Рейтинг компаний
Рейтинг сайтов
Цены по типам окон
Расчет цены на окна
Расчет прочности окон
Расчет энергоэффективности

Окна, фасады, остекление – тенденции современного рынка

Йозеф Лео Бекхофф

В конце января 2007 года на презентации начала строительства нового завода профилей VEKA AG под Киевом, г-н Йозеф Лео Бекхофф, Генеральный директор ООО VEKA Rus и VEKA Ukraine сообщил, что оконный рынок в Украине будет прирастать на 30-40% ежегодно в течение 3-4х лет, а затем, очевидно, планы развития их фирмы в Украине будут пересмотрены. Ёмкость нынешнего украинского рынка представители компании оценили в 150 млн. евро или 80 тыс. тонн PVC-профиля в год.

В чем же дело? Почему через три-четыре года производственные планы строящегося завода придется пересматривать? По мнению ряда экспертов, не только из VEKA AG, к 2010-2012 г. до Украины «докатится» волна концептуальных изменений в оконной и фасадной отрасли, которая уже захлестнула Европу и США.

Условия «Новой волны» развития оконной отрасли:

  • Тотальная нехватка ресурсов и влияние природных катаклизмов
  • Три основные тенденции выбора стекла в архитектурном остеклении
  • Теплый, энергоэффективный, но прозрачный фасад с управляемой инсоляцией
  • От энергосбережения до энергогенерации
  • Стекло – архитектурный материал с еще неисчерпанными свойствами
  • Металл и композиты – достойное обрамление для стеклянных конструкций

Тотальная нехватка ресурсов:

Мировой валовой продукт в  1900-2100 г.г.

Запасы минеральных ресурсов пересекут критический экстремум. После чего мировое потребление и производство (на 1-го жителя планеты) начнет сокращаться (2010-2025г.). К 2050 г., если не предпринять срочных мер по ограничению потребления природного сырья, прогнозируется «обвал» мирового потребления, ухудшение качества производительных сил вплоть до начала падения народонаселения планеты и коллапса мировой экономики.

 
ift Rosenheim

В будущем - как единодушно утверждают эксперты - ресурсов будет всё меньше и меньше. Мы видим это не только по сокращению энергоносителей, но и по стремительному росту стоимости такого сырья как древесина, металлы, газ и сырая нефть, которое является незаменимым базовым материалом для производства высококачественной промышленной продукции. Рынок будет определяться дальнейшим развитием глобализации и связанными с этим социальными изменениями.

  1. Разнообразие и персонализация
    Товары и услуги ещё больше должны отвечать потребностям и пожеланиям пользователей. Всё большее значение будет иметь квалифицированная индивидуальная консультация, целью которой является выбор специального технического решения для каждого клиента.
  2. Энерго- и ресурсосбережение
    Энергосбережение и экономное расходование материалов будут играть всё большую роль. В этом заключаются важные шансы для производителей окон и фасадов, потому что в связи с введением в Европе норм эффективного использования энергии именно окнам отводится важное место в энергосбережении зданий.
  3. Длительный срок службы
    Длительный срок службы будет приобретать всё большее значение в рамках норм и стандартов, уже готовятся директивы ЕС с соответствующими требованиями. Ввиду сокращения запасов сырья нет больше места обществу-расточителю. Долговечность продукта обеспечивается за счёт длительной функциональности и приспособления к изменившимся условиям жизни. "Качество не нужно проверять, его нужно производить и им нужно управлять"
  4. Гибкость
    Простота сочетания строительных элементов со всей концепцией зданий. Не только в частных домах и квартирах требуются частые, но недорогие изменения (часто возникает необходимость изменить на некоторое время размеры и назначение жилплощади в связи с изменением количества проживающих), но и на предприятиях, в связи с диверсификацией или увеличением объемов производства требуется гибкая приспособляемость зданий и их элементов.
  5. Демографические изменения
    Население Европы и Украины «стареет». Производственная сфера, а также концепции строительства зданий и жилья вынуждены теперь ориентироваться на потребности стареющих людей. Прежде всего, это безопасность, удобство в пользовании и простота устройства и перепланировки помещений и интерьера
Развитие технологии стекла
Развитие оконных технологий
Развитие исследований до 2020 года
 

Климатические изменения

Экология и экономика больше не противоречат друг другу. Экологическая модернизация процессов, технологий и производства не только бесспорная необходимость нынешнего времени, но и генератор развития самой экономики. (Реццо Шлаух, адвокат, секретарь парламентского комитета в отставке, Штутгарт, Германия). 2004 год стал годом рекордных мировых природных экологических катастроф. По оценке страховой фирмы Muenchener Rueck, Германия, экономические последствия разрушений, вызванных ураганами на атлантическом побережье США и Европы достигли $145 млрд., а в 2005 году ситуация еще более ухудшилась.

