, соответственно, более эффективным. Выигрыш получается как в точности сроков, так и в правильной логистике (любой простой на стройке — это потери денег в чистом виде), а также в рациональном поэтапном финансировании (кредитовании) строительства, ибо чрезмерный или недостаточный кредит тоже влечет за собой негативные финансовые последствия. За проектным управлением в BIM-технологии следует проектное финансирование.Зарубежный опыт показывает, что сейчас в мире ни один важный комплексный объект без BIM не возводится. Заказчика или собственника, к числу которых относится и государство, всегда интересуют вопросы стоимости. Подрядчик или исполнитель могут дать конкретные цифры, но тогда встает уже другой вопрос: как это проверить? Наиболее эффективное решение данной проблемы для заказчика и застройщика (собственника) — это цифровое информационное моделирование: 1. Информационное моделирование обеспечивает прежде всего прозрачность в крупных, особенно государственных, проектах. Ведь «цифровая» информация и «цифровая» организация владением (использованием) этой информации достаточно легко и быстро проверяемы, особенно если сравнивать с используемым сейчас большим количеством папок, текстов и чертежей. 2. Предварительно созданная заказчиком «эскизная» информационная модель позволяет быстро и весьма точно оценить финансово-экономическую сторону будущего проекта и точно сформулировать условия, выставляемые на конкурс. Эта же модель поможет правильно сформулировать формат предоставления информации от участников, что облегчит изучение предложений и подведение итогов конкурса. 3. Дальнейшая передача «цифровой» информации в службы эксплуатации создает неоценимый информационный багаж для эффективного управления объектом. А ведь именно в эксплуатации аккумулируется наибольшая часть расходов собственника. Информационная модель в этом случае позволяет проводить эффективное управление объектом, организовать учет расходуемых ресурсов и поступающих платежей, качественно и своевременно проводить текущие и экстренные ремонтные работы, вносить необходимые коррективы в зонирование и конфигурацию помещений, планировать капитальный ремонт и многое другое, что необходимо для обеспечения коммерчески успешного использования здания. По информационной модели можно формировать практически любые запросы и быстро и точно получать на них ответы и принимать на их основе решения. Можно сопоставлять планируемые и реальные временные и стоимостные параметры объекта, управлять рисками, добиваться результативной согласованной работы всех участников проекта. Практикой и мировым опытом доказано, что успех внедрения BIM-технологий цифрового моделирования на 80% зависит от совершенствования внутренних процессов внутри самой организации и на 20% — от правильности выбора компьютерных технологий моделирования. Остается еще один вопрос: откуда взять информационную модель, если на предыдущих этапах жизненного цикла она не использовалась? Ответ содержится в коротком объяснении: внедрение BIM при реализации инвестиционно-строительных проектов эффективно при условии, если оно направлено прежде всего на оптимизацию всех связанных процессов и этапов жизненного цикла объекта капитального строительства. Отсюда напрашивается вывод о том, что цифровое информационное моделирование в строительной отрасли должно стать обязательной дисциплиной при планировании и реализации градостроительных решений и проектов. Это базовый вектор инновационных преобразований и инжиниринга в отечественном строительном комплексе. Это основа для качественного изменения информационных ресурсов государственных информационных систем, обеспечивающих градостроительную деятельность. Скачать статью в pdf — формате: Реинжиниринг строительной отрасли на основе внедрения технологий цифрового моделирования
Об одном заблуждении при организации защиты проемов завесамиЮ. Н. Марр, советник генерального директора ЗАО «НПО «Тепломаш» Одно из самых распространенных заблуждений при организации защиты проемов завесами шиберующего типа состоит в переоценке роли скорости струи на выходе из сопла: чем выше скорость, тем эффективнее завеса. Это заблуждение бытует как в отечественной, так и в зарубежной практике. Например, в каталогах американских производителей предлагаются завесы со скоростями до 33 м/с, а завеса марки KSB4156A-Z фирмы BERNER (США) длиной 3,9 м с расходом воздуха 15 820 м3/час имеет скорость струи 37,8 м/с. Этому соответствует ширина сопла около 30 мм. В настоящей работе показано, откуда взялось заблуждение, от чего в действительности зависит эффективность шиберующей завесы и, главное, дано обоснование возможности полноценной защиты проема низкоскоростными струями. Не секрет, что обыденное представление о силе воздействия струи ошибочно опирается на ее скорость, тогда как в действительности сила струи — это поток импульса Iз. Струя с высокой скоростью — одновременно высокоимпульсная струя. Однако и низкоскоростные струи могут быть высокоимпульсными за счет расхода воздуха. В свободной струе поток импульса не меняется по ее длине. Струя эжектирует массы окружающего воздуха, его расход в струе увеличивается, средняя скорость струи падает, но сила воздействия сохраняется. Другой вопрос, что с удалением от сопла растет и масштаб воздействия, оцениваемый площадью поперечного сечения, на котором действует ее сила, — при этом падает давление, развиваемое потоком. Упрощая физику защиты проема, можно утверждать, что проем защищен, если площадь поперечного сечения струи возле проема одного порядка с площадью проема, а давление струи приблизительно равно разности давлений в проеме. Уже из этого упрощенного подхода видно, что не скорость струи определяет эффективность защиты.
