жк днепропетровская 37 евротрешка

Актуальное

Обеспечение энергоэффективности светопрозрачных конструкций

Энергосберегающие возможности современных светопрозрачных конструкций стремятся к максимуму: созданы стеклопакеты, не уступающие по сопротивлению теплопередаче ограждающим конструкциям.

Современные светопрозрачные конструкции в виде целых фасадов, оборудованных панелями с энергосберегающим стеклом, стали необходимым атрибутом строительства высотных зданий во всем мире. Многостекольные конструкции, специальные покрытия на стеклах, заполнение стеклопакетов инертными газами – все это позволило достигнуть высочайших показателей по теплозащите.

Общемировая энергосберегающая политика способствует появлению архитектурных проектов с максимальным использованием естественного освещения. Эти решения призваны снизить энергозатраты на освещение и отопление. Такой подход к остеклению активно используется в зданиях с минимальным или нулевым расходом энергии на их эксплуатацию. В них применяются конструкции с теплосберегающими и солнцезащитными стеклами, которые позволяют максимально уменьшить теплопотери зимой и сократить потери на охлаждение помещений летом.

По словам директора по развитию компании VELUX и вице-президента НП «Ассоциация деревянного домостроения» Олега Паниткова, при создании первого российского «Активного дома» проектировщики применили особые деревоалюминиевые стеклопакеты с уменьшенным размером рамки и энергосберегающими стеклами для фасадных и мансардных окон. Окна пропускают солнечное тепло и удерживают его внутри дома за счет стекол с селективным покрытием. В тепловом балансе здания они обеспечивают около 1000 кВт теплопоступления, а из-за низких теплопотерь служат источником тепла даже зимой.

В проектировании и реконструкции многоквартирных жилых зданий вопросы энергосбережения также решаются за счет улучшенных характеристик оконных конструкций.

В большинстве стран Евросоюза приняты нормативные требования, направленные на повышение их теплотехнических параметров. По данным НИИ строительной физики РААСН, немецкие нормы EnEV-2009 предусматривают применение светопрозрачных конструкций в жилом строительстве с коэффициентом теплопередачи не более 1,3 Вт/кв. м•°С (сопротивление теплопередаче – не менее 0,769 кв. м•°С/Вт). Предполагается, что с 1 января 2012 года этот показатель должен быть не более 0,8–0,9 Вт/кв. м•°С (не менее 1,11–1,25 кв. м•°С/Вт). Для сравнения, в Москве в рамках программы энергосбережения планируется достигнуть схожих показателей сопротивления теплопередаче для светопрозрачных конструкций только к 2020 году.

Главный научный сотрудник ОАО ЦНИИЭП жилища, к. т. н. Лаврентий Ким полагает, что современная отечественная оконная индустрия и технологические возможности позволяют обеспечить заявленные и даже более высокие показатели теплосопротивления. Методика компьютерного моделирования, разработанная институтом, дает возможность спроектировать любую светопрозрачную конструкцию с заданным сопротивлением теплопередаче, выбрав форму стеклопакета, ширину непрозрачного участка, конструктивное решение по оконному профилю и прозрачному заполнению из обширной базы данных, которая постоянно пополняется.

Ведущие европейские производители профиля (Profine, Rehau, VEKA, SCHUECO и другие) уже разработали эффективные оконные системы, позволяющие обеспечить перспективные требования к энергосбережению и доступные на российском рынке. В основном улучшение теплотехнических характеристик профиля достигается увеличением количества камер с применением усилительных вкладышей из алюминия или стеклопластика вместо стали, с заполнением усилителя или наружных камер вспененным ПВХ и с помощью других решений.

Например, компания «Проплекс» представила новую систему Proplex-Comfort-Plus с особой геометрией створки, которая позволяет установить в конструкцию энергоэффективные стеклопакеты толщиной 44, 50 и 52 мм. Приведенное сопротивление профиля с 4- или 5-камерной конструкцией составляет 0,79 кв.м•°С/Вт. А новый оконный блок, выполненный с применением системы Proplex-Comfort-Plus и двухкамерного стеклопакета с двумя никзкоэмиссионными стеклами и аргоном, имеет приведенный коэффициент сопротивления теплопередаче 0,84 кв. м•°С/Вт. Этот показатель превосходит строительные нормы, принятые в российских регионах, например в Сибири. Для Красноярска установлен коэффициент 0,64 кв. м•°С/Вт, для Иркутска – 0,68 кв. м•°С/Вт, для Читы – 0,74 кв. м•°С/Вт.

В многоквартирном доме потери тепла через световые проемы, которые занимают от 65 до 80%, составляют почти половину (47%) суммарных теплопотерь. Они зависят от радиации тепла (55%), теплопроводности краевых зон, где контактируют твердые материалы (10–15%), и конвекции 25–30%.

