Методика расчета окупаемости инвестиций по реновации фасадов существующих зданий

Строительство уникальных зданий и сооружений journal homepage: of Unique Buildings and Structures .,.„,.

Вопросы энергосбережения актуальны для экономики любой страны [1-17]. Однако не менее важными являются вопросы окупаемости вложенных в энергосбережение средств, что обуславливает их экономическую эффективность [18-20].

Чем выше уровень тепловой защиты наружных ограждающих конструкций (стен, окон, покрытий и т.п.), тем меньшими оказываются потери тепла через них и тем меньше требуется подводить к зданию тепловой энергии для компенсации теплопотерь. Таким образом, повысив уровень тепловой защиты (теплоизоляции) наружных ограждающих конструкций можно добиться сокращения потерь тепловой энергии и как следствие, уменьшить затраты на эксплуатацию здания (уменьшить коммунальные платежи на отопление для зданий, оборудованных общедомовыми или индивидуальными счетчиками тепловой энергии). На этом принципе основан один из путей энергосбережения и повышения энергетической эффективности существующих зданий.

Большинство эксплуатируемых на территории Российской Федерации жилых объектов не соответствуют нормативным требованиям по уровню тепловой защиты ограждающих конструкций [21]. С 2000 года введением изменений №3 в СНиП II-3-79* [22] и последующим утверждением на основании этих изменений СНиП 23-02-2003 [23] требования к уровню тепловой защиты ограждающих конструкций зданий значительно возросли. Это означает, что все здания постройки до 2000-го года не удовлетворяют современным требованиям к уровню тепловой защиты, т.е. они морально устарели и требуют реконструкции (утепления фасадов и кровли, замены наружных входных дверей и светопрозрачных ограждающих конструкций на более энергоэффективные).

Цель исследования

Целью настоящей работы является расчет сроков окупаемости энергосберегающих мероприятий, направленных на повышение уровня тепловой защиты фасадов (наружных стеновых конструкций) эксплуатируемых зданий, построенных и введенных в эксплуатацию до 2000-го года.

Срок окупаемости энергосберегающих мероприятий, направленных на повышение уровня тепловой защиты наружных ограждающих конструкций, рассчитан для двух расчетных случаев:

• -    простая окупаемость;

• -    сложная окупаемость с учетом роста тарифов на тепловую энергию.

При расчете простой окупаемости не учитываются:

• -  дисконтирование;

• -  инфляция;

• -    проценты по кредиту (в случае использования заемных средств на проведение мероприятий по утеплению наружных стен здания);

• -    рост тарифов на тепловую энергию.

Применительно для данной модели будем считать, что норма дисконтирования соответствует инфляции, и они покрывают друг друга в полной мере за рассматриваемый промежуток времени. Будем считать также, что для утепления фасадов не используются заемные средства (кредиты). В случае с многоквартирным жилым зданием для утепления фасадов используются средства, накопленные жильцами на капитальный ремонт, в случае с владельцами жилого одноквартирного дома – личные средства домовладельца. Тем самым, мы получаем приближенную модель, которую впоследствии можем усложнять введением соответствующих коэффициентов или функциональных зависимостей.

При расчете сложной окупаемости будем учитывать рост тарифов на тепловую энергию. Примем следующие параметры динамики роста тарифов (в год): 5, 10 и 15 %.

Объекты исследования

В качестве объектов исследования приняты:

• -    многоквартирное панельное жилое здание;

• -    одноквартирный жилой дом с наружными стенами из пустотного керамического кирпича плотностью 1400 кг/м³ на цементно-песчаном растворе.

Исходные данные для расчета

В качестве исходных климатических данных для проектирования выбраны:

• -    применительно для жилого многоквартирного здания – климатические условия города Санкт-Петербурга;

• -    применительно для жилого одноквартирного дома – климатические условия Ленинградской области (для расчета приняты климатические параметры п.г.т. Свирица).

Расчетные климатические и теплоэнергетические параметры здания для климатических условий города Санкт-Петербурга приняты по СП 131.13330 [24] и представлены в таблице 1.

Таблица 1. Расчетные климатические условия для жилых зданий, расположенных в Санкт-Петербурге

Показатель	Обозначение параметра	Единица измерения	Расчетное значение
Расчетная температура наружного воздуха	t н	°C	- 24
Средняя температура наружного воздуха за отопительный период	t от	°C	- 1,3
Продолжительность отопительного периода	z от	сут/год	213
Градусо-сутки отопительного периода	ГСОП	°C·сут/год	4537
Расчетная температура внутреннего воздуха	t в	°C	20

Расчетные климатические и теплоэнергетические параметры для населенных пунктов, расположенных на территории Ленинградской области, приняты согласно СП 131.13330 [24] и представлены в таблице 2.

Геометрические характеристики фасадов рассматриваемых зданий не представлены в связи с тем, что в работе рассчитываются эксплуатационные потери тепловой энергии и капитальные затраты по дополнительному утеплению, приведенные к 1 м2 наружных фасадов.

Исходя из данных, представленных в таблицах 1 и 2, рассчитывается базовое значение требуемого сопротивления теплопередаче наружных ограждающих конструкций R ^тр . Значение R ^тр (см. примечание к таблице 3 СП 50.13330 [1]) рассчитывается по формуле:

R тр ₌ a ∙ГСОП+ b , (1)

где ГСОП – градусо-сутки отопительного периода (см. данные таблиц 1 и 2);

a , b – коэффициенты, значения которых следует принимать по данным табл. 3 СП 50.13330 [21] для соответствующих групп зданий; для наружных стен жилых зданий a = 0,00035, b = 1,4.

