Техническая политика

Техническая политика
КОМПЬЮТЕРНАЯ ПРОГРАММА AuditHelp
Олег Комаров, и.о. руководителя проекта
Еще в начальный период осуществления проекта была поставлена задача
разработки модели теплового баланса российских жилых многоквартирных
зданий и программного обеспечения, позволяющего оптимизировать выбор
пакета мероприятий по переоборудованию зданий с целью энерго- и
водосбережения
при
минимальном
сроке
окупаемости.
Огромная
экспериментальная и аналитическая работа, проведенная в течение двух лет
реализации проекта (куда нужно отнести и демонстрационный проект в Рязани1,
и программу измерений на 34 базовых домах2, и энергоаудит более чем 100
зданий, и многочисленные тесты на газоплотность и теплопроводность),
показала насколько сложной является реализация поставленной задачи.
Во-первых, разнообразие архитектурных и технических решений, применяемых
в многоквартирных зданиях, требует использования большого количества
данных с тем, чтобы точно описать геометрические характеристики как
источников тепла (радиаторы отопления, трубопроводы и стояки отопления,
водоснабжения и канализации), так и конструкционных элементов, через
которые происходят тепловые потери (стены, окна, полы, потолки и двери
квартир, мест общего пользования, подъездов, подвала, технического чердака,
крыши, пристроенных помещений и т.д.).
Во-вторых, исключительно важной является информация о реальном тепловом
и гидравлическом режиме всех внутридомовых элементов систем отопления и
водоснабжения, а также о распределении температуры воздуха в квартирах и
других частях здания в зависимости от температуры наружного воздуха.
В-третьих, критическим для составления теплового баланса является
информация о реальной теплопроводности стеновых конструкций и остекления
зданий и о воздухообмене в системе естественной вентиляции.
Тем не менее, такая программа была создана. И она не только решает задачу
моделирования теплового баланса и выбора оптимального пакета мероприятий,
но и позволяет автоматизировать весь комплекс работ по подготовке тендеров
на переоборудование многоквартирных жилых зданий, начиная с проведения
энергоаудита (отсюда и название программы – AuditHelp) и заканчивая
подготовкой детального перечня оборудования и материалов, необходимых для
выполнения работ, и оценкой стоимости контракта.
Основные функции и структура AuditHelp
Программа AuditHelp представляет собой систему более 100 электронных
таблиц, расположенных в 24 основных рабочих книгах файла Microsoft Excel 97
объемом свыше 2 Mегабайт.
Программа позволяет автоматизировать:
занесение в базы данных информации, собираемой при энергоаудите зданий;
выбор пакетов мероприятий по переоборудованию;
проведение расчетов энергетического баланса зданий;
1
2
См. Информационный бюллетень №№ 1 и 3
См. Информационный бюллетень № 6
выбор типоразмеров оборудования;
оценку стоимости контрактов по переоборудованию;
оценку срока окупаемости проекта с учетом прямой экономии ресурсов.
Программа включает следующие рабочие книги:
Retrofit - перечень 38 потенциальных мероприятий по переоборудованию
зданий с целью энерго- и водосбережения;
Auditor - электронный вопросник по проведению энергетического аудита
зданий, в который требуется занести, в зависимости от размера здания, от 2300
до 2700 значений;
Calc Data – расчетные геометрические размеры здания в целом, его элементов и
оборудования, полученные на основе данных аудита;
Heat Loss – расчет тепловых потерь через ограждающие конструкции здания;
He02-1.00, He02-1.01, He02-1.02, He02-1.03 – базовая информация по
оборудованию системы отопления, горячего и холодного водоснабжения для 4
основных вариантов переоборудования индивидуальных тепловых пунктов;
HES – расчет тепловой нагрузки здания после переоборудования;
Savings - расчет снижения тепловой нагрузки здания после переоборудования;
Ene - расчет годового потребления энергии после переоборудования;
Bal – расчет потоков теплоносителя по стоякам отопления;
B of Q – ведомость объемов работ с перечнем всего оборудования и материалов,
их характеристиками, размерами и количеством;
Sun – расчет вклада солнечной радиации в тепловой баланс здания;
Cities – справочная информация о среднемесячной температуре наружного
воздуха в городах России;
ACH – расчет энергопотребления здания до переоборудования;
Vent.calc. – расчет параметров системы естественной вентиляции;
Data of TD – данные для расчета ведомости объемов работ;
Offer – расчет затрат на оборудование, материалы, рабочую силу и другие
издержки, включаемые в контракт по переоборудованию здания (с учетом
оптовых скидок);
Basic offer – расчет удельных затрат на оборудование, рабочую силу и другие
издержки (на основе рыночной стоимости без учета оптовых скидок);
Cost – оценка стоимости всех работ по контракту;
Costbasic – база данных по стоимости оборудования, материалов и рабочей
силы, а также по системе оптовых скидок на основе каталога фирмы «Оннинен»
– призванного лидера по оптовой торговле в строительной и смежных с ней
областях;
Equipment – сводная таблица типоразмеров оборудования, применяемого для
переоборудования индивидуальных тепловых пунктов;
Valves – база данных по типоразмерам оборудования, применяемого для
переоборудования индивидуальных тепловых пунктов.
