Как оценивать энергоэффективные окна. 1 часть

«Я не настолько богат, чтобы покупать дешевые вещи»
Всем известное высказывание, приписывается барону Ротшильду

• дать оценку окупаемости энергоэффективных окон по сравнению с обычными;  
• рассчитать для выделенных ранее регионов (Москва, Рязань, Иркутск, Хабаровск) реальную экономию от использования энергоэффективных окон за срок их службы по методике определения чистого дисконтированного дохода (ЧДД);  
• предложить обоснованные требования по величине рекомендуемого приведенного сопротивления теплопередачи светопрозрачных конструкций для различных климатических регионов Российской Федерации.  

Несколько предварительных замечаний перед проведением расчетов окупаемости светопрозрачных конструкций.  

1. Следует отметить сразу, что при оценке эффективности энергосбережения в строительстве необходимо учитывать целый ряд вопросов, таких как – естественное освещение, отопление, вентиляцию и множество других показателей, влияющих на комфорт в помещениях. Поэтому проведенная нами оценка окупаемости, учитывающая применение только энергоэффективных светопрозрачных конструкций по сравнению с наиболее устанавливаемыми относительно дешевыми изделиями, достаточно условна, однако дает полное представление о том, насколько быстро окупаются дополнительные вложения именно в этот элемент здания.

2. Окупить энергоэффективные окна, а в дальнейшем и получить прибыль от их установки, можно только в тех случаях, когда работа систем отопления и вентиляции правильно регулируется, а оплата за тепловую энергию производится по показаниям приборов учёта. К сожалению, во многих многоквартирных зданиях периода 1960-х – 1990-х годов такое оборудование очень сложно установить. В то же время, в подавляющем большинстве современных зданий имеются счетчики тепловой энергии, так же как и в офисных зданиях, индивидуальном жилье, на многих промышленных предприятиях.

3. В зданиях, оборудованных централизованными или индивидуальными системами вентиляции и кондиционирования воздуха помещений, окупаемость энергоэффективных окон будет более быстрой, чем это указано в нижеприведенных таблицах 1 – 5 ввиду некоторой экономии электроэнергии на охлаждение.

4. В таблицах 1 – 5 и 6 – 11 оценивается окупаемость дополнительных вложений в повышение энергетической эффективности окон по сравнению с наиболее применяемыми в том или ином регионе изделиями. Дело в том, что светопрозрачные конструкции все равно должны быть установлены в здании.

5. В помещениях, где установлены современные герметичные окна, необходимо обеспечить нормативный воздухообмен (приток чистого воздуха) для создания комфортного микроклимата в помещениях в соответствии с [3]. Одним из наиболее распространенных способов обеспечения нормативного воздухообмена в помещениях, не оборудованных системами приточно-вытяжной вентиляции, является использование специальных устройств для проветривания помещений (оконных/стеновых приточных клапанов), но и при этом необходимо предусматривать системы вытяжки загрязненного воздуха. Удорожание оконных конструкций за счет стоимости устройств для проветривания помещений не рассматривалось в наших расчетах окупаемости – их установка должна предусматриваться в любом случае при применении новых светопрозрачных конструкций [4].

6. Несмотря на то, что в соответствии с действующими нормативными документами [5, 6] в различных регионах РФ должны использоваться светопрозрачные конструкции с отличающимися теплотехническими характеристиками (в частности, минимальное приведенное сопротивление теплопередаче окон должно составлять для Москвы 0.54 м²К/Вт, для Рязани 0.54 м²К/Вт, для Иркутска 0.62 м²К/Вт, для Хабаровска 0.61 м²К/Вт) на практике применяются в большинстве случаев (более 95%) самые простые оконные конструкции (трехкамерные ПВХ профили с двухкамерным стеклопакетом с чистыми стеклами), приведенным сопротивление теплопередаче которых составляет ориентировочно 0.54 – 0.58 м²К/Вт. Именно поэтому в нижеприведенных расчетах используются такие конструкции в качестве «варианта остекления 1» (таблицы 1 – 11), R принято 0.55 м²К/Вт.

Однако, большинство оконных фирм могут предъявить на такие оконные конструкции сертификаты с указанным в них приведенным сопротивлением теплопередаче 0.60 – 0.64 м²К/Вт (мы видели сертификаты и с цифрами 0.71 м²К/Вт, чего «не может быть, потому, что не может быть никогда»). Думаем, что все оконные специалисты понимают, как появляются подобные документы. Именно поэтому в таблицах, где рассчитывались простая окупаемость и чистый дисконтированный доход для Иркутска и Хабаровска (табл. 4, 5, 10, 11) в скобках приведены результаты расчетов для реальных, на наш взгляд, значений приведенного сопротивления теплопередаче таких оконных конструкций (0.55 м²К/Вт).

