| Часть 1 |

За месяц, прошедший после написания первой части этой статьи (Здесь и далее речь идет о событиях весны 2008 г. – Прим. ред.), произошло несколько событий, о которых я хотел бы упомянуть – прежде, чем переходить (как я и обещал) к окнам и фасадам. Это очень значимые события, подтверждающие те тезисы, которые были опубликованы в предыдущей части статьи.

Во-первых, в начале марта руководители всех европейских государств получили аналитическую записку, подготовленную двумя руководителями Евросоюза. В этом очень небольшом документе (кажется, всего 7 страниц) они предупредили о том, что если процессы глобального потепления будут происходить в том же направлении и теми же темпами, развитым странам следует задуматься о следующих неминуемых событиях, которые могут произойти в ближайшие два – три десятилетия:

• затоплении значительных прибрежных территорий европейских стран с развитой промышленностью и инфраструктурой, что неизбежно приведет к миграции – иногда панической – значительных масс населения;
• коллапсе европейской транспортной системы и разрушению значительного числа промышленных предприятий, что может привести к банкротству целых регионов;
• катастрофическом выводе из сельскохозяйственного обращения значительных площадей, что может привести к голоду, особенно в связи с возможной миграцией значительных масс населения;
• возможности локальных – и не очень – военных конфликтов, связанных с вышеперечисленными причинами, а также с попытками перераспределения энергоресурсов.

При этом, естественно, в этой записке упоминалась и российская экспедиция, которая пыталась застолбить права РФ на значительный участок приполярного шельфа – помните, я говорил о возможном будущем Сибири?

Во-вторых, в Европе случились несколько катастрофических штормов и ураганов, в результате которых погибли люди, и что-то серьезное порушилось. Причем, произошли они совсем не в привычное время.

В-третьих, в середине месяца меня потряс спикер Госдумы г-н Б. Грызлов, который на встрече с обоими Президентами в своем выступлениями между тезисами о сокращении чиновников и административной реформе – вдруг! – сказал (я привожу его слова почти дословно): «И вообще – если мы на оконные стекла будем кремниевые пленки наклеивать – мы же солнечные батареи получим, а то стоят просто так!».

Я, конечно, далек от мысли, что глубокоуважаемый Б.В. Грызлов читал мои статьи, но, может, стало у них в голове чего-нибудь меняться, наконец?

(В скобках, правда, следует отметить, что ошибся немного наш спикер или его советники. К сожалению, достаточно светопрозрачных – и, тем более, кремниевых пленок – человечество еще не придумало, хотя работы в этом направлении ведутся. Из-за этого при оборудовании окон существующими фотоэлектрическими пленками значительно ухудшится светотехнический режим помещений. Устанавливать уже сегодня нужно фотоэлектрические элементы на непрозрачные элементы зданий – за последние годы их качество, коэффициент полезного действия значительно повысились, а стоимость существенно снизилась.)

Но перейдем, наконец, к оконным и фасадным конструкциям. Проектировщики, архитекторы и оконщики могут сделать очень много для снижения выбросов двуокиси углерода и замедления глобального потепления.

Для начала я предлагаю обратить внимание на два рисунка – думаю, что многие с ними уже знакомы (рис. 10, 11 – я буду продолжать нумерацию иллюстраций с первой части статьи).

Начиная с 50-х годов прошлого века теплотехнические характеристики светопрозрачных конструкций постоянно улучшались. Сопротивление теплопередаче (на указанных рисунках приведена принятая в Европе обратная величина) стеклопакетов, массово применяемых в светопрозрачных конструкциях, удалось повысить с 0,32 (однокамерный стеклопакет с чистыми стеклами) до 1,0 (двухкамерный стеклопакет с двумя теплоотражающими покрытиями и заполнением межстекольного пространства аргоном) м²К/Вт.

В то же время сопротивление теплопередаче окон, устанавливаемых в зданиях, удалось повысить с 0,4 (окна спаренные с двумя слоями остекления) и 0,5 (окна раздельно-спаренные с двумя слоями остекления) до 1,0 (окна, выполненные из специальных композитных материалов с энергосберегающими стеклопакетами) м²К/Вт.

То есть, результатом научно-технического прогресса стало улучшение основных характеристик конструкций в 2–3 раза. Вроде бы и неплохо, тем более – для массово применяемых в строительстве конструкций (это, правда, все про Европу, у нас пока наиболее распространенная светопрозрачная конструкция – окно из трехкамерного профиля с простым двухкамерным стеклопакетом и сопротивлением теплопередаче порядка 0,5–0,6 м²К/Вт).

Однако, в последние годы в развитых странах наблюдается неудовлетворенность массовой стандартной продукцией оконных и фасадных компаний. Это связано, в основном, с несколькими причинами:

• резким подорожанием электроэнергии и теплоносителей;
• ужесточением требований к зданиям и удельным расходам энергии на их отопление и кондиционирование;
• введением во многих европейских странах систем субсидирования энергосберегающих мероприятий, за счет которых и рядовые граждане, и компании могут получить значительные материальные выгоды (Я, например, знаю случаи, когда застройщик получал обратно половину средств, затраченных на строительство энергоэффективных зданий.);
• все большим развитием идеологии «интеллектуальных зданий», в которых предполагается активное участие элементов конструкций в создании комфортной среды и максимальном регулировании внутреннего климата помещений в зависимости от наружных условий и пожеланий обитателей;
• увеличением строительства уникальных и высотных зданий, в которых предъявляются повышенные требования к светопрозрачным и фасадным конструкциям;
• появлением на рынке нового поколения светопрозрачных и фасадных конструкций, которые отвечают всем вышеперечисленным требованиям.

