Единица не предел?

На второй международной практической конференции «Рынок светопрозрачных конструкций Республики Беларусь: стратегия развития в современных экономических условиях», которая состоялась 11 марта 2009 года в Минске, немало интересного поведали гости из России. Опыт проектирования и применения там современных светопрозрачных конструкций осветил Александр Безруков, руководитель информационно-аналитической службы Межрегионального института окна из Санкт-Петербурга, а с проблемами и тенденциями соответствующего рынка познакомил Олег Маринов из Москвы, директор Ассоциации производителей энергоэффективных окон АПРОК. Пересказ некоторых моментов из выступления А. Безрукова – в первых трех главках, остальные содержат основное из сказанного О. Мариновым.

Больше вопросов, чем ответов


По сопротивлению теплопередаче у меня больше вопросов, чем ответов. Мы занимались проектированием светопрозрачной части бассейна в Санкт- Петербурге. Основное требование – отсутствие конденсата. Температура точки росы 20,4 градуса. Мы там вышли на сопротивление теплопередаче 1,49 м2((С/Вт. Провели все необходимые испытания, их данные совпали с расчетами. Цену вопроса я не называю. На таком объекте о ней не думали. Стеклопакеты применили такие: 6 (мультифункциональное стекло) – 12Кr – 6 –10Kr – И4. То есть с двумя энергосберегающими стеклами. Заполнение квадратного метра стеклопакета криптоном в те времена стоило от 8 до 10 долларов. Сейчас литр криптона стоит 1,75 доллара. Плюс к этому работа по заполнению, специальная аппаратура. Что касается нормативных требований, то для Санкт-Петербурга сопротивление теплопередаче светопрозрачных конструкций равно 0,51, для Москвы – 0,53, для Красноярска – не более 0,65.

Александр Безруков

В Питере испытывают правильно

Мы работали в части повышения сопротивления теплопередаче с двумя компаниями: из Красноярска и Москвы. В Красноярске расчетная наружная температура в зимний период минус 41 градус. В принципе при таком холоде никакие обычные окна нельзя использовать по такому показателю, как температура точки росы. В Красноярске сделали опытные окна и проверили их в трех испытательных центрах Санкт-Петербурга. Разницу получили в одну сотую. Значит, у нас испытывают правильно. Стальное армирование в опытных пластиковых изделиях заменили на стеклокомпозитное. Стеклокомпозит, кстати говоря, должен быть обязательно замкнутый. В Красноярске стеклокомпозитом армируют только коробку. Створки остаются с металлом. Импосты при небольших размерах они армируют тем же стеклокомпозитом. И вот что получилось. Сопротивление теплопередаче у трехкамерного профиля составило 0,82, у пятикамерного – 0,92. Впрочем, поскольку створка с металлическим сердечником, сопротивление теплопередаче всей этой системы немного ниже.

Без нарушений не обойтись

Если бы мне сказали, что к испытаниям надо изготовить малой кровью окно с сопротивлением теплопередаче 1,0 (мы говорим сейчас о ПВХ- профилях), я бы его изготовил. Но нарушив при этом практически все ГОСТы. Так, профиль из ПВХ со стальным армированием не пройдет никогда, а другого армирования у нас не предусмотрено. В Беларуси же такой интересный момент – позволено не усиливать профиль до расстояния в один метр. Значит, можно не армировать горизонтально створки. А вместо усиления я бы подобные полости обязательно заполнил каким-то теплоизолятором. Вот что бы я к испытаниям сделал. Со мной поступили не очень хорошо – и я отвечаю соответственно. Берем деревянный брус с внутренней вставкой из эффективного утеплителя – и на это нет ГОСТа. А без вставок получается сопротивление теплопередаче профиля максимум 0,74.

Олег Маринов

Мир идет к единице

Почему вся наша планета все-таки придет к сопротивлению теплопередаче светопрозрачных конструкций 1,0? В Европе (без России) потребление энергии почти как в США – 22 процента от общемирового. В Азии (без Китая, Индии, Японии) все наоборот: при населении в 18 процентов от всего населения Земли энергопотребление составляет лишь 9 процентов. Китай – это 20 процентов населения планеты и 15 процентов потребления энергии, Индия – 17 и 4 процента соответственно. Примерно та же картина, что и в Индии, наблюдается в Африке. При этом по выбросам парниковых газов Китай догоняет США. Есть прогноз, что если нынешние темпы роста выбросов останутся и в будущем, парниковый эффект сильно испортит климат Земли. Например, к 2050 году мировой океан затопит район Шанхая. А если развивающиеся страны начнут резко увеличивать объемы выбросов вредных газов? Что касается строительства, то в США и Европе оно берет на себя половину всей потребляемой там энергии. В России это примерно одна треть. Очевидно поэтому, что светопрозрачные конструкции, как и другие ограждения, должны быть гораздо более энергоэффективными, чем сейчас.

