::  :: О проекте Контакты  
Материалов: 3416. Статей: 1017. Компаний: 2490. Марок: 881. Посетителей в мес: 9715
images/1x1.gif images/1x1.gif images/1x1.gif images/1x1.gif
Отраслевая техническая библиотека   Оконный рынок   Фурнитура   Стекло   Автоматич. двери
 
Зарегистрироваться!

Войти в систему
TOP100 Ведущие поставщики
Каталог оконного рынка
Комплектующие (460)
Фурнитура
Комплектующие
Химия
Стекло
Разное
Реклама
 
ПВХ и АЛЮ системы (224)
ПВХ-системы
АЛЮ-системы
Марки
Оборудование (2230)
Обработка ПВХ
Обработка АЛЮ
Обработка стекла
Каталог фирм
Фасады (750)
Светопрозрачные
Вентфасады
Мокрые фасады
Каталог фирм
Каталоги ключевых выставок.
> ТЕПЕРЬ ON-LINE <
Представляем экспонентов
Компания Glasstools
Станкин
Декенинк Рус
GEZE GMBH
Крунор
Грайн
Фототех
Века Рус
Брусбокс
Зигениа-Ауби
Фотогалерея 
Все экспоненты 
Тех. Библиотека
ALT VC65 Alutech Витражная система. Часть...
ALT VC65 Alutech Витражная система. Часть...
MAVent A-200 Альбом технических решений...
MAVent M-700 Альбом технических решений...
MAVent KН-400 Альбом технических решений...
MAVent KН-100 Альбом технических решений...
MAVent K-520 Альбом технических решений...
MAVent K-500 Альбом технических решений...
MAVent A-300 Альбом технических решений...
TP110 Reynaers Архитект. каталог...
Еще 2000 каталогов 
 
 
 Главная / Журнал / Раздел: Актуально / Окна для пассивного дома как важнейший аспект повышения энергоэффективности зданий
         

Окна для пассивного дома как важнейший аспект повышения энергоэффективности зданий

А. Е. Елохов, директор Института пассивного дома в России

А. Е. Елохов, директор Института пассивного дома в России

Один из энергоэффективных домов в Санкт-Петербурге, поселок 2Райт-Парк

Один из энергоэффективных домов в Санкт-Петербурге, поселок 2Райт-Парк

Влияние излуче- ния от стандарт- ных и пассивных  окон на комфорт  человека

Влияние излуче- ния от стандарт- ных и пассивных окон на комфорт человека

Сравнительня диаграмма

Сравнительня диаграмма "Тепловой баланс здания"

Пассивный дом – строительный стандарт, который действительно является энергоэффективным за счет низкой потребности в тепловой энергии на отопление, создает комфортные условия проживания, одновременно является экономичным и оказывает минимальное негативное влияние на окружающую среду 

Два основных критерия для пассивного дома 
Удельный расход тепловой энергии на отопление, рассчитанный с помощью Пакета проектирования пассивного дома (PHPP), не должен превышать 15 кВт∙ч/(м2 год);

общее потребление первичной энергии для всех бытовых нужд (отопление, горячая вода и электрическая энергия), не должно превышать 120 кВт∙ч/(м2год).

Компоненты пассивного дома 
Для достижения критериев стандарта пассивного дома при проектировании необходимо качественно проработать пять основных разделов:
1.Хорошая теплоизоляция; 
2. Отсутствие тепловых мостов в ограждающих конструкциях; 
3. Эффективные окна, сертифицированные для пассивного дома; 
4. Герметичная внутренняя оболочка; 
5. Механическая система вентиляции с высокоэффективной рекуперацией тепла. 

Для пассивного дома составляется энергобаланс между потерями тепла (трансмиссионными, вентиляционными) и теплопоступлениями (солнечная энергия, внутренние источники тепла, тепло на отопление), для которого очень важны следующие составляющие: оптимальная теплоизоляция вокруг отапливаемого объема и компактная форма здания, пассивное использование теплопоступлений от солнечной радиации благодаря южному направлению большинства окон и отсутствию затенения.

