Статья ВАК: Обучение энергоэффективным технологиям в строительстве

В гражданских зданиях различного назначения потребляется 40 % от общего количества расходуемой в Европе энергии, в том числе около 25 % распределяется на домашнее хозяйство. Это самый большой сектор во всей сфере потребления энергии. Если посмотреть более подробно, то энергия в домашнем хозяйстве тратится на различные цели, например, на нагрев горячей воды, приготовление пищи и использование бытовой техники, но доминирующими являются отопление в зимний период и кондиционирование в летнее время, что обычно составляет около 70 % от общего потребления энергии в домашнем хозяйстве. Большая часть этой энергии получается за счёт ископаемого топлива, а его потребление связано с соответствующими выбросами загрязняющих веществ. Как правило, этого можно избежать за счёт внедрения энергоэффективных технологий и мер по сохранению энергии. С этой целью Европейский союз разработал «Программу повышения энергетической эффективности на 20 % до 2020 года». Различные исследования [1] подтверждают, что эта цель достижима, но в некоторых случаях понадобятся финансовые стимулы.

Прежде всего, энергоэффективностью заинтересовались лица, определяющие соответствующую политику, в 1973 году, когда разразился первый нефтяной кризис. В этот период в Европе поняли, что их политика развития связана с решениями, принимаемыми в странах-экспортёрах нефти. Стало ясно, что самый простой способ уменьшить степень зависимости — это потреблять меньше энергии, что означает необходимость реализации политики в области энергоэффективности. С тех пор множество научно-исследовательских и технических задач было посвящено развёртыванию инновационных технологий и подходов, направленных на снижение энергопотребления.

В настоящее время эффективное использование энергии является общемировой концепцией. Многие страны, даже обладающие большими запасами природных ресурсов, таких как природный газ, нефть и т.д., осознали важность их сохранения, чтобы они могли быть использованы в течение более длительного периода. В целях разработки и реализации мер по повышению энергоэффективности особое внимание необходимо уделить сектору образования, обучить новое поколение инженеров, «оснащённое» конкретными техническими знаниями и управленческими навыками в сфере энергетической эффективности.

Проект MARUEEB нацелен на создание в этой области магистерских образовательных программ по инновационным технологиям в области энергоэффективных зданий для российских и армянских работодателей. В России и Армении климатические условия близки к экстремальным с очень холодной зимой и жарким летом. Следовательно, требуется комплексный подход для решения задач снижения энергопотребления на обогрев и кондиционирование, поэтому будущие инженеры должны иметь качественные современные знания, связанные с мероприятиями и методиками по повышению энергетической эффективности зданий и сооружений.

Проект MARUEEB за счёт скоординированного сотрудничества между университетами ЕС, России, Армении и работодателями (табл. 1) направлен на разработку и реализацию инновационных магистерских образовательных программ для обучения нового поколения инженеров-строителей и архитекторов с глубокими знаниями в области энергоэффективности зданий.

В данной статье приводится обзор проекта MARUEEB с описанием его методологии и целей, особое внимание уделяется разработке и реализации данного проекта в Российской Федерации.

Российские предпосылки

Последние полвека Россия представляла собой главным поставщиком энергоресурсов в Европейском союзе. Кроме того, ЕС также был и остаётся фундаментальным и надёжным партнёром для Российской Федерации, как сосед с рынком в более чем полмиллиарда потребителей [2]. Это касается прежде всего природного газа, который является капиталоёмким бизнесом, где спрос и предложение жёстко связаны между собой.

В последние годы в энергетических сценариях появились новые тенденции с точки зрения баланса спроса и предложения. В частности, ЕС переходит к энергетической системе с низким потреблением углеродных ресурсов — были установлены конкретные цели до 2020 года и последующий период. С другой стороны, Российская Федерация также находится на пути преобразования своего энергетического сектора за счёт реализации мер по повышению энергоэффективности, которые могут обеспечить высокую степень инноваций в данном секторе и конкретные целевые показатели, установленные до 2030 года [2].

Эффективное использование энергии и грамотные цепочки поставок энергии во всех отраслях народного хозяйства являются одним из основных столпов энергетической и экологической политики как в Российской Федерации, так и ЕС. Энергоэффективность обеспечивает экономические, экологические и социальные выгоды, которые выходят далеко за пределы энергетического сектора. В дополнение ко многим конкретным решениям энергетической политики, задачи энергоэффективности оказывают сильное влияние на другие сектора экономики, в частности, транспорта и городского планирования. Соответственно, реализация политики в области энергоэффективности требует тесной координации между многими заинтересованными сторонами и субъектами и хорошо функционирующей системы управления [2].

