Новости
09.05.2023
с Днём Победы!
07.03.2023
Поздравляем с Международным женским днем!
23.02.2023
Поздравляем с Днем защитника Отечества!
Оплата онлайн
При оплате онлайн будет
удержана комиссия 3,5-5,5%








Способ оплаты:

С банковской карты (3,5%)
Сбербанк онлайн (3,5%)
Со счета в Яндекс.Деньгах (5,5%)
Наличными через терминал (3,5%)

ИССЛЕДОВАНИЕ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ СВЕТОПРОЗРАЧНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ НА ПРИМЕРЕ НИЗКОЭМИССИОННЫХ СТЕКОЛ

Авторы:
Город:
Воронеж
ВУЗ:
Дата:
18 февраля 2018г.

Одним из перспективных направлений экономии тепловой энергии является снижение расхода тепла на обогрев зданий и сооружений. По данным тепловизорных обследований зданий, на светопрозрачные наружные ограждения приходится более 50% потерь энергии, а вопрос эффективного использования энергоресурсов в России с каждым годом становится все более актуальным.

По данным московского фонда «Институт экономики города», только на отопление зданий в России расходуется более 400 млн. тонн условного топлива ежегодно, а это 25% годовых энергоресурсов страны. По сравнению со странами Европы расход тепла на 1 м2 у нас почти вдвое больше, что является причиной неоправданно больших финансовых затрат.

Основная потеря тепла через светопрозрачные конструкции происходит через излучение - процесс передачи теплоты с помощью электромагнитных волн . Потери тепла через излучние составляют 70%.

Невооруженным глазом этот процесс незаметен, но излучение беспрепятственно преодолевает прозрачные конструкции. Для борьбы с тепловыми потерями через излучение необходимо применение стекла с низко-эмиссионными свойствами, то есть такого, которое могло бы препятствовать излучению и сохранить тепло внутри помещения.

Энергосберегающее стекло отсвечивает тепловые волны от обогревательных приборов в инфракрасном диапазоне, за счет чего в помещении обеспечивается меньшая потеря тепла и устанавливается оптимальные микроклимат и температура для человека.

Это возможно благодаря тому, что на поверхность полированного стекла напыляется специальное покрытие из оксидов металлов.

В отопительный сезон низкоэмиссионным стеклом отражаются волны от приборов обогрева отопления внутрь помещений, в жаркий сезон, напротив, тепловая энергия отражается наружу помещения (рис.2.). За счет таких свойств низкоэмиссионных окон в помещении поддерживается комфортная для человека температура. Напыление на энергосберегающих окнах имеет толщину несколько десятков нанометров, и абсолютно незаметно для человеческого взора, тем самым такое стекло практически невозможно отличить от обычного стекла.

Энерго- и теплосберегающие покрытия стекол можно разделить на два вида:

• (Double Low-E) мягкое покрытие - I-стекло;

• (Low-Е) твердое покрытие – К-стекло.





К-стекло называется твердым, потому что нанесенный слой оксидов металлов на поверхность горячего стекла, «срастаясь» со стеклом, придает ему достаточно высокую прочность. К-стекло можно дополнительно закалить и ламинировать. Твердое покрытие теплосберегающих окон применяется для уменьшения энергозатрат, оно обладает высокими теплоизоляционными характеристиками, в связи с чем уменьшает затраты на отопление. Свое распространение оно получило также благодаря простоте обработки. Такое покрытие препятствует появлению на наружной поверхности стекла конденсата. Его возможно устанавливать совместно с солнцезащитным стеклом. В стеклопакетах такое стекло, как правило, устанавливается со стороны помещения, а его теплосберегающее покрытие обращено в промежуток между стекол.

Селективное покрытие К-стекла исключает потерю тепла, излучаемого отопительным оборудованием в длинноволновом диапазоне, тогда как солнечная энергия в коротковолновом диапазоне без труда проникает сквозь такое покрытие. Таким образом, помещение тепло не теряет, в частности, не происходит отдачи тепла в участках оконного остекления.

Позже на замену К-стеклу пришло I-стекло, которое заметно превосходит его по своим свойствам. Изготавливается такое стекло путем напыления энергосберегающего покрытия при помощи использования высоковакуумного производственного оборудования.

