ЗАЧЕМ НУЖНАЯ BEM МОДЕЛЬ | Цифровые технологии устойчивого развития

Al Team

04 Feb 2021 | 711 | Оборудование

Повышение энергоэффективности зданий — одна из важнейших задач, стоящих сегодня перед строительной отраслью. Решить ее уже на самых ранних этапах жизненного цикла помогает BEM — цифровое энергомоделирование. Как работает эта технология и каких результатов позволяет достичь.

По всему миру собственники объектов недвижимости уделяют всё большее внимание вопросам повышения энергоэффективности. В средне, и тем более долгосрочной перспективе даже незначительное снижение энергопотребления дает существенную экономию эксплуатационных расходов. А в глобальных масштабах — позволяет уменьшить влияние на климат за счет снижения выбросов CO2, одним из основных «производителей» которого, как известно, является строительная отрасль.

Современные технологии дают инвесторам и девелоперам немало инструментов повышения энергоэффектиности: энергосберегающие инженерные системы, теплоизоляционные материалы и т.п. Однако ключевого эффекта можно достичь еще на этапе проектирования — и здесь на помощь приходит энергомоделирование.

ЧТО ТАКОЕ BEM

Энергомоделирование, или BEM (Building Energy Modeling) — компьютерная симуляция физических процессов с целью оптимизации ресурсопотребления и обеспечения максимальной комфортности зданий. Как следует из самого термина, основное внимание здесь уделено тепловым и энергетическим процессам: моделированию теплообмена между наружной поверхностью ограждения и окружающим ее воздухом, работе климатических систем в помещении, температурному комфорту. Впрочем, за годы развития — а первые попытки комплексных расчетов энергопотребления зданий датируются еще 1960-ми годами — BEM-системы научились и многому другому: моделированию естественного и искусственного освещения, работы систем вентиляции, кондиционирования воздуха (т. н. CFD — Computational Fluid Dynamics) и т.п.

Столь широкие возможности энергомоделирования обуславливают его место в жизненном цикле здания: для достижения максимального эффекта к BEM целесообразно приступать уже на самых ранних этапах проектирования. Оптимизации нагрузок в этом случае можно добиться за счет изменения архитектурных решений, например, ориентации фасадов по сторонам горизонта или затенения. Далее по мере проработки проекта энергомодель наполняется всё более детальной информацией — вплоть до каждого отдельного помещения. Итогом этого процесса является задание на рабочее проектирование и спецификация на инженерное оборудование.

Конфигурация последнего — не только важнейший залог эффективного функционирования любого здания, но и возможность добиться серьезной экономии. Так, по оценке генерального директора HPBS Ильи Завалеева, для здания торгового центра площадью 100 тыс. кв. м правильный подбор оборудования позволяет уменьшить требуемую мощность с 10 до 7 МВт, а также сократить эксплуатационные расходы со 170 млн до 100 млн руб. в год.

Впрочем, такая практика для России пока скорее исключение, чем правило. Лишь считанные компании при проектировании зданий заказывают услуги энергомоделирования: сказывается отсутствие стандартов (BEM сегодня не регламентируется никакими нормативными документами), а также дефицит квалифицированных специалистов, ведь само по себе энергомоделирование не сокращает расходы — это лишь инструмент в руках инженера.

BEM И ЗЕЛЕНОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО

Другой областью применения энергомоделирования является т. н. «зеленая» сертификация зданий. Именно для таких проектов в России в основном и заказывают BEM: его результатов в обязательном порядке требуют два самых востребованных на сегодняшний день экологических стандарта LEED и BREEAM. Впрочем, и здесь есть нюансы.

«Если для сертификации по BREEAM достаточно отчета эксперта, в котором будет указано, на сколько здание сократило энергопотребление, то в случае с LEED энергомодель нужно защитить, и нередко случается, что инженеру приходится ее переделывать», — поясняет Илья Завалеев.

Соответственно, различается и стоимость самой услуги, добавляет эксперт. Так, для офисного здания площадью 10 тыс. кв. м создание BEM-модели для прохождения сертификации по BREEAM обойдется в среднем в 600-700 тыс. руб., а для сертификации по LEED — в 1 млн руб.

Что касается других «зеленых» стандартов, например, активно набирающих популярность WELL и FitWel, то формально результатов энергомоделирования они не требуют. Однако требуют решения множества задач, в которых BEM может стать мощным подспорьем, — прежде всего, создания «здорового» и комфортного микроклимата.