Таблица 2. Расчетные условия для жилых зданий, расположенных на территории Ленинградской области

Показатель	Обозначение параметра	Единица измерения	Расчетное значение
Расчетная температура наружного воздуха	t н	°C	- 29
Средняя температура наружного воздуха за отопительный период	t от	°C	- 2,9
Продолжительность отопительного периода	z от	сут/год	228
Градусо-сутки отопительного периода	ГСОП	°C· сут/год	5221
Расчетная температура внутреннего воздуха	t в	°C	20

На основании полученных исходных данных рассчитаем по формуле (1) базовые значения требуемых сопротивлений теплопередаче для двух рассматриваемых вариантов зданий.

Получим:

• -    для наружных стен многоквартирного жилого здания, расположенного в г. Санкт-Петербурге:

R тр ₌ a ∙ГСОП+ b =0,0035∙4537+1,4=2,99 (м² ∙ ℃/Вт);

• -    для наружных стен жилого одноквартирного дома, расположенного на территории Ленинградской области:

R тр ₌ a ∙ГСОП+ b =0,0035∙5221+1,4=3,23 (м² ∙ ℃/Вт).

В качестве материала для наружного утепления стен зданий примем плиты из минеральной (каменной) ваты на синтетическом связующем марки ТЕХНОФАС (производитель: ООО «Завод ТЕХНО», г. Рязань, филиал ООО «Завод ТЕХНО», Республика Татарстан, г. Заинск). Характеристики плит марки ТЕХНОФАС представлены в таблице 3.

Плиты ТЕХНОФАС предназначены для применения в качестве теплоизоляционного слоя в фасадных системах с тонким штукатурным слоем при новом, строительстве, реконструкции, капитальном и текущем ремонте зданий и сооружений различного назначения (см. Приложение к ТС от 21 мая 2012 г. № 3655-12).

Таблица 3. Характеристики плит из минеральной (каменной) ваты на синтетическом связующем марки ТЕХНОФАС

Наименование параметра	Численное значение
Плотность, кг/м3	145±14
Теплопроводность ^25, Вт/(м·К), не более	0,038
Расчетная теплопроводность для условий эксплуатации АЛ А , Вт/(м·К), не более	0,040
Расчетная теплопроводность для условий эксплуатации БЛ Б , Вт/(м·К), не более	0,042
Паропроницаемость, мг/(м·ч·Па), не менее	0,3
Прочность на сжатие при 10 %-ной деформации, кПа, не менее	45
Водопоглощение при кратковременном и частичном погружении, кг/м2, не более	1,0

Методика расчета

Методика расчета эксплуатационных затрат

Рассмотрим вариант утепления наружных стен здания, построенного в Санкт-Петербурге до 2000 года. Примем, что сопротивление теплопередаче наружных стен соответствует требованиям, принятым до 2000 года, и составляет в среднем R ^исх =1,0 м²·ºС/Вт. Для расчета теплопотерь через наружные ограждающие конструкции зданий удобно пользоваться величиной, обратной приведенному сопротивлению теплопередаче, которая в международных стандартах называется коэффициентом теплопередачи ограждающих конструкций зданий и обозначается литерой U . Значение коэффициента теплопередачи рассчитывается по формуле:

U =   .                                                       (2)

Удобство введения коэффициента теплопередачи определяется удобством его размерности: Вт/(м2·ºС). Т.е. эта величина показывает, сколько Вт тепловой энергии проходит через наружную стену площадью 1 м2 при разности внутренней и наружной температур с разных сторон ограждающей конструкции 1 ºС. Это значит, что при и =1/ Rq= 1 / 1,0 м2·ºС/Вт = 1 Вт/(м2·ºС) через стену площадью 1 м2 и разности температур с разных ее сторон 1 ºС мощность теплового излучения составляет 1 Вт, а при разности 20 ºС будет составлять 20 Вт и т.д. Для расчета количества тепловой энергии (кВт·ч), проходящей через 1 м2 наружной стены эту величину (и) нужно умножить на число часов отопительного периода и среднюю за отопительный период разность температур. Эти данные для каждого климатического района определены в СП 131.13330 [24]. Для примера рассмотрим пример для Санкт-Петербурга с учетом того, что мы рассматриваем жилое здание. Получим, что суммарные потери тепловой энергии через 1 м2 наружной стены при величине коэффициента теплопередачи и =1,0 Вт/(м2·ºС):

Q кВт∙ч =

£ ∙( t в^-tот)∙ от∙ 24

где t _в – температура внутреннего воздуха в помещениях жилого здания, принимаемая по ГОСТ 30494 [25] равной 20 ºС;

t _от – средняя за отопительный период температура наружного воздуха, принимаемая для климатических условий Санкт-Петербурга по СП 131.13330 [24] равной -1,8 ºС (см. данные таблицы 1), для населенных пунктов, расположенных на территории Ленинградской области -2,9 ºС (см. данные таблицы 2);

z _от – количество суток отопительного периода, принимаемой для жилых зданий, расположенных в Санкт-Петербурге равным 213 суток (таблица 1), для населенных пунктов, расположенных на территории Ленинградской области – 228 суток (таблица 2);

• 24 – количество часов в сутках;

1000 – переводной коэффициент мощности теплового потока из Вт в кВт.

