VIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2016

В статье рассматривается возможность применения мероприятий по изменению теплозащитных характеристик проектируемого здания. Нами выполнен проект вентиляции торгового центра для климатических условий города Москва. В составе проекта определено приведенное сопротивление теплопередаче наружной стены, выполненной из силикатного кирпича и утеплителя Alucobond. Значение приведенного сопротивления теплопередаче составило . Требуемое сопротивление теплопередаче, рассчитанное по действующей методике [1], составляет . Снижение этой величины возможно за счет введения коэффициента, учитывающего регион строительства [1]. В этом случае величина нормируемого сопротивления теплопередаче составит .

    Анализ экономических показателей вариантов исполнения утепляющего слоя проведём для трех значений приведенного сопротивления теплопередаче:

-  - вариант, учитывающий возможность снижения теплозащитной характеристики до допустимого нормируемого уровня;

-    - базовый вариант, принятый к расчету;

-  - вариант, рассчитанный на нормативное значение требуемого приведённого сопротивления.

    Проведем расчет единовременных затрат на утепление фасадов и эксплуатационных затрат всех теплозащитных характеристик ограждающей конструкции по двум вариантам, и сравним их с базовым. Норма дисконта в расчёте принимается равной 10%, что близко к значению ставки рефинансирования ЦБ РФ на 2014 год. Результат представим в виде таблицы 1.

     Единовременные затраты на утепление наружных фасадных конструкций определялись на основании калькуляций, представленных компанией "Юкон Инжиниринг".

    

Таблица 1

Расчетные параметры фасадной системы при различных вариантах утепления

Параметр	Ед. изм.	Значение
		Вариант 1	Вариант 2	Вариант 3
Варианты теплозащиты ограждений здания
Сопротивление теплопередаче	м2°С/Вт	1,6	1,9	2,55
Толщина слоя тепловой изоляции	м	0,080	0,125	0,275
Стоимость НФС U-kon	руб./м2	5 963,09	6 245,68	6 838,51
Разность единовременных затрат	руб./м2	---	282,59	875,42
Теплопотери через м2 фасада	кВт ч/(м2·год)	67,72	57,03	42,50
Экономия энергии при утеплении фасада	кВт ч/(м2·год)	---	10,69	25,22
Тариф на тепловую энергию (на 1 января 2014 года по тарифу МОЭК)	руб/Гкал (руб./кВт·ч)	1570,14 ( 1,35)
Эксплуатационная экономия за счет утепления фасада	руб/(м2·год)	---	14,43	34,05
Ставка банковского кредитования	%	10,00

 

   Для определения эффективности и целесообразности применения мер по изменению теплозащиты здания следует вычислить совокупные дисконтированные затраты, исходя из которых можно графически определить период окупаемости предлагаемых вариантов.

   Если считать, что для приобретения дополнительного оборудования привлекаются заемные средства, тогда совокупные дисконтированные затраты (СДЗ), приведенные к концу расчетного срока, для каждого варианта определяются по следующей формуле [2]:  

, руб.,                                       (1)

где ∆К - суммарные дополнительные капитальные затраты на осуществление принятого комплекса энергосберегающих мероприятий, руб.;

∆Э - суммарные годовые эксплуатационные издержки, руб./год, в ценах на момент начала эксплуатации здания;

 p - кредитная ставка в долях ед. по состоянию на февраль 2014 года р = 10% = 0,1 (ставка рефинансирования ЦБ РФ).

 

Таблица 2

Единовременные и эксплуатационные затраты  по различным вариантам

	0,08	0,125	0,275
ΔК, руб/м2	0,00	282,59	875,42
ΔЭ, руб/(м2·год)	34,05	19,62	0,00

 

    Единовременные затраты первого варианта приняты нулевыми, как у самого дешевого варианта, а эксплуатационные затраты третьего варианта - как самого выгодного с точки зрения эксплуатации и экономии энергии.

