Снижение теплопотерь через окна посредством установки двойных и тройных стеклопакетов

Статья от компании ООО "Новости теплоснабжения"
Дата размещения: 12 января 2010
>>Допускается републикация статьи с индексируемой ссылкой - "Источник: ELport.ru"

В программе энергосбережения при строительстве и эксплуатации зданий светопрозрачным ограждениям отводится важная роль, поскольку современный уровень их теплозащиты не уступает теплозащите ограждающих (стеновых) конструкций зданий (до 40 % всех потерь здания).

Теплопотери через окно происходят по нескольким каналам: потери через оконный блок и переплеты (мостики холода, неплотности), потери за счет теплопроводности воздуха и конвективных потоков между стеклами, а также теплопотери посредством теплового излучения.

В настоящее время в России применяются следующие основные способы повышения энергоэффективности светопрозрачных конструкций:

- переход от одно- и двухкамерных стеклопакетов к трех- и более камерным;
- применение термопленки (теплопоглащающее остекление);
- наполнения стеклопакетов инертными газами.

В современных светопрозрачных конструкциях теплозащитных окон используются одно- или двухкамерные стеклопакеты, а для выполнения оконных створок и коробок - деревянные, алюминиевые, стеклопластиковые, пластмассовые (ПВХ) профили или их комбинации. При изготовлении стеклопакетов с применением флоат-стекла окна обеспечивают расчетное приведенное сопротивление теплопередаче не более 0,56 м2∙ºС/Вт и более.

Другим способом повышения энергоэффективности светопрозрачных конструкций является теплопоглощающее остекление. Теплопропускная способность остекления зависит от угла падения солнечных лучей и толщины стекла. Теплоотражающие стекла покрывают металлическими или полимерными пленками. Коэффициент теплопропускания таких стекол составляет 0,2÷0,6.

Еще одним энергоэффективным способом является способ с наполнением стеклопакетов инертными газами. При этом уменьшаются конвекционные токи внутри стеклопакета, что приводит к снижению потерь тепла.

 

Снижение теплопотерь через окна посредством установки двойных и тройных стеклопакетов

 

1. Формулировка проблемы по рассматриваемому методу (технологии) повышения энергоэффективности; прогноз перерасхода энергоресурсов, или описание других возможных последствий в масштабах страны при сохранении существующего положения

За полувековой период в массовом строительстве жилых и общественных зданий в России применялись окна и остекленные наружные двери с деревянными переплетами и двойным остеклением, которое в настоящее время не соответствует новым теплотехническим требованиям. Тотальная стандартизация миллионов окон существующей застройки также свидетельствует о безликости и однообразии архитектуры зданий.

Цель современного подхода к развитию светопрозрачных ограждений заключается в укреплении нормативной базы проектирования и сертификации, совершенствовании конструкций и технологий, развитии предприятий, обеспечивающих широкое применение окон, имеющих нормативный уровень теплозащиты, высокое качество для архитектурной выразительности зданий как в новом строительстве, так и при проведении реконструкции.

В программе энергосбережения при строительстве и эксплуатации зданий светопрозрачным ограждениям отводится важная роль, поскольку современный уровень их теплозащиты не уступает теплозащите ограждающих (стеновых) конструкций зданий (до 40 % всех потерь здания).

 

2. Наличие методов, способов, технологий и т.п. для решения обозначенной проблемы

 

Теплопотери через окно происходят по нескольким каналам: потери через оконный блок и переплеты (мостики холода, неплотности), потери за счет теплопроводности воздуха и конвективных потоков между стеклами, а также теплопотери посредством теплового излучения. Очевидно что, величина теплопотерь через оконный блок напрямую зависит от конструкции окна, используемых материалов, качества изготовления. В реальности она составляет около 10 % от общих теплопотерь из помещения. Остальные два канала теплопотерь - это потери непосредственно через остекление.

Решение проблемы энергосбережения возможно только с помощью применения системных, комплексных мер. Особую роль в энергобалансе здания играют светопрозрачные конструкции. Уровень их теплозащиты уступает теплозащите стеновых конструкций зданий.

В настоящее время в России применяются следующие основные способы повышения энергоэффективности светопрозрачных конструкций:

- переход от одно- и двухкамерных стеклопакетов к трех- и более камерным;
- применение термопленки (теплопоглащающее остекление);
- наполнения стеклопакетов инертными газами.

