Объединение изготовителей окон и фасадов думают об экологии
Все, конечно, помнят из школьных учебников по истории, что в средние века мастера каждой специальности объединялись в цехи и гильдии для защиты своих интересов. Одна из таких современных гильдий - немецкое Объединение изготовителей окон и фасадов Der Verband der Fenster- und Fassadenhersteller.
В Объединение входят крупнейшие предприятия отрасли. В 1994 году на предприятиях - членах Объединения было занято 45 000 человек, реализовано продукции на сумму около 10 млрд DM при общем товарообороте отрасли в 14,5 млрд DM,что составляет около 70%.
В последние годы отрасль динамично развивалась, увеличивалось производство, но при этом, естественно, обострялась конкуренция и возникало множество экономических и экологических проблем. Одной личной активности для успешного бизнеса уже недостаточно. Необходима, особенно для среднего бизнеса, поддержка мощной организации.
Объединение изготовителей окон и фасадов является для своих членов важнейшим источником информации, снабжает их всевозможнейшими фактами и идеями. Как крупное производственное объединение оно в состоянии активно влиять на стратегию и тактику отрасли. "Мы считаем своей целью поддерживать перспективные производства, повышать их конкурентоспособность. Результаты нашей работы показывают, что мы в состоянии добиться многого", - говорит президент Объединения Альфонс Шнайдер.
Конкретная помощь, оказываемая Объединением своим членам, огромна. Объединение снабжает своих членов статистическими данными о состоянии рынка, предоставляет информацию о новых технических разработках и координирует техническую оснащенность всей отрасли.
Для всех работающих на предприятиях отрасли оказывается содействие в повышении квалификации и получении образования, а для руководящего состава периодически организуются семинары. Продукция предприятий - членов Объединения имеет преимущества в получении сертификатов качества. Разумеется, не забыты и архитекторы, с которыми Объединение тесно сотрудничает в вопросах градостроительства и реконструкции старых зданий.
Одно из основных направлений работы Объединения - создание экологических концепций работы отрасли, которые тесно переплетаются с экономическими. Чувство ответственности перед нашей планетой, перед будущими поколениями заставляет производителей думать о том, насколько безопасна для окружающей среды выпускаемая ими продукция. Для всесторонней оценки экологичности изделий составляется экологический баланс, позволяющий учесть влияние продуктов промышленности на окружающую среду на протяжении всех этапов их жизненного цикла - изготовления, использования и уничтожения либо вторичной переработки.
Экологический баланс позволяет также выбрать из функционально одинаковых изделий наиболее экологичное, а в некоторых случаях - принять решение о запрещении производства данного изделия как экологически вредного. Строительные материалы также являются объектами экологических иследований, в том числе и материалы, из которых изготавливаются оконные конструкции. Основные материалы - дерево, ПВХ, сталь и алюминий жестко конкурируют между собой при наличии примерного функционального равенства. Значительное преимущество в экологичности одного из этих материалов дало бы ему и значительные рыночные преимущества.
Все эти проблемы учитывались в исследовании, проведенном в 1996 году немецким Объединением изготовителей окон и фасадов совместно с аналогичной швейцарской организацией SZFF (Schweizerische Fachstelle fuer Fenster- und Fassadenbau). В рамках международного стандарта ISO TC 207 SC5 учитывались различные экологические аспекты. Не утомляя читателя излишними научными подробностями, расскажем о том, как проводятся такие исследования, и об их результатах.
Для исследования в качестве функциональной единицы была принята единая конструкция оконной рамы: двустворчатое окно без поперечины, наружные размеры рамы 165 на 130 см. На предприятиях, принимающих участие в проекте, были изготовлены рамы аналогичной конструкции из алюминия, стали, легированной стали, цветных металлов, ПВХ, дерева, а также металлодеревянные (дерево в сочетании с алюминием).
В экологическом балансе учитывается вся цепь последствий не только изготовления, применения и переработки данного изделия, но и сопряженных производств (например, лаков и красок, необходимых для окраски изделия, процесса добычи исходного сырья и выплавки металлов и т.д.).
Особенно интересовала исследователей возможность вторичной переработки материалов, в особенности ПВХ и алюминия, по истечении срока службы оконной рамы (в данном исследовании было принято, что этот срок равен 30 годам).
Ставится цель, в идеале, достичь для изделий из алюминия и ПВХ полного замкнутого цикла. Поэтому при расчете учитывались 2 варианта: реально существующий в наше время процент использования вторичного сырья, а также перспективный, максимально возможный процент. При составлении модели было, однако, учтено, что при вторичной переработке какая-то часть материала неизбежно идет в отходы.