На примере верхних завес рассмотрим аэродинамический аспект шиберующей защиты проема. Расчетные выражения для параметров верхней завесы опираются на схему струи в проеме, использованную в [1]. Согласно [1], струя, выходящая из завесы под углом α к плоскости проема (рис. 1), считается свободной затопленной до сечения h, в котором формируется поворот струи внутрь помещения. На длине z = h/cosα можно считать поток импульса струи постоянным, коэффициент эжекции принять равным по [1] λ = {F¯[K + 0,5(σ – sinα + 1)]-1}0,5, (1) а показатель работы завесы выразить из уравнения изменения потока импульса как q = 2[1 + λ(σ – sinα)]-1. (2) Здесь q = Gз/(Gз + Gн), Gз — массовый расход воздуха завесы, Gн — массовый расход втекающего наружного воздуха (рассматривается только случай наружного воздуха, эжектированного струей завесы), ΔРпр — разность давлений в проеме, Vз — объемный расход воздуха завесы, vз — скорость струи на выходе из сопла завесы, К = (ξ/0,55)2cosα, ξ — коэффициент качества струи [1], F¯ — отношение площади проема к площади воздуховыпускных отверстий (сопла) завесы, σ = (ΔРпр/ρvз2)F¯. Будем варьировать параметры завесы в зависимости от скорости струи на выходе при сохранении потока импульса струи Iз = Const. При этом размеры проема Н и В, а также разность давлений в проеме ΔPпр будут неизменными. Расход воздуха через завесу обратно пропорционален скорости струи Gз = Iз/vз. Ширина сопла завесы еще сильнее зависит от скорости bз = Iз/(ρvз2B), равно как и параметр F̅ = H/bз = (Fпрρ/ Iз )vз2. Поскольку, как и в [1], здесь принято v2 ≈ vc = vз/λ, можно показать, что коэффициент эжекции равен λ = Λvз, где Λ= (Fпрρ/Iз)0,5[K + 0,5(1 + σ – sinα)]-0,5 = Const, (3-1) и параметр σ = FпрΔPпр/Iз = Const, а расход смеси, втекающей в помещение от проема, и скорость смеси не зависят от скорости струи Gсм = G2 = Gз[1/q + 0,5(λ – 1)] = 0,5IзΛ(1+ σ – sinα) = Const. (3-2) vз = Λ-1 (м/с) = Const. (3-3) Как видно, с уменьшением скорости струи увеличивается расход воздуха через завесу, сильно увеличивается ширина сопла, столь же сильно уменьшается параметр F̅, и, наконец, из (3-1) следует уменьшение коэффициента эжекции, а из (2) рост показателя работы завесы. Кроме того, можно показать, что давление струи остается постоянным независимо от ее трансформации с уменьшением скорости. Подчеркнем, что эти выводы получены в предположении вариации параметров при неизменном потоке импульса. В других условиях вариации возможен рост показателя работы завесы и при увеличении скорости струи. Таким образом, надежной аэродинамической защите не нужна высокая скорость струи в сопле. Напротив, для повышения показателя работы завесы — параметра q — достаточно сохранить поток импульса, и тогда скорость струи может быть уменьшена. В связи с этим необходимо дать ответ на три вопроса. Во-первых, как данные результаты коррелируют с предельным режимом течения, когда вся струя целиком заворачивает в проем без протекания под струей неэжектированных снаружи масс. Во-вторых, полученные результаты опираются на расчет по средней величине разности давлений в проеме. В действительности гравитационная разность давлений имеет максимальное значение вблизи пола и минимальное у верхней кромки проема. Если представить, что должным образом рассчитанная защита проема опирается на очень невысокую скорость струи в сопле и поэтому струйные потоки возле пола также имеют низкие скорости, то возникает подозрение, что под действием максимальной разности давлений у пола наружные массы могут прорваться под струей, деформируя всю защитную структуру. Возможен ли такой критический прорыв? И, в-третьих, вариация параметров струйной защиты воздействует на величину теплопотерь, которые чаще всего становятся определяющим фактором при выборе направления организации защиты. Поэтому чрезвычайно важна оценка того, как повлияет уменьшение скорости струи на тепловую защиту проема. Как было показано, при неизменном потоке импульса в области предполагаемого проскока наружного воздуха формируется кинематическая структура, не зависящая от вариаций скорости струи на выходе: остаются неизменными скорость втекания смеси в помещение и ее расход. Это обстоятельство в корне меняет постановку вопроса о возможном проскоке: вероятность проскока следует связывать не с уменьшением скорости струи в сопле, а с уменьшением величины потока импульса. Рассмотрим предельный режим течения в проеме (рис. 2), который предшествует протеканию неэжектированного наружного воздуха под струей.
В [1] тема предельного режима была лишь обозначена следующими условиями и равенствами: — полное затекание струи в проем — отсутствие потока, исходящего наружу, G1/Gз = 0,5(1 + λ) – 1/q = 0; (4-1) — показатель работы завесы в предельном режиме [непосредственно из (4-1)] q* = 2/(1 + λ*); (4-2) — условие реализации предельного режима σ* = 1 + sinα. (4-3) Подстановка (4-3) в (1) дает коэффициент эжекции предельного режима λ*= [F¯/(K + 1)]0,5. (5) Вместе с (4-2) выражение (5) полностью определяет аэродинамику предельного режима. При заданной величине F¯ из (4-3) следует соотношение между разностью давлений в проеме и скоростью струи в сопле завесы, создающее предельный режим. При заданных Fпр и ΔРпр из (4-3) определяется поток импульса Iз* = (ρvз2Fз)* предельного режима, равный Iз* = ΔPпрFпр/(1 + sinα). (6) Очевидно, что в режиме q < q* возникнет протекание неэжектированных наружных масс под струей завесы. Однако модель в [1] этот случай не охватывает. Трансформация условия реализации предельного режима (4-3) в выражение (6) приводит к неожиданному результату. Оказывается, при вариации параметров завесы с Iз = Const в случае Iз > Iз* ни при каких малых значениях показателя q не достигается предельный режим. Напротив, в случае Iз = Iз* все режимы являются предельными, включая и те, для которых q*→ 1. Устремление показателя q* предельного режима к единице может показаться парадоксальным. Однако оно следует из приведенных выражений. С учетом (4-3) выражение (3-1) переходит в λ* = Λ*vз, Λ*= [Fпрρ/Iз*(К + 1)]0,5. (7) В процессе уменьшения vз (Iз* = Const) и его устремления к минимальному допустимому значению, при котором λ*→ 1, vз → ‹vз›min = 1/ Λ* (8) из (4-2) и следует q*→ 1. Физический смысл объединения двух противоположных тенденций, а именно одновременного устремления q → 1 (полное отделение наружных эжектированных масс от струи) и q → q* (полное затекание струи), находит следующее объяснение в рамках принятой модели [1]. При условии постоянства потока импульса уменьшение скорости струи в сопле обусловливает рост расхода воздуха и ширины сопла. Низкоскоростная, но очень «толстая» струя, истекающая из сопла, имеет короткий участок свободного развития, на котором только и происходит