В Российской Федерация имеется высокий потенциал для внедрения мероприятий по экономии энергии и реализации мер по повышению энергоэффективности. Фактически все эти меры включены в «Энергетическую стратегию Российской Федерации до 2030 года» и считаются одними из приоритетных направлений модернизации и «инновационализации» страны. Конкретная цель, на самом деле, состоит в том, чтобы к 2020 году снизить энергоёмкость ВВП страны на 40 % по отношению к уровню 2007 года. Области, которые имеют большой потенциал для экономии энергии и эффективности энергоснабжения (речь идёт об электрической и тепловой энергии), — это здания гражданского и промышленного сектора [2].

В настоящее время основным направлением государственной политики России являются: проведение энергетических аудитов, установка приборов учёта, введение энергосберегающих обязательств для бюджетных организаций, разработка стандартов энергоэффективности для определённых видов продукции, пересмотр старых и принятие новых стандартов для существующих и вновь построенных зданий различного назначения, продвижение принципов энергоэффективности [2]. Современные знания и технологии в области ресурсосбережения предполагают огромный потенциал для тесного сотрудничества между Российской Федерацией и ЕС. Инновационная и очень строгая политика с точки зрения потребления энергии в зданиях различного назначения (например, Директива о строительстве зданий с нулевым энергопотреблением) внесла свой вклад в развитие компетенций высокого уровня в разработке энергоэффективных зданий [3]. Аналогичным образом были приобретены значительные знания и компетенции в области генерации и передачи энергии на городском и местном уровнях, которыми можно было бы поделиться с Россией.

Кроме того, можно предусмотреть совместную деятельность по управлению энергией, по внедрению новых технологических инноваций и поддержки занятости, в том числе в образовательной деятельности. ЕС мог бы также поддержать российскую сторону в дальнейшей разработке политики и институциональной базы в области энергоэффективности. Также по примеру ЕС следует укреплять сотрудничество между местными и региональными органами власти с использованием существующих инициатив [2].

Политика обеих сторон должна быть направлена на развитие благоприятных условий для сотрудничества между Россией и ЕС в области энергоэффективности, таких как:

• повышение качества обмена информацией;
• обмен опытом в области стимулирования ресурсосбережения;
• разработка технико-экономического обоснования для реализации демонстрационных проектов в сфере энергоэффективности;
• проведение работы по сближению законодательства по энергоэффективности в России и ЕС.

В краткосрочной перспективе основное внимание должно быть направлено на взаимное обучение и обмен передовым опытом между ЕС и Российской Федерацией. С этой целью представляется эффективным сотрудничество между высшими учебными заведениями ЕС и России в рамках реализации передачи знаний и опыта, а также начала дискуссии по этой теме в российском научном сообществе. К тому же, среди рекомендаций, мер и этапов «Протокола по сотрудничеству между ЕС и Россией в сфере энергетики до 2050 года» указана необходимость «...в совместной разработке и внедрении образовательных программ и программ по переподготовке кадров для деятельности в различных сферах энергоэффективности (при участии ведущих технических вузов России и ЕС), включая подготовку кадров в сфере управления энергопотреблением» [2].

Проект MARUEEB

Как сказано ранее, Российская Федерация обладает огромным потенциалом для реализации программы по экономии энергии и мер по повышению эффективности, которые, к тому же, поддерживаются на уровне стратегических и плановых документов правительства, поэтому они находятся в центре политических, социальных и экономических дискуссий. По этим причинам партнёрами консорциума MARUEEB (см. табл. 1) было принято решение приступить к работе над проектом, связанным с разработкой и реализацией магистерских образовательных программ в области энергоэффективности в четырёх российских университетах, а именно: Уральском федеральном университете имени первого Президента России Б. Н. Ельцина, Санкт-Петербургском политехническом университете Петра Великого, Тамбовском государственном техническом университете и Воронежском государственном архитектурно-строительном университете. Магистерские образовательные программы будут реализованы в области строительства и архитектуры. Они нацелены на передачу передового опыта ЕС в области разработки образовательных программ в сфере энергоэффективности. Цель MARUEEB как проекта двояка: с одной стороны, это серьёзный акцент на инженерную и управленческую подготовку (например, включение в образовательную программу таких дисциплин как строительная физика, энергетическая эффективность, оценка проекта и т.д.), а с другой стороны — необходимо отметить аспект, связанный с реформированием образовательных программ в соответствии с Болонским процессом.