 

3. Краткое описание предлагаемого метода, его новизна и информированность o нём, наличие программ развития; результат при массовом внедрении в масштабах страны

 

3. В современных светопрозрачных конструкциях теплозащитных окон используются одно- или двухкамерные стеклопакеты, а для выполнения оконных створок и коробок - деревянные, алюминиевые, стеклопластиковые, пластмассовые (ПВХ) профили или их комбинации. При изготовлении стеклопакетов с применением флоат-стекла окна обеспечивают расчетное приведенное сопротивление теплопередаче не более 0,56 м2∙ºС/Вт и более, что соответствует существующим требованиям московских строительных норм МГСН 2.01-99 «Энергосбережение в зданиях».

Для реализации повышения энергосбережения в настоящее время строительный комплекс полностью перешел в массовом строительстве на применение трехслойных панелей наружных стен с эффективным утеплителем, что подняло термическое сопротивление стены до уровня 3,2-3,25 м2∙ºС/Вт. Теплотехнические характеристики наружных стен выросли более чем в три раза, а теплозащита окон более чем в 1,5 раза.

Другим способом повышения энергоэффективности светопрозрачных конструкций является теплопоглощающее остекление, которое содержит определенный процент металла с поглощением лучей с длиной волны более 0,7 нм. Теплопропускная способность остекления зависит от угла падения солнечных лучей и толщины стекла. Теплопоглощающее стекло всегда наружное.

Теплоотражающие стекла покрывают металлическими или полимерными пленками. Коэффициент теплопропускания таких стекол составляет 0,2÷0,6. В ряде стран применяют трехслойные теплоотражающие пленки, приклеиваемые к стеклам после окончания работ по остеклению. В этом случае удается снизить теплопропускание до 0,13.

Среди технологий теплопоглощающего остекления выделяется технология стеклопакетов типа «Тепловое Зеркало». Принцип действия «Теплового Зеркала» - отражение тепла в сторону его источника, предотвращая проникновение тепла в помещение: в летнее время - наружу, а зимой - внутрь помещения. Уникальная конструкция «Теплового Зеркала» объединяет положительные характеристики двухкамерного остекления и низкоэмиссионного покрытия стекла, позволяя достичь наиболее высоких показателей термического сопротивления окон, близкие по значениям к термическому сопротивлению стен. В основе предложенного решения лежит учет всех особенностей передачи тепловой энергии через светопрозрачные ограждающие конструкции, которая осуществляется тремя основными способами: теплопроводностью, конвекцией и тепловым излучением.

Еще одним энергоэффективным способом является такой, при котором не меняя конструкции стеклопакета возможно  улучшить его теплоизоляционные свойства. Для наполнения стеклопакетов предложили использовать инертные газы, обладающие большими вязкостью, плотностью и меньшей теплопроводностью, чем воздух. При этом уменьшаются конвекционные токи внутри стеклопакета, что приводит к снижению потерь тепла. Для заполнения стеклопакетов были предложены аргон и криптон, а также их смеси.

В настоящее время отечественными производителями организован выпуск современных переплетов из ПВХ-профилей, дерева, алюминия, дерево-алюминия для энергоэффективных окон, его объем по разным оценкам составляет от 2 до 3 млн. м2.

В России уже существует достаточное количество современных производств. Действуют Борский завод, крупные заводы по производству теплоотражающего стекла: "Прогресс" в Саратове и "Завод архитектурного стекла" в Санкт-Петербурге, ряд небольших производителей теплоотражающего стекла. В Москве выпускается фирмой "Квадропарк" теплоотражающая полимерная пленка, которая может быть установлена в стеклопакеты в качестве теплового зеркала. Фирма "Метробор" в Санкт-Петербурге начала выпуск стеклопакетов с тепловым зеркалом по американской технологии. Саратовский "Карат" осуществляет выпуск конечного продукта. Один из конверсионных институтов разработал и в настоящее время заканчивает отладку технологии для массового производства вакуумных стеклопакетов

 

4. Прогноз эффективности метода в перспективе c учётом:

- роста цен на энергоресурсы;
- роста благосостояния населения;
- введением новых экологических требований;
- других факторов.