Проведение энергоаудита при помощи AuditHelp
Программа AuditHelp успешно использовалась при проведении энергоаудита
311 зданий, отобранных для проведения в 1999г. тендера на переоборудование
этих зданий с целью энерго- и водосбережения.
Обследование зданий проводилось в основном силами специалистов проектных
институтов городов-участников проекта3. Персоналу, проводившему аудит, был
передан упрощенный вариант программы, состоящий только из 2 рабочих книг:
(1) Retrofit и (2) Auditor, так что общий объем файла для каждого здания
составлял менее 500 килобайт. Ввод свыше 2000 значений в электронный
вопросник Auditor проводился сначала в офисных условиях на основе
имеющейся проектной документации, а затем проверялось непосредственно при
обследовании зданий. Наличие в электронном вопроснике встроенных баз
данных по типовому оборудованию (например, по 33 типам радиаторов
отопления) и типовым конструктивным элементам зданий (например, по 34
типам окон) позволяло существенно облегчить ввод информации в файлы и ее
проверку.
Унифицированный подход при проведении энергоаудита во всех 6 городахучастниках проекта позволил успешно систематизировать огромный объем
исходной информации для проведения дальнейших расчетов и анализа.
Выбор пакета мероприятий при помощи AuditHelp
Оценка срока окупаемости проекта, являющегося основным критерием для
отбора оптимального пакета мероприятий по переоборудованию зданий,
требует последовательного решения ряда задач, а именно:
Анализ потребления зданием энергии и воды до и после переоборудования с
учетом изменения комфортности проживания;
Определение физической экономии энергетических ресурсов и воды за счет
переоборудования с учетом амортизации оборудования;
Расчет финансовой экономии бюджетных ресурсов на основе физической
экономии ресурсов с учетом действующей системы тарифов и дотирования
населения;
Определение всех затрат на реализацию проекта по переоборудованию здания;
Определение затрат на обслуживание здания и его инженерных систем до и
после оборудования с учетом всех затрат на обслуживание и ремонт;
Построение баланса финансовых затрат и экономии.
При этом нужно подчеркнуть, что решение ряда из этих задач может носить
только оценочный характер, поскольку при их рассмотрении используются
десятки так называемых “серых” параметров, которые достоверно будут
известны только после реализации проекта (такие как температура в здании,
сроки амортизации оборудования и материалов, действующие в этот период
тарифы и многие другие).
После принятия экспертных допущений о “серых” параметрах, различных если
не для каждого дома, то, по крайней мере, для разных городов, можно
приступить к анализу оптимального пакета мероприятий. Для каждого здания,
участвующего в проекте, в силу его уникальности имеется свой набор
технологий, обеспечивающий минимальный срок возврата инвестиций.
Решение задачи оптимизации, требует, строго говоря, перебора всех
комбинаций из 38 потенциальных мероприятий (т.е. свыше 5 х 10 44 вариантов) и
рассмотрения для каждого из них перечисленных выше задач.
3
Аудит для г. Волхова выполнялся проектной организацией из Санкт-Петербурга
Однако анализ показал, что, помимо больших временных затрат на проведение
такого перебора, целесообразность его проведения невысока еще и из-за
большой погрешности ряда критических параметров, участвующих в расчетах,
среди которых “серые” параметры, реальные коэффициенты теплопроводности
и воздухообмена и др. В связи с этим было принято решение об отказе от
автоматического перебора всех возможных вариантов и предоставлении
пользователям программы возможности самостоятельно проводить расчеты для
любых отдельных комбинаций мероприятий. При этом программа отслеживает
непротиворечивость таких комбинаций (например, нельзя выбрать
одновременно и полную замену окон, и их ремонт).
Процедура работы с программной в режиме отбора пакета мероприятий состоит
в следующем (см. структурную схему программы AuditHelp).
Пользователь открывает файл с информацией по энергоаудиту здания и с
учетом рекомендаций аудиторов, представленных в Альбоме по аудиту
(содержащем перечень более 100 чертежей, схем и фотографий здания),
выбирает одно из 4 общих технических решений по переоборудованию
индивидуальных тепловых пунктов [ИТП] (например, об установке
теплообменников отопления и ГВС). Одновременно он вносит информацию о
реальных параметрах теплового режима здания до переоборудования
(полученную, например, в рамках программы измерений по базовым домам 4) и
экспертный прогноз состояния этих параметров после переоборудования
(например, на основе требований СНИПов). Программа проводит расчет
тепловых потерь, выбор типоразмеров необходимого оборудования и
материалов, оценку стоимости контракта, рассчитывает тепловой баланс здания
после переоборудования, оценивает физическую экономию энергии и воды,
прямую экономию финансовых средств на основе прогнозируемой динамики
действующих тарифов и, наконец, простой срок окупаемости проекта5. После
этого пользователь может таким же способом проанализировать эффективность
трех оставшихся вариантов переоборудования ИТП и остановиться на наиболее
приемлемом.
После этого проводится добавление ряда мероприятий, которые обычно имеют
достаточно короткий срок окупаемости, например, способствующих снижению
потребления воды (среди них установка регуляторов расхода воды, ремонт
туалетов и др.). Затем обычно добавляются мероприятия по снижению
тепловых потерь через ограждающие конструкции или систему вентиляции
(например, наружная изоляция стен, заделка швов и др.), которые имеют
средние и длительные сроки окупаемости. В зависимости от получаемого
результата для совокупного пакета мероприятий пользователь принимает
решение о включении или исключении отдельных технологий. И, наконец, при
наличии резервов в перечень могут быть включены мероприятия, которые не
дают прямой физической экономии (такие как замена трубопроводов и стояков),
но которые могут существенно снизить затраты на обслуживание и ремонт.
При наличии большого количества типовых зданий пользователь может
использовать единый подход к выбору мероприятий для всей группы таких
К важнейшим параметрам теплового режима здания можно отнести температуру подачи и
обратки системы отопления, температуру горячей воды, температуру воздуха в квартирах,
лестничных клетках, подвале и чердаке (см. Информационный бюллетень № 6)
5
Уже на этом этапе пользователь может оценить, насколько сильно зависят результаты расчета
от температурного графика системы отопления и ГВС, а также от температуры в квартирах
4
домов с целью получения экспресс оценок стоимости и эффективности крупных
проектов, включающих десятки и сотни зданий.
Основные направления развития AuditHelp
Версия 1.05 программы AuditHelp, использовавшаяся при подготовке тендера
по переоборудованию 311 зданий, хорошо зарекомендовала себя и на стадии
проведения энергоаудита, и в период выбора пакетов мероприятий, и при
подготовке перечня оборудования для тендерной документации. Оценки по
стоимости контрактов, выполненные с использованием программы,
применялись для прогнозов расходования средств в рамках проекта.
Вместе с тем уже сейчас ясно, что эта версия не будет последней.
Во-первых, данный вариант программы определяет только прямую финансовую
экономию и не рассматривает аспектов, связанных с изменением затрат на
техническое обслуживание и ремонт зданий после переоборудования.
Во-вторых, программа еще не позволяет построить временной график
финансового баланса (т.е.представить результаты полной экономии и затраты
по годам).
В-третьих, возможно, сама реализация проекта поставит новые вопросы,
требующих дополнительного анализа для широкого спектра зданий.
Работа по совершенствованию программы продолжается. Уже сейчас ведется
сбор информации для заполнения базы данных по затратам на техническое
обслуживание, текущий и капитальный ремонт зданий. В ближайших выпусках
Информационного бюллетеня мы надеемся рассказать Вам об этом.
Структурная схема программы AuditHelp
(версия 1.05)
Перечень
38 мероприятий
по переоборудованию
зданий с целью
энерго- и
водосбережения
Перечень
мероприятий
по переоборудованию
здания с целью
База данных
по состоянию
строительных
конструкций и
инженерных систем
здания
База данных
измерений
теплового режима
здания
Расчет теплового баланса здания до переоборудования
Выбор типоразмеров оборудования и материалов
энерго- и
водосбережения
Оценка стоимости контракта
Расчет теплового баланса здания после переоборудования
Оценка физической экономии энергии и воды
Тарифы на
энергоресурсы
и воду
Оценка прямой экономии финансовых средств
Оценка срока окупаемости проекта