Таким образом, используя формулу (3) мы можем рассчитать средние за отопительный период потери тепловой энергии через 1 м2, выраженные в кВт·ч. Эту же величину можно выразить в гигакалориях (Гкал), если разделить выражение (3) на 1163, т.к. 1 Гкал=1162,(7) кВт·ч. Расчетом потерь тепловой энергии в Гкал удобнее пользоваться по той причине, что стоимость тепловой энергии для потребителей, так называемый тариф на тепловую энергию, рассчитывается в руб/Гкал. Тогда формула (3) может быть записана в виде:

Q Гкал =

£ ∙( t в^-tот)∙ от∙ 24

1000∙1163

Здесь обозначения те же, что и в формуле (3), 1163 – переводной коэффициент из кВт·ч в Гкал.

Если отопление здание производится электричеством, то удобнее пользоваться формулой (3), если централизованным отоплением – формулой (4).

Отметим, что выражение ( t в - t от )∙ z _от , в формулах (3) и (4) в СП 50.13330 [21] обозначает градусо-сутки отопительного периода (сокращенно - ГСОП). Для жилых зданий, расположенных в Санкт-Петербурге величина ГСОП составляет 4537 ºС·сут (таблица 1), для домов, расположенных на территории Ленинградской области – 5221 ºС·сут (таблица 2). Таким образом, формулы (3) и (4) можно привести к более удобному виду:

и ∙ГСОП∙ 24

Q _кВт∙ч =        =0,024∙ и ∙ ГСОП;

Л — ^u ∙ГСОП∙ 24 _ 0 , 024 ∙ U ∙ГСОП

^V Гкал ⁼      ∙      ^{=             .}

Тогда для расчета стоимости эксплуатационных затрат (Э) через 1 м2 площади стены за один отопительный период выражение в формуле (6) необходимо умножить на стоимость тепловой или электрической энергии (в зависимости от принятой в здании системы отопления и используемых для отопления источников энергоснабжения).

Следовательно, эксплуатационные затраты (Э) можно рассчитать по формуле:

Э= Q ∙с т ,                                                 (7)

где Q - суммарные потери тепловой энергии через 1 м² наружной стены рассматриваемого здания, рассчитываемые для зданий, отапливаемых централизованно (от городской ТЭЦ) по формуле (6), для зданий, отапливаемых электрическими нагревателями – по формуле (5);

с _т - величина тарифа, принимаемая в:

• -    руб/Гкал – при централизованном отоплении от городской ТЭЦ;

• -    руб/кВт·ч – при электрическом теплоснабжении.

Перейдем непосредственно к оценке экономической эффективности дополнительного утепления и расчету сроков окупаемости дополнительного утепления наружных стен существующих зданий. Для этого воспользуемся методом приведенных затрат.

Методика расчета сроков окупаемости энергосберегающих мероприятий по дополнительному утеплению фасадов

Применим для расчета сроков окупаемости утепления наружных стен рассматриваемого, типового для Санкт-Петербурга, здания метод приведенных затрат.

Положим, что

П! =К! +Э! ∙Τ;

П2 =К2 +Э2 ∙Τ,                                             (9)

где П 1 , П 2 – затраты на капитализацию и эксплуатацию наружных стен, приведенные к 1 м² площади, руб/ м²;

К 1 – капитальные затраты на возведение 1 м² наружной стены (с учетом того, что мы рассматриваем существующее здание, К 1 =0), руб/м²;

К 2 – капитальные затраты на дополнительное утепление, руб/м²;

Э 1 – эксплуатационные затраты, учитывающие потери тепловой энергии через 1 м² наружной стены за один отопительный сезон до проведения утепления, руб/м²·год;

Э 2 – эксплуатационные затраты, учитывающие потери тепловой энергии через 1 м² наружной стены за один отопительный сезон после утепления стен, руб/м²·год;

Т – время, исчисляемое в годах.

Условием окупаемости для принятой модели будет равенство приведенных затрат П 1 и П 2 , т.е.

П1 =П2 ,                                                 (10)

С учетом уравнений (8), (9) уравнение (10) можно записать в виде:

К ! +Э ! ∙Τ=К₂ +Э₂ ∙Τ.                                    (11)

Или с учетом того, что К 1 =0:

Э1∙Τ=К2 +Э2 ∙Τ.

Тогда из уравнения (12) можно получить следующую формулу для расчета срока простой окупаемости:

К      ^ΔК

Э Э     ΔЭ, где ∆К – разность капитальных затрат, приведенных к 1 м2 наружной стены (с учетом того, что в рассматриваемом примере К1=0: ∆К=К2-К1=К2);

∆Э – разность потерь тепловой энергии через 1 м² наружной стены до проведения мероприятий по утеплению стен (Э 1 ) и после утепления (Э 2 ).

С учетом полученных ранее выражений (5) и (6) ∆Э можно определить по формуле:

ΔЭ=Э1-Э 2 =   ∙с _т - q₂ ∙с _т =

о,024∙ [7i∙ГСОП

О , 024 ∙ ^2 ∙ГСОП                        О , 024 ∙ГСОП

∙с т       1163 ∙с _т =(   -   ⁾    1163 ∙с т .

Расчет простой окупаемости

Расчет для многоквартирного жилого здания, расположенного в г. Санкт-Петербурге

Рассмотрим следующую модель.

Существующее здание постройки до 2000 года, расположенное в г. Санкт-Петербурге. Примем, что приведенное сопротивление теплопередаче наружных стен RИсх соответствует требованиям СНиП II-3-79* [22] и составляет 1,0 м²·ºС/Вт (что соответствует санитарно-гигиеническим требованиям применительно для климатических условий Санкт-Петербурга). Соответственно, коэффициент теплопередачи наружных стен: U =1,0 Вт/(м²·ºС). Количество градусо-суток отопительного периода (ГСОП) для жилых зданий в Санкт-Петербурге, как показано в таблице 1, составляет 4537 ºС·сут. Отопление – централизованное (от городской ТЭЦ), стоимость тепловой энергии с т – 1351,25 руб/Гкал с учетом НДС (Распоряжение Комитета по тарифам Санкт-Петербурга от 20.12.2012 г. № 589-р). Требуется утеплить наружные стены здания до соответствия уровня их тепловой защиты нормативным требованиям (2,99 м²·ºС/Вт по СП 50.13330 [21]) и рассчитать срок окупаемости мероприятий по дополнительному утеплению. В качестве утеплителя примем минераловатный марки ТЕХНОФАС, с последующим оштукатуриванием стены по слою утеплителя.