Уже с 2005 г. в обиход был введен еще один экономический (а не только метеорологический!) показатель – количество ураганов высшей категории.

Glashusett, Hammarby Sjostad, Stockholm

Выставочный зал и конференс-холл Glashusett, Hammarby Sjostad, Stockholm с «гибридным» энергопотреблением

И рекордно холодная зима 2006 г. и рекордно теплая зима 2007 г. – раскачивают баланс экономики, энергопотребления, усиливают непредсказуемость ситуации для энергетики и потребителей – надо отапливать или уже охлаждать? В связи с угрозой перебоев энергоснабжения (по природным или политико-экономическим причинам), возрастает роль энергонезависимости как стран, так и регионов, отдельных производств вплоть до энергонезависимости каждого отдельного дома.

Фермерский дом в штате Висконсин, США

Фермерский дом в штате Висконсин, США, объединен в распределенную grid-систему солнечного энергоснабжения с другими фермами, хотя и остался подключенным к обычной электросети.

В соответствии с экономико-математической моделью, разработанной в Германском институте экономических исследований (German Institute for Economic Research, DIW, Берлин), сумма потерь ЕС из-за природных катаклизмов достигнет 167 триллионов евро к 2050 году. Это сравнимо с двадцатикратным ВВП США. Этот неутешительный сценарий основан на прогнозных оценках климатических изменений, согласно которым среднегодовая температура планеты повысится всего на 2,5 0C к 2100 году.

Даже если все пойдет и не так плохо, мы не должны закрывать глаза перед реальностью надвигающейся угрозы экономического коллапса из-за экологии и нехватки природных минеральных ресурсов.

В отличие от признания оптических свойств стекла, сейчас недостаточно применяется стекло в качестве собственно конструкционного материала и материала для композитных стеновых материалов. Незаслуженно приуменьшена роль стекла, как материала с выдающимися термодинамическими характеристиками.

London City Hall

London City Hall: 3-мерная кривизна архитектуры достигнута плоским стеклом благодаря его точному машинному раскрою, CAD- проектированию и CNC-производству металлоконструкций.

Получат самое широкое распространение фасадные конструкции с двойным остеклением, дающие возможность обеспечить вентиляцию без активных систем кондиционирования, специальные виды стекла, управляющие тепловым потоком, системы остекления, которые позволяют поддерживать тепловой баланс в здании. Стекло, как материал, – классический пример того, что экологичность и энергосбережение вовсе не означает аскетизм во всем, возврат к первобытности, шерстяным «носогрейкам» и шкурам в берлоге.

Три тенденции выбора стекла в архитектурном остеклении

Галерея La PrailleGallery

Галерея La PrailleGallery: гнутое термоупрочненное стекло с покрытием на крыше зданияи в элементах ограждения лифтов, маршей и пандусов.
 

Капсула London Eye

Капсула London Eye: гнутое термоупрочненное стекло с покрытием, задерживающим УФ-лучи и отражающим ИК-лучи. Светопропускание видимого спектра – до 90%

ФДО: Kista Science Tower, Швеция

ФДО: Kista Science Tower, Швеция

Три тенденции выбора стекла в архитектурном остеклении

Экономические тенденции отражают развитие технологии обработки стекла. Повысилось качество и расширилась номенклатура и ассортимент архитектурного стекла, пригодного для отделки фасадов и других светопрозрачных ограждений. У дизайнеров по фасадам наметились три основные тенденции, которые определяют выбор стекла: цвет, кривизна, прочность.

Стеклоиндустрия практически делает вызов природе своего материала и путем финишной обработки поверхности, и путем разработки способов придания более радикальной формы изделиям из стекла. Методы, отработанные в автопроме сейчас перекочевывают в практику изготовления архитектурных конструкций. Тонирование и применение цветного и текстурированного стекла позволяет добиться особой выразительности в архитектуре. Индустрия стекла расширяет и будет продолжать расширять производство и развивать технологии для гнутого, ламинированного, покрытого напылениями и спецпленками отожженного и закаленного стекла и отрабатывать строительные технологии для производства сложных трехмерных поверхностей.

Выраженные такими словами, как, цвет, кривизна, прочность, эти три тенденции на самом деле отражают стремление современных дизайнеров и архитекторов к выразительности, долговечности и безопасности. Эти три тенденции, которые скажутся на выборе стекла потребителями в будущем. Собственно, именно они будут диктовать производителям условия модернизации производства, формировать их техническую политику, непосредственно сказываться на портфеле заказов.

ABB, Швеция

Фасадное двойное остекление представительства ABB, Швеция

Энергосберегающий, теплый, но прозрачный фасад с управляемой инсоляцией

Никто не сомневается, что в Скандинавии метеоусловия и зимой, и летом не комфортнее наших. Тем не менее, фасады с двойным остеклением получили в Швеции и Норвегии широкое распространение, как для создания новых зданий, так и при ремонте и реконструкции старых.