Очень важную роль в этом играют оконные конструкции здания, их характеристики, площадь, ориентация и т. д. 

Окна для пассивных домов 
Тройное остекление с двумя низкоэмиссионными покрытиями и заполнением инертным газом и оконный профиль с теплоизолирующими вставками – оптимальное качество для пассивных домов.

В России пока нет пассивных домов, как таковых, которые бы по всем критериям удовлетворяли стандарту пассивного дома, но уже есть приближенные к стандарту пассивного дома. В них используются принципы, компоненты, расчетные методики пассивного дома.

Рассмотрим в качестве примера один из энергоэффективных жилых домов в г. Санкт-Петербурге с применением компонентов для пассивного дома. 

Общая информация 
Тип здания – индивидуальный жилой дом. 
Месторасположение – Санкт-Петербург, коттеджный поселок «РАЙТ ПАРК». 
Энергозависимая площадь – 214 м2
Строительство – 2012–2013 г. 
Этажность – 2 этажа, холодный чердак. 
Количество жителей– 4 человека.
Класс энергоэффективности – здание с пониженным потреблением энергии. 
Удельный расход тепловой энергии на отопление 61…100 кВтч/(м2 год). 
Расчетное значение удельного расхода тепловой энергии на отопление – 79 кВт∙ч/м2 год по методике РНРР. 

Методика расчета – Пакет Проектирования Пассивного Дома РНРР 2007 

В расчете не учитывались гараж и котельная. 

Основные конструктивные и инженерные решения 
Конструкция – стены: полнотелый керамический кирпич, перекрытия: ж/б плита. 

Теплоизоляция – стены Неопор 350 мм, пол 1-го эт.: утепление фундаментной плиты XPS 300 мм + 50 мм + 40 мм ППС в конструкции теплого пола; чердачное перекрытие Неопор 400 мм. 

Окна – оконный профиль VIKING DK10 sws-v, тройное остекление  Planilux; 2 х Planilux Ultra N. 

Вентиляция – вентиляционная установка Komfovent REGO 1200 HW (КПД рекуперации 80%), средняя кратность воздухообмена nL = 0,835 ч-1

Воздухопроницаемость – средняя кратность воздухообмена при разности давлений 50 Па между наружным и внутренним воздухом: n50 = 0,6 ч-1

Отопление – газовый котел Viessmann, теплые водяные полы. 

Оконные конструкции дома 
Выбран высокоэффективный деревянный оконный профиль с сопротивлением теплопередачи 

Rf =1 Вт/(м2 •°С), 
Uf=1 Вт/(м2 •°С). 

В качестве стеклопакета использовано тройное остекление с заполнением инертным газом аргоном с сопротивлением теплопередаче

Rg=1,56 Вт/(м2 •°С), 
Ug=0,64 Вт/ (м2 •°С) и солярным фактором g = 50%, что удовлетворяет требованиям для компонентов пассивного дома.

Кроме высоких теплотехнических характеристик самих оконных конструкций, есть еще много деталей,которые следует принять во вни-
мание при грамотном проектировании здания с низким теплопотреблением. 

Герметичная оболочка очень важна для пассивных домов. Необходимо проводить около 2-х раз автоматизированные испытания по воздухопроницаемости зданий с целью определения и устранения 
мест утечек по методике BlowerDoor на разных этапах строительства: до и после чистовой отделки. 

Требования по воздухопроницаемости оболочки здания – средняя кратность воздухообмена при разности давлений 50 Па между наружным и внутренним воздухом: в проекте принято предварительное расчетное значение n50 = 0,6 ч -1

Для достижения таких низких значений важно проработать воздухонепроницаемые узлы примыкания наружных ограждающих конструкций, в том числе оконных. Даже в холодные периоды температуры на внутренней поверхности остекления продолжительное время остаются настолько высокими, что не возникает никакого заметного отвода тепла из помещения вследствие лучистого теплообмена и никаких конвекционных движений, способных вызвать дискомфорт.

