Глобальная энергоэффективность: опыт, цифры и факты

Стандарты энергосбережения, регламенты, строительные нормы и схемы финансирования могут много сделать для того, чтобы подтолкнуть ход процесса в правильном направлении. Использование дневного света и защита от солнечных лучей, естественная вентиляция, солнцезащитные устройства и получение дополнительной энергии, например, благодаря солнечным элементам и фотовольтаической технологии, учет различных климатических условий, другие меры, которые более или менее сочетаемы с технологией применения изолирующих стеклопакетов с подходящей системой уплотнения — множественная функция обеспечения безопасности жизни. Равно как благополучие и комфорт, удобство и здоровые условия жизни рассматриваются как ключевые факторы для создания современного жилья.
Бесспорно, хороший стеклопакет имеет огромное влияние на энергоэффективность здания и может быть относительно легко встроен в окна даже в имеющиеся проемы. Их легко применить для фасадов не только в новых зданиях, но также в процессе реконструкции, таким образом, предоставляя возможность экономить огромное количество энергии в мировом масштабе.
Многофункциональные фасады и окна с использованием стеклопакетов с энергоэффективными стеклами — одна из задач для внедрения в развивающихся странах. Этот процесс подкреплен усилиями многих правительств и поддержан международными стандартами.
Огромная экономия энергии может быть достигнута благодаря высокоэффективным и долговечным изолирующим стеклопакетам (IGU): например, в Китае за счет этого можно сэкономить до 21% всей энергии, потребляемой в зданиях. Но этот показатель достижим лишь при использовании наилучшей технологии производства изолирующих стеклопакетов с высокоэффективными «Low-E» покрытиями стекла и надежными многофункциональными системами уплотнения, причем по экономически оправданной цене.

• Share

• Share

• Share

Энергосбережение и энергоэффективность — глобальная дискуссия
Наряду с ростом спроса на высококомфортабельное жилье, осведомленность об ограниченных мировых запасах минерального топлива, воды и других ресурсов привнесла новый импульс интереса к концепции умного энергоэффективного дома и к инновационным целостным решениям, пригодным как для холодного, так и для жаркого и влажного климата.
Подход, при котором используют глобально пригодные и применимые технологии, материалы и системы для модернизации, энергоэффективности зданий предоставляет возможность не только создавать конструкции с невероятной быстротой проектирования, но также незамедлительно обеспечить невиданный во многих местах планеты комфорт и рациональность использования ресурсов в зданиях. Один из мега-трендов сегодня — социографическое преобразование и «старение» населения в западном полушарии; это пока недостаточно учитывается в урбанистическом планировании и на всех проектно-строительных стадиях.
Изменение биографии и стиля жизни людей в результате увеличения средней продолжительности жизни имеет огромное значение при конструировании частных особняков и жилых многоквартирных домов. В развитых странах использование жизненного пространства, потребление энергии и воды в результате роста благостояния будет только увеличиваться.
Если сравнить уровень эмиссии парниковых газов, вызванных выработкой первичной энергии в мире, то можно легко увидеть, в чем состоит главная проблема (см. рис. 1, 2 и 3).
Огромный рост развивающихся рынков, особенно в Китае, России и СНГ, а сейчас и в Индии, да и во всем азиатско-тихоокеанском регионе, при традиционно безобразном тамошнем отношении к экономии энергии и практическом отсутствии лучших энергосберегающих технологий во всех отраслях промышленности, включая все строительные подотрасли, будет и дальше только обострять проблему и ускорять приближение климатического и энергетического глобального кризисов.
Углубление модернизации подобно китайской, стремление к комфорту и уровню жизни по европейским стандартам увеличивает (!) потребление первичной энергии на душу населения, что означает в мировом масштабе, по меньшей мере, удвоение потребления с нынешних 1,19 т минерального топлива (на душу населения в нефтяном эквиваленте) уже в обозримой перспективе. Но это развитие происходит на фоне распространения имеющихся, порой устаревших технологий. Сопротивление внедрению новейших технологий приводит к напрасной трате огромного количества энергии (рис. 5).
Традиции в строительстве и культурные ценности должны быть тщательно защищены и эффективно интегрированы, как и наявные и доступные природные ресурсы в стране. Разрабатываемые светопрозрачные конструкции и системы для жаркого и влажного климата помимо надежности в эксплуатации и предоставления комфортных условий и энергоэффективности должны быть адаптированы и «приняты» местной строительной промышленностью.
Здоровье, благополучие и растущие запросы по комфортности и удобству дожны рассматриваться в качестве ключевого фактора. Эффективность и хорошо продуманные стандарты, регламенты и строительные нормы, а также схемы финансирования будут ключевыми для создания условий сбалансированного, устойчивого, самодостаточного развития. Однако это потребует возможностей и средств по испытаниям и сертификации, потребует квалифицированного персонала, соответствующих информационных каналов, потребует политической воли правительств к действиям в этом направлении.
Китайское правительство, например, выпустило ряд новых принудительных стандартов для новых общественных и жилых зданий, поставив условия, которые приведут к экономии 50%, а то и всех 65% энергии, потребляемой зданиями, особенно в больших городах. Принятие в конце 2007 г. в Китае новых стандартов по внедрению изолирующего стекла определит новый уровень энерго­сбережения, станет основой для дальнейшего прогресса качества строительства и всей экономики.
Китай за несколько ближайших десятилетий пройдет процесс урбанизации, который у западных стран занял несколько сотен лет.
Нынешняя цифра 450 млн. городского населения Китая вырастет до 750-800  млн. еще до 2020 г. Это типично и для других развивающихся стран, где сектор жилищного и гражданского строительства (ЖГС) выступает в качестве ведущего для всей местной экономики: это типично для Индии, России и СНГ, так же как и для стран Персидского залива и Ближнего Востока.
Уникальная ситуация, с которой мы сталкиваемся сегодня, это тот факт, что наиболее населенные страны мира (Китай и Индия) в процессе своего развития поглощают огромное количество мировых минеральных и энергетических ресурсов, беспрецедентно влияя на всю мировую экономику.
Нацеленная в будущее политика создания условий устойчивого мирового развития состоит в продуманном и эффективном долгосрочном сбережении и использовании убыващих природных ресурсов, таких как нефть, газ, энергия и даже вода. IGU с высокими характеристиками можно достаточно легко применить не только в новом строительстве, но и при реконструкции. Тем не менее, нынешняя практика строительства в развивающихся подобно Китаю странах — это совсем другая история: только 15% строительного остекления в Китае сегодня выполняется с помощью стеклопакетов, и то по большей части это изделия с низкими энергосберегающими характеристиками, малым сроком службы и, прежде всего, с ненадлежащим качеством монтажа или неправильной установкой.

