Повышение безопасности проживания и снижение энергопотребления эксплуатируемых зданий в условиях Крайнего Севера: На примере Республики Саха-Якутия

Жилищно-коммунальное хозяйство России, охватывающее от 50% до 70% основных фондов муниципальной собственности, представляет собой многоотраслевой производственно-технологический комплекс, объединяющий в себе жилищное хозяйство, водоснабжение и водоотведение, коммунальную энергетику, городской транспорт, внешнее благоустройство, санитарную очистку городов и населенных пунктов, бытовое обслуживание населения, дорожное хозяйство.

Без этого комплекса практически невозможно жизнеобеспечение территорий.

Жилищный сектор вместе с относящейся к нему инфраструктурой может рассматриваться как одно из ведущих звеньев в развитии рыночной экономики, т. к. ресурсьг и услуги, направляемые на его развитие и обеспечение нормального функционирования, составляют значительную часть капитальных вложений.

В этом секторе переплетаются важные социально-экономические взаимосвязи.

Современный уровень жилищно-коммунального обслуживания населения, его количественные и качественные характеристики нельзя признать удовлетворительными.

Сложившаяся многолетняя практика материально-финансового обеспечения жилищно-коммунального хозяйства по остаточному принципу привела к тому, что физический износ зданий за последние 10 лет увеличился почти в 2 раза.

Накопившийся за десятилетие такого финансирования и снабжения недоремонт достиг критического уровня. Значительные объемы жилья выбывают по ветхости. Ухудшается качество обслуживания и экологической безопасности проживания, растет нерациональное расходование ресурсов, снижается надежность и повышается аварийность зданий и инженерных систем.

Передача функций и задач жилищно-коммунального обслуживания на региональный уровень связана практически с прекращением финансирования этой отрасли из федерального бюджета, что требует пересмотра экономической и технической политики отрасли.

Тарифная политика не обеспечивает ресурсосбережения и пе устраняет затратной ориентированности коммунальной деятельности, что не создает условий для адаптации отрасли к рыночным принципам и использования новых форм хозяйствования.

Районы Крайнего Севера характерны суровыми природно-климатическими условиями и наличием вечномерзлых грунтов, разобщенностью территорий, сложностью транспортного сообщения, сложностью условий для работы и проживания людей.

Во многих глубинных, труднодоступных Северных районах слабо развиты или вообще отсутствуют собственные базы строительной индустрии, испытывается острый недостаток в местных строительных материалах, транспортные связи с другими районами сложны и протяженны.

Суровые климатические условия Севера и его высокая значимость для страны требуют решения вопросов по повышению санитарно-гигиенических и технических качеств зданий, создания комфортных условий для проживания жителей.

Современное жилище должно. обеспечивать человеку не только защиту от неблагоприятных воздействий внешней среды, но и оптимальные условия для отдыха и умственного труда.

Одним из основных требований комфортных условий жилища является обеспечение безопасного проживания (прочности здания), а также создание в нем теплового комфорта, которое определяется благоприятным сочетанием температуры воздуха в помещении, относительной влажности и подвижности его, а также температуры внутренних поверхностей наружных ограждающих конструкций.

Долгие суровые зимы, частые продолжительные ветры, ландшафты, лишенные какой бы то ни было экзотики, вечная мерзлота и прочее способствуют тому, что жители Севера большую часть времени проводят в помещениях.

Региональные особенности, определяющие развитие жилищно-коммунального хозяйства Крайнего Севера, можно характеризовать по трем направлениям:

1. Социально-экономические, которые усложнены из-за:

— разобщенности территорий и сложности транспортных связей, определяющих строительство, жизнеобеспечение, функциональность жилищно-коммунального хозяйства, в том числе снабжение теплом и топливом отдаленных малонаселенных районоввысоких затрат на строительство и эксплуатацию зданий и зависимости сроков производства работ от климатических фактороввысоких затрат на освоение, адаптацию приспосабливаемость к местным условиям людей, привлеченных к работе в районах Крайнего Северанизкого уровня удовлетворения потребностей населения в комфортных условиях проживанияочагового характера развития Севера, его промышленного и энергетического потенциаланедостаточного развития производственной и социальной инфраструктуры;

— недостаточного уровня обеспечения комфортным и прочным жильем, а также качества построенных зданий.