По словам исполнительного директора НКО «АПРОК» Олега Маринова, в последние годы появилось множество решений, направленных на улучшение теплофизических характеристик стеклопакетов. Разработаны новые технологии монтажа, увеличено количество камер в профильных системах, выросла монтажная глубина профиля, появились низкоэмиссионные стекла, газонаполнение межстекольного пространства, находят применение новые дистанционные рамки.

Чтобы снизить радиационные теплопотери, используют энергосберегающие стекла с низкоэмиссионными жесткими и мягкими покрытиями. Самыми эффективными из них являются мягкие покрытия, наносимые магнетронным способом в вакууме. Стекло с мягким покрытием отражает внутрь здания длинноволновое ИК-излучение. Одновременное использование стекла с низкоэмиссионным покрытием и заполнением аргоном позволяет увеличить теплозащиту однокамерного стеклопакета более чем в 2 раза по сравнению с обычным.

Для уменьшения конвекционной составляющей межстекольное пространство заполняют инертным газом. Чем тяжелее молекулы газа, тем медленнее происходит процесс конвекции. Соответственно, самым эффективным и самым дорогостоящим из применяемых инертных газов является криптон.

Экономически наиболее выгоден аргон, меньшей теплопроводностью по сравнению с ним обладает ксенон. Оба газа имеют точку росы меньше -100°С, что исключает выпадение влаги в межоконном пространстве. Это позволяет исключить использование абсорбентов для осушения воздуха внутри рамки и сэкономить на производственных операциях при изготовлении пакетов.

– В странах ЕС в 80% стеклопакетов в качестве газового наполнения используется криптон, – говорит Олег Маринов. – Из-за большей массы молекул криптон также обладает лучшими тепло- и звукоизолирующими характеристиками. Затухание звука в криптоне почти в полтора раза выше, чем в аргоне или в воздухе. Бытует мнение, что тяжелые газы могут улетучиваться, и со временем эффект тепло- и звукозащиты снижается. Но проведенные членами АПРОК натурные испытания в соответствии с ГОСТ 30779-2001 показали, что за 35 лет эксплуатации концентрация криптона под воздействием УФ-излучения и агрессивных сред уменьшилась всего на 5%.

Самым надежным из герметиков с точки зрения газопроницаемости является бутил: по данным американских исследователей, концентрация аргона в стеклопакетах с бутиловой изоляцией уменьшилась от 100% до 90% за 10 лет. Заметим, что в России норматив регламентирует 90%-е содержание газа даже в новой продукции.

Еще одна составляющая достижения лучших характеристик – теплоизоляция в месте контактов рамки и стекла. Из-за незначительного вклада теплопотери в этих зонах раньше не учитывались при расчете сопротивления теплопередаче стеклопакета.

Но новые требования по энергосбережению требуют учета краевого эффекта. Современные дистанционные рамки отличаются низкой теплопроводностью материалов, большей упругостью, обладают сопротивлением к УФ-излучению и высокими показателями влагопоглощения.

Например, в технологии TPS операция засыпки адсорбента, резки металлической рамки и нанесения бутила соединены в одном материале – термопластичной рамке с низкой теплопроводностью. Рамки Swiggle Strip с гофрированной алюминиевой перемычкой обладают улучшенным краевым эффектом в зоне контакта герметика и стекла.

В гибкой дистанционной рамке DuraLight вместо алюминиевого разделителя применен поликарбонат, что снижает коэффициент теплопроводности. DuraLight повышает температуру в краевой зоне стеклопакета на 5–7°С и снижает возможность образования конденсата на 80%. Рамки SuperSpacer изготавливаются из структурированной полимерной пены и обладают теплопроводностью в 950 раз меньше, чем у рамки из алюминия.

По данным АПРОК, применяя технологии производства стеклопакетов с использованием новых дистанционных рамок, экономия на теплопотерях оконных конструкций может составить не менее 5% в зависимости от типа здания и оконной системы.

Космические технологии магнетронного напыления для получения стекол с теплоотражающими покрытиями начали использоваться для производства энергосберегающего стекла еще в 1980-х годах, как только была решена задача создания промышленного оборудования для работы с большеформатными поверхностями. Помимо масштабов нанесения, оно должно было обеспечить необходимую для архитектурного стекла однородность толщины покрытий на уровне 2%.

В отличие от пиролитического метода, который происходит непосредственно в процессе производства флоат-стекла и создает жесткие однослойные покрытия, технологии создания многослойных мягких покрытий позволяют добиться более совершенных и разнообразных характеристик стекла.