 

Учитывая, что ежегодно вводится в эксплуатацию порядка 35-40 млн. м2 общей площади жилья, жилищный фонд страны составляет более 2,7 млрд. м2 общей площади и на нужды жилищно-коммунального хозяйства расходуется почти 20 % от общего баланса энергоресурсов страны, из которых большая часть идет на отопление, вопросы сокращения теплопотерь через светопрозрачные ограждения в строящихся и эксплуатируемых зданиях приобрели важное значение.

В настоящее время отечественными производителями организован выпуск современных переплетов из ПВХ-профилей, дерева, алюминия, дерево-алюминия для энергоэффективных окон, его объем по разным оценкам составляет от 2 до 3 млн. м2 в год.

Однако, при условии ежегодной замены или модернизации остекления в существующих жилых зданиях в количестве 5 % в год и установке энергоэффективных окон в 50 % вновь строящихся жилых зданиях, потенциал рынка Российской Федерации по применению энергосберегающих светопрозрачных ограждений должен возрасти примерно в 7 раз. При этом потребность в топливе должна снизиться на 660 тысяч т. у. т. за один отопительный период.

Начиная с 1973 года, правительства многих стран приняли абсолютно беспрецедентные программы энергосбережения. В течение очень короткого времени, за 3÷4 года, были разработаны принципиально новые стекла с теплоотражающими покрытиями. Это позволило в 1980-х годах начать промышленное производство стекол, стоимость которых первоначально составляла около 80 долларов США за 1 м2. Сегодня, когда такие стекла устанавливаются более, чем в 80 % всех окон за рубежом, их стоимость снизилась до 5-6 долларов.

Окна с «Тепловыми Зеркалами» называют «самоокупаемыми». Подсчитано, что в среднем 1 м2 «Теплового Зеркала» экономит 340 кВт•ч в год. Повышенные затраты на установку «Тепловых Зеркал» быстро окупаются за счет экономии на системах отопления и кондиционирования. Установка «Тепловых Зеркал» при реставрации старых зданий окупается в течение 3-5 лет, в то время как замена старых окон на окна с обычными однокамерными стеклопакетами - только в течение 15-20 лет.

Основные достоинства стеклопакетов типа «Тепловое Зеркало»:

- обеспечивают отсутствие потоков холодного воздуха и ощущения холода вблизи окон в зимнее время;
- позволяют сократить тепловые потери зимой на 60%;
- исключают солнечный перегрев летом без использования штор или затемненных стекол;
- позволяют снизить затраты на кондиционирование летом на 30%;
- поддерживают равномерную температуру в помещении в течении всего года;
- на 18% эффективнее противодействие внутреннему запотеванию;
- обладают улучшеными показателями звукоизоляции;
- предотвращают выцветание обоев, картин, обивки мебели и ковров.

Cочетание заполнения межстекольного пространства криптоном с применением низкоэмиссионных стекол позволяет:

- отказаться от применения двухкамерных стеклопакетов или существенно улучшить их характеристики;
- уменьшить на 25% толщину стеклопакета;
- снизить на 30% вес стеклопакета;
- получить стеклопакеты с коэффициентом сопротивления теплопередачи 1 м2∙К/Вт и выше.

Особенно вышесказанное актуально для строительства высотных зданий с применением увеличенных толщин стекол с размерами 8 и 10 мм.

 

5. Перечень групп абонентов и объектов, где возможно применение данной технологии c максимальной эффективностью; необходимость проведения дополнительных исследований для расширения перечня

 

Область применения мероприятий по повышению энергоэффективности светопрозрачных ограждений достаточно обширна: жилые дома, коттеджи, производственные и административные здания и помещения, больницы, школы и дошкольные учреждения и т. д.

 

6. Обозначить причины, по которым предлагаемые энергоэффективные технологии не применяются в массовом масштабе; наметить план действий, для снятия существующих барьеров

 

В России, несмотря на то, что в соответствии с действующими нормативными документами теплотехнические требования к окнам достаточно высоки, стекла с теплоотражающими покрытиями применяются не так широко. По нашим оценкам их применяют в 5-7% случаев.

По вопросу широкого применения энергоэффективных окон в строительстве приходится констатировать, что основной упор делается на установление более жестких норм по энергосбережению, в то время как требуется разработка и реализация комплекса мер по регулированию рыночных отношений и стимулированию участников рынка за внедрение мероприятий по энергосбережению.