Критерий комфорта для остекления: 

Ug ≤ 0,8 Вт/(м2 •°С) 

Энергетический критерий остекления: 
Ug – 1,6 Вт/(м2 •°С)•g ≤ 0

Использованные стеклопакеты в проекте полностью удовлетворяют этим требованиям. 

Требования к окнам, пригодным для пассивного дома при сертификации  данного компонента 
Сопротивление теплопередаче окна ( профиль + стеклопакет): 

R w ≥ 1,25 Вт/(м2 •°С) 

Или коэффициент теплопередачи: 

Uw ≤ 0,8 Вт/(м2 •°С). 

Приведенное сопротивление теплопередаче смонтированного  окна: 
R w,installed ≥ 1,18 Вт/(м2 •°С) 

Или коэффициент теплопередачи: 

U w,installed ≤ 0,85 Вт/(м2•°С). 

Конструирование без линейных и точечных тепловых мостов является очень важным аспектом проектирования. 
Необходимо по возможности избегать теплопроводных включений. Специальные программы расчета температурных полей позволяют грамотно анализировать неблагоприятные узлы ограждающих конструкций зданий для их последующей опти-
мизации. 

Очень важным является место монтажа оконной конструкции в стеновую. 

С помощью оптимального монтажа конструкций можно уменьшить влияние тепловых мостов. Самым оптимальным вариантом является смещение оконной конструкции в зону теплоизоляции, в  данном случае выносом на специальных консолях. 

В данном случае благодаря грамотному выбору места монтажа оконной коробки в стеновую конструкцию по результатам расчета удалось существенно снизить тепловые мосты в месте примыкания оконной рамы и наружной стены:

Ψ монтажа нижней части окна = 0,038 Вт/(м°С);
Ψ монтажа верхней части окна = 0,039 Вт/(м°С);
Ψ монтажа боковой части окна = 0,042 Вт/(м°С). 

Прочие теплопотери по периметру окна должны быть незначительными, в том числе тепловые мосты в месте соединения остекления с оконной рамой (по краям остекления).

Для этого необходимо использовать теплые дистанционные рамки.В проекте это значение низкое и составляет всего:

Ψ края остекления = 0,033 Вт/(м°•С) 

Эффективный коэффициент теплопередачи окна рассчитывается программой РНРР согласно европейскому стандарту EN10077 с учетом тепловых мостов края остекления и монтажа по формуле:

Uокна, эфф=(Аостекл.•Uостекл.+ Aпроф.•Uпроф.+lкр.ост.•ᵡкр ост.+l монт.•ᵡмонт.)/Aокон 

Приведенное сопротивление оконных конструкций с учетом тепловых мостов составило: 

Rпривед.окна=0,99 (м2•°С)/Вт 
или обратная величина – коэффициент теплопередачи.

Uокна, эфф. = 1,01 Вт/(м2•°С) 

Окна пассивных зданий работают как солнечные коллекторы – теплопоступления от пассивного использования солнечной энергии вносят основной вклад в возмещение теплопотерь. 
Однако для климатических условий г. Санкт-Петербурга в зимние месяцы солнечная радиация незначительна, и даже самые лучшие светопропускающие строительные элементы все равно имеют приведенное сопротивление теплопередачи ниже, чем стены или кровля. Поэтому увеличенная площадь остекления с целью большего пассивного использования солнечной энергии неизбежно приводит и к более высоким теплопотерям. 

Решающим является только баланс между используемыми теплопоступлениями от солнечной энергии и дополнительными теплопотерями за отопительный период.

Требования к расположению оконных конструкций в пассивном доме 
Наибольшая площадь оконных конструкций должна иметь южную ориентацию по сторонам света и отсутствие препятствий, дающих тень.

