Система оценки экономической эффективности внедрения автоматизированных комплексов инженерных систем в жилые объекты

      Благодаря интеграции с системой охранной сигнализации и системой контроля доступа возникает возможность оперативно выключать и включать свет, снижая отрицательное влияние «человеческого фактора». Специалисты давно вычислили экономическую эффективность подобных решений как 25% годового потребления электроэнергии системами освещения здания. 

  3.6.4 Прямое снижение расходов на содержание службы эксплуатации здания 

      Благодаря Интеграции, на Автоматизированное рабочее  место (АРМ) оператора АСУ (Автоматизированной Системы Управления) здания стекается информация о работе всех систем здания, охваченных интеграцией. Автоматически происходит не только сбор и протоколирование информации и тревожных сообщений, но и их анализ. В большинстве случаев достаточно одного оператора, круглосуточно дежурящего на АРМ. Этого достаточно чтобы своевременно находить причину неполадки и вызвать специализированную службу для ее устранения. В противном случае, необходимо держать одного человека на каждые 20 технологических узлов здания. Таким образом, прямой эффект экономии будет равен: 

Q = (N / 20 -1)* S                (1) 

где N- количество технологических узлов здания, охваченных системой ИЗ;

S –  годовой ФОТ инженера. 

      3.6.5 Снижение ущерба от аварий благодаря своевременному их обнаружению и устранению последствий 

      Для простоты расчетов будем считать, что  интенсивность аварий (вероятность  возникновения аварии в единицу  времени) у обычного и Интеллектуального  Здания одинаковы. Стоимость устранения – тоже. Таким образом, отличается время, необходимое для правильного нахождения (диагностирования) причины аварии. Время вынужденного

простоя части здания (невозможности выполнять  свое функциональное назначение)

состоит из времени обнаружения факта  аварии, времени диагностирования (нахождения причины аварии) и времени устранения аварии и ее последствий. Пусть Dc – средневзвешенная цена одного часа простоя аварии C, dTc – выигрыш во времени обнаружения. Тогда годовой экономический эффект будет равен  

Qобнар=Sc*(Dc)dTc                (2) 

      Невзирая на точность самой формулы, она не позволяет реально оценить экономическую эффективность данного фактора, поскольку цена часа простоя может быть оценена от нескольких рублей для вспомогательных систем (например часофикации) так и многомиллионными суммами (охлаждение серверной комнаты крупного банка). Приведем следующее упрощение:

- будем оценивать цену простоя только самой дорогой системы в здании;

-  Будем считать, что ИЗ позволяет сократить время простоя в 2 раза.  

      3.6.6 Экономия на «больничных листах» благодаря снижению заболеваемости наемных сотрудников 

      Будем считать, что болезнь любого работающего  в здании человека ударяет по карману  владельца здания. Тот факт, что  непосредственную оплату больничного  листа сотрудника фирмы – арендатора производит сам арендатор, а не владелец здания, нивелируется относительным снижением рыночной стоимости арендной платы и/или встречным иском арендатора к владельцу здания, если буде выявлено что причиной болезни явились условия труда в здании. Выпишем несколько причин, влияющих на заболеваемость людей в здании, и которые легко устраняются средствами ИЗ:  

Таблица 3.1

 

      При расчете экономической эффективности  будем исходить из того факта, что среднестатистический сотрудник проводит на больничном (официальном или неофициальном) 3 недели в год (6% времени). Если считать, что именно люди в офисном здании являются производственной силой, имеем экономический эффект 4% годовой прибыли от здания, если считать что заболеваемость снижается в 3 раза. Реальные цифры могут быть гораздо больше (до 9-ти недель болезни в год, т.е. до 9-ти раз или 16% годовой прибыли) 

     3.6.7 Повышение сопротивляемости здания к отрицательным внешним и внутренним факторам 

     Благодаря интеграционным связям, здание может  частично восполнять утерю функционала при выходе из строя одних систем за счет изменения параметров других. Так например при выходе из строя системы радиаторного отопления, ИЗ автоматически увеличит установку воздушных приточных установок, включит локальные кондиционеры помещений на режим электронагрева или инвертора. Это, например, может помочь спасти здание от размораживания во время зимней бури, разбившей часть окон. Другой пример – возможность обнаружения возгорания в помещении по градиенту нарастания температуры более 1 градуса за 10 минут на основании показаний датчика локального кондиционера. Экономическую эффективность будет рассчитывать с точки зрения снижения времени простоя работников в здании из-за выхода из строя той или иной системы. В некоторых случаях ИЗ способно вообще исключить простой сотрудников (см пример с радиаторным отоплением и приточной установкой). Положим экономическую эффективность равной 2-х кратному снижению времени простоя вызванных авариями для тех технологических узлов, где существует частичное перекрытие функционала другими

узлами.  