    В качестве рассматриваемого периода T принят период эксплуатации в 30 лет. На рисунке1 представлен график зависимости затрат на утепление наружной стены от периода эксплуатации для трех рассматриваемых вариантов тепловой защиты. Для обеспечения окупаемости того или иного варианта  соответствующая графическая зависимость должна пересечь график исходного варианта. Точка пересечения расчётных линий определяет период окупаемости.

     Как следует из графика, ни один вариант не окупается в пределах рассматриваемого периода времени.

     Для более глубокого анализа экономических показателей, определяющих целесообразность выбранных мероприятий, воспользуемся методикой, предложенной в [3].  

     Основное условие окупаемости может быть выражено следующим неравенством :

 ,                                                                   (2)

где ΔК - единовременные затраты на техническое решение, руб./ед. изделия;

      ΔЭ - годовая прибыль, получаемая за счет реализации технического решения,

              р./(ед. изд.·год).

      Следовательно, ежегодные отчисления предприятию, предоставляющему заёмные средства, должны быть не меньше ежегодной экономии на тепловой энергии:

 

где - приращение коэффициента теплопередачи в результате утепления;

          - тариф за тепловую энергию, руб./Гкал.

    А отношение единовременных затрат на техническое решение к приращению коэффициента теплопередачи равно:

                                           Обозначим левую часть неравенства как w, а правую как ω. Тогда выражение, характеризующее условие окупаемости, можно представить в виде:

 ,                                                                      (5)

где ω - предельное значение для удельных единовременных затрат, при которых они  окупятся. Данная величина никак не зависит от конструкции, а полностью определяется климатическими, географическими и экономическими параметрами региона.

     w - фактические удельные единовременные затраты на снижение коэффициента теплопередачи ограждающей конструкции на 1 Вт/(м2·oC), равные (-ΔК/Δk), руб oC/Вт.

    Срок окупаемости теплозащитных мероприятий можно вычислить по формуле:

  где w/ω - относительные удельные единовременные затраты.

        

    Для того, чтобы логарифм в числителе существовал, значение в скобках должно быть неотрицательным:

                                                

 

    Таким образом, рассматриваемые варианты утепления ограждающих конструкций не окупаются и экономически нецелесообразны.

    Можно сделать вывод, что для окупаемости энергосберегающих мероприятий необходимо сократить единовременные затраты.

    Определим предельные единовременные затраты на утепление стены:

 

    В то же время увеличение стоимости навесных вентилируемых фасадов (НФС) при увеличении толщины слоя теплоизоляции на 50 мм составит 282,59 руб./м2. Превышение вычисленных выше предельных единовременных затрат составляет 1,95 раза, что подтверждает неэффективность и нецелесообразность рассмотренных мероприятий по утеплению.

    С учётом отмеченного выше возможны следующие пути решения проблемы окупаемости теплозащитных мероприятий:

1) снижение величины  (единовременных затрат);

2) увеличение величины - , то есть значительное изменение характеристики ограждающей конструкции.

   Первый путь возможен в случае использования другого типа утеплителя или конструкции фасада, а именно использование более дешевого утеплителя, обладающего требуемыми теплотехническими характеристиками.

   Второй путь возможен в случае использования утеплителя той же стоимости, но с гораздо более высокими теплотехническими характеристиками.

   В результате проведенного анализа можно сделать вывод, что главным сдерживающим фактором для применения рассмотренных мероприятий по утеплению фасадных систем является высокая ставка по кредиту, ограничивающая эффективность капиталовложений в эти мероприятия.

 

Список использованной литературы

 

1. СП 50.13330.2012 Тепловая защита зданий. Актуализированная редакция СНиП 23-02-2003. М.: ФАУ «ФЦС», 2012. 95 с.

2. ГОСТ Р 56295-2014 Энергоэффективность зданий. Методика экономической  оценки энергетических систем в зданиях. М., Стандартинформ, 2015, 12 с..

3. Гагарин В.Г. Методы экономического анализа повышения уровня теплозащиты ограждающих конструкций зданий - Ч. 2. // АВОК: вентиляция, отопление, кондиционирование воздуха, теплоснабжение и строительная теплофизика. -2009.- № 2.

- с. 14.

 

Код для цитирования: Скопировать