Для этого покрытия из различных металлов и их соединений наносятся послойно на флоат-стекло в вакууме, создавая поверхностные наноструктуры. Поатомное конструирование слоев создает на стекле пленки толщиной 7–20 нм.

Выбор покрытия из нескольких слоев, включая защитные, зависит от требуемых характеристик остекления – излучательной способности, светопропускания, дизайна. В результате получается спектрально-селективные стекла, обладающие способностью по-разному пропускать и отражать излучения различных длин волн. Они обеспечивают теплозащиту помещений и практически не ухудшают светотехнические свойства. Самые современные мультифункциональные стекла могут сочетать характеристики низкоэмиссионного и солнцезащитного стекла.

Первое производство энергосберегающего стекла с мягким покрытием в России было запущено на заводе AGC в Московской области в 2007 году. В 2008 году начало работу ООО «Гардиан Стекло Рязань», где приступили к выпуску стекол с магнетронным покрытием широкого спектра применения, в том числе теплоизоляционных стекол ClimaGuard и солнцеотражающих SunGuard.

В 2009 году на заводе начато производство мультифункционального стекла ClimaGuard Solar. Оно обеспечивает высокое светопропускание (66%), защиту от солнечного перегрева здания (только 42% тепла проходит через стеклопакет) и эффективную теплоизоляцию. Еще одно производство с линией магнетронного нанесения компания планирует открыть в Ростове.

О запуске в этом году собственного производства низкоэмиссионного мультифункционального стекла с предполагаемым объемом 20,0 млн кв. м в год заявило также ОАО «Салаватстекло».

– В 2008 году доля стекла с энергосберегающим покрытием на рынке составляла процентов 5–7%, сейчас – более 30%, – говорит специалист технического отдела компании ООО «Гардиан Стекло Рязань» Вячеслав Щередин. – Стоимость стеклопакета с низкоэмиссионными стеклами определяет рынок. Обычное стекло стоит 150 рублей за кв. м, энергосберегающее – 180–185, ClimaGuard Solar – около 350. По характеристикам двухкамерный пакет с тремя обычными стеклами и однокамерный, где одно из стекол энергосберегающее, почти одинаковы, но по цене однокамерный выгоднее и эффективнее в эксплуатации.

В качестве примера он приводит фактические цифры снижения расхода газа на отопление загородного дома (площадь дома – 99 кв. м, площадь остекления – 11 кв. м) после установки энергосберегающих стекол. Шесть однокамерных стеклопакетов с теплоизоляционным стеклом ClimaGuard и заполнением аргоном позволили уменьшить потребление газа на 1000 кубов за зимний период (около 700 рублей). Если бы дом отапливался за счет электричества, то с учетом цен на разные виды энергии экономия в денежном выражении была бы еще заметнее.

Возможности теплозащиты, которые могут обеспечить стеклопакеты с энерго-сберегающими стеклами, чрезвычайно широки. Например, «супертеплый» трехкамерный стеклопакет фирмы LISEС (Австрия) с четырьмя 2-мм стеклами, из которых 3 имеют низкоэмиссионное покрытие, с криптоновым заполнением межстекольного пространства обеспечивает коэффициент сопротивления теплопередаче 3,3 кв. м•°С/Вт. Он оказывается «теплее», чем панельные стены типового жилья. Такие технические решения появляются неспроста: к 2018 году в Европе предполагается снизить энергозатраты на отопление в 4 раза.

Законодательное стимулирование энергосбережения в России также потребует от проектировщиков выбора новых конструктивных решений, а от компаний-производителей окон – новых подходов к изготовлению конструкций и комплектующих. Но энергосберегающие преимущества уже сегодня могут стать мощным стимулом в продвижении новых светопрозрачных конструкций. Калининградская фирма EURO-AMERICAN GLAZING выигрывает тендеры, делая упор не на цену своей продукции, а на комплексный расчет энергопотребления зданий.

Компания производит стеклопакеты по технологии «Тепловое зеркало» с использованием полимерной мембраны. Благодаря установке и натяжению мембраны со специальными низкоэмиссионными покрытиями в межстекольном пространстве устраняется до 70% теплопотерь излучения и замедляется конвекция.

Такие стеклопакеты позволяют создавать условия комфорта, недоступные при установке остекления с применением только стекол с низкоэмиссионным покрытием. Если удорожание остекления одного из бизнес-центров за счет установки энергосберегающих стеклопакетов составило 45 000 евро, то за счет уменьшения мощности оборудования для отопления и кондиционирования инвестор смог сэкономить 85 000 евро. Кроме того, ежегодная экономия на оплате энергоносителей сегодня достигает 4 000 евро, а с учетом роста цен на них, выигрыш в перспективе будет еще больше.

Татьяна Рейтер

Другие материалы по теме

X