Леонид Адам. И снова о системном подходе, или где взять эффекты

Главный редактор
By Главный редактор Июнь 26, 2019 10:43

Леонид Адам. И снова о системном подходе, или где взять эффекты

Проектирование инженерной инфраструктуры, отвечающее современным требованиям, нацеленное на будущий долгий жизненный цикл зданий и поселений – чем оно специфично, и как к нему перейти?

 

 

 

Леонид АДАМ,
доцент кафедры систем управления энергетикой и промышленными предприятиями ВШЭМ УрФУ, ГИП инженерной инфраструктуры планировочного района «Академический» 2007-2018гг., Екатеринбург

 

14 июня 1992 года, в Рио-де-Жанейро завершилась Конференция Организации Объединённых Наций, на которой была принята Декларация по окружающей среде и развитию.

В конференции, также известной как «саммит Земли», участвовало более 8 тысяч делегатов, а также около 3 тысяч представителей неправительственных международных организаций. Мероприятие проходило под девизом «Наш последний шанс спасти планету».

 

Была принята Декларация по окружающей среде и развитию из 27 пунктов, в которой были провозглашены обязательства государств по основным принципам достижения нашей цивилизацией устойчивого развития и безопасного будущего. В ней прописана идея устойчивого развития — модели движения вперёд, при которой достигается удовлетворение жизненных потребностей нынешнего поколения людей без лишения будущих поколений такой возможности.

Декларация стала одним из основных источников экологического права для большинства стран мира. На данный момент её подписало 178 государств, в том числе и Россия, следствием чего был Указ Президента от 1 апреля 1996 г. о «Концепции перехода Российской Федерации к устойчивому развитию»

Идеология устойчивого развития предполагает потребление природных ресурсов в объемах их способности к восстановлению. Очевидно, что энергоэффективность, энергосбережение, рациональное природопользование ориентированы именно на это. Поэтому современные инженеры должны на самых ранних этапах проектирования находить либо заменители природных ресурсов, либо возможности их регенерации и многократного использования.

Понятно, что в ресурсоизбыточной стране, коей является Россия, на данном этапе это практически исключено по экономическим (в краткосрочном периоде) соображениям, но применять технологии, которые, по сравнению с существующими, в разы сокращают выбросы загрязняющих веществ и, соответственно, снижают расходование невозобновляемых источников энергии, мы просто обязаны.

Мы должны научиться проектировать по принципам устойчивого развития, так как только 1% предварительных затрат в процессе проектирования дает до 70% суммарных затрат объекта в течении его жизненного цикла. У проектировщиков есть поговорка, «все действительно важные ошибки делаются в первый день». Так может чуть больше денег потратить на предпроектные исследования, чем расплачиваться десятилетиями за непродуманные решения?

Сегодня большинство девелоперов направляют колоссальные средства на рекламу того, что придумано десятилетия назад, вместо того, чтоб часть денег потратить на реальные разработки. Системный или интегральный подход к инжинирингу – решающий, на наш взгляд, на современном этапе. Уже упоминалось, что цифровизация, которой мы сейчас озаботились, лишь информационная модель какого- либо процесса. Так кто же отстроит правильный процесс как не инженер, умеющий мыслить системно, в идеологии устойчивого развития?

Маленький пример для наглядности. В 1997г. Компания “Интерфейс” строила фабрику ковровых покрытий в Шанхае. Для одного из ее производственных процессов, для поднятия определенного объема воды на высоту 10 метров требовалось 14 насосов. Оптимизируя проектное решение, инженер Ян Шилхам внес два принципиальных изменения — применить трубы большего диаметра и сначала произвести раскладку труб, а потом установить оборудование (стандартный подход — сначала расставляют оборудование).

 

Из таблицы видно, что небольшой отход от стандартного мышления  дает не только колоссальный экономический эффект на протяжении жизненного цикла объекта, но и снижает капитальные затраты на старте проекта. А задача то стояла лишь сэкономить электроэнергию.

Но вернемся к «Академическому», который уже упоминали в первой статье.

Энергетика умного города: эффективность закладывается на старте

 

Уже говорилось, что система теплоснабжения была запроектирована в системном подходе, но реализация заложенных идей потребовала колоссальных усилий. К примеру, требование убрать центральные теплопункты с организацией ИТП (индивидуальных теплопунктов) в каждом доме потребовало массу совещаний на всех уровнях, включая «верхний» в Москве. Это сейчас, когда все, на примере «Академического», понимают преимущество этой системы, все кажется очевидным. К сожалению, инженеров, мыслящих системно, в России осталось очень мало, приходилось очень долго и упорно все объяснять и обосновывать.

Но даже уже принятые решения, в процессе реализации, где влияние центральной управляющей организации было потеряно, подверглись ревизии с самыми печальными последствиями. Например, требование выполнять разводку трубопроводов горячего водоснабжения из коррозионно-пассивных материалов было реализовано «опытными» инженерами в виде привычных им оцинкованных трубопроводов. В результате эти трубопроводы вышли из строя через 3 года с потерями для УК «Академический», а значит и для жителей района, в десятки, а может и сотни миллионов рублей.