В этой связи в начале ХХI века появилась новая идеология проектирования и производства светопрозрачных конструкций (рис. 12). Вместо того чтобы считать светопрозрачную конструкцию изначально «целостной» конструкцией, как это было принято в первые десятилетия развития окон, при разработке ее условно разделяют на три «слоя»:

• наружный слой – для защиты от климатических и других внешних воздействий;
• внутренний слой – выполняет в основном декоративные функции;
• средний слой – функциональный, обеспечивающий как прочность, так и другие необходимые функции (теплозащиту, звукоизоляцию и пр.).

Естественно, в итоге окно опять считается единой конструкцией и рассчитывается, испытывается и поставляется как единое целое. Подобный подход позволяет обеспечить очень большую вариабельность возможных решений светопрозрачных конструкций для конечного потребителя и удовлетворить значительное число требований заказчиков и архитекторов.

Этапы разработки подобных модульных светопрозрачных конструкций, которые есть уже в проектных отделах многих известных профильных фирм, показаны на рис. 13–14.

На следующем рисунке (рис. 15) показан вариант дополнительного утепления стандартного профиля с помощью специальных теплозащитных накладок. Кстати, такие профили уже достаточно широко представлены на рынке.

Очевидно, что в светопрозрачных конструкциях одну из определяющих ролей играет остекление – особенно в так называемых «интеллектуальных зданиях». Новые разработки в этой области, конечно, отдельная и специфическая тема, которая достойна специальной статьи. Сейчас хотелось бы только кратко упомянуть те новые разработки, которые только что появились на рынке или будут на него выпущены в ближайшее время:

• Самоочищающиеся стекла.

Эта технология была впервые представлена несколько лет назад фирмой Pilkington. На сегодняшний день аналогичные материалы разработаны и некоторыми другими крупными стекольными фирмами.

Основные принципы работы подобных стекол уже довольно хорошо известны нашим специалистам, поэтому на них я останавливаться в этой статье не буду. Единственное, что хотелось бы отметить – цена этих стекол, конечно, выше обычных, но вполне доступна для большинства заказчиков, в связи с чем они нашли уже применение в ряде значимых объектов в различных регионах России.

• Электрохромные стекла.

Их изготовление основано на магнетронном нанесении специальных слоев на стекло. За счет подключения постоянного тока к этому покрытию изменяется его прозрачность. Эти покрытия начали разрабатывать в начале 80-х годов прошлого века и уже сегодня можно говорить об успехе в их промышленном производстве.

По сведениям на конец 2007 года, имеется не менее 10 компаний, производящих такие стекла размером до 1,5 х 2,0 м. Количество включений – выключений стеклопакетов с использованием таких покрытий превышает 100 000 циклов, стоимость электрохромных стекол пока достаточно высока, но снизилась после начала их промышленного производства в несколько раз.

Светопрозрачные конструкции, оборудованные такими стеклами особенно хороши в южных регионах – они позволяют регулировать (в том числе, и в автоматическом режиме с использованием фотоэлементов) поступления излишнего солнечного света и теплопоступлений от солнечной радиации в помещения.

• Вакуумные стеклопакеты.

Об этой технологии уже довольно много написано, однако, следует отметить резкое повышение интереса к этому виду стеклопакетов в последние два года. Более того, известная фирма Velux предлагает уже и на российском рынке мансардные окна с вакуумными стеклопакетами.

Это наиболее «продвинутые» на сегодняшний день новые технологии остекления. Кроме того, имеются и другие варианты, которые находятся на различных стадиях разработки (фотохромные, термохромные стекла, стеклопакеты с аэрогелем, жидкокристаллическое и оптически регулируемое заполнение стеклопакетов, многое другое). Более подробно о них я напишу позднее.

В конце же этой статьи мне хотелось бы остановиться на примерах реального применения современных светопрозрачных конструкций. Материалы мне были предоставлены компанией «Сталькор» из г. Калининграда (рис. 16–19). Оба примера показывают целесообразность совместного расчета светопрозрачных и фасадных конструкций и систем отопления, вентиляции и кондиционирования (ОВК) зданий.

Примеры сами по себе показательны и не требуют особенных объяснений, однако, хотелось бы отметить следующее:

• с помощью специализированной бельгийской инженерной фирмы была разработана специальная программа, учитывающая практически все климатические условия места строительства, количество работающих, ориентацию и пр.;
• в проектах были заменены обычные стеклопакеты с чистыми стеклами на специальные – Heat Mirror;
• считались все нагрузки на систему ОВК в годовом режиме, и корректировалась его мощность и тип с учетом замены остекления;
• учитывалась экономия как экономия капитальных затрат, так и ежегодная экономия на энергопотреблении.

Выводы из рассмотрения представленных примеров совершенно однозначны. Применение современных энергосберегающих светопрозрачных и фасадных конструкций приводит не только к ежегодной значительной экономии энергоресурсов на отопление и кондиционирование зданий, но и позволяет существенно снизить капитальные затраты на системы ОВК еще на стадии строительства здания.

И давайте не будем забывать о снижении эмиссии углекислого газа! Вы видите, оконные и фасадные конструкции могут это делать не только эффективно, но и с выгодой для себя. Это как дискуссия о выгодности и эффективности замены двухкамерных стеклопакетов на однокамерные с теплоотражающими стеклами. Хотя... и здесь ситуация меняется достаточно медленно...

Александр Спиридонов,
президент Ассоциации АПРОК, лауреат Премии Правительства РФ