В статье 11 «Обеспечение энергетической эффективности зданий, строений, сооружений», пункт 2.3 федерального закона от 23.11.2009 №261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации», принятого ГД ФС РФ 11.11.2009, сказано: «...требования к... сооружениям и технологиям... должны позволять исключать нерациональный расход энергетических ресурсов. ..». Очевидно, что это в полной мере распространяется и на внутренние водопроводы. Ведь внутренние водопроводы, как известно, на сегодня являются в достаточной мере энергозатратными, особенно это касается тех, которые снабжают потребителя горячей водой.

Самый прямой путь к экономии, например, электроэнергии, связан с уменьшением расходования воды потребителями, т.к. на прокачку по внутренним водопроводам меньших объемов воды потребуются и меньшие энергетические затраты. Причем экономия электроэнергии будет практически прямо пропорциональной снижению расходов потребляемой воды. Здесь необходимо, помимо повсеместной установки водосчетчиков, вести активную разъяснительную работу среди всех слоев населения страны.

Другой путь связан также с экономией электроэнергии во время прокачки воды по трубопроводным системам внутренних водопроводов. Подача одних и тех же ее объемов по трубопроводным системам водоснабжения должна производиться при меньших скоростях. При этом экономия электроэнергии будет пропорциональна практически квадрату уменьшения скорости движения воды. Для этого должны использоваться трубы с меньшей гидравлической шероховатостью внутренней поверхности и большего диаметра.

Менее очевидные пути снижения энергозатрат связаны с фактором, согласно которому в экономической науке мерилом любого товара является овеществленный труд, эквивалентом которого в товарно-денежных отношениях являются деньги. Отсюда следует, что экономия денежных средств на любом отрезке жизненного пути внутренних водопроводов будет так или иначе способствовать снижению энергозатрат.

Представляется, что жизненный цикл внутренних водопроводов в общих случаях может включать:

• добычу сырья (железной, медной руды, нефти, газа и др.);
• производство трубных материалов (стали, чугуна, меди, латуни, бронзы, полиэтилена и др. различных полимеров);
• изготовление трубных изделий (труб из стали, чугуна, меди, полиэтилена и др. различных полимеров; соединительных частей — угольников, тройников, муфт
•  т.д. из стали, чугуна, латуни, бронзы, полисульфона и др. различных полимеров);
• производство трубозаготовительных работ (изготовление укрупненных узлов, оснащение шахт-пакетов и др.);
• монтаж внутренних трубопроводов (холодных и горячих водопроводов, в т.ч. устройство теплоизоляции из различных материалов);
• эксплуатацию внутренних водопроводов (устранение мелких неисправностей, течей, засоров и т.п.);
• ремонт внутренних водопроводов (устранение аварий, замена отдельных участков и др.);
• утилизацию элементов внутренних водопроводов (демонтаж, погрузка-разгрузка, переработка либо захоронение и т.п.).

На данном этапе разработанности вопроса весь жизненный цикл внутренних водопроводов для различных вариантов с целью снижения энергозатрат можно оценить в стоимостном выражении с привлечением показателей приведенных затрат [1].

Долгое время все внутренние водопроводы монтировались из стальных (Ст) оцинкованных труб, а системы отопления — из черных. Соединялись такие трубы вначале только на резьбе и сварке, газовой или электродуговой, а затем стала использоваться магнитная пайка. При этом ситуация складывалось так. Одни и те же рабочие, получившие специальность слесаря-сантехника в профтехучилище либо непосредственно в процессе производственной деятельности, могли не только производительно и качественно монтировать указанные сантехсистемы, но и осуществлять затем их надежное обслуживание при эксплуатации, т.к. имели, как правило, вполне достаточную для этого квалификацию и навыки.

Совершенно другая ситуация с монтажом и последующей эксплуатацией напорных сантехсистем зданий складывается в настоящее время. Зачастую получается так, что вместо внутренних трубопроводов из одного материала (стали) появляются трубопроводы из нескольких материалов. К примеру, в одном и том же здании наличествуют трубы в отоплении по-прежнему стальные, в горячем водопроводе — из ПЭ-С (сшитого полиэтилена), а в холодном водоснабжении — из ПП (полипропилена).