эжекция, коэффициент эжекции λ * → 1, а вместе с ним и показатель q*→ 1. Данное упрощение модели опирается на соображение об ослаблении эжекции искривленной струей под действием центробежных сил. Полученные результаты иллюстрируются расчетами, представленными в табл. 1 и 2 для следующих условий: Н*В = 4*4 м, ΔРпр = 8,9 Па, α = 30°, ξ = 0,8, t1 = -40 °C, t2 = +15 °C, ветер 5 м/с. В табл. 1 приведены расчеты для предельного режима с Iз* = 94,9 Н по (6) в диапазоне скоростей струи vз = 4 – 25 м/с. В табл. 2 — для допредельного режима с Iз = 150 Н. Расчеты полностью подтверждают все обозначенные тенденции при вариации параметров завесы. Из табл. 2 видно, что как в предельном режиме, так и при Iз > Iз* имеет место q → 1 при уменьшении скорости vз и λ. Однако, сравнивая отношения λ/λ* при близких значениях q и q*, найдем q ≈ q* ≈ 0,96–0,99 λ/λ* = 2,1, q ≈ q* ≈ 0,54–0,57 λ/λ* = 2,09 Это означает, что при допредельном режиме с Iз = 150 Н те же значения показателя q, что и в предельном режиме, достигаются на гидравлических длинах струй, в четыре раза больших. Понятно, что дальнейшим увеличением потока импульса и скорости струи можно добиться гипертрофированной структуры с очень тонкой высокоскоростной струей, обеспечивающей показатель q, близкий к 1. Таким образом, при расчете защиты по средней разности давлений в проеме появление запредельного режима с проскоком наружных масс под струей никак не связано со скоростью струи на выходе из сопла и определяется только предельной величиной потока импульса Iз*. Дадим теперь оценку непосредственного воздействия максимального давления в проеме на уровне пола ΔРmax. Для этого рассмотрим соотношение ΔРmax и давления реакции струи, оттекающей от проема внутрь помещения. Если, например, среднее давление в проеме рассчитано как ΔРпр = ΔРграв +ΔРветр, то максимальное давление у пола можно принять равным ΔРmax = 2 ΔРграв +ΔРветр. Реактивное давление определим как отношение потока импульса оттекающей струи G2v2 к площади поперечного сечения струи δ2В. С учетом того, что δ2 = G2 /(ρv2В), реактивное давление будет Рреак = ρv22 = ρ(vз/λ)2. Из предыдущего понятно, что реактивное давление не зависит от скорости струи в сопле и определяется лишь потоком импульса Iз: чем больше Iз , тем больше Рреак. Из соображений непротекания неэжектированного наружного воздуха под защитной струей можно потребовать Рреак >ΔРmax. (9) Минимальное реактивное давление при предельном потоке импульса Iз* равно по (6) и (7) ‹Рреак ›min = Iз*(К + 1)/Fпр = (К +1)ΔРпр/(1 + sinα). (10) При ξ = 0,8 и α = 30° параметр К = 1,83. Отсюда получается соотношение ‹Рреак ›min = 1,89(ΔРграв +ΔРветр) ≥ 2ΔРграв +ΔРветр, удовлетворительно соответствующее (9): минимальное реактивное давление оттекающей струи больше или равно максимальному давлению у пола, и поэтому даже при относительно малых скоростях струи на выходе из завесы и малых скоростях струи у пола проскок под струей наружного воздуха невозможен. В рамках поставленной задачи важна оценка мощности вентилятора (обозначения с индексом «в») Nв = VзΔPв/ηв. Давление вентилятора оценивается как величина, пропорциональная разности давлений на ускорение струи в сопле завесы, к.п.д. вентилятора c учетом возможных гидравлических потерь в завесе принят равным ηв = 0,6. Поскольку в соответствии с постоянством потока импульса расход завесы возрастает обратно пропорционально уменьшению скорости струи, а разность давлений падает пропорционально квадрату скорости, мощность вентилятора будет уменьшаться как скорость струи (см. табл. 1 и 2). Дадим теперь оценку теплопотерь струи варьируемой завесы. Согласно [2,3], потери тепла в безразмерном виде можно вычислить по выражению Q̃пот = 0,25[1 – exp(-2εL)] + 0,5εL, (11) где Q̃пот = Qпот/(t2 – t1)Wя, Wя = СрGз — водяной эквивалент ядра постоянного расхода струи (расхода через завесу), εL = αF/Wя — число единиц переноса тепла, в котором α — коэффициент теплоотдачи ядра постоянного расхода (средний постоянный на длине струи L), F = LB — площадь поверхности боковой стороны ядра струи (с одной стороны струи), длина струи L для расчета теплопотерь принимается по всей высоте проема L = H/cosα. Выражение (11) учитывает теплообмен ядра постоянного расхода струи как с наружными холодными массами (охлаждение ядра), так и с теплым внутренним воздухом (подогрев ядра). Коэффициент теплоотдачи от ядра постоянного расхода вычисляется по выражению [2] St = 0,065(L/bз)-0,444, (12) где St = Nu/(RePr) = α/(ρCpvз) — критерий Стантона. Число единиц переноса получается непосредственно из (12) и равно по [3] εL = 0,065 (L/bз)0,556. (13) Теплопотери по (11) целиком переходят в эжектируемый снаружи воздух. Часть расхода эжектируемых масс заворачивает вместе со струей в помещение, остальная часть отделяется и уходит на улицу. Доля уходящих на улицу масс в полном расходе наружной эжекции составляет η = G1/Gэн = (G1/Gз)[0,5(λ – 1)]-1 = 2[0,5(λ + 1) – 1/q]/(λ – 1). (14) Потери тепла с уходящими наружу массами примем как Q̅пот= η Q̃пот. (15) Для предельного режима η = 0, поскольку вся струя заворачивает в помещение — теплопотери отсутствуют при всех значениях скорости струи (см. табл. 1) Q̅пот = 0. В допредельном режиме (табл. 2) величина η растет с уменьшением скорости струи (с ростом показателя q) и при q→1, как и следует из (14), η→1. Безразмерная температура смеси, втекающей в проем, будет по [3] θсм = (tсм – t1)/(t2 – t1) = [0,5(λ + 1) – Q̅пот][1/q + 0,5(λ – 1)]-1. (16) Для оценки теплопотерь важна не только температура смеси, но и тепловая мощность компенсации, которая определяется при условии поддержания в помещении внутренней температуры t2 при открытом проеме и работающей завесе Q̅комп = Qкомп /CpGз(t2 – t1) = (1/q – 1) + Q̅пот, (17) где Qкомп = Cp Gсм (t2 – tсм), Gсм — суммарный расход смеси, втекающей в помещение от защищенных ворот. В действительности компенсация теплопотерь работающей завесы осуществляется меньшими тепловыми мощностями и в течение некоторого времени после закрытия ворот. Однако величина Qкомп представляет интерес как показатель энергоэффективности организации защиты (не следует пытаться оценить подобным способом энергоэффективность завес — машиностроительных изделий). Подразумевается, что теплота вводится в атмосферу помещения не через завесы, а исключительно посредством отдельных источников, расположенных вне зоны действия струйной защиты проема [это схема раздельной аэродинамической и тепловой защиты проема, рассмотренная в (4)]. Расчет тепловых характеристик по выражениям (11)–(17) представлен в таблицах 1 и 2. Подводя итоги, обозначим основные тенденции изменения параметров варьируемой завесы при Iз = Const. Посредством аналитических выражений и численными расчетами выявлены следующие закономерности.