Три слоя оконной рамы

Просто обратные величины не годятся

Есть такие понятия, как «сопротивление теплопередаче» и «коэффициент теплопередачи». Почему нельзя просто брать обратную величину одного показателя, чтобы получить другой? Дело в том, что сопротивление теплопередаче принимается под конкретные климатические граничные условия, а именно под ветровые нагрузки и температуру наружного и внутреннего воздуха. Для России и Беларуси сопротивление теплопередаче рассчитывается из условия, что на улице минус 20, а в помещении плюс 20 градусов. Коэффициент теплопередачи (U-value) по европейским нормам рассчитывают исходя из того, что на улице ноль, а в помещении плюс 20 градусов. Поэтому не совсем корректно делить единицу на их U-value, чтобы получить сопротивление теплопередаче по нашим нормативным документам. При этом еще и ветровые нагрузки в России выше, чем в Западной Европе.

От одного стекла до вакуумного стеклопакета

Сначала, в XIX веке, было одинарное остекление. Потом последовательно появились двойное остекление, стеклопакет, двухкамерный стеклопакет, двухкамерный стеклопакет со стеклом, имеющим низкоэмиссионное покрытие, двухкамерный стеклопакет, у которого межстекольное пространство заполнено инертным газом аргоном (затем криптоном), двухкамерный стеклопакет с аргоном и двумя И-стеклами и наконец вакуумный стеклопакет. Последний – это 0,3 мм между стеклами, в промежутке между которыми находится высокий вакуум (10–5 мм ртутного столба). Одно из стекол обязательно имеет низкоэмиссионное покрытие. Раньше использовались К-стекла, теперь, возможно, применяются И-стекла, которые можно подвергать термообработке. Вакуумный стеклопакет позволяет при стеклах толщиной 4 мм получить сопротивление теплопередаче, равное единице. Если мы такой стеклопакет вставим в обычный клееный стеклопакет вместо внутреннего стекла, то сопротивление теплопередаче такого комбинированного изделия становится, в зависимости от примененного К-стекла или И-стекла, равным 1,3–1,4.

Четырехкамерный ПВХ-профиль с теплозащитной накладкой (сопротивление теплопередаче до 1,2)

Криптон не пропадет

О заполнении стеклопакетов инертными газами. Чем больше молекула газа, находящаяся в пространстве между стеклами и чем выше ее масса, тем более инертно она колеблется, движется от холодного стекла к теплому и наоборот. Таким образом, конвекционный перенос энергии от теплого стекла к холодному осуществляется намного слабее. Криптон, молекула которого обладает большими размерами и значительной молекулярной массой, позволяет значительно повысить сопротивление теплопередаче стеклопакета. Криптон подорожал в десять раз за 2008 год именно из-за того, что резко увеличилось его потребление в сфере архитектуры и строительства. К слову, в США для стеклопакетов используют в основном этот инертный газ. Наши компании, члены АПРОК, проводили испытания на долговечность стеклопакетов с криптоном в Киеве. Выяснилось, что за 20 условных лет эксплуатации однокамерный стеклопакет с данным газом теряет примерно пять процентов его объема.

Наружный, средний и внутренний

Многие компании перешли на выпуск оконных рам с тремя функциональными слоями: наружным защитным климатическим слоем, средним слоем и внутренним декоративным слоем. В зависимости от конкретных задач внутренний и наружный слои меняются, а средний слой остается одним и тем же. Снаружи могут быть, скажем, алюминиевые защитные крышечки, изнутри деревянные планочки. Отметим, что появились умные оконные элементы – например, фотогальванические, позволяющие включать системы зашторивания, вентиляции и т.д. Вот один из примеров: стандартный четырехкамерный ПВХ- профиль и дополнительная теплоизоляция – накладка снаружи. Такое решение увеличивает сопротивление теплопередаче профильной системы на 0,03–0,05. Одно турецкое предприятие выпускает под Москвой оконные профили с армированием из фирменного пластика. Здесь два плюса – повышенное сопротивление теплопередаче профиля, а также одновременная сварка его самого и пластикового армирования. Одна из немецких компаний в феврале 2009-го сертифицировала свои окна в Красноярске. Их конструкция – двухкамерный стеклопакет, теплая дистанционная рамка, рама в виде сэндвич- панели (дерево, вспененный полиуретан и наружные защитные накладки). Сопротивление теплопередаче этих окон примерно 1,5.