Например, для изготовления алюминиевых оконных конструкций существующий технологический процесс предусматривает 65% первичного и лишь 35% вторичного сырья; по окончании срока службы рамы 85% материала идет в переработку, 15% - в отходы. В перспективе предусматривается доведение процента вторичного металла в изделии до 85, с добавлением 15% первичного сырья для компенсации неизбежных технологических потерь. Для ПВХ эти соотношения составляют: в реальных технологических процессах - 98% первичного материала и 2% вторичного, в перспективе - 70% вторичного и 30% первичного. Подобные расчеты произведены для всех исследуемых материалов, в том числе и для дерева. Разумеется, в данном случае речь идет не о вторичной переработке в привычном смысле слова, а об утилизации пришедших в негодность деревянных изделий.
В настоящее время деревянные отходы подлежат уничтожению на мусоросжигательных заводах. Только 10% их используется, после сортировки, в качестве дешевого источника энергии для сжигания в специально разработанных топках.
В перспективе предусмотрено доведение процента использования деревянных отходов в качестве источника энергии до 70%. Основной параметр, влияющий на экологические характеристики того или иного материала, - его коэффициент теплопроводности. По этому показателю материалы, из которых обычно изготавливаются оконные рамы, значительно отличаются. Для дерева этот показатель равен 1,6 МДж/кв.м/К; для ПВХ - 1,5 МДж/кв.м/К, для алюминия - 1,9 МДж/кв.м/К, тогда как для нержавеющей стали - 2,3 МДж/кв.м/К, а для цветного металла - 2,5 МДж/кв.м/К. Эти различия отражаются не только на величине расходов на отопление, но и на величине воздействия на окружающую среду. Воздействие это, разумеется, не прямое, а косвенное, но последствия его могут быть огромными.
Помните бабочку из рассказа Рея Бредбери? Отправился один гражданин свободного и демократического государства США на экскурсию из далекого будущего в далекое прошлое, прогулялся, вопреки инструктажу, по зеленой мезозойской травке, раздавил случайно доисторическую бабочку...и вернулся не в свободную Америку, а в фашистское государство типа гитлеровской Германии. Незначительное,казалось бы, действие привело к катастрофическим последствиям. Возможность подобных эффектов учитывается при составлении экологических балансов. При высокой теплопроводности оконных конструкций увеличивается потребление топлива для поддержания в помещениях необходимой температуры.
При этом сжигаются невосполнимые природные ресурсы (нефть, природный газ), нарушается энергетический и вещественный баланс, в атмосферу выбрасывается повышенное количество углекислого газа и других продуктов сгорания, что ведет к глобальному повышению температуры атмосферы за счет тепличного эффекта, а также кислотным дождям, угрожающим биосфере Земли.
Ученые произвели сравнительный расчет энергопотерь за счет теплопроводности материала оконных рам за тридцатилетний срок их эксплуатации. (В данном расчете не учитывались потери энергии вследствие недостатков уплотнения, а также энергопотери за счет теплопроводности остекления). Учитывались также необходимость периодической окраски деревянных рам, антикоррозионной обработки стальных конструкций, их хромирования, анодирования и т.д. и соответствующие экологические последствия. Для расчета использовались результаты измерений, проведенных в лабораторных условиях, и многочисленные статистические данные.
В результате расчетов и лабораторных исследований ученые получили 32 возможных сценария воздействия разных материалов оконных конструкций на окружающую среду. Учитывались следующие негативные факторы: усиление тепличного эффекта за счет выброса углекислого газа; разрушение озонового слоя атмосферы вследствие выброса фреонов; закисление атмосферы оксидами серы; возникновение фотохимического смога в нижнем слое атмосферы вследствие выброса этилена; загрязнение почвы и воды соединениями фосфора; исчерпание первичных источников энергии (нефть, газ и т.д.); выброс отходов, не подвергающихся переработке, и особо токсичных отходов; угроза для здоровья человека; опасность повреждения экосистемы.
Результаты исследований, как и предполагалось, оказались неоднозначными. С одной стороны, ни один из исследуемых материалов не несет такой угрозы для окружающей среды, чтобы встал вопрос о его полном запрещении. С другой стороны, не существует ни одного материала или изделия промышленности, полностью экологически безопасного. Даже "экологически чистое" дерево не является абсолютно безопасным: оно требует периодической окраски, а производство красок сопряжено с выбросом токсичных отходов. Тем не менее в данном исследовании именно дерево получило наивысшую оценку по сумме всех параметров. А наименее экологичными оказались легированная сталь и цветные металлы.