Необходимо отметить крайне важную проблему. Элементы системного проектирования вроде бы и присутствуют. Сначала разрабатываются программы территориального развития территорий, в которых присутствуют схемы различного инженерного сопровождения – схемы тепло-электро-газо- водоснабжения. Но эти схемы никак не соотносятся друг с другом, а ведь необходимые услуги могут быть предоставлены разными видами энергоносителей или разными технологиями.

Более того, в эти схемы объемы энергопотребления закладываются исходя нормативов прошлых десятилетий. Пример: на старте проекта «Академический» предполагалась нагрузка отопления в 2000 Гкал/час. В настоящий момент эта нагрузка оценивается в 800 Гкал/час. А с учетом предполагаемых, но пока не реализованных технологий, о которых разговор пойдет далее, нагрузка может сократиться до 400 Гкал/час. В 5 раз! Но ведь под первоначальную цифру планировались и мощности генерации и транспорта тепловой энергии, дополнительные котлы уже включены в инвестиционную программу теплоснабжающей организации, и мы с вами все это оплачиваем через тарифы.

К вопросу о разработке схем инженерного обеспечения мы еще вернемся, очевидно одно – нагрузки должны определяться от лучших мировых образцов, и системы должны проектироваться с тем же расчетом.

На крупных конференциях по энергоэффективности разработчиков схемы теплоснабжения «Академического» иногда спрашивают – да, у вас одни из лучших показателей по удельному теплопотреблению по России, но в странах с аналогичным климатом, к примеру на севере Канады, показатели получше. Ответ на поверхности – на севере Канады законодательно запрещено строить МКД без рекуперации воздуха! Эта технология использует теплоту уходящего из здания воздуха для подогрева входящего (холодного) воздуха. На здании, где все энергоэффективные технологии уже применены, этот метод позволяет дополнительно сэкономить более 50% тепла.

Но здесь главное даже не энергосбережение. Декларируемое любыми застройщиками жилье бизнес класса, не является даже комфортным. Бизнес-класс подразумевает не только красивый вид из окна и большие площади. Не может быть комфортным жилье при отсутствии свежего и чистого воздуха. В настоящее время мы строим все более теплые дома – термоса, но не считаем, сколько люди теряют здоровья (а страна денег на их лечение) ввиду отсутствия качественного воздуха в квартирах.

В районе «Академический» до половины жалоб новоселов уже не на некачественное строительство, а на духоту (или сквозняки) в квартирах. Открытое окно – сквозняк – простуда. Закрытое окно – астма, аллергия и прочие аналогичные заболевания. Не добавляет здоровья и пересушенный воздух при традиционном отоплении. Увлажнители воздуха очень дороги и мало эффективны, более того, они требуют периодического обслуживания, иначе могут сами стать источником заражения.

Коль мы признаем необходимость энергосбережения, мы не можем не понимать, что без рекуперации воздуха, которая решает одновременно и проблему качественного воздухообмена, к существующим мировым минимальным показателям мы не приблизимся. Сегодня есть попытки, в том же «Академическом», внедрять рекуперацию с определенным удорожанием строительства, но они неэффективны в отсутствии системного подхода.

Объединение систем рекуперации, отопления, очистки и увлажнения воздуха в одну систему в комбинации с новыми организационными решениями, о которых речь пойдет в последующем, решает три задачи – энергоэффективность, здоровье и, скорее всего, снижение затрат на строительство.

Вопрос – почему соответствующие надзорные службы разрешают строительство домов с некачественным воздухообменом? Они могут сделать замеры на доме, который сдают в эксплуатацию, где нет еще жителей и животных, которых так любят наши граждане, не готовится пища. Естественно, в пустом доме претензий к воздухообмену нет.

Не так давно Минстрой России проводил конкурсы на лучшие проекты МКД (многоквартирных домов). В расчет принимались планировочные, архитектурные решения, но про оптимальные инженерные решения, применительно к температурным особенностям нашей необъятной России, речи не шло. И если кондиционер в уже построенную квартиру еще можно как-то пристроить, в очередной раз испортив фасад красивого дома, то вот качественную систему рекуперации сделать уже никак не получится. И если жизненный цикл МКД превышает 50 лет, наши новоселы все эти годы будут переплачивать за коммунальные услуги, дышать несвежим воздухом и опосредовано отравлять атмосферу планеты выбросами ТЭЦ и котельных. Не пора ли сменить подход?

 

Авторская колонка. Леонид АДАМ, доцент кафедры систем управления энергетикой и промышленными предприятиями ВШЭМ УрФУ, ГИП инженерной инфраструктуры планировочного района «Академический» 2007-2018гг., Екатеринбург

Главный редактор
By Главный редактор Июнь 26, 2019 10:43
Добавить комментарий

Нет комментариев

Нет Комментариев!

Вы можете быть первым, кто прокомментирует эту статью.

Написать комментарий
Просмотреть комментарии

Добавить комментарий

Ваш E-mail адрес не будет опубликован.
Обязательные к заполнению поля помечены*

*

code

Свежие Новости

Избранное в Telegram