     3.6.8 Избегание штрафных санкций по превышению температуры обратной воды ИТП 

      Для начала произведем небольшой экскурс  в мир большой энергетики, на современную  теплоэлектростанцию. КПД турбины  зависит от разности температур до и после турбины. Чем больше разность – тем выше КПД. Температура до турбины

обуславливается паровым котлом, после – температурой теплоносителя, вернувшегося от городских  потребителей. Таким образом, если потребители  недорасходовали тепло, это отрицательно сказывается на КПД. При вводе в эксплуатацию каждого ИТП, специалисты энергонадзора составляют специальный график, где указано какое должно быть ограничение на температуру обратной воды в зависимости от температуры наружного воздуха. Параметры температуры, давления, расхода прямого (От ТЭЦ к ИТП) и обратного (От ИТП к ТЭЦ) теплоносителя фиксируются специально установленным для этого компьютеризированным теплосчетчиком. В Москве штраф за разовое зафиксированное прибором превышение температуры «обратной» воды составляет 100 кратный среднемесячный тариф. Основная причина превышения температуры обратной воды – ошибки в теплофизических расчетах при проектировании здания. Эффективная борьба с такой ситуацией возможна только при наличии интеграции между системами отопления, вентиляции и кондиционирования. Например, один из приемов – единообразное ограничение максимального положения регулирующих клапанов сразу во всех центральных приточных установках и центральных кондиционерах. Для оценки экономической эффективности будем считать, что в базовом здании инцидент с превышением температуры обратной воды возникает один раз в год. Тогда эффективность ИЗ по данному аспекту будет равна 8,3 годового потребления тепла зданием. 

       3.6.9 Зависимость экономической эффективности ИЗ от его надежности 

      Для расчета экономической эффективности  ИЗ необходимо каждый раз сравнивать эффективность базового здания и  эффективность Интеллектуального  Здания. По сути, мы оцениваем сам  механизм интеграции систем жизнеобеспечения. Однако, как и все реально существующее, этот механизм может ломаться. В те периоды времени, когда он не работает, относительная эффективность ИЗ (а именно ее мы и ищем) равна нулю. Таким образом, необходимо учитывать надежность механизма интеграции при финальном расчете экономической эффективности. Надежность механизма интеграции согласно ГОСТ 27.002-89 «Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения» и ГОСТ 27.003-90 «Надежность в технике. Состав и общие правила задания требований по надежности» формулируется как коэффициент сохранения эффективности.

 Пусть 

  Х1- годовое потребление тепла зданием; 

Х2 –  Годовое потребление электроэнергии локальными кондиционерами;

N –  Количество технологических узлов  в здании;

S –  годовой оклад инженера;

X3 –  годовая стоимость простоев наиболее  критичной к простоям системы;

X4 –  годовая прибыль от здания;

 Х5  – годовая стоимость простоев  для систем с частичным перекрытием функционала другими системами;

 Кэф  – коэффициент сохранения эффективности механизма интеграции.

Тогда годовой экономический эффект равен: 

Qэф = Kэф * (Х1*0,3 + Х2*0,25 + ([N / 20] -1) * S + Х3*0,5 + Х4*0,04 + Х5*0,5 + Х1*8,3 )           (3)

      

При расчете  по такой методике для административного  здания Центрального Банка России в г. Рязани, период окупаемости составил 3,5 года. Расчет производился в 2004 году на основании действовавших тогда расценок на тепло, электроэнергию и среднюю зарплату инженерного персонала ЦБ России.  

     3.6.10 Расчет экономии электричества в системе освещения 

      Допустим, для освещения общей зоны типового этажа здания требуется 5 кВт/ч (сеть 220 В). 2. Имеются закрытые технические  зоны, в которых освещение необходимо только во время работы персонала  в этих зонах. Для их освещения  требуется 1 кВт/ч; время работы персонала в сутки – 1 час; вероятность оставления включенного освещения после работы 10% (то есть 9 дней свет будет включен 1 час, 1 день свет будет включен 24 часа).

      В таком случае экономия происходит благодаря: диммированию света (днем [8 часов] уровень освещенности требуется 50% от полного номинала, благодаря естественному освещению, утром/вечером [8 часов] – 75%, ночью – 100% [8 часов] соответственно). В первую очередь используется годовой календарь восхода/захода солнца, по месту возможна установка датчиков освещенности; временному увеличению яркости освещения по датчикам движения (из охранно-пожарной сигнализации) или детектору движения цифровой системы видеоконтроля в случае появления в заданной зоне человека. 

Произведем  вычисления:

Расход  электроэнергии без энергосбережения: 5 кВт х 24 ч = 120 кВт/сут.; с энергосбережением: 5 кВт х 8 ч х 0,5 + 5 кВт х 8 ч х 0,75 + 5 кВт х 8ч х 1 = 20 + 30 + 40 = 90 кВт/сут. Без энергосбережения: (1 кВт * 1 ч * 9 + 1 кВт *24 ч * 1) / 10 = 3,3 кВт /сут.; с энергосбережением: 1 кВт/сут.

 Выводы:

1.  ИЗ в России экономически выгодно.

2. Желаемый короткий (до 4-х лет) период окупаемости достигается только при реализации всех вышеописанных механизмов, использующих интеграцию систем жизнеобеспечения здания

3.    Эффективность здания зависит от надежности механизма интеграции, а следовательно от методологии построения ИЗ  

  3.7 Создание системы анализа и системы отчетной документации 

      Данные, занесенные пользователем в систему, а затем сохраненные в ней, подвергаются обработке и сравнительному анализу, целью которых является первичное обнаружение возникновения аварийных ситуаций.

     Отчеты  обеспечивают наиболее гибкий способ просмотра и распечатки итоговой информации. Они позволяют отображать данные с любой степенью детализации и практически в любом формате. В отчете получаются результаты многоуровневых итогов, статистических расчетов и сравнений, отчеты содержат рисунки и деловую графику.

     На  основании представленной информации составим подробный алгоритм создания отчетной документации, который реализуется соответствующей системой.

      Существует  две возможность формирования отчета оценки экономической эффективности, первая – на этапе внедрения, т.е.  прогнозируемая (теоретическая) экономическая  эффективность, вторая – за определенный период времени, т.е. практическая экономическая эффективность.