«Умный город» по-русски: как цифровизация меняет воду, трубы и городскую экономику

Понятие «умный город» в России перестало быть абстрактным футуризмом. Сегодня это прежде всего прагматичный инструмент модернизации городской инфраструктуры — от транспорта и освещения до инженерных сетей. Не случайно водоснабжение и водоотведение в авангарде изменений - именно в этих отраслях цифровизация даёт самый быстрый и измеримый эффект: снижение потерь, сокращение аварий, экономию электроэнергии и более прозрачную экономику коммунального хозяйства. Автоматическая сантехника для общественных мест - сенсорные смесители, писсуары и унитазы с автоматическим сливом, автоматический душ - также вносит свой вклад в итоговые цифры экономии, ведь во многих проектах - там, где проходят сотни людей в сутки - именно она даёт быстрый результат.

Масштаб задачи: цифры, которые объясняют всё

Россия — страна с одной из самых протяжённых коммунальных систем в мире. Общая длина сетей водоснабжения, водоотведения и теплоснабжения в стране приближается к 957 тысячам километров. Это больше, чем расстояние от Земли до Луны и обратно.

При этом, по оценкам отраслевых институтов развития и органов власти, 43–46% этих сетей физически изношены и нуждаются в замене. В ряде регионов потери воды в сетях достигают 20–30% от объёма подачи, а в отдельных муниципалитетах — ещё выше. Это означает, что миллионы кубометров очищенной воды ежегодно уходят в грунт, а вместе с ними — деньги на добычу, очистку, перекачку и аварийные ремонты.

При таком масштабе даже незначительный на первый взгляд процент водосбережения означает заметную экономию.

Государственная повестка: от экспериментов — к системной работе

Фото: реконструкция ключевого магистрального водопровода в Обнинске.                                                                                                                                                                            Подрядчик - "Росатом Инфраструктурные решения"

Цифровизация инженерных сетей сегодня встроена в государственную повестку сразу в нескольких измерениях.

Во-первых, это проекты в логике федеральной программы модернизации коммунальной инфраструктуры и цифровой трансформации ЖКХ.

Во-вторых, в 2024–2025 годах были обновлены нормативные требования к проектированию наружных сетей водоснабжения — в частности, свод правил СП 31.13330.2021, где прямо закреплены требования к цифровому учёту, мониторингу состояния сетей и ведению цифровых баз данных. Это означает, что цифровые датчики, аналитика и автоматизация перестают быть опцией и становятся частью нормативной практики.

Таким образом, российский «умный город» развивается не только как эксперимент, но уже как часть нормативной и инвестиционной политики государства.

Какую роль в “умном городе” играет автоматическая сантехника? Представители Kopfgescheit, российской компании, специализирующейся на разработке и производстве автоматической сантехники для общественных мест, отмечают, что в официальных федеральных документах автоматическая сантехника (сенсорные краны, писсуары, датчики слива) редко называется отдельным пунктом как обязательная мера — она, как правило, входит в более широкие требования по энергосбережению, повышению эффективности и санитарным стандартам. То есть автоматическая сантехника идёт «в комплекте» с программой модернизации зданий, оснащением общественных учреждений и созданием «умного» жилищно-коммунального хозяйства.

Почему именно вода стала одной из первых «умных» сред

Водоснабжение оказалось идеальной точкой входа для цифровизации по трём причинам.

Первая — аварийность и потери. Даже снижение утечек на 5–10% даёт ощутимый финансовый эффект для водоканалов.

Вторая — высокая энергоёмкость отрасли. Насосные станции потребляют огромные объёмы электроэнергии, и оптимизация режимов давления напрямую снижает затраты.

Третья — готовность технологий: автоматическая сантехника, датчики давления, расхода, утечек и качества воды относительно недороги, легко масштабируются и дают быстрый эффект.