2. Энергетические особенности развития жилищно-коммунального хозяйства Севера обусловлены: большим количеством территорий с низкой концентрацией энергопотреблениявысокими требованиями к надежности работы энергоснабжающих организацийнизким уровнем энергоснабжения от централизованных источниковсложностью трапспортных связей по доставке топлива на дальние расстояния;

— слабым и неравномерным распределением по территориям энергоресурсов и недостаточностью обеспечения районов собственными энергоресурсамиповышенными показателями теплопотребления зданийнерациональным расходованием энергоресурсов;

3. Природно-климатические характеризуются: продолжительной до 8−10 месяцев и суровой (до 60 и более °С) зимойналичием вечномерзлых грунтов разного качествабольшой протяженностью и разнообразием природных условий территорииотдаленностью от центральной обжитой части страны;

— трудностью и дискомфортностью для проживания и работы жителей, усугубляющихся низким качеством жилищного фонда и его энергоснабжения.

В результате ошибок при мерзлотно-грунговых изысканиях, проектировании, строительстве и упущений служб эксплуатации ухудшаются эксплуатационные качества зданий.

Учет особенностей эксплуатации зданий, выявление и устранение имеющихся недостатков является одной из важнейших задач эксплуатации, которая поставлена в данной диссертационной работе.

В условиях ограниченного финансирования жилищного хозяйства необходимо обеспечить безаварийное содержание и эксплуатацию жилищного фонда.

Необходимо определить критерии обеспечения требуемого уровня надежности, безопасности работ конструктивных элементов и инженерных сетей, а также выполнение работ по текущему ремонту и техническому обслуживания жилищного фонда, которые соответствуют стандартам эксплуатации зданий.

Актуальность исследования определяется необходимостью решения наиболее важных задач жилищного хозяйства, заключающихся в обеспечении прочностных качеств зданий и снижении стоимости эксплуатации за счет снижения энергопотребления. Для этого, в первую очередь должен быть проведен анализ факторов, которые влияют на прочность и энергопотребление зданийразработаны методики обследований и определения критериев, характеризующих соответствие фактического технического состояния зданий нормативным требованиям, а также разработаны технологии и технические решения по устранению несоответствия фактических параметров нормативным показателям.

Особую остроту жилищной ситуации придает ограниченность и напряженность территориальных бюджетов, минимальные объемы федеральных субвенций (трансфертов), практическая неприемлемость ранее используемых методов финансирования жилищной сферы, отсутствие научных проработок по преодолению сложившейся обстановки, а также перенесение центра ответственности за жилищное обеспечение граждан и техническое состояние жилого фонда на региональный уровень.

Проблемы технической эксплуатации зданий, повышение их теплотехнической и прочностной надежности, а также вопросов энергосбережения как на макроуровне, так и территориальном исследовались в трудах ученых: К. Ф. Фокина, Ф. В. Ушкова, А. М. Шкловера, В. Н. Богословского, J1. Д. Богуславского, И. С. Шаповалова, Е. Ю. Брайниной, В. Р. Хлевчука, Ю. А. Табунщикова, Г. К. Авдеева, Н. М. Вавуло, Я. М. Никитиной, А. Т. Тимошенко, А. Э. Бутлицкого, Н. А. Петрова, А. П. Шадрина, А. П. Кылатчанова, Л. А. Милептьева, IO. Д. Кононова, А. А. Макарова, А. С. Некрасова, А. П. Кылатчанов, Д. Е. Афанасьев и др.

Необходимость повышения уровня эксплуатации зданий, снижение затрат на их содержание особенно актуально для районов Крайнего Севера, где климатические и природные факторы гораздо суровее, чем в средней полосе России, а уровень жизни населения зачастую определяется уровнем развития и состояния жилищно-коммунального хозяйства в целом и эксплуатации зданий и инженерных систем в частности.