Среди всех факторов, учтенных в исследовании, максимальную опасность для окружающей среды несет повышение энергопотребления, которое вызвано необходимостью компенсации потерь энергии за счет теплопроводности, "улетающей в окно", на протяжении срока эксплуатации оконных рам. Это приводит, как уже говорилось, к перерасходу первичных энергоресурсов и связанному с ним увеличению тепличного эффекта за счет выброса в атмосферу углекислого газа. Здесь решающее значение имеет теплопроводность материала, из которого изготовлена рама.
Другая потенциальная опасность - выброс кислотообразующих оксидов в атмосферу (например, оксидов серы). Наихудшие показатели по этому параметру, как и по предыдущему, имеют легированная сталь и цветные металлы. Однако часто используемые для производства оконных рам ПВХ и алюминий также получили невысокие оценки. При производстве алюминия и ПВХ (первичных материалов) в атмосферу выбрасывается несравнимо больше вредных веществ, чем при их вторичной переработке. Поэтому повышение процента используемого вторичного материала значительно улучшит экологические характеристики готового изделия.
Эти данные дают предприятиям-изготовителям возможность предусмотреть даже отдаленные последствия своей деятельности и соответствующим образом спланировать свою работу, а для потребителей - сделать сознательный выбор из множества имеющихся в продаже конструкций. Согласитесь, на этапе проектирования нового здания или разработки проекта реконструкции старого важно знать, что,например, покупая шикарный цельностеклянный фасад из легированной стали, мы попутно оплачиваем дополнительный выброс в атмосферу соединений хрома и никеля, используемых в сталелитейном производстве.
Из данного исследования могут быть сделаны следующие выводы. Для уменьшения потерь тепла следует по возможности отдавать предпочтение менее теплопроводным материалам, одновременно стремясь к уменьшению массы всей конструкции за счет использования более узких металлических профилей сложной конструкции без снижения механической прочности. Уже существуют конструкции алюминиевого профиля, приближенные по коэффициенту термического сопротивления к дереву и ПВХ. Изготовителям также следует стремиться к максимальному использованию вторичного сырья.
Из вышесказанного, повторю, не следует, что металлические оконные конструкции и фасады должны быть запрещены. Исследователи подчеркивают, что ни один из материалов не имеет значительных преимуществ перед другим. Речь лишь о том, что существующие конструкции оконных рам и фасадов нуждаются в совершенствовании с учетом экологических факторов.
Галина ЛЕВИТАН
В Объединение входят крупнейшие предприятия отрасли. В 1994 году на предприятиях - членах Объединения было занято 45 000 человек, реализовано продукции на сумму около 10 млрд DM при общем товарообороте отрасли в 14,5 млрд DM,что составляет около 70%.
В последние годы отрасль динамично развивалась, увеличивалось производство, но при этом, естественно, обострялась конкуренция и возникало множество экономических и экологических проблем. Одной личной активности для успешного бизнеса уже недостаточно. Необходима, особенно для среднего бизнеса, поддержка мощной организации.
Объединение изготовителей окон и фасадов является для своих членов важнейшим источником информации, снабжает их всевозможнейшими фактами и идеями. Как крупное производственное объединение оно в состоянии активно влиять на стратегию и тактику отрасли. "Мы считаем своей целью поддерживать перспективные производства, повышать их конкурентоспособность. Результаты нашей работы показывают, что мы в состоянии добиться многого", - говорит президент Объединения Альфонс Шнайдер.
Конкретная помощь, оказываемая Объединением своим членам, огромна. Объединение снабжает своих членов статистическими данными о состоянии рынка, предоставляет информацию о новых технических разработках и координирует техническую оснащенность всей отрасли.
Для всех работающих на предприятиях отрасли оказывается содействие в повышении квалификации и получении образования, а для руководящего состава периодически организуются семинары. Продукция предприятий - членов Объединения имеет преимущества в получении сертификатов качества. Разумеется, не забыты и архитекторы, с которыми Объединение тесно сотрудничает в вопросах градостроительства и реконструкции старых зданий.
Одно из основных направлений работы Объединения - создание экологических концепций работы отрасли, которые тесно переплетаются с экономическими. Чувство ответственности перед нашей планетой, перед будущими поколениями заставляет производителей думать о том, насколько безопасна для окружающей среды выпускаемая ими продукция. Для всесторонней оценки экологичности изделий составляется экологический баланс, позволяющий учесть влияние продуктов промышленности на окружающую среду на протяжении всех этапов их жизненного цикла - изготовления, использования и уничтожения либо вторичной переработки.