При уменьшении скорости струи: 1) увеличивается ширина сопла — струя становится толще; 2) возрастает расход воздуха через завесу; 3) уменьшается гидравлическая длина струи — снижается коэффициент эжекции; 4) растет показатель работы завесы — параметр q; 5) в связи с утолщением струи и снижением скорости уменьшается теплопередача через ядро постоянного расхода струи из помещения на улицу; 6) возрастает доля отделяющихся от струи и уходящих на улицу масс — параметр η; 7) уменьшается параметр F̅, а вместе с ним и теплопотери с уходящими на улицу массами (при q = Const для Iз > Iз*); 8) повышается температура смеси, втекающей в помещение; 9) уменьшается тепловая мощность компенсации теплопотерь; 10) уменьшается мощность вентиляторов завесы. Характерно, что результат по п. 7 полностью соответствует экспериментально установленным зависимостям теплопотерь в струях завес [5] (даже с учетом того, что в [5] испытана боковая двусторонняя завеса). В работе рассмотрена защита завесами без источника тепла. Однако все результаты качественно справедливы и для нагретых струй. Разница между холодными и нагретыми струями будет лишь в величине теплопотерь, которые при совмещенной аэродинамической и тепловой защите тем больше, чем сильнее нагреты струи [4]. Диаграмма аэродинамических и тепловых режимов представлена на рис. 3. Диаграмма ясно показывает нерациональность стремления к высокоскоростным и высокоимпульсным режимам. Надежная аэродинамическая защита (q = 0,8 – 1) реализуема вплоть до Iз = Iз* и до скоростей струи около 5 м/с. Очевидно, что вдоль линий q = Const давление струи убывает вместе с потоком импульса завесы, оставаясь больше разности давлений в проеме. Эти же параметры обеспечивают наиболее высокую температуру смеси и наименьшую тепловую мощность компенсации. Завеса фирмы BERNER, приведенная в качестве примера в начале статьи и имеющая скорость струи 37,8 м/с, может защитить проем на расчетные условия, принятые в статье (см. рабочую точку завесы на диаграмме). Как видно из рис. 3, имея поток импульса Iз = 199 Н, завеса создаст защиту с показателем q = 0,75. Если настаивать на использовании завесы с потоком импульса около 200 Н, то будет обеспечена температура втекающей смеси всего лишь +2,5 °С вместо возможных 6,5 °С при уменьшении скорости до 22 м/с с соответствующим увеличением ширины сопла от 30 до 85 мм. Если же рассматривать вариант жестких условий, для которых предельный поток импульса будет чуть меньше 200 Н, то защита проема такой завесой становится просто бессмысленной, поскольку при большой скорости струи получится очень низкий показатель q и низкая отрицательная температура втекающей смеси. Данная работа — наглядная демонстрация необходимости системного подхода к организации защиты проема завесой: выбор завесы как машиностроительного изделия должен опираться не только на характеристики изделия (расход воздуха, поток импульса струи), на параметры проема (размеры) и климатические условия защиты (температуры, скорость ветра), но и на реперную характеристику завесы как инженерного сооружения — предельное значение потока импульса по (6). Собственно завесу как машиностроительное изделие необходимо выбирать так, чтобы рассчитанный по ее паспортным характеристикам поток импульса был не меньше репера и чтобы скорость струи, по возможности, была наименьшей для достижения наивысшего показателя q и обеспечения максимально высокой температуры смеси. Цена перехода на низкоскоростные завесы — увеличение габаритных размеров и металлоемкости изделий. Понятно, что это потребует ломки стереотипов. Преодоление ошибочных стереотипов в практике проектировщиков и потребителей вкупе с удорожанием завес — машиностроительных изделий — актуальная задача преобразования рынка завес, решение которой возможно на основе взвешенных экономических оценок посредством введения нормирования показателей энергоэффективности завес — инженерных сооружений. Таблица 1. Параметры завесы в предельном режиме Iз* = 94,9 H
Таблица 2. Параметры завесы в допредельном режиме Iз = 150 H
Литература
Скачать статью в pdf-формате: Об одном заблуждении при организации защиты проемов завесами
Что сделано и еще надо сделать для повышения энергоэффективности зданий и установления справедливой платы за коммунальные услугиВ.И. Ливчак, член президиума НП «АВОК» Ответ прост — это совершенствование нормативно-технической базы в этой области и ответственное исполнение своих обязанностей контролирующими органами: экспертизы строительства, стройнадзора, жилищной или эксплуатационной (для других зданий) инспекции и энерго-, ресурсоснабжающих организаций. Рассмотрим состояние нормативно-технической базы. В 2003 году с выходом СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» впервые на федеральном уровне в России предусматривается введение оценки энергетической эффективности зданий по показателю удельного расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию за отопительный период, устанавливается классификация зданий по этому показателю и правила оценки достигнутой энергетической эффективности как при проектировании и строительстве, так и в дальнейшем при эксплуатации зданий. Выполнение требований этого СНиП приблизило нашу страну к передовым европейским странам по затратам энергоресурсов на отопление и вентиляцию зданий, но с тех пор у них прошли три волны повышения энергоэффективности зданий, а мы топчемся на месте, несмотря на призывы руководства страны придать приоритет этому направлению и принятие федерального закона Российской Федерации от 23 ноября 2009 года № 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности зданий…». Во исполнение этого закона вышло постановление Правительства РФ от 25 января 2011 года № 18 «Об утверждении Правил установления требований энергетической эффективности зданий и требований к правилам определения класса энергоэффективности многоквартирных домов», по которому предусмотрено ступенчатое повышение энергетической эффективности зданий по отношению к базовому на 15% с 2011 года, еще на 15% с 2016 года и всего на 40% с 2020 года. Согласно этому постановлению Министерство регионального развития РФ должно было в 3-месячный срок после выхода ПП РФ № 18 издать приказ «Об утверждении требований энергетической эффективности зданий», в котором должны быть сформулированы базовые показатели удельного годового теплопотребления системами отопления, вентиляции и горячего водоснабжения, в сравнении с которыми оценивается энергетическая эффективность зданий и устанавливается класс их энергетической эффективности. Но этого приказа так и нет до сегодняшнего дня. В результате на практике так и не реализовано требование ПП РФ № 18 о ступенчатом повышении энергетической эффективности зданий, проектирование ведется на уровне СНиП 23-02-2003, то есть по документу 12-летней давности! Вышедшая на замену этого СНиП его актуализированная редакция СП 50.13330.2012 вопреки Постановлению Правительства РФ № 18 не только не повысила требования к энергетической эффективности зданий, но, наоборот, снизила их на 35–50% [1]. О реализации повышения энергетической эффективности зданий В настоящее время вместо указанного приказа Минрегиона России Министерством строительства и ЖКХ РФ (Минстрой России) подготовлен проект приказа «Правила определения класса