Новейшие технологии теплоизоляции и вентиляции с помощью окон и фасадов
09-06-2009
Просмотров: 4000
Проблема глобального изменения климата, поднимавшаяся, кстати, на международном саммите 2007 года, не оставляет равнодушной мировую общественность. И если ученые все еще ведут дебаты о том, фикция это или действительность, каждый из нас ощущает климатические изменения. Во всем мире люди страдают от ливней, наводнений, ураганов, экстремальных температур и засух. Эти катастрофы во многих регионах мира известны уже давно, а сегодня они достигли и Европы. Поэтому в Германии и других европейских странах эта проблема решается на государственном уровне – в строительной отрасли повышаются требования к теплоизоляции зданий, что ведет к динамичному развитию теплоизоляционных технологий.
Развитие технологий теплоизоляции в строительстве
В Германии до сих пор свыше 40% первичной энергии, потребляемой на отопление, теряется при вентиляции в жилищном секторе. Из этого количества около 30% приходится на такие элементы зданий, как окна, двери и фасады. Поэтому первоочередные задачи и цели отрасли следующие:
– Дальнейшее повышение требований к коэффициенту теплопроводности (U) окон и фасадов. Это предполагает, что коэффициент UW должен составлять 0,8–2W/(m2K).
– Доля теплопотерь при проветривании, все более увеличивающаяся по отношению к потерям при теплопередаче, должна быть сведена к минимуму.
– Эффективные системы теплозащиты летом должны предотвращать энергопотребление для охлаждения.
– С помощью окон и фасадов необходимо внести вклад в энергосбережение.
Многие из этих требований уже учтены в виде норм в версии стандарта DIN 18599 "Энергетическая оценка зданий. Расчет полезной, конечной и первичной энергии, потребляемой для отопления, кондиционирования, вентиляции, нагревания питьевой воды и освещения". Таким образом, в нежилом строительстве для окон и фасадов, кроме коэффициента U, учитывается также потребление энергии для освещения и кондиционирования. При санировании зданий, однако, существует опасность, что дискуссии будут вестись исключительно вокруг коэффициента U окон и стекла, а такие преимущества, как выигрыш в энергии или улучшение комфорта окажутся на заднем плане. Поэтому необходимо делать особый акцент на энергетических свойствах окон и фасадов и учитывать возможный выигрыш в энергии, представляя его в виде понятной величины, например как реальный коэффициент U. Активная дискуссия об энергосбережении, усовершенствовании характеристик зданий и их ремонте дает хорошие шансы для завоевания большей доли рынка путем создания мощных и экономичных продуктов. Программы ЕС по поддержке эффективного энергосбережения в строительстве стимулируют потребителей и инвесторов.
При оценке энергетических характеристик окон, фасадов и стекла определяющими являются следующие показатели:
– Потеря тепла при трансмиссии происходит как через элемент строительной конструкции, так и через теплые мосты, возникающие после монтажа окна в наружную стену. Параметрами измерения являются коэффициент теплопроводности окна UW, фасада Ucw, а также линейный коэффициент теплых мостов.
– Пассивное накопление солнечной энергии и использование дневного света характеризуются такими величинами, как степень пропускания энергии g, а также степень световой трансмиссии v. При оценке пассивного накопления солнечной энергии следует учитывать, что наряду с желательным накоплением во время отопительного сезона происходит ее накопление также и летом. Поэтому нельзя допускать перегрева зданий и, как следствие, использования энергии для кондиционирования. Следует учитывать взаимосвязь между наличием дневного света и средствами защиты от него.
– Теплопотери от вентиляции с помощью окна характеризуются таким показателем, как класс герметичности. Обычные конструкции обладают высоким уровнем герметичности, поэтому они почти не влияют на потребление энергии для отопления. Согласно немецкому Постановлению об энергосбережении, для окон зданий высотой до двух этажей предусмотрен 2-й класс герметичности как минимум, а в трехэтажных – 3-й. Согласно DIN 4108, для мест соединения конструкций коэффициент, a должен быть меньше 0,1 m3/(lfm (daPa) 2/3).
Диапазон коэффициента U в Германии возрастет для новостроек: с Uw = 1,4-1,5W/(m2K) до Uw = 1,0–1,2W/(m2K) в 2009 г. и до Uw = 0,8–1,2W/(m2K) в 2012 г. Это серьезный вызов для современных конструкций.
