Цифровые технологии помогают снизить затраты на эксплуатацию объекта

Один из общемировых трендов – это sustainability, «устойчивое развитие», которое подразумевает бережное обращение с природными ресурсами, разумное удовлетворение потребностей человека с учетом потребностей будущих поколений. Следование этим принципам становится одним из приоритетов и в строительной отрасли, которая в буквальном смысле формирует окружающую среду и оказывает на нее огромное влияние – на нее, согласно глобальному отчету International Energy Agency (2019), приходится почти 40% выбросов, связанных с энергией и технологическими процессами. 

В 2019 г. был обновлен международный стандарт ИСО по устойчивому развитию в строительном секторе, однако интеграция его принципов на практике – непростая задача (он не обязателен для застройщиков) и подразумевает как общую работу всех заинтересованных сторон, так и внедрение новых технологий. Последнее чаще всего становится главным препятствием, так как, по данным McKinsey, строительство – одна из самых нетехнологичных отраслей производства, вместе с сельским хозяйством занимающая последние места по внедрению цифровых технологий. А действующие СНиПы и своды правил регламентируют только безопасность здания и обеспечение первичных потребностей (например, чтобы был приток свежего воздуха и человек не задохнулся). Устойчивое развитие же базируется на трех китах: экология, экономика и человек. В этой парадигме объект создается для человека с минимальным влиянием на окружающую среду, с учетом экономики (энерго-, водоэффективности, разумному и осознанному потреблению ресурсов, учетом экономической функции данного здания в общей застройке).

Во многом решение проблем строительства в контексте устойчивого развития стало возможным благодаря энергетическому моделированию – Building Energy Modeling (BEM) и конкретно BIM-based Energy Simulations, т. е. энергетическому моделированию здания, основанному на BIM. Технология позволяет построить модель потребления электроэнергии, тепла, холода, газа на одном объекте в течение года. Зная тарифы и прогнозируя их рост, собственник получает возможность рассчитать затраты на энергоресурсы в готовом здании или еще до того, как оно спроектировано и сдано в эксплуатацию, когда определены принципиальные решения для конкретного объекта. То есть сразу после того, как становятся понятны назначение и пожелания застройщика/инвестора, проектировщик сможет загрузить в программу вид отопления, характеристики каркаса здания, основные инженерные решения – ключевые характеристики, которых достаточно,чтобы начать энергетическое моделирование на этапе проектирования. Система учитывает местоположение объекта, его архитектурные особенности, то, как работают инженерные коммуникации и многое другое. В процессе моделирования энергопотребления задаются параметры, включающие нагрузку от людей и оборудования, теплотехнические характеристики конструкций, коэффициент пропускания солнечной энергии, температуру воздуха в зависимости от сезона и т. п., а на выходе девелопер получает оптимальную модель потребления ресурсов с указанием затрат на конкретный объект.

Сравнивая результаты моделирования с данными приборов учета, можно увидеть, потребляет ли объект больше, чем должен. Перерасход происходит из-за проектных ошибок: неверно подобранного оборудования холодоснабжения, неверно оцененных теплопритоков или неэффективной системы вентиляции. В результате владелец объекта может оценить потенциал оптимизации расходуемых ресурсов.

Например, фактические годовые затраты на ресурсы одного административного здания площадью 20 000 кв. м в Петербурге составляли 6 млн руб. в год (введено в эксплуатацию в 2013 г.). В ходе энергетического моделирования было выявлено, что затраты должны составлять 3 млн руб. в год. Разница в потенциальных расходах и реальных возникла потому, что здание неверно эксплуатировалось. В частности, система вентиляции работала круглосуточно на весь офис, хотя часы работы сотрудников – с 8 до 19 часов. Системы оказались не приспособлены для частичной загрузки помещения, когда оставался последний сотрудник или охранник. Также оказалось, что сотрудники зимой открывают окна, когда становится душно, что перегружало и без того некорректно работающую систему отопления. А новое энергооборудование было установлено без учета возможностей существующего – это частая ошибка владельцев. Так, вместо того чтобы отладить имеющиеся системы воздухораспределения, владелец решил установить в этих же помещениях локальные кондиционеры. В итоге предприятие тратило электрическую энергию и на общую систему кондиционирования, и на локальные кондиционеры.

При растущих тарифах ЖКХ, ежегодном увеличении стоимости энергоресурсов, экономической ситуации в стране в целом вопрос энергоэффективности стоит достаточно остро. Сейчас задача отрасли – предлагать такие инженерные решения, чтобы вновь построенные объекты потребляли как можно меньше. Кто платит за ресурсы? В промышленности эти затраты ложатся в себестоимость продукции. В жилых домах платит собственник, но сколько мы будем платить, зависит не от того, как долго мы оставляем кран открытым, а от того, какие инженерные решения заложены в проектной документации.

Еще один пример: энергетическое моделирование на этапе проектирования позволило определить, что производственно-логистический комплекс площадью около 21 500 кв. м в Московской области будет потреблять в год электроэнергии на 25 млн руб. и тепловой энергии на 1,3 млн руб. Владелец объекта был заинтересован не только в снижении затрат на эксплуатацию, но и в повышении экологичности объекта. Для этого в проект внесли энергоэффективные решения по контролю за электричеством и теплом, получили сертификацию по системе Green Zoom. Прежде всего была настроена зависимость системы отопления от погоды, заменено освещение на LED-светильники, добавили и возможность освещать отдельные зоны, а не всю площадь объекта. Все здание в целом прошло «аудит» на теплоотдачу и эффективное потребление воды и воздуха. Энергетическое моделирование после ввода объекта в эксплуатацию подтвердило снижение затрат с 25 млн до 13 млн руб. за электрическую мощность и с 1,3 млн до 1 млн руб. за тепловую мощность. 

Технологии медленно, но верно двигают строительную отрасль в сторону цифровизации и sustainability. Оптимизация энергопотребления – первый, но важный шаг, и современному девелоперу стоит начинать строительство объекта, оценив для начала оптимальное использование зданием ресурсов.