Экологический баланс позволяет также выбрать из функционально одинаковых изделий наиболее экологичное, а в некоторых случаях - принять решение о запрещении производства данного изделия как экологически вредного. Строительные материалы также являются объектами экологических иследований, в том числе и материалы, из которых изготавливаются оконные конструкции. Основные материалы - дерево, ПВХ, сталь и алюминий жестко конкурируют между собой при наличии примерного функционального равенства. Значительное преимущество в экологичности одного из этих материалов дало бы ему и значительные рыночные преимущества.
Все эти проблемы учитывались в исследовании, проведенном в 1996 году немецким Объединением изготовителей окон и фасадов совместно с аналогичной швейцарской организацией SZFF (Schweizerische Fachstelle fuer Fenster- und Fassadenbau). В рамках международного стандарта ISO TC 207 SC5 учитывались различные экологические аспекты. Не утомляя читателя излишними научными подробностями, расскажем о том, как проводятся такие исследования, и об их результатах.
Для исследования в качестве функциональной единицы была принята единая конструкция оконной рамы: двустворчатое окно без поперечины, наружные размеры рамы 165 на 130 см. На предприятиях, принимающих участие в проекте, были изготовлены рамы аналогичной конструкции из алюминия, стали, легированной стали, цветных металлов, ПВХ, дерева, а также металлодеревянные (дерево в сочетании с алюминием).
В экологическом балансе учитывается вся цепь последствий не только изготовления, применения и переработки данного изделия, но и сопряженных производств (например, лаков и красок, необходимых для окраски изделия, процесса добычи исходного сырья и выплавки металлов и т.д.).
Особенно интересовала исследователей возможность вторичной переработки материалов, в особенности ПВХ и алюминия, по истечении срока службы оконной рамы (в данном исследовании было принято, что этот срок равен 30 годам).
Ставится цель, в идеале, достичь для изделий из алюминия и ПВХ полного замкнутого цикла. Поэтому при расчете учитывались 2 варианта: реально существующий в наше время процент использования вторичного сырья, а также перспективный, максимально возможный процент. При составлении модели было, однако, учтено, что при вторичной переработке какая-то часть материала неизбежно идет в отходы.
Например, для изготовления алюминиевых оконных конструкций существующий технологический процесс предусматривает 65% первичного и лишь 35% вторичного сырья; по окончании срока службы рамы 85% материала идет в переработку, 15% - в отходы. В перспективе предусматривается доведение процента вторичного металла в изделии до 85, с добавлением 15% первичного сырья для компенсации неизбежных технологических потерь. Для ПВХ эти соотношения составляют: в реальных технологических процессах - 98% первичного материала и 2% вторичного, в перспективе - 70% вторичного и 30% первичного. Подобные расчеты произведены для всех исследуемых материалов, в том числе и для дерева. Разумеется, в данном случае речь идет не о вторичной переработке в привычном смысле слова, а об утилизации пришедших в негодность деревянных изделий.
В настоящее время деревянные отходы подлежат уничтожению на мусоросжигательных заводах. Только 10% их используется, после сортировки, в качестве дешевого источника энергии для сжигания в специально разработанных топках.
В перспективе предусмотрено доведение процента использования деревянных отходов в качестве источника энергии до 70%. Основной параметр, влияющий на экологические характеристики того или иного материала, - его коэффициент теплопроводности. По этому показателю материалы, из которых обычно изготавливаются оконные рамы, значительно отличаются. Для дерева этот показатель равен 1,6 МДж/кв.м/К; для ПВХ - 1,5 МДж/кв.м/К, для алюминия - 1,9 МДж/кв.м/К, тогда как для нержавеющей стали - 2,3 МДж/кв.м/К, а для цветного металла - 2,5 МДж/кв.м/К. Эти различия отражаются не только на величине расходов на отопление, но и на величине воздействия на окружающую среду. Воздействие это, разумеется, не прямое, а косвенное, но последствия его могут быть огромными.
Помните бабочку из рассказа Рея Бредбери? Отправился один гражданин свободного и демократического государства США на экскурсию из далекого будущего в далекое прошлое, прогулялся, вопреки инструктажу, по зеленой мезозойской травке, раздавил случайно доисторическую бабочку...и вернулся не в свободную Америку, а в фашистское государство типа гитлеровской Германии. Незначительное,казалось бы, действие привело к катастрофическим последствиям. Возможность подобных эффектов учитывается при составлении экологических балансов. При высокой теплопроводности оконных конструкций увеличивается потребление топлива для поддержания в помещениях необходимой температуры.