Вполне естественно предположить, что, в отсутствии системы специального профтехобразования, подготовить слесаря-сантехника на производстве в довольно-таки короткий период, способного квалифицированно склеивать трубы из ПВХ-Х, собирать трубы из ПЭ-С на компрессионных соединениях и сваривать «враструб» трубы из ПП [1,2], практически невозможно. Ведь рабочих- профессионалов по устройству внутренних санитарно-технических систем из полимерных материалов, согласитесь, на стройках, как говориться, днем с огнем не отыщешь. Вот и получается, что основная идея применения полимерных труб — повышение экономической эффективности сантехсистем в целом за счет увеличения сроков их безаварийной службы — по весьма простой, казалось бы на первый взгляд, причине, не всегда может реализоваться.

Правда, следует иметь ввиду, что есть такие трубы, которые могли бы с успехом использоваться для устройства всех внутренних напорных трубопроводов. Это металлополимерные (МПТ) и медные (Мд) трубы. Медные трубы, например, собираются на капиллярной пайке и/ или на компрессионных соединениях [3], и слесарю-сантехнику не потребуется ни сварка, ни склейка. Утверждать, однако, что следует использовать медные трубопроводы одновременно в системах горячего и холодного водоснабжения и отопления повсеместно, опираясь только на хотя и очень важный, но все же один аргумент, будет не совсем правильно.
Для того, чтобы отдать предпочтение какому-либо трубному материалу или их совокупности, надо проанализировать целый ряд аргументов, которые должны касаться всех указанных материалов, в т.ч. и стали.

Сделать это весомо возможно только в рамках вариантного технико-экономического обоснования применения труб из какого-либо одного материала или из нескольких в оптимальных сочетаниях (табл. 1) путем выбора экономического фактора для конкретного »-го варианта — Эь Э2, Э3... Эц, Э15.

После сравнения экономических факторов предпочтение следует отдавать варианту, для которого Э; будет иметь ми-нимальное значение.
Технико-экономический фактор:

где Ilj — приведенные затраты на каждый j-й внутренний водопровод (Пгв — горячий и Пш — холодный).

Приведенные затраты [4] на горячий водопровод:

на холодный водопровод:

где Ясгв и Псхв — составляющие приведенных затрат на строительство горячего и холодного водопроводов; 17эгв и Лэхв — составляющие приведенных затрат на эксплуатацию горячего и холодного водопроводов.
Составляющая приведенных затрат на строительство горячего водопровода:

холодного водопровода:

где Дгв и Цхв — расходы на приобретение труб для устройства горячего и холодного водопроводов в оптовых ценах; Отв и Стхв — расходы на транспортировку труб для устройства горячего и холодного водопроводов до места строительства; Яомгв И Яомхв — коэффициенты, учитывающие отходы труб при монтаже горячего и холодного водопроводов, в отсутствии точных данных мож-но принимать эти коэффициенты ~ 1,02; Кзств и Кзсхв — коэффициенты, учитывающие заготовительно-складские расходы на трубы, используемые при монтаже горячего и холодного водопроводов, в отсутствии точных данных можно принимать эти коэффициенты «1,02; Смгв и Смхв — расходы на производство монтажных работ при устройстве горячего и холодного водопроводов (подготовительные работы, сборка соединений, проведение гидравлических испытаний и др.); Нтв и Нхв — накладные расходы строительных организаций на производство строительно-монтажных работ при устройстве горячего и холодного водо-проводов; Киитв и КПНхв — коэффициенты, учитывающие плановые накопления строительных организаций при производстве строительно-монтажных работ при устройстве горячего и холодного водопроводов, в отсутствии точных данных можно принимать эти коэффициенты «1,06; Ксмгв И Ксмхв — коэффициенты, учитывающие переход от сметной стоимости к полной стоимости устройства горячего и холодного водопроводов, в отсутствии точных данных можно принимать эти коэффициенты « 1,15-1,3.

Расходы на транспортировку труб определяются согласно используемым схемам их доставки к месту проведения строительно-монтажных работ по тарифам на перевозку грузов (автомобилем либо по железной дороге с учетом затрат на такелажные работы при погрузке-разгрузке, наценок на сбыт и т.п.).