Фасадное двойное остекление представительства ABB, Швеция

Фасадное двойное остекление представительства ABB, Швеция

Фасады с двойным остеклением – европейская тенденция в архитектуре, движимая по большей части следующими причинами:

  • эстетические пожелания иметь цельностеклянные фасады с целью увеличить прозрачность и визуальное взаимопроникновение экстерьера и интерьера, чем обогащается внутреннее пространство помещения;
  • необходимость улучшить акустические характеристики здания в смысле шумозащиты внутренних помещений зданий, расположенных возле источников наружного шума;
  • наоборот, снижение шума (например, производственного) изнутри здания наружу в вентилируемых фасадах (эффект «сдувания» шума);
  • снижение энергопотребления зданий при их эксплуатации.
Nokia-House, Стокгольм, Швеция

Nokia-House, Стокгольм, Швеция

За последние годы интерес среди архитекторов, применяющих технологию фасадов с двойным остеклением, в частности, в Скандинавии, увеличился. В Швеции такие здания были построены в последнее время сначала в Стокгольме, например, офисные здания Kista Science Tower, здания представительств ABB, Glashusett и NOKIA, а затем и в других скандинавских странах, а потом и в ЕС. Целью применения фасадов с двойным остеклением в этих случаях было снижение высокой внутренней температуры зданий летом и снижение теплопотерь зимой. Применяются разнообразные энергоэффективные стекла, как правило, во внутренней оболочке остекления.

В типичной системе фасада с двойным остеклением (ФДО):

  • Внутреннее окно может открываться пользователем, например, для естественной вентиляции помещения.
  • Солнцезащитные устройства (СЗУ, часто автоматически управляемые) интегрируется с системой управления воздушным потоком.
  • Тепловые радиаторы могут устанавливаться снаружи внутреннего остекления (в зависимости от принятого способа отопления).

Забор, направление потока и выпуск воздуха могут отличаться в зависимости от климатических условий, использования, размещения, времени суток для проветривания здания и даже от электропитания (постоянным или переменным током). Простейшие системы обеспечивают только отточную вентиляцию.

Долгое время это означало, что офисные здания с ФДО имели традиционные отопление, охлаждение и приточную вентиляцию. Теперь же ФДО – «живое» воплощение современной концепции, что фасадное остекление должно быть интегрировано в конструкцию здания, быть связано с его системой энергообеспечения и вентиляции, порой выполнять конструкционную или даже несущую роль.

 
Схема организации естественных потоков воздуха в ФДО летом и зимой

Схема показывает возможную организацию естественных потоков воздуха в ФДО летом и зимой механическими задвижками, позволяющую обеспечить естественное охлаждение внутренних помещений и рекуперацию тепла, излучаемого со стороны отапливаемого здания путем забора подогретого воздуха для использования его в системе приточной вентиляции и воздушного отопления.

Kista Science Tower, Швеция

Проход в межфасадном промежутке: Kista Science Tower, Швеция

Солнцезащитные устройства (СЗУ, часто в виде жалюзи) размещаются в ФДО между оболочками остекления. Характеристики затенения СЗУ влияют на условия внутри промежутка между фасадами, то есть выбор типа и конструктивных параметров СЗУ делается с обязательным учетом его возможного влияния на вентиляцию и характеристики воздушного потока.

Возможно также организовать запертые карманы с пониженной теплопередачей наружу и конвекционными потоками внутри кармана.

В ФДО можно использовать разные типы энергосберегающих стекол: с покрытиями, ламинированные, с вакуумными или газонаполненными стеклопакетами, прочее.

 
Фасад

Фасад, спроектированный с применением E-стекла, с автоматическими СЗУ, но без комплексной оптимизации параметров энергосбережения с учетом вентиляции, как в ФДО – разорителен.

Оптимизация и автоматизация параметров остекления, солнцезащитных устройств и систем вентиляции/ охлаждения/ отопления/ кондиционирования – сложная инженерная задача, которая позволяет, тем не менее, экономить более половины энергии при эксплуатации сооружения и быстро окупить инновации, направленные на снижение энергопотребления при комфортной атмосфере внутри здания.

Световые проемы для электрогенерации
Рождение новой отрасли состоялось

Развитие технологии стекла предопределило следующий естественный шаг – переход от энергосбережения к энергогенерации электрической или тепловой энергии фасадными, светопрозрачными или другими наружными и встроенными конструкциями.

Сейчас произошло рождение на свет новой и мощной отрасли, научно-технологические основы которой вынашивались десятилетиями на стыке индустрии производства стекла, машиностроения, электроэнергетики, строительства, архитектуры и прикладных наук.