В частности, отметим необходимость перехода от обучения, ориентированного на преподавательский состав, к «студенто-ориентированному» подходу (рис. 1). Данное изменение парадигмы требует, чтобы студент находился в центре процесса обучения в ходе создания и реализации образовательных программ. Это означает, что образовательная деятельность и учебные модули разрабатываются таким образом, чтобы они были полезны студентам для осуществления ими профессиональной деятельности.

В свете вышеизложенного тесное взаимодействие с предприятиями и рынком труда является обязательным, потому что они представляют будущих работодателей студентов, обучающихся в магистратуре [4]. Студенто-ориентированный подход требует изменения сознания профессорскопреподавательского состава, ответственного за разработку и реализацию учебных программ, с точки зрения результатов обучения, которые должны быть достигнуты в соответствии с уровнем образования (бакалавр, магистр, аспирант) [4].

В настоящее время многие образовательные программы разработаны на основе традиций, имеющихся ресурсов и интересов профессорско-преподавательского состава, поэтому их можно рассматривать как «основанные на имеющейся базе» и «ориентированные на профессорско-преподавательский состав».

Иными словами, они сосредоточены скорее на структуре, чем на студентах. Переход к «студенто-ориентированному» подходу — это процесс, протекающий в настоящее время во всём мире, и целью данного перехода является внедрение инновационного процесса разработки образовательных программ.

В частности, акцент делается на том, что результаты обучения должны соответствовать целям программы, удовлетворять потребностям и ожиданиям студентов и общества, направлены на обеспечение их занятости после окончания учебного заведения, развитие личности и гражданской позиции [4].

Всё это подчёркивает важность и необходимость организации позитивного сотрудничества и создания прочных отношений между высшими учебными заведениями и работодателями, которые становятся центральными фигурами в процессе разработки образовательных программ, потому что они будут конечными выгодоприобретателями образовательного процесса. Важность взаимоотношений между университетами и работодателями особо подчёркивается в международном проекте MARUEEB, так как первый этап проекта представлен анкетированием около ста предприятий и организаций Российской Федерации и Армении для того, чтобы выполнить анализ потребностей рынка труда и понять, какие существуют запросы со стороны бизнеса и общества в регионах реализации разрабатываемых образовательных программ.

Таким образом, можно будет лучше решать вопросы, возникающие в конкретном контексте и оптимизировать образовательные программы, основываясь на потребностях местного сообщества. Конечно же, более общий подход, основанный на национальных и международных тенденциях, также принимается во внимание при разработке образовательных программ, для того чтобы они имели национальные и международные преимущества. На основе вышеизложенной информации будут разработаны магистерские образовательные программы, основанные на результатах обучения и содержащие современные знания в области энергоэффективности зданий.

Выводы

Проект MARUEEB создан в рамках проекта ERASMUS+ Ka2 и способствует созданию консорциума между вузами ЕС, России, Армении и работодателями.

Работа консорциума посвящена разработке инновационных образовательных программ и учебно-методических модулей в области энергоэффективности зданий, для того чтобы российские и армянские инженеры получали современные и актуальные знания в данной области В данной статье кратко обсуждается и анализируется важность развития знаний, связанных с энергоэффективностью зданий, особое внимание уделено российской части проекта. В частности, на основе анализа энергетической стратегии России подчёркивается, что центральная роль отведена осуществлению мер по повышению энергоэффективности в строительном секторе, а также что разработка образовательных программ в этой области имеет стратегическое значение. С другой стороны, образовательный процесс должен быть разработан современным и эффективным способом, с учётом Болонского процесса, который ввёл понятие студенто-ориентированного подхода к разработке образовательных программ. В этом контексте роль работодателей имеет основополагающее значение, поскольку с их помощью будут установлены связи с рынком труда. Их участие считается значимым при формулировании содержания образовательных программ, для того чтобы убедиться, что они интересны компаниям-работодателям и возможность выпускников найти работу по профилю максимальна.