Расходы на производство работ Сил, и Смхц (подготовительные работы, сборку соединений, проведение испытаний и др.), отнесенные к расчетной единице длины, допускается определять по единым районным единичным расценкам (ЕРБР) и укрупненным сметным нормам (УСН).
Накладные расходы Н0, Нтв и Нха строительных организаций, производящих работы:

где С03ГВ и Созхв — расходы на основную заработную плату рабочих, занятых на производстве работ при устройстве горячего и холодного водопроводов; Сэмгв и СЭмхв — расходы на эксплуатацию механизмов и средств малой механизации, используемых в процессе монтажа горячего и холодного водопроводов; ф — коэффициент (ф = 0,47). В отсутствии точных данных можно принимать накладные расходы в размере 0,16 от суммы прямых затрат (основной зарплаты рабочих, затрат на эксплуатацию механизмов и средств малой механизации, стоимости труб и др. материалов).

Составляющие приведенных затрат на эксплуатацию горячего (Яэгв) и холодного (Яэхв) водопроводов должны учитывать состоявшиеся к моменту ввода их в действие расходы на текущие и капитальные ремонты, техническое обслуживание, восстановление изношенных при последующей их эксплуатации.
Расходы на эксплуатацию горячего водопровода:

холодного водопровода:

где Дфгв и 77-грхв — расходы на текущие ремонты горячего и холодного водопроводов; Якргв и Якрхв — расходы на капитальные ремонты горячего и холодного водопроводов; Птотв и Ятохв — расходы на техническое обслуживание горячего и холодного водопроводов; Явгв и Явхв — расходы на реконструкцию горячего и холодного водопроводов; Яэлгв и Яэлхв — затраты на электроэнергию, расходуемую на преодоление потерь напора в горячем и холодном водопроводах; Кобщгв и Кобщхв — коэффициенты, учитывающие общие эксплуатационные затраты (на содержание аварийных служб, административно-управленче-ского аппарата, технику безопасности и прочие расходы) на горячий и холодный водопроводы.

Расходы на текущий ремонт горячего водопровода:

холодного водопровода:

где Стргв и Стрхв — среднегодовые расходы на текущий ремонт горячего и холодного водопроводов; тгв и Тхв — год эксплуатации системы горячего и холодного водопроводов; 7фгв и Тфхв — расчетные сроки службы систем горячего и холодного водопроводов (например, табл. 2); ЕИПГВ и Ен[[хв — нормативы приведения сравниваемых вариантов к одному моменту времени, в отсутствии нормируемых значений можно принимать значение 0,1.

Расходы на текущее обслуживание горячего водопровода:

холодного водопровода:

где Стогв и Сгохв — среднегодовые затраты на техническое обслуживание систем горячего и холодного водопроводов. Расходы на капитальные ремонты горячего водопровода:

холодного водопровода:

где Скргв и Скрхв — расходы на проведение х-го капитального ремонта горячего и холодного водопроводов; ТкрГВ и -^крхв — время от начала эксплуатации до г-го капитального ремонта горячего и холодного водопроводов, определяемое сроком их службы; я;гв и — число капитальных ремонтов горячего и холодного водопроводов за период их функционирования.
Расходы на восстановление горячего водопровода:

холодного водопровода:

где Свогв и Свохв — расходы на прокладку новых горячего и холодного водопроводов взамен отслуживших свой срок; Тэгв и Тэхв — время от начала эксплуатации до /-й полной замены, определяемое сроком службы реконструированного горячего и холодного водопровода; Я/гв и прсв — число полных замен горячего и холодного водопроводов в течение расчетного периода.
Среднегодовые затраты на текущий ремонт горячего водопровода:

холодного водопровода:

где Пств и Псхв — сметная стоимость горячего и холодного водопроводов; Ртргв и Ртрхв — доли ежегодных отчислений, процентов от сметной стоимости, на текущие ремонты горячего и холодного водопроводов (табл. 2). Среднегодовые затраты на техническое обслуживание горячего водопровода:

холодного водопровода:

где Нчгв и Нчтв — нормативная численность персонала на 1 км горячего и холодного водопроводов; Фзпгв и Фзпхв — годовой фонд заработной платы с начислениями, приходящийся на одного рабочего, эксплуатирующего горячий и холодный водопроводы.
Среднегодовые затраты на капитальный ремонт горячего водопровода:

холодного водопровода:

Где Ркргв И Ркрхв, — ДОЛИ ежегОДНЫХ ОТчислений, процентов от сметной стоимости горячего и холодного водопрово-дов, на их капитальный ремонт (табл. 2).