энергетической эффективности многоквартирных домов и требования энергетической эффективности зданий, строений, сооружений», который также не утвержден до сих пор из-за отрицательного заключения Минэкономразвития РФ под надуманным предлогом о якобы противоречии его законодательству о техническом регулировании и несоответствии СП 50.13330.2012. В противопоставление заявлению МЭР на заседании межведомственной рабочей группы Национального объединения организаций в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности (НОЭ) по вопросам определения соответствия зданий, строений, сооружений требованиям энергетической эффективности и определения класса энергетической эффективности многоквартирных домов при вводе их в эксплуатацию и в процессе эксплуатации, состоявшегося 25 ноября 2014 года в Москве, было принято решение, что «содержание указанного проекта приказа Минстроя полностью отвечает положениям законодательства о техническом регулировании и, с учетом приведенных дополнений и предложений, соответствует современному международному уровню развития нормативной и правовой базы в области повышения энергетической эффективности зданий». По итогам этого совещания были подготовлены и направлены письма в адрес заместителя председателя Правительства РФ Д. Н. Козака и министра строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации М. А. Меня. Однако это заключение профессионального сообщества пока не возымело действия. Но альтернативой этому приказу стал опубликованный в декабре 2014 года Национальным объединением проектировщиков (НОП)1 стандарт «Требования к содержанию и расчету показателей энергетического паспорта проекта жилого и общественного здания», СТО НОП 2.1-20142, разработанный НП «АВОК». ____________________________________________________ 1В настоящее время Национальное объединение проектировщиков объединено с таким же объединением изыскателей под аббревиатурой НОПРИЗ. 2 Стандарт СТО НОП 2.1-2014 одобрен 1-м Всероссийским форумом «Энергоэффективная Россия», проходившем 19–21 июня 2015 года, что отражено в резолюции форума, организаторами которого выступили Национальное объединение организаций в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности (НОЭ), Национальное объединение строителей (НОСТРОЙ), Национальное объединение изыскателей и проектировщиков (НОПРИЗ). Официальную поддержку мероприятия осуществляли Государственная дума Федерального собрания Российской Федерации, Минэнерго России, Минстрой России. Было принято решение, что для отдельно стоящих жилых и общественных зданий, подключенных к центральным сетям электро-, тепло-, водо- и газоснабжения, энергетический паспорт проектируемых и находящихся в эксплуатации зданий следует составлять по форме и рассчитывать по методике, изложенным в стандарте СТО НОП 2.1-2014, который следует рассматривать как приложение к приказу Минэнерго России № 400 от 30 июня 2014 года, о чем руководством НОЭ было направлено письмо в Министерство от 25.06.2015 г. № 180 /01-02. _____________________________________________________ В стандарте приводится не только полный состав и содержание энергетического паспорта, но и методики расчета всех составляющих теплового баланса здания, рассчитанные по ним в [2] и вошедшие в цитируемый проект приказа Минстроя РФ таблицы базового суммарного удельного расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию за нормативный отопительный период и годового на горячее водоснабжение для многоквартирных домов, одноквартирных отдельно стоящих и сблокированных домов и общественных зданий различного назначения всех регионов России, по сравнению с которыми оценивается энергоэффективность проекта здания. Поскольку к проектированию допускаются только саморегулируемые организации, входящие в Национальное объединение проектировщиков и для расчета энергетического паспорта не существует других нормативных документов, а потому стандарт СТО НОП 2.1-2014 должен быть включен в Техническое задание на разработку проектной документации, то он становится обязательным для применения всеми организациям, осуществляющими проектирование зданий нового строительства и капитального ремонта уже построенных. Таким образом, наконец-то открыта дорога к строительству энергоэффективных зданий. Тем не менее для приведения в соответствие отечественной нормативной и правовой базы современному международному уровню Постановлением Правительства России, а не готовящимся приказом Минстроя РФ, в редакции, согласованной 25.11.2014 года Национальным объединением организаций в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности, необходимо утвердить «Правила определения класса энергетической эффективности гражданских зданий (а не только много-квартирных домов) и требования энергетической эффективности к этим зданиям».
Стандарт СТО НОП 2.1-2014 позволяет оценить результаты энергетического обследования зданий Следует обратить внимание, что хотя в названии стандарта указано, что приводится расчет показателей только проекта здания, но без этого паспорта невозможно правильно оценить результаты энергетического обследования. Очень важно, что при выполнении такого обследования эксплуатируемых зданий необходимо сопоставлять фактическое теплопотребление, измеренное приборами учета и пересчитанное к нормативному отопительному периоду, с расчитанным по приведенной в стандарте методике расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию. Во-первых, потому что из-за особенностей взаимного влияния теплового и воздушного режимов на человека можно в стремлении к еще большему энерго-сбережению получить синдром «больного здания», когда для экономии энергии искусственно сокращается воздухообмен в здании, который в определенных пределах не ощущается человеком, а это способствует повышению влажности и появлению плесени на внутренней поверхности наружных ограждений. Во-вторых, только в сравнении фактического теплопотребления с проектными показателями можно оценить правильность режима отопления, причины отклонения фактического теплопотребления от расчетного, приоритетность энергосберегающих мероприятий и потенциал энергосбережения. А посему и при энергетическом обследовании необходимо иметь или рассчитать энергетический паспорт проекта обследуемого здания по той же методике, но с использованием уже фактических данных по заселенности и, возможно, по теплотехническим характеристикам ограждающих конструкций. С учетом европейских стандартов в СТО НОП 2.1-2014 приведена таблица классов энергетической эффективности зданий, повторяющаяся в проекте приказа Минстроя. В ней увеличено против СНиП 23-02-2003 и действующего приказа МРР № 161 количество и диапазон классов ниже нормального, с приближением самого низкого значения к показателю СНиП 23-02-2003, подтвержденному результатами измерения фактического теплопотребления существующих зданий. Обозначение класса энергетической эффективности многоквартирных домов и зданий общественного назначения осуществляется латинскими буквами по шкале от A до G, нормальное соответствует шкале D, наилучшее — шкале А. Таким образом, стандарт СТО НОП 2.1-2014 позволяет рассчитать энергетический паспорт проекта жилого, общественного и административно-производственного здания, а также оценить правильность режима отопления эксплуатируемого здания, причины отклонения