Вид оконных блоков со стеклопакетами, имеющими коэффициент теплопередачи 1,1 Вт/(м2•С), слева, и 0,5 Вт/(м2•С), справа

И дорогое бывает дешевым

Пример очень дорогого, на первый взгляд, решения. В Калининграде одна из наших компаний применила стеклопакеты Heat Mirror (тепловое зеркало), один квадратный метр которых стоит 250–300 долларов. Предыстория этого следующая. Проводился тендер на право получения подряда при строительстве ТРЦ «Калининград Плаза». Стеклопакеты Heat Mirror оказались гораздо дороже всех остальных предложенных. И инвестор от них отказался. Тогда ему были предъявлены данные расчета: при установке дорогих тепловых зеркал происходит удорожание остекления на 50 тысяч евро, но при этом системы отопления и кондиционирования становятся дешевле на 86 тысяч евро. Значит, уже на начальном этапе капвложений выходит экономия в 36 тысяч евро. Плюс к этому ежегодная экономия при эксплуатации комплекса – 7600 евро. Увидев эти цифры, инвестор с ходу принял решение в пользу тепловых зеркал. Уместно сказать об интересной новинке. На поверхность стекла напыляется слой полупроводника, и прозрачное стекло становится сплошной фотогальванической системой, которую можно использовать для выработки электричества или как солнечный коллектор.

Кризис не только бьет, но и лечит

Сильнее всего кризис ударил по тем российским предприятиям, которые выпускают алюминиевые светопрозрачные конструкции. Ведь такие конструкции заказываются корпоративными клиентами, монтирующими стеклянные фасады на административных, торговых, спортивных и т.п. зданиях и сооружениях. Слабее всего кризис потревожил производителей светопрозрачных конструкций из ПВХ. У них было 70 процентов частных клиентов. Они продолжают покупать эти конструкции, цены на которые в России упали примерно на 30 процентов. Это обусловлено, в частности, тем, что в два раза, по сравнению с ноябрем 2008-го, подешевела сталь, которая используется для армирования ПВХ-профилей. Кроме того, на 30 процентов стала меньше стоить ПВХ-смола, так как упала в цене нефть. Вообще, положительные аспекты существуют в любом кризисе. Кризис – это как бы болезнь, из которой выходят здоровыми. Должна произойти структурная перестройка экономики и систем управления, она приведет к улучшению состояния строительной отрасли. Будут устранены перекосы в функционировании рынка, ускорятся процессы принятия решений. Примечательные факты по теме. Как только «Газпром» поднял цену на природный газ для Украины, эта страна ужесточила свои нормативы по сопротивлению теплопередаче светопрозрачных ограждающих конструкций. А у российской компании, которая производит криптон, объемы продаж в Украине увеличились в три раза уже через неделю после введения новых теплотехнических показателей.

Курс на инновационное развитие

Во время Великой депрессии некоторые промышленные предприятия неожиданно подняли цены на свою продукцию. И пережили кризис. Впрочем, не потому, что стали просто продавать подороже, а благодаря тому, что добавили к ценам инновационную опцию, предложив покупателям продукты нового качественного уровня. Что касается светопрозрачных конструкций, то настала пора уходить от их старых, примитивных вариантов. Если и есть оптимизм в отношении развития оконной отрасли, то он основывается в первую очередь на том, что будут все шире использоваться новые технологии. В течение ближайших пяти лет в России значительно увеличится объем использования энергосберегающих стекол, будет осуществляться переход к совместному проектированию систем отопления, вентиляции, кондиционирования и светопрозрачных конструкций, появятся светопрозрачные конструкции четвертого поколения, интегрированные в системы интеллектуальных зданий, начнется реализация проектов уникальных зданий с максимальным использованием естественного освещения. А в течение ближайших десяти лет в ряде регионов России станут применяться комбинированные светопрозрачные конструкции с фотоэлектрическими панелями. Первый симптом, что энергосбережение в России имеет будущее – постановление правительства Москвы, согласно которому на развитие энергосберегающего домостроения в российской столице выделяется 2,231 миллиарда рублей.

Дмитрий ЖУКОВ,
фото автора, рисунки АПРОК


Строительство и недвижимость. Статья была опубликована в номере 14 за 2009 год в рубрике материалы и технолгии

©1995-2024 Строительство и недвижимость