Однако современные конструкции металлических окон уже сейчас достигли своих границ. Например, для окна стандартных размеров 1,23 x 1,48 m при коэффициенте Uf = 1,4W/(m2K) с высококачественным двухкамерным стеклопакетом при Ug 0,7W/(m2K) для всего окна возможно достичь только Uw = 1,21W/(m2K) (окно с алюминиевой рамой) и Uw = 1,14W/(m2K) (окно с "теплой кромкой").
При использовании двухкамерного стеклопакета требования первого уровня (Uw = 1,0–1,2W/(m2K)) можно сравнительно легко удовлетворить с помощью современных деревянных и поливинилхлоридных окон. Для выполнения требований второго уровня с коэффициентом Uw = 0,8–1,2W/(m2K) необходимо дальнейшее усовершенствование конструкции рам и профилей.
При планировании и оценке фасадов для улучшения их теплоизоляционных свойств существует намного больше возможностей. Благодаря использованию трехслойного (двухкамерного) стеклопакета крупных размеров и вакуумных панелей доля коэффициента теплопотери U профилей уменьшается, и показатель U для всего фасада в целом можно широко варьировать. Представляется интересным также и то, как будет изменяться коэффициент U, если принимать во внимание воздействие солнечной энергии. Безусловно, это воздействие учитывается при расчетах энергетики по зданию в целом, однако прозрачные элементы здания используют солнечную энергию не так, как непрозрачные.
Как видно из рисунка, при любых раскладах стеклопакет обеспечивает прогресс в теплосбережении. Поэтому использование двухкамерных стеклопакетов с двумя защитными покрытиями, аргоновым наполнителем и коэффициентом теплопроводности Ug = 0,7W/m2K скоро станет стандартом в Германии – с точки зрения энергосбережения, у нас теплотехнические характеристики находятся на первом плане. Но стеклопакеты, а также окна и фасады должны выполнять и другие функции. Поэтому необходимо учитывать и иные аспекты, например, при использовании стеклопакетов, защищенных от выпадения.
Кроме теплотехнических показателей строительных элементов, решающую роль для энергосбережения, а также предотвращения образования конденсата и плесени играет правильное выполнение монтажа и предотвращение теплых мостов. Теплые мосты – это слабые в теплотехническом отношении места в оболочке здания, имеющие форму точки, линии или же плоские. Они возникают, например, в местах соединения различных строительных элементов или при использовании стройматериалов с разной теплопроводностью. При постоянном улучшении теплотехнических свойств наружных стен и наружных строительных конструкций решение проблемы слабых мест (теплых мостов в области соединения конструкций) все больше выступает на первый план. Теплопотери в местах соединения конструкций существенным образом зависят от правильного распределения там теплоизоляционного слоя, а также от уровня расположения окна. В Германии Положение об энергосбережении предусматривает в качестве подтверждения три альтернативных варианта:
a). Без специального подтверждения к коэффициенту теплопроводности всей теплопередающей площади охвата добавлена суммарная величина UWB = 0,10W/(m2 K).
b). В случае применения конструкций деталей, перечисленных в Списке 2 стандарта DIN 4108, добавочную величину можно сократить до UWB = 0,05W/(m2 K); таким образом, упомянутые выше теплопотери сокращаются вдвое.
c). Коэффициенты можно определить по стандарту DIN V 4108-6 с помощью каталогов теплых мостов или специальных многомерных методов расчета (вычисление изотермы) по DIN EN ISO 10211-2. При этом следует учитывать, что коэффициент зависит также от избранного способа рассмотрения (на внешней или внутренней поверхности). Главный принцип планирования предусматривает следующее: в конструкции должно быть как можно меньше теплых мостов. Как правило, превышения коэффициента в области соединения (примыкания) свыше 0,1W/(m2K) можно избежать путем усовершенствования используемых деталей.
Юрген Бениц-Вильденбург, дипл. инженер,
начальник отдела PR & Kommunikation, ift Розенхайм
Приведенные данные были озвучены на V Международном конгрессе "ОКНА. ДВЕРИ. ФАСАДНЫЕ СИСТЕМЫ 2008"
Новейшие технологии теплоизоляции и вентиляции с помощью окон и фасадов.
При использовании информации, ссылка (для интернет публикаций – гипперссылка) на www.OknoGrad.com.ua обязательна!
Администраторы не несут ответственность за содержание информации, которую размещают пользователи ресурса.