Несмотря на имеющиеся производственные возможности, до настоящего времени энергоэффективные конструкции стеклопакетов остаются мало востребованными. К сожалению, значительная часть заказчиков изначально нацелена на установку наиболее дешевых оконных конструкций. За последние годы цены на жилье на рынке выросли в 2 раза, а цены на окна, наоборот, снизились в 2 раза. При постоянном увеличении стоимости 1 м2 жилья доля стоимости СПК неуклонно снижается, это происходит, как правило, одновременно с потерей качества.

Основными факторами, сдерживающими распространение криптонозаполненных стеклопакетов в России являются:

- низкая информированность производителей и потребителей;
- отсутствие нормативных документов;
- дискредитация самого факта газонаполнения стеклопакетов производителями низкокачественной продукции (несоблюдение технологии, некачественные материалы, несертифицированный газ и т.д.);
- заниженные проектные сметы на оконные конструкции;
- низкая платежеспособность населения.

С целью обеспечения последовательного увеличения доли энергоэффективных окон, повышения эффективности работ по энергосбережению в новом строительстве, при реконструкции, ремонте и эксплуатации зданий и сооружении необходима разработка и реализация комплекса мер по стимулированию внедрения мероприятий по энергосбережению, учитывающих экономические интересы как строителей и инвесторов, так и эксплуатирующих организаций и арендаторов или владельцев недвижимости. Необходим комплексный подход и четкая программа действий для решения задач, связанных с реформой ЖКХ. При этом приоритет должен быть отдан обновленным конструкциям энергоэффективных окон, которые без утепления наружных стен должны позволить на 30% снизить энергопотребление при высокой рентабельности капиталовложений.

7. Наличие технических и других ограничений применения метода на различных объектах; при отсутствии сведений по возможным ограничениям необходимо их определить проведением испытаний

Технических ограничений применения мероприятий по повышению энергоэффективности светопрозрачных ограждений нет.

8. Необходимость проведения НИОКР и дополнительных испытаний; темы и цели работ

Внедрение мероприятий по повышению энергоэффективности светопрозрачных ограждений не требует проведения дополнительных НИОКР и пр.

9. Существующие меры поощрения, принуждения, стимулирования для внедрения предлагаемого метода и необходимость их совершенствования

В условиях постоянного повышения тарифов на электрическую и тепловую энергии, необходимости перехода до 2007 г. к полной оплате населением эксплуатационных затрат, улучшение теплотехнических характеристик окон является одним из наиболее эффективных способов решения подобных проблем.

Следует направлять инвестиции в совершенствование конструкций и на развитие производства окон, а не на покупку импортных теплоизоляционных материалов, рентабельность капиталовложений для которых составляет менее 4 %, т.е. экономически разорительна для государства.

Источник: www.energosovet.ru/entech.php

КОНТАКТЫ КОМПАНИИ




Похожие статьи

Энергоэффективность в административных и общественно-бытовых зданиях и сооружениях
Выпуск 24   Теплая форточка (Децентрализованный рекуператор тепла вентиляционного воздуха) Рекуператоры, конструктивно представляя из себя одну из модификаций те ...
Читать полностью

КАЖДОМУ ОБЪЕКТУ – СВОИ ОКНА
Валерий Козионов, технический эксперт ООО «ДЕКЁНИНК РУС», рассказывает, что важно учитывать при подборе оптимальных профильных систем в зависимости от назначения объекта. Окна ...
Читать полностью

Выбор стеклопакета
На самом деле, стеклопакет — это только часть окна. Однако именно стеклопакет стоит выбирать внимательно при заказе окна. Почему? Потому что именно стеклопакет составляет большую площадь окна ...
Читать полностью

Теплоотражающие стеклопакеты. Теплоотражающие стекла
Строительный портал представляет: новые технологии - современные окна для энергосбережения
Особенности теплоотражающих стеклопакетов Эффективность Теплоотражающие стеклопакеты могут применяться везде - как дома, так и в офисе теплоотражающий стеклопакет поможет сохранить оптималь ...
Читать полностью

Остекление лоджий и балконов
Мероприятие предназначено для сокращения расхода проникающего в помещение наружного воздуха и повышения температуры в лоджии или на балконе (за наружной стеной помещения). Через оконные констру ...
Читать полностью


Опубликовать свою статью можно из личного кабинета фирмы.
Зарегистрироваться и получить личный кабинет - здесь.
Выбор города Закрыть окно

Начните ввод города и нажмите "Поиск":
Поиск