Темпы развития ее таковы, что мировая индустрия производства стекла, изделий из стекла и связанных с этим технологий по большинству показателей превышает развитие индустрии информационных технологий и телекоммуникаций, считавшейся бесспорным лидером мировой экономики последние десятилетия.

 

Отрасль, обеспечивающая фотоэлектрическую и фототермальную фасадную энергетику удвоится за два ближайших года, а ее оборот в 2008 г оценивается цифрой 14-18 млрд. долларов. Возможно, в будущем она получит отдельное название.

 

Последние разработки конструкций и технологий производства модулей для фотоэлектрической (или фотовольтаической, как ее все чаще называют) электрогенерации уверенно ломают стереотип о том, что солнечная энергетика – «нишевая» технология, которая годится для генерации исключительно в южных широтах и не имеющая будущего при широкомасштабном применении. Лидеры фасадной и оконной фотовольтаической генерации – Германия и Япония, отнюдь не тропические страны.

 
Затраты на электрогенерацию: технологии 2005-2006
Затраты на электрогенерацию: технологии 2025 г.
 

Громадная площадь остекления зданий и сооружений в мегаполисах, обращенная на солнечную сторону – фасады, окна, крыши и ограждения, перегородки в инсолированных внутренних помещениях, конструктивные элементы из стеклоблоков и пустотелого стекла и прочее – теперь смогут использоваться для производства электроэнергии.

Расчеты усредненной себестоимости различных технологий электрогенерации (которая на самом деле очень зависима от размеров станций, страны, месторасположения, стоимости энергоносителей с учетом их транспортировки, строгости контроля национальных экологических норм по сжиганию органического топлива, особенно угля, качеству геотермальной энергии, топографии местности для гидростанций и многого другого) напоминают «среднюю температуру по больнице». Тем не менее, на диаграмме обозначены уровни для экономического сравнения.

На диаграмме «Затраты на электрогенерацию: технологии 2005-2006» показаны текущие уровни параметров себестоимости, расчеты которых выполнены при многих допущениях. В частности, средний срок амортизации принят 20 лет при ставке 6% годовых, стоимость угля принята $1,2/Mbtu, то есть чуть больше доллара за 1 млн BTU (British Thermal Unit, британская тепловая единица, BTU расходуется на получение 1 кВт электроэнергии), а стоимость природного газа при сегодняшних нестабильных мировых ценах тоже взята с запасом – $4/Mbtu.

Уровни затрат приводятся с учетом средней загруженности мощностей и К.П.Д. технологий. Например, у ядерных станций фактор загруженности составляет 90%, у фотоэлектрических – не более 20%, гидростанции обычно нагружены на 25-35% установленной мощности. Учтены затраты на капитальное строительство для разных типов электростанций. Эти и другие допущения выстраиваются в картину, требующую комментариев.

Видимая на диаграмме выгодность существующей энергетики мнима. Удорожание органического топлива, ужесточение экологических норм на выхлоп парниковых газов и зольной пыли, проблемы с утилизацией отходов, особенно в ядерной энергетике, проблемы транспортировки всевозрастающих объемов органического топлива, в том числе геополитические, физическое истощение разведанных месторождений и удорожание разработки новых, но обедненных источников нефти, угля, газа, проблемы загрязнения мирового океана и внутренних морей при разработке шельфовой зоны – все это не дает повода для оптимизма. Обещанная футурологами промышленная термоядерная водородная электрогенерация к 2025г., видимо, тоже не будет реализована.

Нужно транспортировать всевозрастающее количество электроэнергии потребителям, а значит, строить более мощные сети электропередач и подстанций – проблемы землеотвода и громадной стоимости новых электроагрегатов.

Нынешнюю ценовую эффективность «угольного» и «газового» электричества надлежит серьезно пересмотреть. Украина, а позднее и Россия, уже присоединились к Киотскому протоколу. На очереди США и Китай, там уже ведутся приготовления к его подписанию. Согласно протоколу, ограничения могут быть выражены в виде льгот производителям оборудования для «чистых» технологий, скидок потребителям, субсидий энергогенерирующим компаниям, штрафов на старые технологии – «за уголь», «за газ» и «за нефть», запрет на модернизацию и, следовательно, вывод отработавших мощностей из эксплуатации. Например, в Калифорнии, США, уже приняты документы, ограничивающие применение органо-топливной электрогенерации на территории штата, и дается «зеленая улица» солнечной энергетике, а еще ранее – ветровой.

