 | ||||||||||
| ||||||||||
| ||||||||||
|
Энергосбережение, безопасность и качество - основные направления развития светопрозрачных ограждающих конструкцийСовременное строительство стремительно меняет облик городов России и среду обитания человека. Сегодня в значительных объемах возводятся новые объекты, которые ранее лишь в единичных экземплярах были представлены в практике отечественной архитектуры и строительства, среди них:
В применении стекла в современной архитектуре отчетливо просматриваются следующие тенденции:
В связи с возрастанием угрозы террористических актов, актов вандализма, техногенных катастроф и природных катаклизмов, а также с указанными тенденциями в архитектуре к безопасности светопрозрачных конструкций предъявляются повышенные требования. В этих условиях основными направлениями развития светопрозрачных ограждающих конструкций являются энергосбережение, безопасность и качество. Рассмотрим более подробно каждую из составляющих этого триединства. ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕНациональная программа энергосбережения должна стать одним из приоритетов политики правительства, считает известный российский экономист, экс-министр окружающей среды и природных ресурсов РФ Виктор Данилов-Данильян. Почти в каждой публикации об окнах говорится о том, что они являются основной причиной теплопотерь из помещений. В зависимости от фантазии и степени заинтересованности автора оценка подобных теплопотерь варьируется от 20 до 80% от общих теплопотерь из помещений. Не обсуждая справедливость такого разброса в мнениях различных источников, примем в наших дальнейших рассуждениях цифру среднюю - 55%, тем более, что она наиболее часто встречается. Известно, что основные потери тепла происходят за счет нагрева инфильтрующегося воздуха. Далее по значимости - потери через светопрозрачное заполнение и рамные элементы окна. В случае, если мы устраним значительную часть инфильтрации (а именно это и происходит при замене окон типа ОС на современные), соотношение составляющих теплопотерь значительно меняется. В случае использования в зданиях современных окон значительно возрастает роль остекления и профилей, из которых изготавливаются окна. Работы, позволившие значительно улучшить теплотехнические характеристики светопрозрачных конструкций, активно начали проводиться на Западе в середине 70-х годов, в России - в середине 90-х годов 20-го века. На Западе это было связано в первую очередь с энергетическим кризисом и резко возросшей стоимостью энергии, в России - помимо тех же причин, еще и необходимостью законодательного обоснования применения современных окон, изготавливаемых по зарубежным технологиям с использованием импортируемых комплектующих. И в России, и на Западе этот процесс привел не только к разработке новых стандартов и строительных норм, но и к появлению принципиально новых энергосберегающих материалов и технологий. Позволим себе остановиться на некоторых из них. Стекло и стеклопакеты На одном из первых мест находятся, без сомнения, стекла с низкоэмиссионными теплоотражающими покрытиями. Низкоэмиссионное стекло с мягким покрытием по своей излучательной способности превосходит обычное стекло в 21 раз, а стекло с твердым покрытием - в 5 раз. Разработка и промышленное внедрение различных вариантов таких стекол позволило значительно - в 1.5-2 раза повысить сопротивление теплопередаче стеклопакетов и, соответственно, снизить теплопотери через окна. В настоящее время более 60% всех окон, выпускаемых в промышленно развитых странах, оборудуются такими стеклами, в начале XXI века в бережливой Европе не менее 90% строящихся зданий остекляются низкоэмиссионными стеклами. В России, несмотря на то, что в соответствии с действующими нормативными документами теплотехнические требования к окнам достаточно высоки, стекла с теплоотражающими покрытиями применяются не так широко. По нашим оценкам их применяют в 5-7% случаев (таблица 1). Таблица 1 Сравнительные характеристики различных стеклопакетов
Примечания: В общем объеме производства СПК преобладающая часть (около 70%) приходится на оконные конструкции с двухкамерным стеклопакетом с обычным флоат-стеклом и невысокими теплофизическими характеристиками. На российском рынке низкоэмиссионное стекло с мягким покрытием в среднем стоит примерно в 2-2,5 раза дороже, чем обычное флоат-стекло. Однако расчеты показывают, что за счет экономии энергоносителей дополнительные вложения окупаются в течение полутора - двух лет. Также надо учитывать, что наряду с прямой окупаемостью существует целый ряд факторов, стимулирующих спрос на низкоэмиссионные стекла. Например, благодаря снижению веса стеклопакета, удается сохранить геометрию окна и снять проблему долговечности фурнитурных элементов в оконном переплете. Разумеется, для изготовления стеклопакетов и окон с И-стеклом необходима высокая культура производства. Но именно поэтому наличие такой продукции может служить хорошей рекомендацией для производителей - своего рода лакмусовой бумажкой, по которой потребитель может судить об уровне компании. Повышение теплотехнических характеристик элементов окон коснулось и профилей. Дерево Увеличивается размер рамных элементов деревянных окон. Западноевропейский рынок ужесточил требования к ширине оконного профиля из дерева, так Германия - страна со значительно более мягким климатом в соответствии