Рассчитаем требуемую толщину утеплителя 6_тр , м. Для этого воспользуемся следующей формулой:

⁶тр=(R о     R исх ) • ^-

где R^тр - требуемое (базовое) значение приведенного сопротивления теплопередаче наружных стен здания, м²·ºС/Вт;

RИсх - исходное (фактическое) значение приведенного сопротивления теплопередаче наружных стен здания до проведения мероприятий по их дополнительному утеплению, м²·ºС/Вт;

Л _ут – теплопроводность утеплителя, Вт/ м·ºС; принимается для условий эксплуатации Б ( λ Б );

г – коэффициент теплотехнической однородности дополнительного слоя утеплителя.

В формуле (15) не учтено термическое сопротивление штукатурного слоя ввиду его малости по сравнению с термическим сопротивлением слоя утеплителя.

Рисунок 1. Схематичное изображение рассматриваемой конструкции наружной стены многоквартирного панельного здания

Примем для минераловатного утеплителя марки ТЕХНОФАС коэффициент теплопроводности в условиях эксплуатации Б (λБ),    равным 0,042 Вт/(м·ºС), а коэффициент теплотехнической однородности г равным 0,87 (при количестве дюбелей диаметром 6 мм на 1 м2 площади стены в количестве 4 штук).

Требуемое (базовое) значение сопротивления теплопередаче для наружных стен жилых зданий применительно к климатическим условиям Санкт-Петербурга (ГСОП = 4537 ºС·сут) R^тр составляет 2,99

м²·ºС/Вт. Значению сопротивления теплопередаче 2,99 м²·ºС/Вт соответствует коэффициент теплопередачи U = 0,335 Вт/ м²·ºС. Предположим, что фактическое значение приведенного сопротивления теплопередаче R исх подтверждено теплотехническими измерениями и составляет 1,0 м²·ºС/Вт.

Тогда требуемое значение толщины слоя утеплителя 6_тр составит:

^тр     исх   Л ут                   0,042

6тр=(R о     Rисх) •    = ⁽2,9⁹   1,0) • л оу ^ 0,1 ^(м).

,

Соответственно для дальнейших экономических расчетов примем, что требуемая толщина утеплителя составляет 100 мм. Схематичное изображение рассматриваемой стеновой конструкции представлено на рисунке 1.

Подставим в формулу (14) исходные данные для расчета и рассчитаем для рассматриваемого примера разность эксплуатационных затрат (потерь тепловой энергии через 1 м2 в течение одного отопительного периода) наружной стены здания до и после утепления. Получим:

ΔЭ=( Ui

-

0,024 ∙ ГСОП и.)∙ , 1163    ∙ст

(1-0,335) ∙0,024∙4537∙1351,25≈84,1 (руб).

1163                  м

Капитальные затраты на дополнительное утепление наружной стены существующего панельного здания ∆К, рассчитанные согласно ТЕР 26-01-045-03, составляют 1662,6 руб/м2.

Подставим значения ∆К и ∆Э в формулу (14). Получим срок простой окупаемости утепления наружной стены существующего здания при толщине утеплителя 100 мм (рисунок 1):

ΔК

ΔЭ

1662,6

84,1

19,8 (лет).

Отметим, что срок окупаемости Т=19,8 лет получен без учета роста тарифов на тепловую энергию.

По этой причине, полученное значение срока окупаемости 19,8 лет можно рассматривать только как оценочную величину.

Примечание – выполненный выше расчет справедлив при условии наличия в многоквартирном жилом здании автоматизированного теплового пункта (АИТП) с автоматическим регулированием параметров теплоносителя.

Следует отметить, что при большей толщине утеплителя (> 100 мм), срок простой окупаемости будет уменьшаться (составит менее 19,8 лет), т.к. капитальные затраты будут увеличиваться незначительно по сравнению с уменьшением эксплуатационных затрат. Связано это с тем, что основные расходы в структуре капитальных затрат составляют расходы по нанесению штукатурного слоя, которые останутся неизменными для любой толщины утеплителя.

Расчет для жилого одноквартирного дома, расположенного на территории Ленинградской области

Рассмотрим аналогичную модель применительно для частного одноквартирного жилого дома, построенного из керамического пустотного кирпича плотностью 1400 кг/м3 на цементно-песчаном растворе толщиной 510 мм (2 кирпича) с приведенным сопротивлением теплопередаче Rисх = 0,95 м2·ºС/Вт, что соответствует коэффициенту теплопередачи U =   1,05 Вт/(м2·ºС). Требуемое сопротивление теплопередаче Rтр для жилого дома, расположенного на территории Ленинградской области составляет    3,23    м2·ºС/Вт,    что    соответствует коэффициенту теплопередачи наружной стены U = 0,31 Вт/(м2·ºС). Коэффициент теплотехнической однородности г для кладки из керамического пустотного кирпича примем равным 0,85.

Рассчитаем по формуле (15) требуемую толщину утеплителя. Получим:

тр          Л ут                    0,042

б тр =( R  ^- R ^исх ) ∙   =(3,23-0,95) ∙      = 0,113

,

≈ 0,12 (м).