В настоящее время основная масса многоэтажных зданий индустриального домостроения (построенных по типовым проектам) в районах Крайнего Севера имеет прочностные дефекты и требует сверхнормативных тепловых нагрузок, связанных со специфическими особенностями региона.

Вместе с тем, анализ имеющегося зарубежного опыта в области эксплуатации и содержания жилищного фонда в странах с рыночной экономикой, а также результаты пятилетнего реформирования отечественной жилищно-коммунальной сферы свидетельствуют о недостаточной проработанности технического, методического и организационного обеспечения реформы жилищно-коммунального хозяйства.

Прежде всего это касается, необходимости создания критериев для объективной оценки деятельности эксплуатационных служб в части повышения безопасности эксплуатации зданий за счет своевременного проведения технических обследований, ремонтов и охранных мероприятий, а также снижения энергопотребления зданий с одновременным обеспечением нормируемого температурно-влажностного режима помещений и конструкций за счет проведения энергоаудита и внедрения мероприятий беззатратных, малозатратных и затратных по усилению теплозащиты конструктивных элементов и зданий в целом.

Этим обусловлены выбор темы исследования, актуальность работы, ее цели и задачи.

Целью диссертационной работы являются: разработка научно обоснованных методов повышения уровня безопасности проживания жителей и снижения энергопотребления жилых зданий в условиях Крайнего Севера, создание нормативов, обеспечивающих достижение поставленных задач.

В соответствии с целью исследования в работе поставлены следующие задачи:

— разработка методики составления паспорта безопасности (надежности) эксплуатации зданий путем оценки предельных значений технического состояния конструкций, что позволит предотвратить аварии, заранее определить необходимость выполнения ремонтов;

— разработка научно-обоснованной методики проведения энергоаудита зданий для составления энергопаспорта, что даст возможность определить непроизводительные расходы энергии, обеспечить v-" v> v-" требуемый температурно-влажностныи режим помещении и конструкции здании, сократить энергопотреблениерешение вопросов безопасности и энергоэффективности зданий для условий Крайнего Севера в период реформирования ЖКХ и создание критериев для объективной оценки безопасной эксплуатации зданий, повышения их теплозащиты и обеспечения комфортных условий проживания;

Решение поставленных проблем выполнено на основе: анализа климатических факторов Крайнего Севераанализа конструктивных решений зданий, эксплуатируемых на Крайнем Севере и оценки их технического состоянияразработки критериев для объективной оценки предельных значений технического состояния зданий и повышения уровня безопасной эксплуатации зданийразработки паспорта безопасности зданий (паспорт риска) — разработки методики проведения энергоаудита эксплуатируемых зданий и энергопаспортаразработки мероприятий по снижению энергопотребления и обеспечению комфортных условий проживания жителейанализа ситуации и структуризации проблемы энергосбережения и обеспечения безопасного проживания жителей в изменившихся условиях хозяйствованиясовершенствования методики исследований в области технической эксплуатации зданий;

— решения на основе разработанных принципов и методологического аппарата конкретных задач, связанных с формированием жилищной политики и программ развития регионов Севера (на примере республики САХА — Якутия).

Объектом исследования выступает жилищно-коммунальное хозяйство, в том числе техническое состояние жилищного фонда и условия проживания населения районов Крайнего Севера на примере г. Якутска.

Предметом исследования являются проблемы обеспечения безаварийной эксплуатации и энергоресурсосбережения жилищного фонда районов Крайнего Севера, обеспечение комфортного проживания жителей, снижение эксплуатационных расходов.

Методической основой диссертационной работы являются труды отечественных ученых и ведущих специалистов в области жилищно-коммунального хозяйства, законодательные акты Российской Федерации, органов местного самоуправленияметодические рекомендации по решению вопросов энергосбережения и надежности жилищного фонда.

В работе использованы нормативно-законодательные документы Правительства Российской Федерации, Госстроя России, материалы научно-исследовательских организаций, периодической печати.