В данном проекте из-за значительного затенения от деревьев, архитектурных элементов и различной ориентации по сторонам света баланс теплопотерь и теплопоступлений на окнах не такой благоприятный (Таблица 1).

Однако благодаря высоким теплотехническим показателям оконных и дверных конструкций удалось добиться достаточного снижения энергопотребления здания в целом. 

Вот так бы выглядел (Таблица 2) баланс теплопотерь  и теплопоступлений на окнах для такого же дома, но с обычными неэффективными окнами.Как можно заметить, при варианте с обычными окнами трансмиссионные теплопотери возрастают почти в 2 раза. Но также и немного повышаются теплопоступления благодаря более высокому солярному фактору (g) у стандартного остекления. 

Поэтому при выборе энергоэффективных оконных конструкций очень важно обращать внимание на баланс между коэффициентом теплопередаче Uокна (чем он ниже, тем меньше теплопотери через окна) и солярным фактором g (чем он выше, тем больше теплопоступления от солнечной радиации). 

Сравненим влияние расчетных характеристик стандартного и энергоэффективного вариантов данного проекта на его энергопотребление (Таблица 3).

В принятых вариантах для сравнения взято два варианта оконных конструкций:
1. Стандартные окна в деревянных переплетах. 
Примем оконные конструкции из СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты»: Двухкамерный стеклопакет в одинарном деревянном переплете из обычного стекла (с межстекольным расстоянием 12 мм) с твердым селективным покрытием: 

Rокна = 0,58 (м2°С)/Вт, g=0,68 

Для смонтированных окон получаем 

Rпривед.окна = 0,52 (м2°С)/Вт, 

что удовлетворяет требованиям российских норм.

2. Энергоэффективные окна, которые используются в проекте: R привед.окна = 0,99 (м2°С)/Вт 

По итогам сравнения удельного расхода тепловой энергии на отопление для стандартного и энергоэффективного дома получаем данные, приведенные в Таблице 4. 

Эксплуатационные ежемесячные расходы на отопление для обоих вариантов приведены в Таблице 5. 

Из таблицы видно, что в результате расход тепловой энергии снижается на 172 кВтч/м2год, что в переводе составит около 12868 руб. экономии за отопительный период. И это с учетом, что источник энергии – газ. 
Если это будет электричество, то экономия возрастет почти в 10 раз: 124636 руб. 
Это особенно актуально для загородных индивидуальных домов, которые вкладывают значительные средства на отопление своего жилища. 

А уж каждый хозяин решает сам, что ему лучше выбрать: повышенные капитальные затраты при строительстве за счет увеличения толщины теплоизоляции наружных ограждений, повышения теплозащитных характеристик оконных конструкций и применения инновационных инженерных систем, либо высокие ежемесячные эксплуатационные расходы на содержание дома. 

Таблица 1. Тепловой баланс на окнах энергоэффективного варианта проекта

Ориентация поверхностей окон

Площадь окон

Коэффициент U для окон

Площадь остекления

Трансмис. теплопотери

Теплопоступления от солнечной радиации

Max:

м2

Вт/(м2хс)

м2

кВтч/год

кВтч/год

Север

12,71

0,99

7,5

1426

109

Восток

25,19

1,01

14,0

2875

704

Юг

20,50

1.00

11,8

2336

984

Запад

14,46

1.03

8,0

1686

143

 

72,86

1,01

41,3

8323

1940


Таблица 2. Тепловой баланс на окнах стандартного варианта проекта

Ориентация поверхностей окон

Площадь окон

Коэффициент U для окон

Площадь остекления

Трансмис. теплопотери

Теплопоступления от солнечной радиации

Max:

м2

Вт/(м2хс)

м2

кВтч/год

кВтч/год

Север

12,71

1,93

7,5

2777

148

Восток

25,19

1,92

14,0

5493

976

Юг

20,50

1.93

12,0

4483

1354

Запад

14,46

1.95

8,2

3203

198

 