фактического теплопотребления от расчетного и составить энергетический паспорт здания по результатам энергетического обследования — заполняется вертикальная шкала паспорта проекта здания «фактическое значение». Наличие в одном документе другой вертикальной шкалы «расчетное проектное значение» позволяет установить энергетический эффект каждого энергосберегающего мероприятия и оценить, какому классу энергетической эффективности будет соответствовать данное здание после реализации этого мероприятия. В стандарте приведены примеры расчета энергетической эффективности многоквартирного дома, общественного здания — школы и сверхвысокого (выше 300 м) здания многофункционального использования. Стандарт СТО НОП 2.1-2014 является дополнением и уточнением приказа Минэнерго № 400 Стандарт СТО НОП 2.1-2014 является развитием зарегистрированного 3 декабря 2014 года Минюстом РФ приказа Минэнерго РФ № 400 «Об утверждении требований к проведению энергетического обследования и его результатам и правил направления копий энергетического паспорта, составленного по результатам обязательного энергетического обследования». По этому приказу были признаны утратившими силу приказы от 19 апреля 2010 г. № 182 «Об утверждении требований к энергетическому паспорту, составленному по результатам обязательного энергетического обследования, и энергетическому паспорту, составленному на основании проектной документации, и правил направления копии энергетического паспорта, составленного по результатам обязательного энергетического обследования» и от 8 декабря 2011 г. № 577 «О внесении изменений в требования к энергетическому паспорту… по предыдущему приказу № 182». В новом приказе устанавливаются требования к проведению энергетического обследования с целью получения данных об объеме используемых энергоресурсов, определения потенциала энергосбережения и разработки перечня мероприятий повышения энергоэффективности объекта обследования, в качестве которых выступают организации, производящие продукцию (работы, услуги), в том числе обособленные подразделения организаций (Приложения 2–10), и получающие энергию от стороннего источника или собственного производства в виде электрической и тепловой энергии, твердого или жидкого топлива, природного, сжиженного, сжатого или попутного нефтяного газа, а также моторного или альтернативных (местных) топлив, с использованием вторичных ресурсов и возобновляемых источников энергии. Также в качестве объектов энергетического обследования в этом приказе приводятся технологические комплексы и отдельно стоящие здания, входящие в этот комплекс (Приложение 12), системы наружного освещения площадок промпредприятий, населенных пунктов, автомобильных дорог (Приложение 11), линии передачи энергетических ресурсов и воды (Приложения 15–20), предприятия, осуществляющие добычу природного газа, его подземное хранение и переработку (Приложения 25–29), газотранспортные организации (Приложения 30–34). И только в одном последнем Приложении № 35 приведен новый рекомендуемый образец энергетического паспорта отдельного здания, составленного на основании проектной документации, ненамного отличающийся от приведенных в предыдущих, отмененных приказах и также не отражающий все показатели теплового баланса здания, что по-прежнему не позволяет рассчитать ожидаемое теплопотребление на отопление и вентиляцию за отопительный период. Следует отметить, что подавляющее большинство многоквартирных домов и общественных зданий в городах и поселках городского типа подключено к централизованным сетям электро-, тепло-, водо-, и газоснабжения, поэтому большая часть списка требований по проведению энергетического обследования, обращенных, как следует из приведенного выше перечня приложений, в основном к организациям, технологическим комплексам и объектам производственного назначения, для таких отдельных зданий является избыточной, вследствие чего размываются основные задачи, стоящие перед этими зданиями по сокращению излишнего потребления энергетических и водных ресурсов. В настоящее время оценка энергетической эффективности проекта здания в соответствии с постановлением Правительства РФ № 18 выполняется по удельному годовому расходу тепловой энергии на его отопление и вентиляцию, а эксплуатируемого здания — по суммарному удельному годовому расходу тепловой энергии на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение. Но в стандарте СТО НОП 2.1-2014 помимо методик расчета удельного годового расхода тепловой энергии на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение жилых и общественных зданий, необходимых для оценки энергоэффективности, приводятся методики расчета электрической энергии на общедомовые нужды многоквартирных домов, освещение и пользование электроприборами в квартирах и в общественных зданиях в зависимости от их назначения и плотности заполнения людьми, а также на системы инженерного оборудования, в том числе центрального кондиционирования, что позволит в дальнейшем перейти на нормирование по удельному годовому расходу первичной энергии, как принято в большинстве зарубежных стран. О разделе «Энергоэффективность» в составе разделов проектной документации 9 декабря 2014 года Межведомственная рабочая группа при Минстрое России распространила проект изменений в постановление Правительства РФ № 87 от 16 февраля 2008 года «О составе разделов проектной документации и требованиях к их содержанию», в котором пунктом 3.1 исключается контроль соблюдения требований энергетической эффективности в проектной документации со стороны экспертизы и органов государственного строительного надзора, потому что пунктом 22 изменений исключен сам раздела 10 (1), посвященный соблюдению требований энергетической эффективности, что практически ставит под сомнение выполнение этих требований. «Размазывание» мероприятий по обеспечению соблюдения требований энергетической эффективности по разделам АР, КД, ОВ, ВК и др. убьет идею целевого повышения энергоэффективности, потому что этот раздел как никакой другой, включая отдельные мероприятия, которые могут быть указаны в специализированных разделах, оценивает их воздействие по суммарному удельному расходу энергетических ресурсов, сравнивая с нормируемыми показателями, на основании чего устанавливается соответствие энергоэффективности запроектированного здания требованиям норм и устанавливается класс энергетической эффективности. Кроме того, в соответствии с Постановлением Правительства РФ № 18 от 25 января 2011 года и приказом Минэнерго России № 400, зарегистрированным Минюстом России 3 декабря 2014 года, «Об утверждении требований к проведению энергетического обследования и его результатам и правил направления копий энергетического паспорта, составленного по результатам обязательного энергетического обследования», согласно приложению № 35, составляется энергетический паспорт проекта здания, включающий теплотехнические и геометрические показатели наружных ограждающих конструкций, объемно-планировочные решения, показатели расходов энергетических ресурсов на отопление, вентиляцию, кондиционирование, горячее водоснабжение, потребление газа, электроэнергии на освещение, на привод насосов, вентиляторов, компрессоров, лифтов и эскалаторов, пользование электрическими приборами и оборудованием. Где как не в отдельном