с новыми требованиями с профиля IV 68 в 2001 г. перешла на IV 78. ПВХ Среди основных тенденций в развитии профильных систем из ПВХ - увеличение числа камер до четырех-шести с соответствующим увеличением толщины профилей до 70 мм и более: Plus Plan GmbH (Германия), Internova (Словакия) и др. Этим достигается повышение теплофизических характеристик. В настоящее время практически все фирмы предлагают на рынке несколько серий ПВХ-профилей (как правило, три - эконом, стандарт, элит), разработанных специально для российских природно-климатических условий. Последние разработки: заполнение камер теплоизолирующими материалами (профильная система Rehau-Clima-Design) и система "теплого армирования" IntraTherm взамен металлического армирующего профиля (фирма Koemmerling). Применение широкой, - так называемой "русской" коробки, - устраняет вероятность промерзания окон в местах откосов (KBE, Trocal). Из отечественных оконных ПВХ-профилей следует отметить 2 серии Weltplast (ПГ "Русский щит", Москва): Индустриальная (сочетание 3-камерных видов профилей с широкой коробкой 121 мм), SuperNORD (сочетание 4-камерных видов профилей с широкой коробкой 121 мм). Переход на три контура уплотнителей позволяет повысить звуко- и теплоизоляцию. Алюминиевые профильные системы Значительно увеличились термовставки у алюминиевых профилей, многие фирмы стали использовать эффективные материалы для заполнения воздушного пространства термовставок. Применение комбинированных материалов для изготовления рамных элементов (дерево-пуринит-дерево, алюминий-пластик-дерево) также повышает их теплотехнические характеристики. Все эти и многие другие разработки позволили значительно увеличить сопротивление теплопередаче окон, применяемых в массовом строительстве. Благодаря разработанным и утвержденным в России СНиП II-3-79*, СНиП 23-02-2003 и ряду ГОСТов, были установлены довольно высокие требования к светопрозрачным конструкциям. По некоторым показателям они соответствуют или даже выше европейских требований. Кроме того, некоторые региональные администрации - например, Москвы и Самары - установили для окон еще более высокие минимально необходимые сопротивления теплопередаче. Так, если для г. Москвы в соответствии с СНиП II-3-79* для жилых зданий требуется сопротивление теплопередаче окон 0.54 м2 °С/Вт, то в соответствии с МГСН "Энергосбережение в строительстве" необходимо уже 0.56 м2 °С/Вт. При этом руководители строительного комплекса г. Москвы заявили о переходе в ближайшие годы на еще более высокие показатели - 0.7-0.8 м2 °С/Вт. И это совершенно объяснимо. В условиях постоянного повышения тарифов на электрическую и тепловую энергии, необходимости перехода до 2007 г. к полной оплате населением эксплуатационных затрат, улучшение теплотехнических характеристик окон является одним из наиболее эффективных способов решения подобных проблем. Немногие понимают также, к сожалению, что использование в зданиях с централизованными системами отопления и кондиционирования воздуха окон с высокими теплотехническими показателями, позволяет значительно снизить и капитальные затраты за счет использования менее мощного инженерного оборудования. К сожалению, с таким грамотным подходом нам приходилось сталкиваться в основном при проектировании зданий зарубежными архитектурными и инженерными фирмами. В настоящее время на российском рынке представлены практически все известные технологии производства стеклопакетов:
Таким образом, для широкого применения энергоэффективных окон в строительстве создана современная производственно-техническая база, в наличии все необходимые материалы и комплектующие, освоены основные виды продукции, главным сдерживающим фактором является отсутствие экономического интереса у участников рынка. К сожалению, приходится констатировать, что по-прежнему основной упор делается на установление более жестких норм по энергосбережению, в то время как требуется разработка и реализация комплекса мер по регулированию рыночных отношений и стимулированию участников рынка за внедрение мероприятий по энергосбережению. БЕЗОПАСНОСТЬДо последнего времени под безопасностью окон понималось не так много - противодействие ветровым нагрузкам, несанкционированному проникновению, неразрушение при воздействии снеговых нагрузок (для атриумов и зимних садов) и еще несколько незначительных моментов. Однако, после ряда террористических актов и техногенных катастроф было установлено, что более 85% раненых покалечены осколками стекла (осколками стекла может быть травмировано больше людей, чем непосредственно осколками бомбы, взрывной волной и огнем вместе взятыми). Причем в некоторых случаях - например, при взрыве офисного здания в г. Оклахома-сити (США) - осколки стекла ранили людей на расстоянии более 2 км от эпицентра взрыва. Во время теракта в переходе на Пушкинской площади, 8 августа 2000 года, большинство пострадавших получили травмы именно от разлетевшихся при взрыве осколков стеклянных витрин. Американцы первыми и подсчитали эффективность антитеррористической защиты зданий. Мы получили нижеприведенные данные не совсем легальным способом, в связи с чем не будем указывать источник (без всяких сомнений - печатный) этой информации, однако, за достоверность полученных документов мы ручаемся. Данные сведены в табл. 2. Таблица 2 Инциденты со взрывами и взрывчатыми веществами в США (1993-1997 гг.)