72,86

1,93

42,0

15956

2677


Таблица 3. Сравние влияния расчетных характеристик стандартного и энергоэффективного вариантов данного проекта на его энергопотребление

Характеристика

Нормативные значения по СНиП 23-03-2003

Стандартный дом

Энергоэффективный дом

Сопротивление теплопередаче конструкции, R, (м2·°С)/Вт:

Наружных стен

3,08

3,45

10,16

Пола 1-го этажа

4,06

4,55

15,49

Чердачного перекрытия

4,06

4,55

11,43

Пола балкона

4,60

5,00

9,69

Окон

0,51

0,52

0,99

Вентиляция со средней кратностью воздухообмена nL= 0,835 ч-1

 

Механическая система

без рекуперации тепла

Механическая система с рекуперацией тепла

КПД 80%

 

Характеристика

Стандартный дом

Энергоэффективный дом

Трансмиссионные теплопотери за отопительный период через наружные ограждающие конструкции, кВт·ч

 

 

34451

 

 

15621

Вентиляционные теплопотери, кВт·ч

24082

5408

Теплопоступления от солнца, кВт·ч

2677

1940

Теплопоступления от внутренних источников, кВт·ч

2204

2204

Расход тепла на отопление,

кВт·ч

кВт·ч/м2·год

 

 

53652

251

 

 

16886

79

Таблица 4. Теплопотребление стандартного и энергоэффективного вариантов

Класс энергоэффективности

Удельный расход тепла на отопление

Расход на отопление за отопительный период

 

кВтч/м2год

кВтч/год

Стандартный дом

251

53652

Энергоэффективный дом

79

16886


Таблица 5. Эксплуатационные ежемесячные расходы на отопление

 

Источник энергии - природный газ

Источник энергии - электричество

Класс

энергоэф-

фективности

Кол-во природного газа,
 1 м3=10 кВтч

Стоимость за отопительный период,
1 м3=3,5 руб.

Стоимость за  1 месяц отопит. периода

Стоимость за отопит. период,
одноставочный тариф на электроэнергию
1 кВт·ч=3,39 руб.

Стоимость за  1 месяц отопит. периода

 

м3/отопительный период

руб.

руб.

руб.

руб.

Стандартный дом

5365

18778

2683

181880

25983

Энергоэффек-тивный дом

1689

5910

844

57244

8178


Примечание: в расчете эксплуатационных расходов отопительный период составляет 7 месяцев 

Об институте 
Институт пассивного дома в РФ работает при тесном сотрудничестве с немецким Институтом пассивного дома в г. Дармштадте (Германия), оказывает консультационные услуги при проектировании, строительстве и мониторинге энергоэффективных зданий, к которым относятся пасивные дома, здания с низким и ультранизким энергопотреблением, а также занимается научными исследованиями, развитием и продвижением энергоэффективного строительства, организацией конференций и обучающих семинаров.


Автор/источник: Журнал Окна. Двери. Фасады.
Все статьи Журнал Окна. Двери. Фасады. >>>

11:46 08-02-2014

Распечатать
Марка «» в Каталоге материалов >>>
Поставщики марки «» в Каталоге Фирм >>>
id = 550

   
Реклама
Наши издания
Наши партнеры
 
 
Выставки

 

 
Интегрированный каталог оконного и фасадного рынка России ODF.RU (Окна Двери Фасады)

© Издательство БАУПРЕСС. Разработка и дизайн - © PIV . При копировании информации ссылка на www.odf.ru обязательна.
Телефон редакции: +7 495 374-8905

ODF.RU - это ежедневно актуализируемый каталог более 500 марок, более 5000 материалов, более 9 Гигабайт информации для производителей окон и фасадов

Подпишитесь на рассылку:
Еженедельный обзор оконного рынка

Ваш E-mail
Ваше имя

[ П р и м е р ]