В качестве самого энергоэффективного окна («вариант остекления 2») была выбрана для сравнения окупаемости конструкция из пятикамерного ПВХ профиля с двухкамерным стеклопакетом с двумя стеклами с теплоотражающими покрытиями и заполнением межстекольного пространства аргоном (приведенное сопротивление теплопередачи такого окна принято за 0.95 м²К/Вт).

7. Основными факторами, определяющими величину теплопотерь через окно, являются его теплозащитные свойства и разница между средней температурой внутри и снаружи помещения. Суммарная величина теплопотерь зависит от площади остекления и размеров здания, однако, в расчётах удобно оперировать удельными значениями. Теплопотери через один квадратный метр окон в течение отопительного периода могут быть рассчитаны по формуле (1):

где: – градусо-сутки отопительного периода в выбранном регионе;  
R – приведенное сопротивление теплопередаче окна. 

Коэффициент 0,024 учитывает перевод Вт в кВт, а также перевод суток в часы.

8. Для обозначенных в данной работе для оценки окупаемости окон регионов ГСОП составляет – Москва – 4600; Рязань – 4888 (принято для упрощения расчетов 4900); Иркутск – 6424 (принято для упрощения расчетов 6500); Хабаровск – 6018 (принято для упрощения расчетов 6000).

9. Снижение теплопотерь через один квадратный метр окон за один отопительный сезон, исходя из улучшения приведенного сопротивления теплопередаче конструкций на 0.4 м²К/Вт (вариант остекления 2 по сравнению с вариантом остекления 1) составил для Москвы 85 кВтч, для Рязани 90 кВтч, для Иркутска 87 (119) кВтч и для Хабаровска 84 (110) кВтч. Для Иркутска и Хабаровска указано уменьшение теплопотерь через один квадратный метр окон за отопительный сезон при повышении приведенного сопротивления теплопередаче от нормируемого для данного региона до 0.95 м²К/Вт. В скобках – при повышении этого показателя с 0.55 м²К/Вт до 0.95 м²К/Вт.

10. Стоимость светопрозрачных конструкций для оценки окупаемости были приняты из [2], таблицы 5 – 8, столбец 5 (июнь 2012). За последний год цены изменились незначительно, что дает нам возможность использовать эти данные.

11. На окупаемость конструкций (помимо разницы в стоимостях различных вариантов окон) значительно влияют и тарифы на тепловую энергию. Для расчетов приняты следующие величины на вторую половину 2013 года: Москва – 1558 руб./Гкал (источник www.oaomoek.ru/ru/content/view/414/119/); Рязань – 1552 руб./Гкал (источник www.admrzn.ru/gorodskaya-sreda/gorodskoe-hozyajstvo/zhkh/tarify-na-zhilishnokommunalnye-uslugi); Иркутск – 1062 руб./Гкал (источник  www.sti.irkobl.ru/sites/sti/Files/Prikaz2013/82-spr.pdf); Хабаровск  –  1310 руб./Гкал (источник www.dvgk.ru/ru/static/tarify-na-tieplovuiu-enierghiiu-na-2013-ghod-po-subiektam-rf-vkhodiashchikh-v-zonu-dieiatiel-nosti-oao-dgk-biez-nds).      

12. Стоимость периодического обслуживания однотипных оконных конструкций не зависит от их теплотехнических характеристик – поэтому она не учитывалась в нижеприведенных расчетах. Однако, срок службы светопрозрачных конструкций зависит от правильной их эксплуатации – необходимо регулярно обслуживать фурнитуру, вовремя менять уплотнитель и проводить другие мероприятия, предусмотренные в технических условиях и паспорте окон.

Результаты расчета простой окупаемости энергосберегающих окон (вариант остекления 2) по сравнению с наиболее распространенными (вариант остекления 1) приведены в таблицах 1-5. Расчет проводился на 1 квадратный метр окна.  

• А.Спиридонов «Тенденции развития российского рынка светопрозрачных конструкций», журнал «Энергосбережение», №8, 2013, стр. 61 – 67.  
• А.Спиридонов «Выгодно ли устанавливать энергосберегающие окна?», журнал «Энергосбережение», №3, 2013, стр. 62 – 67. ГОСТ 30494 «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях»  
• ГОСТ 30494 «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях»  
• СТО НОСТРОЙ 2.23.61-2012 «Конструкции ограждающие светопрозрачные. ОКНА. Часть 1. Технические требования к конструкциям и проектированию».  
• Свод правил СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий» (Актуализированная редакция СНиП 23-02-2003).  
• Свод правил СП 131.13330.2012 «Строительная климатология» (Актуализированная редакция СНиП 23-01-99*).  
• Методика комплексной оценки экономической и экологической эффективности применения энергосберегающих мероприятий и технологий при проектировании и строительстве на территории города Москвы. Москва, 2013.  
• Прогноз долгосрочного социально-экономического развития Российской Федерации на период до 2030 года. Москва, 2013. (стр.140). 

Таблицы к статье «Как оценивать энергоэффективные окна» 

На фото:  Александр СПИРИДОНОВ

Как оценивать энергоэффективные окна. 2 часть