Теплосбережение с помощью новых технологий остекления. Гарантия качества на практике

1 665

ОБ АВТОРЕ
Михаэль Росса
Дипломированный физик.
Дата и место рождения: 4 сентября 1959 г., г. Меттманн.
1977: окончание Байройтской гимназии в г. Вупперталь.
1981–1990: изучение физики в Рурском университете в г. Бохум, специализация: экспериментальная физика твердого тела.
1991–2000: работа на должности дипломированного физика в компании Флахглас АГ, специализация:
— технический консультационный совет при национальных и международных объектах строительства;
— технический совет в сфере научно-исследовательских и опытно-конструкторских разработок.
с сентября 2000 г.: руководитель сегмента коммерческой деятельности по производству строительных материалов при Институте оконных технологий ift Rosenheim.

Согласно Постановлению об экономии энергии (EnEV), при санации зданий старой постройки коэффициент теплоизоляции всего окна (далее «коэффициент UW») должен составлять 1,7 Вт/(м2K). Благодаря некоторым усовершенствованиям, значение коэффициента UW составит в ближайшем будущем от 1,2 до 1,0 Вт/(м2K). Лучшие результаты могут достигаться при использовании оптимизированного профиля и тройного теплоизоляционного стекла, где значение UW составит не более 0,7 Вт/(м2K).

Share

Рис. 1. EnEV2009 и 2012. Выводы для производителей

Share

Рис. 2. Коэффициент теплоизоляции стекла (Uq) для двойного изоляционного стекла

Директива по эффективности использования энергии в зданиях, действующая в странах Европы, основывается на Постановлении об экономии энергии (EnEV). Постоянное снижение потребления энергии при отоплении зданий и нагреве воды ведет к дальнейшему ужесточению требований EnEV к теплоизоляции. Так, согласно требованиям к санации зданий, коэффициент теплоизоляции составляет в настоящее время 1,7 Вт/(м2K). В новой формуле на 2009 год он будет уменьшен до 1,3 Вт/(м2K), a в последующей формуле на 2012 год — предположительно до 0,9 Вт/(м2K).
Таким образом, оконная и стекольная промышленность предполагают следующие направления своего развития:

улучшение теплоизоляционных свойств материалов;

минимизация потерь тепла при проветривании;

оптимизация сбережения солнечной энергии;

рачительное использование солнечной энергии;

уменьшение количества источников искусственного освещения за счет улучшения дневного освещения;

сбережение энергии с помощью оптимизированного соединения внутренней обшивки здания с инженерными коммуникациями.

Соответствие требованиям EnEV 2009 достигается с помощью использования качественного двойного или тройного изоляционного стекла. С дальнейшим ужесточением предписаний Постановления об экономии энергии 2012 необходимо совершенствовать конструкции оконной рамы и профиля.

Рис. 3. Коэффициент теплоизоляции стекла (Uq) для тройного изоляционного стекла

Share

Рис. 4. Параметры полимерной дистанционной рамки, установленные согласно директиве ift WA-08/1