Автоматическая сантехника: экономия в цифрах

Перечислим ключевые устройства и оценим их экономичность, опираясь на международные исследования и аналитику Kopfgescheit:

Сенсорные смесители                                                                                                                   

В общественных туалетах снижение расхода воды при использовании сенсорных смесителей оценивается в 30–70% по сравнению с обычными смесителями. Конкретные исследования демонстрируют порядка 30% экономии в условиях замен «ручного» оборудования на сенсорное при одинаковых режимах работы и правильной наладке.  U.S. General Services Administration

Писсуары                                                                                                                                            

В зависимости от технологии и сценариев использования, переход на сенсорные системы, отложенный слив или вообще безводные писсуары может давать снижение расхода воды на 50–100% только для писсуаров. Поскольку писсуары в офисах и общественных зданиях могут давать до ~20% внутреннего водопотребления, такая экономия заметна для объекта и может составлять от 35 до 64%. water2business.co.uk 

Датчики слива унитазов и «умные» сливные механизмы                                        

Международные обзоры показывают, что сенсорные решения и двухрежимные смывные бачки экономят 25–40% воды за счёт меньшего объёма смывов и исключения лишних срабатываний. INNER

Общий эффект экономии воды для общественного туалета 

Исследования и кейсы показывают, что комплексная замена ручной арматуры на сенсоры, автоматические писсуары и «умные» сливы может сократить потребление воды в общественных туалетах на 30–70%, в зависимости от исходного состояния и поведения пользователей.

Вклад автоматической сантехники в общую экономию воды для города теоретически может составить ~1,5–7,5% от общего потребления воды. Это, конечно, грубая оценка: чем больше в городе общественных зданий и обширнее турпоток - тем выше вклад, если преобладает жилой сектор - вклад скромнее.

Кто и где уже делает «умную воду»

Ключевым интегратором решений «умного города» в коммунальной сфере сегодня выступает компания «Росатом Инфраструктурные решения» (РИР). Через неё цифровизация водоснабжения реализуется в десятках городов — от закрытых атомных муниципалитетов до обычных областных центров.

Обнинск: цифровой двойник и автоматизация диспетчеризации

Фото: центр управления платформы "Умный город" Росатома.

Один из самых показательных проектов — Обнинск (Калужская область). Здесь в рамках платформы «Умный город Росатома» была создана цифровая модель систем тепло- и водоснабжения.

Фактически речь идёт о цифровом двойнике сетей, куда в реальном времени поступают данные о давлении, расходе, температуре, работе насосов. Система автоматически отслеживает аномалии, сигнализирует о риске утечек, помогает диспетчерам управлять режимами подачи.

Параллельно в городе была проведена физическая реконструкция участков водопровода и коллекторов. Цифровизация здесь идёт не поверх старых труб, а вместе с обновлением инфраструктуры, включая обновление санитарно-технического оборудования в общественных зданиях (медучреждения, здания администраций, вокзалы и т. п.), где для снижения расходов и повышения гигиены рекомендованы сенсорные смесители и автоматические писсуары. 

Экономический эффект в подобных проектах рассчитывается прежде всего через сокращение аварийных ремонтов, снижение внеплановых отключений, оптимизацию энергопотребления насосных станций.

Даже 10–15% экономии электроэнергии для среднего города — это десятки миллионов рублей в год.

Белгородская область: эффект в процентах и деньгах

Фото: © ГУП Белгородский областной водоканал

Один из самых масштабных региональных кейсов — Белгородская область, где с 2022 по 2025 годы реализуется проект «Цифровой водоканал».

В рамках проекта цифровыми системами мониторинга и управления были охвачены более 235 объектов водоснабжения и водоотведения. Итоги оказались вполне измеримыми:

• снижение потребления электроэнергии на 15%;
• сокращение затрат на энергоносители на 13%;
• уменьшение числа аварий примерно на 5% уже на раннем этапе внедрения.

Кроме того, были цифровизированы процессы технологического присоединения и диспетчеризации, что сократило сроки подключения объектов и упростило работу с заявками.

Заречный (Свердловская область): «Цифровой водоканал» для малого города

Фото: проект "Цифровой водоканал" Росатома

В городе Заречный внедряется платформа «Умный город» и система «Цифровой водоканал», также разработанная РИР. Здесь в фокусе:

• онлайн-мониторинг состояния сетей;
• удалённое управление;
• сбор данных по потреблению, интеграция с городскими сервисами для жителей.

Этот кейс особенно важен тем, что показывает: цифровизация перестаёт быть привилегией мегаполисов и постепенно заходит в города с населением 60–70 тысяч человек.

Технологическая «начинка» умного водоснабжения

Российские проекты опираются на вполне конкретный набор технологий.