• Share

• Share

• Share

Изолирующее остекление и фасады с двойным остеклением
Огромное влияние изолирующего остекления (IG) и фасадов с двойным остеклением (Double Skin Facades, DSF) в снижении потребности в энергии известно, и, тем не менее, это все равно требует комментариев.
Для поддержания энергетического равновесия в здании его оболочка имеет наибольшее значение. Окна, а более всего атриумы и зиние сады, подобны открытой задвижке, через которую вытекает основной поток тепла, но о чем обычно забывают.
Еще недавно в Германии был введен параметр keq­ для окон и остекления (сегодня — величина Ueq), что означало пассивное сбережение энергии и отображало то, что может сделать стекло, если его заменить на новое.
Развитие и распространение конструкций фасадов с двойным остеклением с адаптивными саморегулирующимися стеклянными изделиями (см. «Окна. Двери. Витражи», №2-2007, стр. 34-38) следовало бы всемерно поддерживать. Для зданий со старыми конструкциями рамных переплетов имеется немало опций и для универсальных, и для специфических решений.
Многофункциональные фасады и окна с использованием стекол с энергосберегающими покрытиями — главнейшая задача на будущее для всех развивающихся стран. Этот процесс должен быть поддержан на правительственном уровне путем внедрения регуляторных актов и имплементации международных стандартов (см. рис. 4, 5, 7).
Как же имплементировать на практике? Компании, ориентированные на качество должны взаимодействовать с местными важнейшими лабораториями, испытательными и сертификационными центрами и ключевыми ассоциациями, которые много делают в этом направлении. В качестве примера: в Китае несколько ориентированных на качество местных компаний и представительств зарубежных фирм сейчас тесно сотрудничают с китайским Национальным проектно-исследовательским институтом стекла в Кинхуангдао (Qinhuangdao) и с профессором Лиу (Liu), занимающим должность Генерального секретаря Экспертного комитета по разработке новых китайских стандартов по энергосберегающему стеклу с целью предоставить китайской строне доступ к международной шкале качества изделий и поделиться наилучшим опытом их применения. Первые встречи специалистов и в Германии, и в Кинхуангдао уже проведены.
Главная цель сосредоточения всех этих усилий — соорудить более мощный и знающий «костяк» из стандартов для наращивания «мускульной массы» строительного рынка.
Это включает в себя: четкую ответственность и распределение обязанностей, благоприятные нормы, технические регламенты и стандарты, согласованные процедуры испытаний и сертификации, анализ рынка и совместную разработку новых изделий.
Главный инструмент имплементации — современные и практически воплотимые процедуры, сочетающие контроль качества и жесткие схемы сертификации.
Стратегия интеллектуального проектирования включает концепцию естественного охлаждения, затенения и вентиляции в здании в сочетании с достаточным уровнем освещенности дневным светом и средствами, препятствующими перегреву здания в жаркие дни. Любые дополнительные требования по энергообеспечению должны удовлетворяться, в первую очередь, за счет возобновляемой энергии, что сводило бы потребление минерального топлива к минимуму.