Оптимизация остекления
Развитие теплотехники зачастую стимулируется инновациями в стекольной промышленности. Поэтому сегодня остекление с использованием тройного изоляционного стекла стало обыденным. Изоляционные стекла, помимо сбережения энергии и обеспечения дневным светом, должны выполнять еще много других функций. К примеру — защищать от взлома, шума и пожара.
Высокожаропрочные оконные конструкции предполагают коэффициент теплоизоляции стекла от 1,5 Вт/(м2K). Для тройного стеклопакета это значение достигается при межстекольном пространстве от 10 до 12 мм, заполненном криптоном. И это не смотря на то, что данный газ не всегда есть в наличии, и цены на него неимоверно высоки. Как альтернативу криптону, можно использовать аргон, а межстекольное пространство должно быть не менее 16 мм.
При использовании многослойного изоляционного стекла, если межстекольное пространство в стеклопакетах колеблется от 2-х до 16-ти миллиметров, необходимо учитывать климатические особенности местности, которые могут негативно повлиять на срок службы окон.
Дальнейшее улучшение теплоизоляционных качеств окон достигается с помощью углубленной посадки стекла.
В упрощенной формуле значение ? оптимизируется на 0,002 Вт/(м.K) на каждый миллиметр оконной рамы. Теплоизоляционные качества рамы всего окна можно улучшить при установке стекла, к примеру, на расстоянии 25 мм: ?UW = 0,05 Вт/(м2K). Линейный коэффициент теплопроводности ?g является основополагающей величиной для описания теплового моста в зоне края стекла. С помощью значения ?g можно оценить производительность полимерной дистанционной рамки, сберегающей тепло (так называемый «теплый край»). При этом прочие граничные условия остаются одинаковыми. Правила для вычисления и использования данного значения ? представлены в директиве ift WA-08/1 «Улучшенные теплотехнические качества распорки».
Совместно с Федеральным союзом производителей листового стекла, Институтом прикладных наук из города Розенхайм и партнерами по отрасли Институт оконных технологий ift Rosenheim разработал единую спецификацию для различных изоляционных стекол. В данной спецификации, помимо описания материалов для распорок и их теплопроводности, указано значение ?g для двойного и тройного остекления с использованием деревянного, деревянно-алюминиевого, металлопластикового и алюминиевого профиля.

Share

Рис. 5. Использование и оценка полученной солнечной энергии с помощью окон и остекленных фасадов

Share

Рис. 6. Развитие теплоизоляционного значения окон в зависимости от количества
полученной солнечной энергии и качества остекления (размер от 1,23 Ч 1,48 м)

Таблица 1. Ширина рамы при обычном остеклении

Стекло	Коэффициент пропускания суммарной энергии, g	Коэффициент трансмиссии света, .	Коэффициент теплопередачи, Ug Вт/(м2К)
2-теплозащитное стекло*	приблизительно 40–60%	70–80%	1,0–1,7
3-теплозащитное стекло **	приблизительно 40–60%	60–70%	0,5–0,8
Вакуумное остекление***		80%	0,8–1,0

* Покрытие на третьем уровне
** Покрытие на втором и пятом уровне
*** Двухслойное теплоизоляционное покрытие на третьем уровне.

Солнце как генератор энергии
Энергия, получаемая от солнца, в 3000 раз превышает мировую потребность в энергии. Поэтому первостепенное задание строительной отрасли на сегодняшний день — раскрыть этот «резервуар», а окна и остекленные фасады помогут нам cделать этот энергетический потенциал пригодным для использования.
Чтобы оценить энергетическую производительность окон и остекленных фасадов, необходимо составить балансовую стоимость теплорегулирующих устройств. Таким образом, учтя потери тепловой энергии (UW), мы сможем оценить количество полученной солнечной энергии.
Коэффициент теплоизоляции окон и остекленных фасадов, а также коэффициент пропускания суммарной энергии (g) являются определяющими факторами. Фотогальваника может покрывать потребность в остаточной энергии зданий и предоставлять необходимое количество энергии для устройств автоматического управления окнами. С помощью регулируемой установки затенений, использования термических буферных накопителей, а также устройств, изменяющих направление солнечных лучей, можно оптимально использовать солнечную энергию, не перегревая при этом помещение.

Михаэль Росса, руководитель подразделения «Стекло и строительные материалы», ift Rosenheim.
По материалам доклада на IV Международном конгрессе «Окна. Двери. Фасадные системы»,
Киев, январь 2009 г.

Найдите все свои архитектурные решения через OKNA.ua: Нажмите здесь чтобы зарегистрироваться. Вы производитель и хотите наладить контакт с клиентами? Кликните сюда.

Автор

Журнал ОКНА. ДВЕРИ. ВИТРАЖИ

+380 44 501 XX XX +380 44 501 8736

+380 44 501 XX XX +380 67 467 1426

Издатель

Журнал ОКНА. ДВЕРИ. ВИТРАЖИ