 
Фасад, фасадный элемент, фото-модуль, солнечный элемент

Полупрозрачный несущий фасад
Генерирующий фасадный элемент здания Burgweinting_Turnhalle, Германия
Типовой фото-модуль от Siemens
Солнечные элементы на крыше здания Glashusett, Hammarby Sjostad, Stockholm,

 

В Белой книге Международного агентства по энергетике (International Energy Agency), 2002 год, технический прогресс измерялся показателями удешевления капитальных вложений на выработку одного МВт электроэнергии. Была построена экспоненциальная зависимость между ценой энергии и установленной мощностью оборудования по каждому виду технологии электрогенерации. Удвоение мощности, скажем, всех фотоэлектрических станций приведет к удешевлению капитальных затрат на новое строительство на 18%. Еще раз удвоим суммарную генерирующую 9 мощность – получим цифру капиталовложений по сравнению с базовой ((100% – 18%) – 18%) = 67,2%. В данном случае, 18% – это «коэффициент прогресса». Для ветровой энергетики этот коэффициент всего 4%. А у органо-топливных технологий он еще ниже – на уровне 2,5-3%.

«Пограничные» с точки зрения эффективности технологии обладают существенной способностью к своему росту, а значит, к снижению затрат. Удвоение по всему миру громадной установленной мощности угольных станций означает ее прирост примерно на 1000 ГВт. А удвоение всемирной мощности только фотовольтаических станций означает прибавку «всего» на 5 ГВт (по данным отчета Renewable in Global Energy Supply, International Energy Agency, Париж, ноябрь 2002 года).

 

Мировая солнечная энергетика, особенно производство фотоэлектричества, прирастает сейчас темпами не ниже, чем 30% в год. Мировой рынок всех типов возобновляемых источников энергии активно развивается и ищет новые решения. К 2008 году он достигнет величины 46 млрд. долл. США.

 

К слову, Германия увеличивает мощность своих фотоэлектростанций на 58% ежегодно, что эквивалентно удвоению мощности каждые 15 месяцев. Повторение такого увеличения в масштабах всего мира означает ежегодное снижение капитальных затрат на строительство солнечных станций на 15% безо всякого вмешательства со стороны правительств и протекционизма научно-исследовательских разработок в этой области. Если учесть, что технический прогресс означает еще и повышение эффективности генерации в сторону достижения теоретического максимума для каждой технологии, учесть коэффициент использования установленной мощности и рассчитать регресс стоимости капиталовложений, сделать поправку на рост цены органического топлива, особенно газа, то диаграмма технологий электрогенерации уровня 2005-2006 резко изменится.

 
Фотоэлектростанции
Фотоэлектростанции
 

Широкоформатные единичные модули из высокоэффективных, с точки зрения энергогенерации, монокристаллических кремниевых фотоэлементов уже перешагнули отметку в 10 кв. м. по площади.

 

То есть, данные, представленные в таблице по отношению к себестоимости фотовольтаической электрогенерации 2025 года демонстрируют весьма сдержанный оптимизм, можно сказать, это очень завышенная оценка себестоимости. При оценке себестоимости нельзя использовать подход «в лоб» - необходимо выполнять многофакторный анализ с учетом всех влияющих величин – например, рассчитывать стоимость новых ЛЭП и трансформаторных станций, транспортные расходы для топлива или способность системы гасить пиковые перегрузки…

Самый пессимистичный прогноз снижения уровня капитальных затрат на 1 кВт мощности через 20 лет колеблется от 15% для ветровых и до 56% для солнечных технологий. В действительности, к 2025 году на солнечных станциях ожидается снижение общей стоимости 1 кВт электричества в 4,9-5,6 раз! Фотоэлектричество будет к 2025 году обходиться не дороже добытого на парогазовых установках и даже дешевле, чем на ядерных станциях, поскольку диаграмма для 2025 г. показывает стоимость энергии у места производства, а не у конечного потребителя.

Утилизация энергии на централизованной фотоэлектрической или фототермальной станции пока не сможет превысить уровень 35-40%. Необходимо максимально приблизить генерацию к месту потребления. Это снижает общую стоимость энергии до уровня, ниже, чем добытая на ядерных станциях и доставленная по обычным каналам сбыта.

 
В этом суть фасадных модулей и решений – они непосредственно работают у потребителей, помимо того выполняют традиционную утилитарную функцию световых проемов и светопрозрачных конструкций для зданий, сооружений, жилья.
 

Широта предложения – от полупрозрачных покрытий оконных стекол до фасадных систем и конструктивных несущих элементов стен, мансард и крыш, от широкоформатных витрин до стеклоблоков, от кремниевых кристаллических фотопреобразователей с высоким КПД, до тонкопленочных органических рулонных покрытий и мембран или специальных пигментов, нанесенных прямо на стекло, от непрозрачных ограждений до затеняющих или с регулируемой прозрачностью световых проемов, от внутренних перегородок до декоративных наружных элементов архитектуры, от систем для строящихся зданий до устанавливаемых при ремонте, от мегаполисов до сельских зданий… Эти технологии существуют и они реальны для широкого внедрения и выхода на рынок.