Соответственно для дальнейших экономических расчетов примем, что требуемая толщина утеплителя составляет 120 мм. Схематичное изображение рассматриваемой стеновой конструкции представлено на рисунке 2.

Количество градусо-суток отопительного периода (ГСОП) для жилых домов, расположенных на территории

Рисунок 2. Схематичное изображение рассматриваемой конструкции наружной стены одноквартирного жилого кирпичного дома

Ленинградской области, составляет 5221 ºС·сут (см. данные табл. 2). Отопление – индивидуальное, электрическое. В соответствии с приказом Комитета по тарифам и ценовой политике Ленинградской области N 167-п от 29 ноября 2012 г. стоимость электрической энергии для городского населения составляет 3,14 руб/кВт·ч, для сельского населения – 2,20 руб/кВт·ч.

Тогда для городского населения сокращение эксплуатационных затрат (потерь тепловой энергии через 1 м2 в течение одного отопительного периода) после утепления наружных стен составит:

ΔЭ=( U1 - U1 ) ∙^{0,024∙ГСОП}∙с т =(1,05-0,31) ∙0,024∙5221∙3,14≈291,2

руб м2

Для населения, проживающего в сельской местности (2,20 руб/кВт·ч), уменьшение эксплуатационных затрат составит:

ΔЭ=( U1 - U1 ) ∙^{0,024∙ГСОП}∙с т =(1,05-0,31) ∙0,024∙5221∙2,20≈204,0

руб м2

Капитальные затраты на дополнительное утепление наружной стены существующего кирпичного дома изделиями ТЕХНОФАС толщиной 120 мм с последующим нанесением тонкого штукатурного покрытия ∆К составляют 2038,5 руб/м2 (согласно ТЕР 26-01-045-03).

Тогда срок простой окупаемости мероприятий по дополнительному утеплению наружных стен жилого одноквартирного дома, выполненных из керамического пустотного кирпича плотностью 1400 кг/м3 на цементно-песчаном растворе толщиной 510 мм составит:

-

для городского населения Ленинградской области:

ΔК

T = —

=ΔЭ

2038,5

291,2=7 (лет).

-

для сельского населения:

ΔК

2038,5

204,0=10 (лет).

T = —

=ΔЭ

Расчет окупаемости дополнительного утепления фасадов с учетом роста тарифов на тепловую энергию

Тарифы на тепловую энергию в России возрастают с каждым годом. Это приводит к увеличению затрат на эксплуатацию зданий. В таблице 4 представлена динамика роста тарифов на тепловую энергию в Санкт-Петербурге за период с 2006-го по 2011-й годы.

Таблица 4. Динамика роста тарифов на тепловую энергию в Санкт-Петербурге с 2006 по 2011 годы при централизованном отоплении зданий

Год	Величина тарифа, руб/Гкал (вкл. НДС)	Основание
2006	500,40	Распоряжение Региональной энергетической комиссии Правительства Санкт-Петербурга от 16 ноября 2005 г. N 100-р
2007	575,46	Распоряжение Комитета по тарифам Правительства Санкт-Петербурга от 15 ноября 2006 г. N 123-р
2008	650,00	Распоряжение Комитета по тарифам Правительства Санкт-Петербурга от 31 октября 2007 г. N 139-р
2009	795,73	Распоряжение Комитета по тарифам Правительства Санкт-Петербурга от 19 ноября 2008 г. N 141-р
2010	931,00	Распоряжение Комитета по тарифам Правительства Санкт-Петербурга от 14 декабря 2009 г. N 199-р
2011	1050,00	Распоряжение Комитета по тарифам Правительства Санкт-Петербурга от 13 декабря 2010 г. N 334-р

В таблице 5 представлена динамика роста тарифов для населения г. Санкт-Петербурга, -повышение стоимости тепловой энергии за год (в процентах) по отношению к предыдущему году.

Таблица 5. Динамика повышения стоимости тепловой энергии (в относительном выражении)

Годы (с…по)	Прирост стоимости тепловой энергии по отношению к предыдущему году, %
с 2006 по 2007 г.г.	+ 15,0
с 2007 по 2008 г.г.	+ 13,0
с 2008 по 2009 г.г.	+ 22,4
с 2009 по 2010 г.г.	+ 17,0
с 2010 по 2011 г.г.	+ 12,8
В среднем за один год (Δс т )	+ 16,0

Таким образом, за рассматриваемый период времени (с 2006 по 2011 г.г.) средняя величина относительного роста тарифов на тепловую энергию в год Δст составила 16 %. Если принять эту величину в качестве базовой для прогнозирования стоимости тепловой энергии на последующие годы, то из представленной схемы следует, что каждые 5 лет тарифы на тепло должны возрастать в 2,1 раза (1,165). Это же означает, что если эта динамика сохранится и далее, то через 10 лет они могут вырасти по геометрической прогрессии в 4,4 раза (1,1610) и т.д. По крайне мере, до сих пор, как свидетельствуют данные, представленные в таблице 4, так и происходит (1050,0 руб/Гкал (2011 год) / 500,4 руб/Гкал (2006 год) =2,1).

Правительство Российской Федерации планирует снизить рост тарифов ЖКХ. Но как это будет происходить на практике пока неизвестно, поэтому рассмотрим три возможных сценария:

• -  среднегодовой рост тарифов на тепловую и электрическую энергию 5 %;

• -  среднегодовой рост тарифов на тепловую и электрическую энергию 10 %;

• -  среднегодовой рост тарифов на тепловую и электрическую энергию 15 %.