Умные счётчики и автоматическая сантехника

Массовое внедрение приборов учёта с дистанционной передачей данных становится стандартом. Они обеспечивают:

• точные начисления;
• выявление ночных утечек;
• контроль балансов между подачей и фактическим потреблением.

На региональном уровне и в муниципальных проектах (в том числе в пилотах «Умный город») автоматическая сантехника также входит в перечень мероприятий по модернизации социальных учреждений. Например, сенсорные смесители и писсуары Kopfgescheit уже работают в аэропортах, школах, университетах и больницах, прошедших модернизацию, а в рассмотренных выше проектах РИР и «Умный город» (Обнинск, Заречный, Заречный и другие) интеграторы предлагают поставку «умной» сантехники для общественных объектов как часть комплекса «умного здания» или «умного объекта» в целом.

Датчики давления, расхода и утечек

IoT-датчики позволяют в режиме реального времени отслеживать:

• падение давления;
• скачки расхода;
• локальные аварии.

Время реагирования сокращается с часов до минут после возникновения проблемы.

Цифровые двойники

Цифровая модель сети позволяет заранее рассчитать:

• последствия аварий;
• оптимальные режимы насосных станций;
• зоны повышенных гидравлических нагрузок.

Аналитика и ИИ

На накопленных данных строятся модели прогнозирования аварийности и износа оборудования. Это переводит эксплуатацию в режим упреждающего ремонта, когда работы проводятся до аварии, а не после неё.

Проблемы и ограничения

При всей позитивной динамике есть и серьёзные барьеры.

Во-первых, огромный износ сетей: цифровые датчики не способны компенсировать физическую ветхость труб.

Во-вторых, неравномерность внедрения: мегаполисы и города Росатома идут быстрее, малые муниципалитеты — существенно медленнее.

В-третьих, дефицит кадров и компетенций, а также вопросы кибербезопасности, которые пока только начинают системно решаться.

В-четвертых, тендерные закупки: региональные закупки и тендеры должны учитывать эксплуатационные расходы, отраслевые стандарты и требования, а не только цену закупки.

Взгляд в будущее

Российский «умный город» не будет выглядеть как фантастический мегаполис из футурологических сериалов. Его облик куда более прагматичен:

• новые насосы с автоматикой;
• «умная» сантехника;
• диспетчерские с цифровыми панелями;
• алгоритмы, которые подсказывают, где завтра случится авария.

При этом именно система водоснабжения остаётся одной из главных точек трансформации, потому что здесь эффект виден быстрее всего и его легко измерить в рублях, процентах потерь и количестве аварий.

Итог

При протяжённости коммунальных сетей почти в миллион километров и износе почти половины инфраструктуры, Россия объективно не может позволить себе развивать ЖКХ только экстенсивно — через бесконечные аварийные ремонты. Цифровизация становится вторым, обязательным контуром модернизации наряду с физической заменой труб.

Проекты в Обнинске, Белгородской области, Заречном и ряде других городов показывают: «умная вода» — это не эксперимент, а уже работающий промышленный инструмент. Инструмент, который снижает потери, экономит энергию, повышает надёжность и постепенно превращает коммунальное хозяйство из хронически убыточной сферы в управляемую городскую экономику.

Источники информации:

1. О внесении изменений в постановление Правительства Российской Федерации от 30 декабря 2017 г. № 1710 (государственная программа Российской Федерации "Обеспечение доступным и комфортным жильем и коммунальными услугами граждан Российской Федерации") government.ru
2. Цифровые проекты Росатома – победители премии «Умный город» iot.ru
3. Росатом внедрит платформу “Умный город” и систему “Цифровой водоканал” в Заречном Свердловской области rir.rosatom.ru
4. В Белгородской области завершают проект «Цифровой водоканал» myseldon.com
5. Цифровая трансформация водоканала: как цифровые разработки повысили эффективность водоснабжения в Белгородской области comnews.ru
6. Умный город: что из себя представляет, концепция от Росатома tass.ru
7. Цифровая революция в водоканале: как технологии меняют ЖКХ cnews.ru
8. Сфера водоснабжения и водоотведения в России: текущее состояние и пути развития csr.ru
9. Автоматическая сантехника Kopfgescheit kopf.ru

* Фотографии, использованные в статье, взяты из перечисленных выше источников.