Фактически устранены последние экономические, технологические и регламентные препятствия для повсеместного использования солнечной энергии – для отопления, обслуживающих систем (вентиляция, водоснабжение, кондиционирование, питание средств коммуникаций и систем пожарная и газовая сигнализация, освещение и так далее) и собственно электрогенерации.

 
Пигментный фотоэлектрический модуль

Пигментный фотоэлектрический модуль размером 30х30 см разработки Fraunhofer ISE, изготовленный методом трафаретной печати стеклокристаллической фритты. В модуле 6 солнечных ячеек соединены последовательно. Результирующее напряжение составило 4,4 В при силе тока в 1,1 А и общей эффективностью по площади модуля 3%. С развитием технологии печати фритты станет возможным за 2 следующих года поднять общий к.п.д. до 5% с единичного модуля площадью 60x100 см2

 

В связи с принятием в Европе законодательных и регулятивных документов (например, “EEG”, Акт о возобновляемой энергии), которые дают «зеленый свет» применению интегрированных в фасады фотоэлектрических компонентов, солнечные энергетические стекло-модули будут применяться в качестве несущих элементов, как самих сооружений, так и фасадных конструкций зданий. Использование стандартных модулей отчасти возможно в типовых холодных вентилируемых фасадных конструкциях.

Иное направление разработок относится к области пигментных солнечных элементов. Элементы такого типа позволяют получать энергию без дорогостоящих кремниевых технологий, правда, с меньшей энергоотдачей на единицу площади.

Однако есть альтернативные предложения по фотоэлектрическим цельностеклянным фасадам, которые одновременно выполняют функцию затенения световых проемов и генерируют электричество. Такие цельностеклянные модули с двухсторонним покрытием или просто в виде ветрозащитных ограждений содержат целый ряд инновационных технологических достижений.

 

С выходом в конце 2006 г. первого сборника типовых фотовольтаических модулей,
разрешенных к применению на рынке в Германии устранена последняя преграда на пути
применения их в качестве общеупотребимых элементов стеклянных ограждающих
конструкций в ЕС
.

Solar Cube, Aachen, Germany, Norwegian University of Science & Technology

Solar Cube с гранью в 135 футов, Discovery Science Center, Santa Ana, California, USA
Aachen, Germany: Фотовольтаическое остекление фасада здания муниципалитета (слева внизу и в центре – вид изнутри)
Фотовольтаический фасад поверх здания Norwegian University of Science & Technology, Trondheim, Norway (справа внизу)

Glashusett, Hammarby Sjostad, Stockholm
Glashusett, Hammarby Sjostad, Stockholm

Glashusett, Hammarby Sjostad, Stockholm: серия слайдов по устройству здания с гибридной системой энергоснабжения, включающей подключение к коммунальному энергоснабжению – электричеству и газу. Здание содержит энергосберегающие двойное фасадное стеклянное ограждение, рекуперацию тепла, «тепловой насос» под землей и солнечные элементы на крыше, управляемые СЗУ. Система отопления, кондиционирования и вентиляции охвачена полным контуром автоматического управления. Это позволяет существенно снизить эксплуатационные расходы – помещения здания используются для «малобюджетных» культурных выставок и общественных собраний.

 

Увеличивая индивидуализацию фасадов стало возможным расширить предложения по текстуре их поверхности, цвету, размерам, формату, прозрачности и теплозащитным свойствам ограждающих энергогенерирующих конструкций.

Для фасадов со специальными требованиями сконструированы элементы из аморфного и монокристаллического кремния, причем есть частично прозрачные конструкции. Солнечные элементы нового типа дают возможность устранить все контакты с обратной (под напряжением) поверхностью фотобатареи.

Это поможет получить более высокую отдачу электроэнергии и обеспечить однородность внешнего вида фасадов изнутри и снаружи Будучи объединенной в Grid-систему, оконная энергетика сможет покрыть коммунальные нужды в электроэнергии если не полностью, то их львиную долю. С учетом подогрева теплоносителя в теплое время года и закачки его в подземные резервуары, (т.н. «тепловыми насосами») реально использовать солнце для обогрева зданий и зимой.

 
Промышленная холодильная установка

Есть промышленные солнечные холодильные установки, работающие в климатических условиях, подобных нашим на широте севернее Киева

 

Следует помнить, что использование фотоэнергии именно для охлаждения здания – наиболее рационально – как правило наилучшее освещение и максимум фотоэлектричества совпадает с высокой температурой атмосферы.

Однако практический доступ к экологичной электроэнергетике в Украине пока прочно закрыт либо нормами регулирования и землепользования, отсутствием строительных нормалей и стандартов, либо отказом в целевых субсидиях.