Результаты расчета представлены в таблицах 6-14 (Приложение 1).

Заключение

В работе представлена методика расчета сроков простой окупаемости и окупаемости с учетом роста тарифов на тепловую энергию энергосберегающих мероприятий, направленных на дополнительное утепление фасадов двух типов рассматриваемых зданий:

• -    жилого многоквартирного панельного здания, расположенного на территории Санкт-Петербурга с централизованным отоплением от городской ТЭЦ;

• -    жилого одноквартирного каменного дома, расположенного на территории Ленинградской области, с индивидуальным электрическим отоплением.

В качестве материала для утепления фасадов приняты плиты из минеральной (каменной) ваты на синтетическом связующем марки ТЕХНОФАС с расчетной теплопроводностью λ Б = 0,042 Вт/(м·К). Конструктивное решение – дополнительное утепление фасадов существующих зданий с тонким штукатурным слоем поверх слоя утеплителя (плит ТЕХНОФАС).

Для одноквартирного жилого дома расчеты выполнены применительно для двух типов населения:

• -  городского;

• -  сельского.

Толщина уровня теплоизоляции была выбрана исходя из условия обеспечения требуемого уровня тепловой защиты наружных стен зданий (согласно нормативным требованиям свода правил СП 50.13330 [21]):

• -  2,99 м²∙ºС/Вт – для наружных стен зданий применительно для климатических условий Санкт-

• Петербурга;

• -  3,23 м²∙ºС/Вт – для наружных стен зданий применительно для климатических условий

населенных пунктов, расположенных на территории Ленинградской области.

Получены следующие результаты.

Простая окупаемость

Срок простой окупаемости дополнительного утепления фасадов существующих зданий составил: - для многоквартирного жилого панельного здания – не более 20 лет;

• -    для одноквартирного жилого каменного дома, расположенного в городской местности на территории Ленинградской области – не более 7 лет;

• -    для одноквартирного жилого каменного дома, расположенного в сельской местности на территории Ленинградской области – не более 10 лет.

Окупаемость с учетом роста тарифов на тепловую энергию

Окупаемость дополнительного утепления фасадов с учетом роста тарифов на тепловую энергию применительно для жилого многоквартирного панельного здания, расположенного в Санкт-Петербурге, составит:

• -    при росте тарифов 5 % в год – не более 14 лет;

• -  при росте тарифов 10 % в год – не более 12 лет;

• -  при росте тарифов 15 % в год – не более 10 лет.

Окупаемость дополнительного утепления фасадов с учетом роста тарифов на тепловую энергию применительно для жилого одноквартирного каменного здания, расположенного в городской местности на территории Ленинградской области (для городского населения), составит:

• -    при росте тарифов 5 % в год – не более 7 лет;

• -  при росте тарифов 10 % в год – не более 6 лет;

• -  при росте тарифов 15 % в год – не более 5 лет.

Окупаемость дополнительного утепления фасадов с учетом роста тарифов на тепловую энергию применительно для жилого одноквартирного каменного здания, расположенного в сельской местности на территории Ленинградской области (для сельского населения), составит:

• -    при росте тарифов 5 % в год – не более 8 лет;

• -  при росте тарифов 10 % в год – не более 7 лет;

• -  при росте тарифов 15 % в год – не более 6 лет.

Полученные результаты периода окупаемости вложенных средств в дополнительное утепление фасадов следует сопоставить с прогнозируемой долговечностью (эксплуатационным сроком службы) принятого конструктивного решения [26-31]. Если период окупаемости окажется меньше прогнозируемого срока службы конструктивного решения, такое решение следует признать экономически целесообразным.

Construction of Unique Buildings and Structures, 2014, №2 (17)

Приложение 1

Расчет окупаемости дополнительного утепления фасадов многоквартирного панельного жилого здания

Таблица 6. Среднегодовой рост тарифов на тепловую и электрическую энергию 5 %

		Финансовые показатели, руб
		по годам
		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20
Затраты на утепление 1 кв. м. фасада		-1662,6
Экономия тепловой энергии		84,10	88,31	92,72	97,36	102,22	107,34	112,70	118,34	124,25	130,47	136,99	143,84	151,03	158,58	166,51	174,84	183,58	192,76	202,40	212,52
Баланс с накоплением		-1578,5	-1490,20	-1397,47	-1300,12	-1197,89	-1090,56	-977,86	-859,52	-735,27	-604,80	-467,81	-323,97	-172,94	-14,36	152,16	327,00	510,57	703,33	905,73	1118,25

Рисунок 3. Экономический эффект в денежном выражении при росте тарифов на 5%

Горшков А.С., Рымкевич П.П., Немова Д.В., Ватин Н.И. Методика расчета окупаемости инвестиций по реновации фасадов существующих зданий.

Gorshkov A.S., Rymkevich P.P., Nemova D.V., Vatin N.I. Method of calculating the payback period of investment for renovation of building facades. ©

Construction of Unique Buildings and Structures, 2014, №2 (17)

Таблица 7. Среднегодовой рост тарифов на тепловую и электрическую энергию 10 %

		Финансовые показатели, руб
		по годам
		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20
Затраты на утепление 1 кв. м. фасада		-1662,6
Экономия тепловой энергии		84,10	92,51	101,76	111,94	123,13	135,44	148,99	163,89	180,28	198,30	218,13	239,95	263,94	290,34	319,37	351,31	386,44	425,08	467,59	514,35
Баланс с накоплением		-1578,5	-1485,99	-1384,23	-1272,29	-1149,16	-1013,72	-864,73	-700,84	-520,57	-322,26	-104,13	135,82	399,76	690,10	1009,47	1360,77	1747,21	2172,29	2639,88	3154,23

Экономический эффект, руб

Экономия тепловой энергии

Затраты на утепление 1 кв. м. фасада

Баланс с накоплением

Срок окупаемости утепления фасада при росте тарифов 10% не более 12 лет

Рисунок 4. Экономический эффект в денежном выражении при росте тарифов на 10 %

Горшков А.С., Рымкевич П.П., Немова Д.В., Ватин Н.И. Методика расчета окупаемости инвестиций по реновации фасадов существующих зданий.