При этом сжигаются невосполнимые природные ресурсы (нефть, природный газ), нарушается энергетический и вещественный баланс, в атмосферу выбрасывается повышенное количество углекислого газа и других продуктов сгорания, что ведет к глобальному повышению температуры атмосферы за счет тепличного эффекта, а также кислотным дождям, угрожающим биосфере Земли.
Ученые произвели сравнительный расчет энергопотерь за счет теплопроводности материала оконных рам за тридцатилетний срок их эксплуатации. (В данном расчете не учитывались потери энергии вследствие недостатков уплотнения, а также энергопотери за счет теплопроводности остекления). Учитывались также необходимость периодической окраски деревянных рам, антикоррозионной обработки стальных конструкций, их хромирования, анодирования и т.д. и соответствующие экологические последствия. Для расчета использовались результаты измерений, проведенных в лабораторных условиях, и многочисленные статистические данные.
В результате расчетов и лабораторных исследований ученые получили 32 возможных сценария воздействия разных материалов оконных конструкций на окружающую среду. Учитывались следующие негативные факторы: усиление тепличного эффекта за счет выброса углекислого газа; разрушение озонового слоя атмосферы вследствие выброса фреонов; закисление атмосферы оксидами серы; возникновение фотохимического смога в нижнем слое атмосферы вследствие выброса этилена; загрязнение почвы и воды соединениями фосфора; исчерпание первичных источников энергии (нефть, газ и т.д.); выброс отходов, не подвергающихся переработке, и особо токсичных отходов; угроза для здоровья человека; опасность повреждения экосистемы.
Результаты исследований, как и предполагалось, оказались неоднозначными. С одной стороны, ни один из исследуемых материалов не несет такой угрозы для окружающей среды, чтобы встал вопрос о его полном запрещении. С другой стороны, не существует ни одного материала или изделия промышленности, полностью экологически безопасного. Даже "экологически чистое" дерево не является абсолютно безопасным: оно требует периодической окраски, а производство красок сопряжено с выбросом токсичных отходов. Тем не менее в данном исследовании именно дерево получило наивысшую оценку по сумме всех параметров. А наименее экологичными оказались легированная сталь и цветные металлы.
Среди всех факторов, учтенных в исследовании, максимальную опасность для окружающей среды несет повышение энергопотребления, которое вызвано необходимостью компенсации потерь энергии за счет теплопроводности, "улетающей в окно", на протяжении срока эксплуатации оконных рам. Это приводит, как уже говорилось, к перерасходу первичных энергоресурсов и связанному с ним увеличению тепличного эффекта за счет выброса в атмосферу углекислого газа. Здесь решающее значение имеет теплопроводность материала, из которого изготовлена рама.
Другая потенциальная опасность - выброс кислотообразующих оксидов в атмосферу (например, оксидов серы). Наихудшие показатели по этому параметру, как и по предыдущему, имеют легированная сталь и цветные металлы. Однако часто используемые для производства оконных рам ПВХ и алюминий также получили невысокие оценки. При производстве алюминия и ПВХ (первичных материалов) в атмосферу выбрасывается несравнимо больше вредных веществ, чем при их вторичной переработке. Поэтому повышение процента используемого вторичного материала значительно улучшит экологические характеристики готового изделия.
Эти данные дают предприятиям-изготовителям возможность предусмотреть даже отдаленные последствия своей деятельности и соответствующим образом спланировать свою работу, а для потребителей - сделать сознательный выбор из множества имеющихся в продаже конструкций. Согласитесь, на этапе проектирования нового здания или разработки проекта реконструкции старого важно знать, что,например, покупая шикарный цельностеклянный фасад из легированной стали, мы попутно оплачиваем дополнительный выброс в атмосферу соединений хрома и никеля, используемых в сталелитейном производстве.
Из данного исследования могут быть сделаны следующие выводы. Для уменьшения потерь тепла следует по возможности отдавать предпочтение менее теплопроводным материалам, одновременно стремясь к уменьшению массы всей конструкции за счет использования более узких металлических профилей сложной конструкции без снижения механической прочности. Уже существуют конструкции алюминиевого профиля, приближенные по коэффициенту термического сопротивления к дереву и ПВХ. Изготовителям также следует стремиться к максимальному использованию вторичного сырья.
Из вышесказанного, повторю, не следует, что металлические оконные конструкции и фасады должны быть запрещены. Исследователи подчеркивают, что ни один из материалов не имеет значительных преимуществ перед другим. Речь лишь о том, что существующие конструкции оконных рам и фасадов нуждаются в совершенствовании с учетом экологических факторов.
Галина ЛЕВИТАН
Строительство и недвижимость. Статья была опубликована в номере 09 за 1997 год в рубрике экология