Double Low-Е напыление в несколько десятков нанометров обладает прекрасной способностью пропускать свет, оно прозрачно, и коэффициент излучательной восприимивости I-стекла более низок. Если провести оценку нейтральности такого стекла, то по шкале от 0 (черное) до 100 (нейтральное) теплосберегающее стекло с Double Low-Е напылением имеет коэффициент на уровне 98. К примеру, значение обычного стекла равно 99, то есть такое стекло по светопропускающей способности не отличается от обычных стекол.

Использование энергосберегающих стеклопакетов с I-стеклом заметно повышают уровень комфорта внутри жилых комнат и позволяет добиться сокращения затрат на энергию и затрат на отопление.

Например, если сравнивать теплопотери через два варианта остекления (4M1 -12–4M1 -12–4M1 – двухкамерный стеклопакет с обычным стеклом и 4M1 -10–4M1–10-i4 – двухкамерный стеклопакет с использованием i-стекла) общественного здания в городе Москва за расчетный отопительный период, равный 202 дням, то тепловые потери за единицу времени будут составлять: 414 056,61 Вт – для стеклопакета с обычным стеклом и 318 043,48 Вт – для стеклопакета с использованием низкоэмисионного стекла, а количество теплоты, необходимого для компенсации данных теплопотерь в течение одного отопительного периода, будут составлять для первого вида остекления - 7 226 447,2 МДж; для второго - 5 550 759,25 МДж.

Анализируя эти данные, мы можем сделать вывод, что благодаря использованию двухкамерного стеклопакета с низкоэмиссонным покрытием, потребитель сберегает почти в полтора раза больше тепла в здании, нежели при использовании стеклопакета с обычным стеклом. Стоимость стеклопакета с низкоэмиссионным покрытием на 10% дороже стеклопакета с обычным стеклом, однако уменьшение затрат на отопление окупают применение энергосберегающего остекления всего за год.

Еще одним преимуществами низкоэмиссионных стекол, по сравнению с обычными, является то, что отпадает необходимость использования двухкамерных стеклопакетов, а значит, и вес окна становится значительно легче. Там, где раньше необходимо было использовать двухкамерный стеклопакет с обычным стеклом, теперь можно использовать однокамерный стеклопакет с низкоэмиссионным стеклом, который не уступает по своим тепломеханическим свойствам. Это значительно облегчает вес всего здания в целом.

Мировой опыт подтверждает необходимость применения в современном строительстве, и в том числе остеклении, энергоэффективных материалов. В Западной Европе доля энергосберегающего остекления в строительстве уже сегодня приближается к 90%. В России данная технология только вводится, но преимущества стеклопакетов с низкоэмиссионными стеклами очевидны: невысокая себестоимость, экономическая эффективность эксплуатации, высокая энергоэффективность стеклопакетов и значительно меньшая масса. И это далеко не энергосберегающего остекления, которое действительно можно отнести к одним из самых высокоэффективыных энергосберегающих строительных материалов и конструкций в современном строительстве.

 

Список литературы

 

1.    Информационная статья «Низкоэмиссионное стекло» компании «Окна-Питер», режим доступа: http://www.okna-piter.ru/articles/nizkoemissionnoe.html

2.     Морозов Р. В., Клёнов Ю. В. Оценка эффективности использования низкоэмиссионного энергосберегающего остекления [Текст] // Актуальные вопросы технических наук: материалы III Междунар. науч. конф. (г. Пермь, апрель 2015 г.). — Пермь: Зебра, 2015. — С. 109-114

3.         Обзорная статья «Энергосберегающие,   низкоэмиссионные   стекла»,   режим    доступа: http://www.otk-remont.ru/okna/2okna3.html

4.     Семенова Э.Е., Коратыгина А.Ю. Анализ эффективности применения энергоэффективных светопрозрачных конструкций при проектировании гражданских зданий. Научный вестник Воронежского государственного архитектурно-строительного университета. Серия: Высокие технологии. Экология. 2014. №1. - с. 135-137.

5.   Семенова Э.Е., Лебедев Д.Ю. Прогнозирование текущих эксплуатационных затрат посредством технологии BIM при автоматизированном способе проектирования зданий с большой площадью остекления. Фундаментальные и прикладные науки сегодня материалы 21 международной научно- практической конференции. 2017. – с.1-4.