Gorshkov A.S., Rymkevich P.P., Nemova D.V., Vatin N.I. Method of calculating the payback period of investment for renovation of building facades. ©

Construction of Unique Buildings and Structures, 2014, №2 (17)

Таблица 8. Среднегодовой рост тарифов на тепловую и электрическую энергию 15 %

		Финансовые показатели, руб
		по годам
		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20
Затраты на утепление 1 кв. м. фасада		-1662,6
Экономия тепловой энергии		84,10	96,72	111,22	127,91	147,09	169,16	194,53	223,71	257,26	295,85	340,23	391,27	449,96	517,45	595,07	684,33	786,98	905,02	1040,78	1196,89
Баланс с накоплением		-1578,5	-1481,79	-1370,56	-1242,66	-1095,57	-926,41	-731,88	-508,17	-250,91	44,94	385,17	776,44	1226,40	1743,85	2338,91	3023,24	3810,22	4715,24	5756,01	6952,91

Экономический эффект, руб

Экономия тепловой энергии

Затраты на утепление 1 кв. м. фасада

Баланс с накоплением

Срок окупаемости утепления фасада при росте тарифов 15 % не более 10 лет

Рисунок 5. Экономический эффект в денежном выражении при росте тарифов на 15%

Горшков А.С., Рымкевич П.П., Немова Д.В., Ватин Н.И. Методика расчета окупаемости инвестиций по реновации фасадов существующих зданий.

Gorshkov A.S., Rymkevich P.P., Nemova D.V., Vatin N.I. Method of calculating the payback period of investment for renovation of building facades. ©

Расчет окупаемости дополнительного утепления фасадов одноквартирного жилого каменного дома (для городского населения)

Таблица 9. Среднегодовой рост тарифов на тепловую и электрическую энергию 5 %

		Финансовые показатели, руб
		по годам
		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20
Затраты на утепление 1 кв. м. фасада		-2038,5
Экономия тепловой энергии		291,20	305,76	321,05	337,10	353,96	371,65	390,24	409,75	430,24	451,75	474,33	498,05	522,95	549,10	576,56	605,38	635,65	667,44	700,81	735,85
Баланс с накоплением		-1747,3	-1441,54	-1120,49	-783,39	-429,44	-57,78	332,45	742,20	1172,44	1624,18	2098,52	2596,57	3119,52	3668,62	4245,18	4850,56	5486,21	6153,65	6854,46	7590,31

Рисунок 6. Экономический эффект в денежном выражении при росте тарифов на 5%

Горшков А.С., Рымкевич П.П., Немова Д.В., Ватин Н.И. Методика расчета окупаемости инвестиций по реновации фасадов существующих зданий.

Gorshkov A.S., Rymkevich P.P., Nemova D.V., Vatin N.I. Method of calculating the payback period of investment for renovation of building facades. ©

Construction of Unique Buildings and Structures, 2014, №2 (17)

Таблица 10. Среднегодовой рост тарифов на тепловую и электрическую энергию 10 %

		Финансовые показатели, руб
		по годам
		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20
Затраты на утепление 1 кв. м. фасада		-2038,5
Экономия тепловой энергии		291,20	320,32	352,35	387,59	426,35	468,98	515,88	567,47	624,21	686,63	755,30	830,83	913,91	1005,30	1105,83	1216,41	1338,06	1471,86	1619,05	1780,95
Баланс с накоплением		-1747,3	-1426,98	-1074,63	-687,04	-260,69	208,29	724,16	1291,63	1915,84	2602,48	3357,78	4188,60	5102,51	6107,82	7213,65	8430,06	9768,12	11239,98	12859,03	14639,98

Экономический эффект, руб

16000,00

14000,00

12000,00

10000,00

8000,00

6000,00

4000,00

2000,00

0,00

-2000,00

-4000,00

Экономия тепловой энергии

Затраты на утепление 1 кв. м. фасада

Баланс с накоплением

Срок окупаемости утепления фасада при росте тарифов 10% не более 6 лет

Рисунок 7. Экономический эффект в денежном выражении при росте тарифов на 10%

Горшков А.С., Рымкевич П.П., Немова Д.В., Ватин Н.И. Методика расчета окупаемости инвестиций по реновации фасадов существующих зданий.

Gorshkov A.S., Rymkevich P.P., Nemova D.V., Vatin N.I. Method of calculating the payback period of investment for renovation of building facades. ©

Construction of Unique Buildings and Structures, 2014, №2 (17)

Таблица 11. Среднегодовой рост тарифов на тепловую и электрическую энергию 15 %

		Финансовые показатели, руб
		по годам
		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20
Затраты на утепление 1 кв. м. фасада		-2038,5
Экономия тепловой энергии		291,20	334,88	385,11	442,88	509,31	585,71	673,56	774,60	890,79	1024,41	1178,07	1354,78	1557,99	1791,69	2060,45	2369,51	2724,94	3133,68	3603,73	4144,29
Баланс с накоплением		-1747,3	-1412,42	-1027,31	-584,43	-75,12	510,59	1184,15	1958,75	2849,54	3873,94	5052,01	6406,79	7964,78	9756,47	11816,92	14186,43	16911,37	20045,05	23648,78	27793,07

Экономический эффект, руб

^™ Экономия тепловой энергии

^™ Затраты на утепление 1 кв. м. фасада

Баланс с накоплением

Срок окупаемости утепления фасада при росте тарифов 15% не более 5 лет

Рисунок 8. Экономический эффект в денежном выражении при росте тарифов на 15%

Горшков А.С., Рымкевич П.П., Немова Д.В., Ватин Н.И. Методика расчета окупаемости инвестиций по реновации фасадов существующих зданий.