специализированном разделе энергетического паспорта это должно находиться? И раздел этот должен называться так, как он впервые был назван в п. 11.1 СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий», — «Энергоэффективность». Необходимо восстановить раздел «Энергоэффективность» в «Составе разделов проектной документации и требованиях к их содержанию», утвержденных Постановлением Правительства РФ от 16 февраля 2008 года № 87. Данный раздел следует дополнить энергетическим паспортом проекта с результатами расчета абсолютных значений и удельных показателей расходов энергии на отопление и вентиляцию за отопительный период, ожидаемых удельных годовых расходов энергии на горячее водоснабжение и кондиционирование, освещение и электроснабжение и объем водопотребления за год. О разработке свода правил «Энергетическая эффективность зданий» Согласно постановлению Правительства РФ от 26 декабря 2014 года № 1521 «Об утверждении перечня национальных стандартов и сводов правил (частей таких стандартов и сводов правил), в результате применения которых на обязательной основе обеспечивается соблюдение требований Федерального закона «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений», исключен из СП 50.13330.2012, как обязательный, раздел 10, посвященный энергетической эффективности зданий. За полгода до этого на заседания круглого стола в Аналитическом центре при Правительстве России от 25.06.2014 года по теме: «Принципы нормирования тепловой защиты ограждающих конструкций здания и их влияние на энергоэффективность объектов капитального строительства» также указывалось, что «СП 50.13330.2012 не соответствует нормативно правовым актам в сфере энергосбережения и повышения энергетической эффективности и требует существенной доработки (перечисляется, что надо исключить либо заменить)». В итоге пришли к решению о необходимости «разработать отдельный документ, посвященный оценке энергетической эффективности здания как единой энергетической системы, включающей наружную оболочку и внутренние инженерные системы; ввести обязательный контроль за соблюдением требований энергоэффективности при осуществлении индивидуального и малоэтажного строительства; включить в федеральное законодательство нормы об обязательности проведения мероприятий по энергосбережению и повышения энергоэффективности при проведении капитального ремонта многоквартирных домов». Эти решения были также поддержаны на заседании межведомственной рабочей группы «Национального объединения организаций в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности» (НОЭ) по вопросам определения соответствия зданий требованиям энергетической эффективности и определения класса энергетической эффективности многоквартирных домов при вводе их в эксплуатацию и в процессе эксплуатации, состоявшемся 25 ноября 2014 года в Москве. За основу такого нормативного федерального документа можно взять СП (EN ISO 13790:2008) «Энергетическая эффективность зданий. Расчет потребления тепловой энергии для отопления, охлаждения, вентиляции и горячего водоснабжения», разработанный НП «АВОК» по заданию НОСТРОЙ. Документ утвержден, но до сих пор не издан, а потому недоступен проектировщикам и энергоаудиторам. В таком же положении находятся другие СП, разработанные НП «АВОК» по заданию НОСТРОЙ, также посвященные решению вопросов повышения энергетической эффективности зданий: — СП (EN 15603:2008) «Энергетическая эффективность зданий. Общее потребление энергии и определение уровней энергопотребления». — СП (EN 15217:2007) «Энергетическая эффективность зданий. Метод выражения энергопотребления и классы энергетической эффективности зданий». — СП (EN 15316-2-1:2007) «Системы энергопотребления зданий. Метод расчета энергопотребления». Аналитическим центром при Правительстве России для разработки СП «Энергетическая эффективность зданий» рекомендован НП «АВОК», но в плане Минстроя РФ такой тематики нет! О переиздании ГОСТ 31168-2003 «Здания жилые. Метод определения удельного потребления тепловой энергии на отопление» Следует обновить ГОСТ 31168-2003 «Здания жилые. Метод определения удельного потребления тепловой энергии на отопление». Этот документ устанавливает метод определения в натурных условиях для всех построенных и эксплуатируемых жилых зданий удельного потребления тепловой энергии на отопление, включая нагрев инфильтрующегося в результате естественной вентиляции воздуха, и его сопоставление с нормируемым показателем. Для этого в соответствии с п. 9.7 результаты измерений за несколько суток или за период в месяц (для снижения влияния изменений, связанных с динамическим характером проходящих процессов теплообмена) наносят в прямоугольной системе координат: по оси абсцисс — разность средних за данный период температур воздуха внутри и снаружи здания, а по оси ординат — измеренный за тот же период расход тепловой энергии на отопление, отнесенный к одному часу (поделенный на число часов периода), аппроксимируют точки фактического теплопотребления прямой линией и сравнивают с расчетной зависимостью этих же параметров, удовлетворяющей нормируемым показателям энергоэффективности. Расчетная зависимость строится исходя из расчетного расхода теплоты на отопление, определенного при расчетной для проектирования отопления температуре наружного воздуха без учета запаса в поверхности нагрева отопительных приборов, и с учетом увеличивающейся доли бытовых теплопоступлений в тепловом балансе дома с повышением температуры наружного воздуха согласно «Руководству по расчету теплопотерь помещений и тепловой нагрузки на систему отопления жилых и общественных зданий» Р НП «АВОК» 2.3-2012. Для краткости изложения редакция журнала «АВОК» назвала такую зависимость «графиком Ливчака» (№ 1, 2014 г.). При построении этой зависимости для многоквартирных домов, сооруженных после 2000 года, теплозащита которых соответствует требованиям СНиП II-3-79* изд. 1995 года, нулевой расход теплоты на отопление должен быть при температуре наружного воздуха +12 °C. Среднюю температуру воздуха внутри дома, согласно п. 5.1 СП 60.13330.2012 «Отопление, вентиляция и кондиционирование», в холодный период года следует принимать в обслуживаемой зоне жилых помещений как минимальную из оптимальных температур — tвн = 20 °C. По отношению фактического теплопотребления при расчетной для проектирования отопления температуре наружного воздуха к расчетной нагрузке системы отопления определяют фактический запас системы отопления. С учетом этого запаса должны быть пересчитаны расчетные параметры теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах системы отопления для установления требуемого температурного графика, задаваемого для поддержания контроллеру АУУ, чтобы снять перегрев зданий (как рассчитать оптимальный график подачи теплоты и как на поддержание его настроить контроллер, изложено в [3], а также в уже цитируемом СТО НОП 2.1-2014). Применение этого ГОСТ позволяет избежать завышенного теплопотребления на отопление жилых и общественных зданий по сравнению с ожидаемым по расчету, а также добиться его снижения до нормативных значений, но он требует обновления. Об изменении Правил установления и определения нормативов потребления коммунальных услуг В целях установления справедливой оплаты населением коммунальных услуг предлагается пересмотреть методики