Энергоэффективность: как и чем достигается?

Изобретение энергоэффективных стекол можно назвать одним из важнейших этапов в направлении создания современных и экономичных способов решения проблемы энергосберегающих светопрозрачных конструкций.



В проектировании и реконструкции многоквартирных жилых зданий вопросы энергосбережения также решаются за счет улучшенных характеристик оконных конструкций. По словам исполнительного директора НКО «АПРОК» Олега Маринова, 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.

Возможности современных светопрозрачных конструкций стремятся к максимуму: уже созданы стеклопакеты, не уступающие по сопротивлению теплопередаче ограждающим конструкциям. Многостекольные конструкции, специальные покрытия на стеклах, заполнение стеклопакетов инертными газами и при этом достижение максимального использования естественного освещения – все это позволило достигнуть высочайших показателей по теплозащите и энергосбережению.

Герметизация
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.

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.



Учет краевого эффекта
Современные дистанционные рамки – это низкая теплопроводность, большая упругость, сопротивление УФ-излучению и высокие показатели влагопоглощения. По данным АПРОК, благодаря 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. Подкрепим данное высказывание примерами.

В технологии TPS операция засыпки адсорбента, резки металлической рамки и нанесения бутила соединены в 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, 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.

Покрытия, заполнение и энергосбережение
Одновременное использование стекла с низкоэмиссионным покрытием и заполнением аргоном увеличивает теплозащиту 1-камерного стеклопакета более чем в 2 раза по сравнению с обычным.



Для уменьшения конвекционной составляющей межстекольное пространство заполняют инертным газом. Чем тяжелее молекулы газа, тем медленее происходит процесс конвекции. Соответственно, самым эффективным и самым дорогостоящим из применяемых инертных газов является криптон (в странах ЕС его используют при производстве 80% стеклопакетов). 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 исключает использование абсорбентов для осушения воздуха внутри рамки и позволяет экономить на производственных операциях при изготовлении пакетов.

Мнение, что тяжелые газы могут улетучиваться и со временем эффект тепло- и звукозащиты снижается, опровергнуто проведенными членами АПРОК натурными испытаниями: за 35 лет эксплуатации концентрация криптона под воздействием УФ- излучения и агрессивных сред уменьшилась всего на 5%.

Радиационные теплопотери помогут снизить энергосберегающие стекла с низкоэмиссионными жесткими и мягкими покрытиями. Самые эффективные из них – мягкие покрытия, наносимые магнетронным способом в вакууме. Стекло с мягким покрытием отражает внутрь здания длинноволновое ИК-излучение. Самые современные мультифункциональные стекла могут сочетать характеристики низкоэмиссионного и солнцезащитного стекла (например, ClimaGuard Solar). Они обеспечивают высокое светопропускание (до 66%), защиту от солнечного перегрева здания и эффективную теплоизоляцию.

По характеристикам 2-камерный пакет с 3-мя обычными стеклами и 1-ка- мерный, где одно из стекол энергосберегающее, почти одинаковы, но по цене последний выгоднее и эффективнее в эксплуатации.



Возможности теплозащиты, которые могут обеспечить стеклопакеты с энергосберегающими 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 м.кв.•°С/Вт. Он оказывается «теплее», чем панельные стены типового жилья. Такие технические решения появляются не случайно: к 2018 г. в Европе предполагается снизить энергозатраты на отопление в 4 раза.

Еще один пример энергосбережения – деятельность компании Euro-American Glazing, которая делает упор на комплексный расчет энергопотребления зданий и 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. И если удорожание остекления одного из бизнес-центров за счет установки энергосберегающих стеклопакетов составило €45 тыс., то за счет уменьшения мощности оборудования для отопления и кондиционирования инвестор смог сэкономить €85 тыс.