Gorshkov A.S., Rymkevich P.P., Nemova D.V., Vatin N.I. Method of calculating the payback period of investment for renovation of building facades. ©

Расчет окупаемости дополнительного утепления фасадов одноквартирного жилого каменного дома (для сельского населения)

Таблица 12. Среднегодовой рост тарифов на тепловую и электрическую энергию 5 %

		Финансовые показатели, руб
		по годам
		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20
Затраты на утепление 1 кв. м. фасада		-2038,5
Экономия тепловой энергии		204,00	214,20	224,91	236,16	247,96	260,36	273,38	287,05	301,40	316,47	332,29	348,91	366,35	384,67	403,91	424,10	445,31	467,57	490,95	515,50
Баланс с накоплением		-1834,5	-1620,30	-1395,39	-1159,23	-911,27	-650,91	-377,53	-90,48	210,92	527,39	859,68	1208,59	1574,95	1959,62	2363,53	2787,63	3232,93	3700,51	4191,46	4706,95

Экономический эффект, руб

6000,00

5000,00

4000,00

3000,00

2000,00

1000,00

0,00

-1000,00

-2000,00

-3000,00

^™ Экономия тепловой энергии

^™ Затраты на утепление 1 кв. м. фасада

Баланс с накоплением

Срок окупаемости утепления фасада при росте тарифов 5% не более 8 лет

Рисунок 9. Экономический эффект в денежном выражении при росте тарифов на 5%

Горшков А.С., Рымкевич П.П., Немова Д.В., Ватин Н.И. Методика расчета окупаемости инвестиций по реновации фасадов существующих зданий.

Gorshkov A.S., Rymkevich P.P., Nemova D.V., Vatin N.I. Method of calculating the payback period of investment for renovation of building facades. ©

Construction of Unique Buildings and Structures, 2014, №2 (17)

Таблица 13. Среднегодовой рост тарифов на тепловую и электрическую энергию 10 %

		Финансовые показатели, руб
		по годам
		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20
Затраты на утепление 1 кв. м. фасада		-2038,5
Экономия тепловой энергии		204,00	224,40	246,84	271,52	298,68	328,54	361,40	397,54	437,29	481,02	529,12	582,04	640,24	704,26	774,69	852,16	937,37	1031,11	1134,22	1247,65
Баланс с накоплением		-1834,5	-1610,10	-1363,26	-1091,74	-793,06	-464,52	-103,12	294,42	731,71	1212,73	1741,86	2323,89	2964,13	3668,40	4443,09	5295,24	6232,62	7263,73	8397,95	9645,60

	Экономический эффект, руб
1ЭААА АН
12000,00
1 ПАПА АА
10000,00
ЯААА АА
8000,00
6000,00
/1ААА АА
4000,00	Затраты на утепление 1 кв. м. фасада
ЭААА АА
2000,00	Баланс с накоплением
А АА	_ _ - - -   у- ^ >^**li ■ ■■■■■■■!!
0,00
	1   2  3  4  5  6  7  8  9  10 11  12 13 14 15 16 17 18 19 20     Срок окупаемости утепления фасада при
-2000,00	росте тарифов 10 % не более 7 лет
-4000,00

Рисунок 10. Экономический эффект в денежном выражении при росте тарифов на 10%

Горшков А.С., Рымкевич П.П., Немова Д.В., Ватин Н.И. Методика расчета окупаемости инвестиций по реновации фасадов существующих зданий.

Gorshkov A.S., Rymkevich P.P., Nemova D.V., Vatin N.I. Method of calculating the payback period of investment for renovation of building facades. ©

Construction of Unique Buildings and Structures, 2014, №2 (17)

Таблица 14. Среднегодовой рост тарифов на тепловую и электрическую энергию 15 %

		Финансовые показатели, руб
		по годам
		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20
Затраты на утепление 1 кв. м. фасада		-2038,5
Экономия тепловой энергии		204,00	234,60	269,79	310,26	356,80	410,32	471,86	542,64	624,04	717,65	825,29	949,09	1091,45	1255,17	1443,44	1659,96	1908,95	2195,30	2524,59	2903,28
Баланс с накоплением		-1834,5	-1599,90	-1330,11	-1019,85	-663,05	-252,74	219,13	761,77	1385,81	2103,46	2928,75	3877,84	4969,29	6224,46	7667,90	9327,86	11236,82	13432,12	15956,71	18859,99

Экономия тепловой энергии

Затраты на утепление 1 кв. м. фасада

Баланс с накоплением

Срок окупаемости утепления фасада при росте тарифов 15 % не более 6 лет

Рисунок 11. Экономический эффект в денежном выражении при росте тарифов на 15%

Горшков А.С., Рымкевич П.П., Немова Д.В., Ватин Н.И. Методика расчета окупаемости инвестиций по реновации фасадов существующих зданий.

Gorshkov A.S., Rymkevich P.P., Nemova D.V., Vatin N.I. Method of calculating the payback period of investment for renovation of building facades. ©