Стекло – архитектурный материал с неисчерпанными свойствами

Итак, новый взгляд на применение стекла помимо энергосбережения – использование его в качестве разнообразных фотоэлектрических конструкций и модулей. Интегрированные в конструкцию самого здания снаружи или внутри, эти элементы генерируют экологически чистую возобновляемую энергию, которая сможет, в первую очередь, обеспечить энергопитанием автоматику и приводы систем «умного дома» - среды обитания будущего.

Есть решения по аккумулированию тепла специальными остекленными фасадными пакетами в виде многослойного сэндвича, где вовсе нет жидкого или газового теплоносителя, а все компоненты – продукты переработки древесины.

Технологический прорыв сделал возможным создание таких нестандартных материалов как стекло с односторонней светопроводимостью, самоочищающееся стекло или стекло с управляемой прозрачностью, что обязательно скажется на архитектурных решениях в самом ближайшем времени.

По мнению большинства экспертов стекольной отрасли, дальнейшее распространение получат клеевые соединения стекла и рамы в единый конструкционный блок с существенно большей площадью остекления, меньшей толщиной и весом. Есть все основания полагать, что газонаполненные и вакуумные фасадные и оконные конструкции с энергоэффективными стеклами – также перспективное направление отрасли.

Новое слово – сварные соединения дерева с помощью пластмассовых закладных деталей, которые ввариваются ультразвуком – пластмасса без давления, только за счет адгезивных свойств, протискивается ультразвуком во все капилляры и пустоты ДСП или между волокон дерева и без внутренних напряжений в свариваемом материале намертво крепит соединение, в том числе дерева со стеклом и металлом.

Новые решения позволят разработать более филигранные фасадные конструкции и способы их крепления, при этом обеспечат большую несущую способность. В результате этого, стекло станет доминирующим материалом фасадных конструкций. Сейчас в завершающей стадии разработки находятся еще несколько технологий в этом направлении.

Однако эти и другие тенденции в стекольной отрасли не станут возможными без соответствующих разработок в области машин и станков. Это же относится и к производству витринного и гнутого стекла, к прецизионным технологиям лазерной финишной обработки стекла, прочее.

Металл и композиты – достойное обрамление для стеклянных конструкций

Нехватка минеральных ресурсов означает, что в дальнейшем самое широкое распространение получат не PVC, а WPC- материалы (Wood-Plastic-Composite). Причем даже не из отходов древесины, а из растительных отходов сельскохозяйственного производства или из специально выращенных кустарников, однолетних или многолетних насаждений, а органические компоненты пластиков будут получаться не из нефти и газа, а из масличных культур (рапс) – полностью возобновляемое сырье.

В Украине уже есть опыт такого производства (НПО «Левада», Черкассы).

Наличие большого резерва в Украине фактически бросовых земель (чего нет в «размежеванной» Европе), которые можно сейчас использовать для целей производства возобновляемых ресурсов в 3-й и 4-ой зонах отчуждения ЧАЭС. (Зона Полесья в Житомирской, Киевской, Черниговской областях, на Волыни). Это дает возможность строить перспективный бизнес в этом направлении, в том числе с привлечением иностранных инвестиций и технологий.

Получат все большее распространение металл-содержащие конструкции (железо и алюминий), поскольку это тоже эффективно вторично перерабатываемое сырье. Термодинамические параметры композитных и составных оконных и фасадных конструкций (снижение теплопотерь до уровня порядка 1 Вт/м2К) уже позволяют говорить, что основной их недостаток с точки зрения энергоэффективности уже преодолен.

Сдвинуть с места лежачий камень на пути широкомасштабного применения возобновляемых технологий – законодательное решение вопросов о приоритетности их развития вопреки мощному лобби энергетических «традиционалистов», решение проблем землеотвода и продажи земли, инициатива предпринимателей-стекольщиков в продвижении и организации производства энергосберегающих или энергогенерирующих изделий, прагматизм негосударственных инвесторов, которым не выгодно вкладывать средства в технологии без будущего. Однако госбюджет-2007 Украины на ВСЕ программы по энергосбережению и альтернативным и возобновляемым ее источникам, включая пионерные научные разработки и единичные случаи внедрения, предусмотрел всего 750 млн. грн.

Кому как не представителям оконной отрасли подталкивать местные и центральные органы власти к решению задач по тотальной замене старых оконных конструкции путем постановки индивидуальных счетчиков учета тепловой энергии за бюджетные средства? Ведь ничто не заставит, по большому счету, заботиться об энергосбережении и замене окон, когда потребителю приходят счета за «среднегеометрический» расход по всей теплосети с учетом выброса пара и «зеленых травяных газонов» в морозы вокруг теплотрасс центрального горячего теплоснабжения.