Среднегодовые затраты на восстановление горячего водопровода:

холодного водопровода:

где Рвгв и Рвхв — доли ежегодных отчислений на восстановление горячеГО И холодного водопроводов, процентов от их сметной стоимости (табл. 2). Приведенные затраты на электроэнергию, расходуемую на преодоление потерь напора в горячем водопроводе:

в холодном водопроводе:

где Сэлгв и сэлхв — годовые затраты на электроэнергию для преодоления потерь напора в горячем и холодном водопроводах; Цтв, Цхв — коэффициенты приведения к одному сроку разновременных затрат на горячий водопровод:

на холодный водопровод:

Здесь [Аогв и Цои, — коэффициенты приведения дополнительных затрат на электроэнергию в результате возрастания гидравлического сопротивления в горячем и холодном водопроводах в процессе эксплуатации. При отсутствии нормируемых значений коэффициентов рекомендуется, например [4], принимать: для 10 лет эксплуатации — 56,6, для 20 лет — 97,6, для 30 лет — 125,7, для 40 лет — 143,7, для 50 лет — 154,6, для 60 лет — 161, для 80 лет эксплуатации — 166,3.
Сга и Схв — коэффициенты, учитывающие увеличение гидравлических сопротивлений в горячем и холодном водопроводах, вызванных явлениями коррозионного отложения или обрастания внутренних поверхностей трубопроводов. При отсутствии таких явлений коэффициенты равны нулю.
Годовые затраты на электроэнергию для преодоления потерь напора в горячем водопроводе:

в холодном водопроводе:

где (2ргв, (Зрхв — расчетные расходы холодной и горячей воды [м /с], подаваемой по водопроводам; а — сметная стоимость 1 кВт-ч электроэнергии [руб.], используемой для перекачки воды насосами; и — длина горячего и холодного водопроводов, м; к — потери напора [м/м], которые должны определяться путем гидравлического расчета горячего и холодного водопроводов [5, 6]; Кав и ^схв — коэффициенты, учитывающие сезонные перерывы в работе для горячего водопровода (продолжительность ремонта, которая порой длится более месяца) и холодного водопровода; т]гв и — КПД насосов, обслуживающих системы горячего и холодного водоснабжения.

В заключение следует отметить, что рассмотренные положения при своевременном и правильном использовании, в т.ч. проведение расчетов по вышеизложенной методике, позволят осуществить выбор наиболее эффективных с точки зрения энергосбережения труб (из одного либо из нескольких материалов) для устройства горячего и холодного водопроводов. К сожалению, на сегодня нет возможности принимать более точные для каждого конкретного случая значения указанных выше некоторых коэффициентов и параметров. Следует также указать и на то, что нам пока не удалось учесть фактор дисконтирования [7]. Однако работа по проблемам энергосбережения в строительной отрасли, в т.ч. на внутренних трубопроводах, в ГУП «НИИ Мосстрой» продолжается, и есть полная уверенность в том, что указанные пробелы будут устранены уже в ближайшее время. О получаемых результатах научно-техническая общественность будет проинформирована.

1. Дмитриев А.Н., Отставнов А.А., Ионов B.C. К минимизации затрат на внутренние напорные трубопроводы // Сантехника, №3/2005.
2. Ромейко В. С., Отставнов A.A., Устюгов В.А. и др. Справ, мат. Пластмассовые трубы в строительстве. Ч. 2. Строительство, эксплуатация и ремонт трубо-проводов. — М.: ВАЛАНГ, 1997.
4. Ромейко B.C., Отставнов A.A., Устюгов В.А. и др. Справ, мат. Пластмассовые трубы в строительстве. Ч. 1. Проектирование, трубы и детали трубопроводов. — М.: ВАЛАНГ, 1997.
5. Отставнов A.A., Ионов B.C. К вопросу общего подхода к гидравлическим расчетам трубопроводов внутреннего водоснабжения и водяного отопления из металла и полимера. Трубопроводные системы // Сантехника, №5/2003.
6. Отставнов A.A. Сравнительный анализ пропускной способности водопроводов из термопластичных и металлических труб. В сб. науч. трудов НИИ Мосстроя №2: Применение полимерных материалов в строительстве. — М.: ВИНИТИ, 1977.
7. Дмитриев А.Н., Табунщиков Ю.А., Ковалев И.Н, Шилкин Н.В. Руководство по оценке экономической эффективности инвестиций в энергосберегающие мероприятия. — М.: АВОК-Пресс, 2005.

Авторы: A.A. ОТСТАВНОВ, к.т.н., ведущий научный сотрудник; В.А. УСТЮГОВ, к.т.н., директор ГУП «НИИ Мосстрой»