расчета нормативов в «Правилах установления и определения нормативов потребления коммунальных услуг», утвержденных Постановлением Правительства РФ от 23 мая 2006 года № 306 (с последними изменениями от 16 апреля 2013 года и 17 декабря 2014 года). В существующих правилах и проекте их изменений есть необоснованные положения, противоречащие последним нормативным документам. Например, таблица 4 «Значение нормируемого удельного расхода тепловой энергии на отопление многоквартирного дома или жилого дома» не соответствует аналогичной таблице из СП 124.13330.2012 «Тепловые сети». Нормирование удельного расхода водопотребления и тепловой энергии на горячее водоснабжение также противоречит СП 30.13330.2012 «Внутренний водопровод и канализация зданий». Удельную величину норматива электропотребления вообще невозможно определить по приведенным формулам: вместо четких указаний, какие принимать величины, дается ссылка на то, что «норматив потребления коммунальной услуги по электроснабжению на внутриквартирные и общедомовые нужды выполняется исходя из определяемых уполномоченным органом суммарной мощности установленного оборудования, количества часов работы в году и среднегодового коэффициента использования мощности в режиме работы». Откуда эти органы могут знать об этом? В последних изменениях к Постановлению Правительства РФ от 17 декабря 2014 года № 1380 «О вопросах установления и определения нормативов потребления коммунальных услуг» сами нормативы не пересматриваются. Более того, пунктом 3 данного постановления дается поручение: «Минстрою России установить в 6-месячный срок со дня вступления в силу изменений, утвержденных настоящим постановлением, количество процедур пользования одним водоразборным устройством в течение календарного месяца, применяемых в целях расчета нормативов потребления коммунальных услуг по холодному и горячему водоснабжению в жилых помещениях». Но это неправильно: Во-первых, некорректно определять расход холодной и горячей воды, потребляемой человеком в месяц, по назначенному расходу воды 1 водоразборным устройством на 1 процедуру. Во-вторых, количество водоразборных приборов не всегда определяет объем воды, потребляемой человеком. Если в одной и той же квартире установят дополнительную ванную комнату с туалетом, увеличится количество процедур? Нет. Количество и длительность процедуры определяется потребностью человека, а не тем, две ванные комнаты у него в квартире или одна. Более правильно принимать указанную в СП 30.13330.2012 норму водопотребления на 1 человека в сутки в зависимости от конструктивных особенностей системы водоснабжения и оборудования ванной комнаты и относить водопотребление не к одному календарному месяцу, а к средним суткам отопительного периода. При пересчете годового водопотребления нужно учитывать снижение его в летнее время и отключение горячей воды на профилактический ремонт. Была предложена новая таблица, где уже приводятся средние за сутки отопительного и межотопительного периодов расходы холодной и горячей воды в жилых помещениях в зависимости от фактической заселенности дома, основанные на рекомендациях СП 30.13330.2012. НП «АВОК» письмом № И-72/16 от 18.06.2014 в Минстрой РФ (вход. Минстрой № 41714/НС от 25.06.14) приводит предлагаемые изменения и дополнения к Правилам, в том числе конкретные формулы, таблицы и показатели для расчета норматива на коммунальные услуги для МКД, но ответа так и не получило. О расчете за теплопотребление зданием по общедомовому прибору учета С целью обеспечения оплаты населением только того, что потребили, предлагается исключить существующую порочную практику отказа теплоснабжающей организации от расчета по кустовому прибору учета, установленному, например, в ЦТП или ИТП дома, от которого питается еще ряд домов, не оборудованных общедомовыми приборами учета. Предлагаются решения по использованию кустового прибора учета для расчета с потребителями, подключенными к нему. Для этого следует изменить формулировку п. 42.1 «Правил предоставления коммунальных услуг собственникам и пользователям помещений в многоквартирных домах и жилых домов», утвержденных Постановлением Правительства РФ от 6 мая 2011 года № 354 (с последними изменениями от 19 сентября 2013 года), добавив следующий абзац: «В многоквартирном доме, не оборудованном коллективным (общедомовым) прибором учета тепловой энергии, но подключенном к кустовому прибору учета, размер платы за коммунальную услугу по отоплению и горячему водоснабжению в жилом помещении следует определять исходя из показаний кустового прибора учета пропорционально расчетным нагрузкам на систему отопления каждого дома, подключенного к этому кустовому прибору учета, а водоснабжения — пропорционально списочному количеству жителей в доме». Также предлагается на период неисправности общедомового или кустового прибора учета коммунальной услуги на отопление расчет оплаты потребления данной услуги вести по нормативам с использованием расчетного метода, исходя из проектной нагрузки на отопление с пересчетом на фактическую среднесуточную температуру наружного воздуха за месяц или меньший период отключения прибора учета. Это снизит оплату жителям, приблизив ее к реальному теплопотреблению, и при определении годового теплопотребления исключит необходимость перерасчетов из-за отличия фактических погодных условий от расчетных. Литература 1. Ливчак В. И. Почему СП 50-13330-2012 «Тепловая защита зданий» приводит к снижению энергоэффективности зданий и как выполнить постановление Правительства России об их повышении. «Инженерные системы» АВОК Северо-Запад, № 3, 2013 г. 2. Ливчак В. И. Базовый уровень потребления энергетических ресурсов при установлении требований энергетической эффективности зданий. «Инженерные системы» АВОК Северо-Запад, № 1, 2014 г. 3. Ливчак В. И. Реальный путь повышения энергоэффективности за счет утепления зданий. «АВОК», № 3, 2010 г.
Скачать статью в pdf-формате: Что сделано и еще надо сделать для повышения энергоэффективности зданий и установления справедливой платы за коммунальные услуги Главный редактор журнала «Инженерные системы» Александр Гримитлин выступил на круглом столе «Энергоэффективность и энергосбережение в строительстве»20 января 2016 года главный редактор журнала «Инженерные системы» издательства «АВОК СЕВЕРО-ЗАПАД» Александр Гримитлин выступил с тематическим докладом «Энергосбережение в системах промышленной вентиляции» на круглом столе «Энергоэффективность и энергосбережение в строительстве», организованным и проведенным НОСТРОЙ.
В ходе обсуждения была отмечена необходимость развития системы технического регулирования в гражданском и промышленном строительстве, разработки нормативных технических документов, имеющих высокий уровень гармонизации с международными аналогами. Также была подчеркнута перспективность внедрения методических наработок и каталогов технических и проектных решений, применяемых при проектировании жилых и общественных зданий высокой эффективности для информационного содействия и обеспечения безопасности и качества строительства. По итогам круглого стола была принята резолюция, которая будет направлена в Правительство РФ, Счетную Палату Российской Федерации, Минстрой России, Минэнерго России, Растехнадзор, ТПП РФ и РСПП.
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