 
Розенхайм, Германия

Розенхайм, Германия. Защитные покрытия на окнах дома, который обращен на запад. Палящее солнце и жара в комнатах сдерживаются пополудни зеркальными (2-й этаж) и энергосберегающими (3-й этаж) стеклами. А на северную сторону установили металлопластиковые окна без напыления.

В Розенхайме, Бавария, где расположен знаменитый ift-Rosenheim, существует совместная с муниципалитетом программа по замене окон на новые конструкции. Специалисты института выступают в роли консультантов, и определяют, какой тип стеклопакетов наиболее эффективно использовать именно в этом здании с учетом его расположения и условий инсоляции, а местные власти финансово содействуют домовладельцам с целью побудить их к замене старых окон на новые с учетом «паспорта энергосбережения» каждого конкретного дома или квартиры.

 

Другая назревшая проблема – санация (реконструкция) панельных зданий старой постройки («хрущевки»). В России, использовав опыт в Восточной Германии, именно специалисты «профильной» оконной фирмы «профайн РУС» выступили «пушерами» (толкателями) проекта по санации старых зданий в Москве.

Но если Вы взглянете на диаграмму (см. ниже), то стоимость работ, которые можно отнести к их «интересу» оцениваются в среднем до 4-5 %. Остальное – другие общестроительные и специальные работы. Конечно, коллеги-строители потом тоже подключились к программе, но «оконщики» сами организовали себе новый перспективный многолетний рынок сбыта.

 
9-этажные крупноблочные жилые дома серии II-18 в Москве

9-этажные крупноблочные жилые дома серии II-18 в Москве Процентное соотношение по видам работ. По данным профайн Рус

 

Санируя свои панельные дома и создавая удобную инфраструктуру жилых микрорайонов в восточных землях, немцы, кроме прочего, предотвращают массовую миграцию населения на более комфортабельный Запад Германии. Для нас этот опыт означает, что, помимо Киева, можно путем санации создавать высокорентабельный рынок жилья в районных и областных центрах Украины.

Выводы

Тотальная нехватка энергии и ресурсов, включая деградацию производительных сил: то, с чем очень скоро придется столкнуться в Украине. Отсидеться в стороне «на хуторе» в нашем глобализированном мире не удастся.

  • Энергосбережение и ресурсосбережение,
  • Распределенная энергогенерация и ее приближение к источникам потребления,
  • возобновляемые источники энергии и возобновляемые (растительные) источники ресурсов, вторичная переработка черных и цветных металлов, в том числе полученного из бытовых отходов,
  • тотальная автоматизация производств отрасли как способ избежать снижения уровня производительности в условиях деградации производительных сил,
  • новые материалы и технологии «умного дома», оптимизация параметров и адаптивное управление энергоснабжения всех инженерных систем зданий
  • запрет на «расточительные изделия»: некачественные, недолговечные и/или продукты, произведенные со сверхнормативным использованием ресурсов разных видов

- вот те основные тенденции, которые, собственно, заставят всех участников рынка в нашей стране пересмотреть свои портфели заказов уже в ближайшие годы.

С уважением,
Сергей Шовкопляс,
выпускающий редактор
ift Rosenheim Электросмог - невидимая угроза для здоровья?
Электросмог - невидимая угроза для здоровья?
ift Rosenheim Солцезащитные устройства и материалы в стеклянной архитектуре
Солцезащитные устройства и материалы в стеклянной архитектуре
ift Rosenheim Некачественные окна: причины возникновения и устранение недостатков в проектировании и производстве
Некачественные окна: причины возникновения и устранение недостатков в проектировании и производстве
Комментарии
Loading
E-Mail:
следить за ответами
Окна
Металлопластиковые окнаАлюминиевые окнаДеревянные окна
Стеклопакеты
Услуги
Ремонт оконМонтаж пластиковых оконУтепление фасадовУстройство откосов
Аксессуары
ПодоконникиМоскитные сеткиОтливыВертикальные шторы-жалюзи
Двери
Входные двериМежкомнатные двериПротивопожарные двериАвтоматические двери
Фасады
Светопрозрачные фасадыЗимние садыАлюминиевые фасадыНавесные фасады
Системы (бренды)
ПрофилиФурнитураОборудованиеСтекло и заполнениеАрмирующие профилиУплотнителиКрепежПрограммное обеспечение
Энергоэффективность
Калькулятор энергоэффективности окон
Подбор окон по энергоэффективности
Статьи об энергоэффективности
Калькулятор окон
Расчет стоимости окон
Расчет ветровых нагрузок на окна
Расчет энергоэффективности
Библиотека
Объявления
Тендеры Окна Балконы Ремонт окон Готовые окна
Рейтинг, Рейтинг сайтов
Акции и скидки
Видео
Выставки
Карты
Новости
Объекты
Профильные системы
© 2019 OKNA.ua, ООО «Экодар». Все права защищены. Пользовательское соглашение
Карта сайта okna.ua