Научная новизна диссертационного исследования заключается в следующем: разработаны научно обоснованные критерии объективной оценки деятельности эксплуатационных организацийвыявлена возможность повышения безопасности эксплуатации зданий, за счет своевременного проведения технических обследований, ремонтов и охранных мероприятий;

— предложена методология составления паспорта риска (надежности) и энергопаспорта зданийпоказана принципиальная возможность предупреждения аварий зданий, научного обоснования необходимости ремонта или охранных мероприятийснижения энергопотребленияобоснована система формирования программ капитальных ремонтов жилищного фонда, внедрения мероприятий по снижению энергопотребления зданий по мере поступления финансированияобоснованы методологические подходы к расчету ущерба конструкциям здания, отнесенного к предельному техническому состоянию;

— разработана методика проведения приборного обследования зданий по двум главным направлениям: прочности и энергосбережению;

— разработана система создания базы данных по качественному составу жилищного фонда в системе АСУ ЖКХподготовлены основные рекомендации и требования, предъявляемые к обеспечению выполнения комплекса показателей для оценки риска (надежности) эксплуатации зданий и соблюдения темнературпо-влажностного режима помещений и конструктивных элементов зданий и инженерного оборудования.

Практическая значимость результатов исследования заключается в комплексном раскрытии научно-методологической основы создания системы прочностных и теплотехнических показателей эксплуатируемых зданий.

Разработанные рекомендации и предложения позволят повысить эксплуатационную надежность зданий, снизить затраты По эксплуатации и производству жилья, и конструктивных элементов зданий, сократить энергопотребление зданий, обеспечить комфортность проживания жителей.

Результаты диссертационного исследования могут использоваться организациями законодательной и исполнительной власти республики САХА (Якутия), различными заинтересованными организациями и ведомствами районов Крайнего Севера для принятия обоснованных управленческих решений, прогнозирования дальнейшего хода жилищной реформы.

Полученные в диссертации научные результаты доведены до уровня практического внедрения, на их основе разработаны:

1. Правила и нормы технической эксплуатации жилищного фонда.

2. Рекомендации по подготовке жилищного фонда республики САХА (Якутия) к зиме.

3. Определение нормируемого расхода тепловой энергии и топлива на отопление и горячее водоснабжение зданий республики Саха (Якутия).

4. Методика проведения эиергоаудита для разработки энергопаспорта эксплуатируемых зданий.

5. Паспорт безопасности эксплуатации зданий.

6. Методика по оценке непригодности для проживания жилых зданий и жилых помещений.

7. Правила оценки физического износа жилых зданий.

8. Правила технической эксплуатации бань и прачечных.

9. Правила технической эксплуатации гостиниц.

Выводы и предложения по работе могут быть рекомендованы к использованию в качестве инструментария для осуществления технической политики эксплуатации и обслуживания зданий в суровых условиях Крайнего Севера.

Апробация и внедрение: Основные результаты диссертационной работы доведены до уровня практического применения и использованы при разработке девяти нормативных документов, внедрены в районах Крайнего Севера и Восточной Сибири.

По теме диссертации опубликованы 11 печатных работ. Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 176 страницах машинописного текста и состоит из введения, 3-х глав, заключения, библиографии, 3-х приложений.

Выводы к главе 3.

1. Разработана методика проведения энергоаудита и составления энергопаспорта зданий на основе натурных инструментальных теплотехнических исследований.

Разработка и внедрение методики энергоаудита является неотъемлемой частью решения вопросов энергосбережения и энергопотребления в жилищном хозяйстве в условиях рыночных отношений, что особенно важно для климатических условий Крайнего Севера.

2. Разработан энергопаспорт зданий, что позволяет:

—. определить фактические энергозатраты конструкций, помещения, зданий в целом, наметить поэтажное снижение энергопотребления, улучшения эксплуатационных показателей зданий;

— определить структуру энергопотребления и непроизводительные расходы энергии, а также выявить недостатки температурно-влажностного режима помещений и конструкций, разработать мероприятия по снижению энергопотребления и устранению дефектов, определить объемы ремонтов зданий, разработать требования по энергосбережению и учету теплопотребления;

— выполнить анализ влияния эиергобалансов па структуру сложившихся показателей социального развития жилищного хозяйства, что для условий Крайнего Севера особенно важно, т. к. связано с необходимостью завоза топлива в отдаленные малонаселенные районы.