• Share

• Share

• Share

Развитие рынка светопрозрачных энергосберегающих систем
Строительство в целом, как указывалось выше, — одна из тех немногих отраслей промышленности, сосредоточившись в которой можно быстро достичь огромного успеха в энерго­сбережении. Вследствие раздробленности, фрагментирования составляющих этой отрасли в ней нет реальных лидеров рынка, способных повести всех в сторону экономии энергии, как это сейчас делается в Китае за счет централизованных правительственных мер. То есть, очень важно, чтобы ключевые требования исходили от правительства или от ведущих строительных компаний, влияющих на техническую политику в стране.
У Европы есть положительный опыт в программе внедрения энергосбережения за счет соответсвующего законодательного регулирования и стандартизации. И, таким образом, мы верим в успех развития результативного сотрудничества в области испытаний и сертификации в строительстве с теми развивающимися странами, которые, подобно Китаю, поддерживают его и на государственном уровне.
Китай в будущем должен получить существенную выгоду от наследования опыта европейскиого регламентирования и стандартизации вместе с поддержкой глобальной концепции развития ЖГС путем достижения систематического доступа и переноса (трансфера) западных технологий. Однако адаптация к особенностям страны потребует выгоды и для нынешнего комплекса ЖГС и его подотраслей, особенно для того, чтобы поднять уровень применения стеклопакетов в новом строительстве с нынешних 15% до уровня 100% применения современных IGU в новых зданиях. Для этого усилия должны сосредоточиться на ознакомительных тренингах, массовом строительстве и переносе технологий «умного дома». Целью будет расширение конкурентоспособности китайского жилищностроительного комплекса для того, чтобы тот занял должное место на мировом строительном рынке на долгосрочной и экологически дружественной основе, и с целью помочь китайскому Правительству в создании перпективной системы стандартов с точки зрения экономии энергии.
ЕС — крупнейший торговый партнер Китая, а Китай — второй по объему торговый партнер ЕС. Интеграция китайского процесса стандартизации в строительстве в глобальную среду стандартов принесет прибыль отрасли, потребителям и благоприятно скажется на окружающей среде, причем не только в Китае, но и в Европе. В глобальном мире без торговых барьеров стандарты не являются более инструментом проникновения на рынки.

Преимущества использования стандартов ЕС

Кооперация при тестировании и оформлении сертификатов соответствия.

Хотя урбанизация есть необходимый и положительный этап в развитии каждого развивающегося государства, и правительство каждого из них имеет амбициозные планы по развитию ЖГС и удовлетворению спроса на жилье в течение одного-двух дестилетий, чувствуется нехватка на местах как хорошо проработанной, структурированной методики в терминах «устойчивое развитие», так и недостаток самих энерго- и ресурсосберегающих технологий.
Действия по имплементации должны быть непосредственно скоординированы и происходить во взаимодействии с соответствующими центральными правительственными и местными профильными органами, базируясь на принятые регуляторные акты и строительные регламенты и опираясь на отдельных ведущих игроков строительной отрасли — архитектурные, проектные, инжиниринговые институты и соответствующие местные сертификационные органы.

• Share

Рис. 10. Фотовольтаика как мировой источник электроэнергии

• Share

Рис. 11. Рынок фотовольтаики – установленные мощности (МВт)

• Share

Рис. 12. Рост спроса на окна и двери на мировом рынке.

Поставленные цели и ожидаемые результаты
Увеличение степени осведомленности о проблеме, создание системы трансфера и обмена знаниями и технической экспертизой позволят, подобно Китаю, развивающимся странам адаптироваться к европейской экспертизе и технологиям, что приведет их в состояние устойчивого развития и использования эффективных строительных материалов и систем.
Данный план действий поможет центральным и местным органам власти в развитии регуляторных актов в области энергобережения в строительстве, особенно в секторе ЖГС. Это также поможет продвинуться тем игрокам в строительстве, чья технология и компетентность необходимы для реализации на практике таких систем мониторинга эффективности, качества изделий и их применения.

Задачи общего назначения: