Строения с нулевым энергопотреблением: поможет ли это преодолеть энергетический кризис

Питання підвищення енергетичної ефективності будівель для України є одним з найбільш критичних з огляду на дефіцит енергоносіїв, який суттєво збільшився через руйнування енергетичних об’єктів в Україні Росією.

Українці втратили багато шансів позбутися залежності в енергетичному секторі через бажання "низьких" тарифів на газ та електроенергію.

Зараз спостерігаємо переломний момент: ті, хто готувалися в попередні роки, житимуть наступної зими в комфорті, теплі і, напевно, зі світлом. Іншим потрібно починати зменшувати залежність своїх будівель від енергоресурсів.

Запровадження нових технологічних рішень, що мінімізуватимуть залежність житлових та громадських будівель від енергоносіїв, стає однією з основних засад виживання країни. Орієнтиром щодо таких технологій можуть бути вимоги до будівель з близьким до нульового енергоспоживанням – NZEB (Nearly-zero energy buildings). Україна стала – принаймні декларативно – на цей шлях.

NZEB-будівлі: що це та перспективи для України

В Україні відсутні стандарти та вимоги до будівель з близьким до нульового енергоспоживання. Проєкт відповідного положення підготувало Міністерство розвитку громад та інфраструктури і, сподіваюся, скоро його затвердить.

Аби зрозуміти, що таке NZEB, можна звернутися до досвіду європейських країн. У кожній з них ці вимоги різні, але основні тенденції такі:

– мінімізація споживання первинної енергії на забезпечення потреб будівель, тобто до уваги братиметься не лише показник енергоспоживання, а й враховуватиметься джерело енергії;

– увага до деталей оболонки будівель для мінімізації потреб енергії на опалення;

– врахування розташування будівлі для максимального використання сонячної інсоляції та затінення;

– використання ефективних інженерних систем, що дозволяють мінімізувати споживання енергії та обмінюватися енергією між різними підсистемами (наприклад, між системами кондиціонування та гарячого водопостачання);

– такі будинки повинні стати частиною розумних мереж і так званими проактивними споживачами енергії.

Порівняння вимог до оболонки будівель у стандартах NZEB європейських країн та в чинних нормативах для всіх будівель в Україні (коефіцієнт теплопередавання, Вт/(м2К)

Як бачимо, за низкою параметрів чинні вимоги в Україні вже перевищують вимоги до NZEB в ЄС. При цьому наразі відсутні вимоги щодо обов'язкового застосування відновлювальних джерел енергії, як у більшості країн.

Кінцеве споживання наших новобудов рідко дотягує до показників найкращих зразків європейських країн, тому нам є куди рухатися в частині фактичного дотримання нормативів під час будівництва та експлуатації таких будівель.

Що заважає

Перш за все – економічні показники. Додаткові витрати на будівництво таких будівель окуповуються через 25 років (для комерційних тарифів на енергоносії).

Ще гірша ситуація для житлових будівель, де тарифи дотуються і для кінцевих споживачів взагалі відсутні економічні стимули (без додаткового субсидіювання) вкладати додаткові кошти для підвищення енергоефективності.

Ситуація поступово змінюється з огляду на підвищення вартості енергоресурсів та вихід на перший план безпекових складових, а саме гарантоване енергопостачання, що набагато легше забезпечити в енергоефективних будівлях.

Будівництво NZEB потребує на 30% більше інвестицій порівняно з чинними стандартами за умови, що вони дотримуються. Попри нижчі витрати на експлуатацію, такий підхід неокупний за чинних тарифів.

За умови зростання тарифів на енергоносії на понад 50% від чинних комерційних тарифів, нове будівництво та реконструкція будівель до рівня NZEB стають рентабельними, а з огляду на тенденції до такого збільшення вже зараз необхідно починати відпрацювання технологій та реалізацію пілотних проєктів.

Це дозволить підготувати необхідну кількість спеціалістів, бо саме дефіцит кваліфікованих спеціалістів є однією з причин, чому побудувати, а потім ефективно експлуатувати дійсно енергоефективний будинок – це дорого.

Більшість технологій, що дозволяють забезпечити низьке енергоспоживання будівлі, уже є на українському ринку та використовуються під час будівництва.

Як правило, це відбувається без комплексного підходу і не забезпечує необхідні показники енергоспоживання. Іншою перепоною є низька кваліфікація персоналу, що не дозволяє використати переваги ефективного обладнання.

Як досягти високих стандартів енергоефективності

Алгоритм для широкого впровадження будівель з близьким до нульового енергоспоживанням має бути таким.

1. Відпрацювання окремих технологій NZEB під час будівництва та реконструкції, особливо тих, що окуповуються за порівняно короткий час. До технологій, що показали свою ефективність та економічну доцільність і можуть бути рекомендовані до широкого застосування, необхідно віднести:

– системи керування мікрокліматом, у першу чергу індивідуальні теплові пункти та системи погодного та погодинного регулювання котлів;

– гібридні сонячні системи для будівель із значним споживанням електроенергії в літній період;

– утеплення стінових конструкцій та конструкцій дахів з дотриманням технологічних карт та мінімізацією містків холоду;

– встановлення віконних конструкцій з підвищеним опором теплопередавання та обов’язково з монтажем, що мінімізує містки холоду та інфільтрацію повітря;

– встановлення систем моніторингу енергоспоживання та контролю за параметрами мікроклімату;

– теплові насоси, передусім для гарячого водопостачання.

Впровадження цих заходів на всіх об’єктах є першим та обов’язковим кроком для досягнення показників NZEB, а в низці випадків – достатнім.

2. Будівництво пілотних будівель, що включають усі елементи та заходи, рекомендовані для будівель NZEB. Такі будівлі будуть використовуватися як навчально-демонстраційні і надалі дозволять підібрати найкращі комбінації заходів з урахуванням показника вартість/ефективність.

Демонстраційні будівлі мають бути різного призначення та в різних регіонах. Мінімальний перелік будівель такий: лікувальний заклад, школа, дитячий навчальний заклад, адмінбудівля або офісний центр, багатоквартирний житловий будинок або гуртожиток, односімейний житловий будинок.

З огляду на велику кількість руйнувань хорошими варіантами були б відбудова чи будівництво принаймні по одному типу будівель за стандартами NZEB.

3. Впровадження навчальних програм у професійних та вищих навчальних закладах. Наразі найслабшим місцем для зведення та реконструкції будівель за стандартами NZEB поряд з порівняно високою вартістю є недостатня кількість спеціалістів, які могли б проєктувати, будувати та експлуатувати такі споруди.

Потрібно розробити та впровадити навчальні програми для:

– проєктантів – з питань вибору оптимальних технічних рішень;

– будівельників – з питань якості виконання робіт та узгодження різних етапів для забезпечення планових показників енергоефективності;

– сервісних компаній – з питань налаштування та ефективного обслуговування інженерних систем;

– мешканців – з питань ефективного використання енергоресурсів у помешканнях та контролю за ефективністю роботи сервісних компаній та будівельників;

– менеджерів проєкту – з питань планування заходів та контролю за їх виконанням з точки зору ефективного енерговикористання.

4. Розробка каталогів типових проєктних рішень, вузлів та систем для будівель з близьким до нульового енергоспоживанням. Реалізація типових проєктів дозволить відпрацювати найефективніші технічні рішення і систематизувати напрацювання для їх використання під час будівництва та реконструкції.

5. Масове будівництво та реконструкція будівель за стандартами NZEB.

Як показує практика європейських країн, виконання перших чотирьох пунктів дозволяє досягнути передумов для масового будівництва високоефективних будівель. Це суттєво здешевлює технології NZEB, дороговизна яких викликана дефіцитом спеціалістів та відсутністю масового виробництва компонентів.

Наразі головне – це схвалення національних стандартів та вимог до будівель з близьким до нульового енергоспоживання та підготовка норм, що дозволять застосовувати ці вимоги, аби вони стали звичними для будівельного ринку.

Важливі вимоги не лише до конструкцій та інженерних систем, які і зараз високі, а й до експлуатації будівель. У тому числі – впровадження системи верифікації відповідності будівлі до NZEB за результатами даних фактичного споживання кожного року або раз на кілька років, що стимулюватиме власників, забудовників та сервісні компанії досягати цілей енергонезалежності будівель, а отже, і країни.