3. Разработаны мероприятия по энергосбережению в существующем жилищном фонде и использованию энергетически эффективных технологий по обеспечению нормативных требований теплозащиты эксплуатируемых жилых зданий (беззатратныемалозатратныезатратные со сроком окупаемости за счет снижения энергопотребления не более 5 лет).

Поэлементное внедрение мероприятий по усилению теплозащиты зданий и эффективности работы инженерного оборудования обеспечит снижение энергопотребления зданий, создание, комфортных условий проживания жителей, повысит потребительские свойства жилища, а также позволит разработать рекомендации по формированию социальпо-направленного топливно-энергетического баланса, позволяющего решить вопросы обеспечения топливом отдаленныхи труднодоступных районов Севера.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

Проведенный анализ природно-климатических факторов и современного технического состояния жилищного фонда в условиях Крайнего Севера позволяет выделить ряд технических аспектов и проблем жилищно-коммунального хозяйства региона.

1. Установлено, что жилищно-коммунальное хозяйство региона Крайнего Севера функционирует в экстремальных условиях. Анализ технического состояния зданий выявил ряд негативных тенденций отрасли, главной из которых является недоучет климатических факторов на стадиях проектирования, строительства и эксплуатации зданий, что приводит к многочисленным дефектам и аварийным ситуациям конструкций зданий и высокому уровню энергопотребления.

2. Для решения социально-экономических, технических, энергетических проблем и преодоления суровых природно-климатических факторов, обеспечения безопасного и комфортного проживания жителей необходимо проведение своевременной диагностики технического состояния и теплопотребления зданий с учетом специфики климата и конструктивных решений.

3. Разработана методика составления, паспорта безопасности (надежности) эксплуатации зданий путем оценки предельных значений технического состояния конструкций.

Внедрение паспорта безопасности позволит повысить безопасность (надежность) эксплуатации существующей застройки, рассчитать ущерб от нарушения режима эксплуатации, определить аварийную ситуацию и предотвратить ее за счет своевременного проведения технических осмотров, ремонтов и охранных мероприятий.

Разработанная система составления паспорта безопасности может также использоваться финансовыми организациями для оценки стоимости заклада, риска страхования и т. д.

4. Разработаны критерии (качественные и количественные признаки) объективной оценки технического состояния конструктивных элементов и инженерного оборудования, на основе которых можно заранее определить аварийную ситуацию здания и предотвратить ее, обосновать и определить необходимость выполнения ремонтов, оптимизировать решения по эксплуатации и реновации жилищного фонда, объективно оценить эффективность деятельности эксплуатационных организаций, создать базу данных по качественному составу жилищного фонда в системе АСУ ЖКХ.

5. Разработана методика проведения энергоаудита и составления энергопаспорта зданий на основе выполнения натурных инструментальных исследований.

Внедрение методики энергоаудита дает возможность определить фактические и выявить непроизводительные расходы энергии, создать требуемый температурно-влажностный режим помещений и конструкций зданий, сократить их энергопотребление.

6. На основе разработанного энергопаспорта определяются: структура энергопотреблениямероприятия по снижению энергопотребления и устранению дефектовтребования по энергосбережению и учету теплопотребленияобъемы необходимого ремонта, а также выполняется анализ влияния энергобалансов на структуру сложившихся показателей социального развития жилищного хозяйства, что для условий Крайнего Севера особенно важно, так как связано с необходимостью завоза топлива в отдаленные малонаселенные районы.

7. Разработаны мероприятия по энергосбережению в существующем жилищном фонде и энергетически эффективные технологии по обеспечению нормативных требований теплозащиты эксплуатируемых жилых зданий (беззатратныемалозатратныезатратные со сроком окупаемости за счет снижения энергопотребления не более 5 лет).

8. Доказано, что на основе разработанных методик исследований безопасного проживания жителей и проведения энергопотребления формируются принципы и методология конкретных задач, связанных с формированием жилищной политики и программ развития регионов Крайнего Севера (на примере республики САХА (Якутия).