Читатель - без сомнения - уже сделал свои выводы. Мы же позволим себе акцентировать ваше внимание на некоторых цифрах.
Введение специальных норм защиты федеральных зданий способствовало тому, что по оценкам Администрации по Обслуживанию Федеральных Зданий предотвращенный ущерб за 1999-2000 гг. превысил 250 млн. долларов США (данные из того же информационного источника). В настоящее время практически никого не надо убеждать в необходимости использования безопасного остекления в местах массового пребывания людей: после ряда известных событий это стало очевидным фактом, а погром, учиненный футбольными фанатами летом 2002 года на Манежной площади, наглядно продемонстрировал, что пренебрежение этим требованием ставит под угрозу жизни многих людей, невольно оказавшихся в эпицентре событий. В нашей стране практически все остекление зданий и сооружений выполнено из обычного листового стекла, которое хорошо выполняет свою основную функцию - обеспечивает визуальный контакт между помещением и окружающим миром, но является хрупким материалом, при ударах может разрушаться и выпадать из рам крупными осколками, способными травмировать людей. Мировой опыт решения этой проблемы основан на использовании безопасного остекления в местах массового пребывания людей. В настоящее время в большинстве стран Запада приняты специальные нормы, регламентирующие требования к окнам зданий, которые могут стать объектом террористической атаки, техногенной или природной катастрофы. Аналогичные нормативные документы разрабатываются и в России. Как правило, в подобных нормативных документах устанавливается 3-5 классов зданий в зависимости от их значимости, наличия больших масс людей, возможности проведения террористических актов, характеристик технологических процессов, в них происходящих. Для каждого из классов зданий устанавливается предельно допустимая нагрузка по пиковому давлению и длительности импульса взрывной ударной волны. При этом не следует понимать, что безопасное к взрыву остекление не разрушится при воздействии на него ударной волны, как это предполагается при проектировании конструкций на ветровые нагрузки. Взрывобезопасное остекление должно свести к минимуму риск поражения людей, находящихся в зоне взрыва. В настоящее время, при изготовлении безопасного остекления в развитых странах в зависимости от характеристик предполагаемого воздействия, условий эксплуатации, экономических факторов и социальной значимости объекта используются: стекла с полимерными пленками; закаленные стекла; химически упрочненные стекла; многослойные стекла; комбинированные варианты (например, закаленные стекла с защитной пленкой); стеклопакеты с перечисленными стеклами. У любого из этих вариантов есть свои достоинства и недостатки. Поэтому для каждого объекта, в зависимости от предъявляемых требований к уровню защиты, возможных поражающих факторов, условий эксплуатации и цены, должен быть выбран оптимальный вариант безопасного остекления (самый дешевый - закаленное стекло, затем стекло с защитной пленкой, самый дорогой - стеклопакет, состоящий из многослойных стекол, изготовленных из химически упрочненных стекол, с полимерными защитными пленками). При проектировании вариантов остекления необходимо учитывать, что взрывы часто сопровождаются разлетом осколков взрывного устройства и пожарами, поэтому в определенных случаях необходимо комплексно обеспечивать защиту от нескольких поражающих факторов. В настоящее время и за рубежом, и в России признана необходимость системного подхода к проблеме безопасного остекления. Такой подход предполагает, что технические требования к безопасному остеклению должны распространяться не только на стекло как на носителя потенциальной опасности, но и на все другие элементы светопрозрачных ограждающих конструкций, в частности на устройства закрепления стекла в раме, рамы в проеме и т.д. Таким образом обеспечивается безопасность остекления в целом. Раньше свойствам рам с точки зрения стойкости к взрывным нагрузкам уделялось очень мало внимания. Это обуславливалось тем, что стекло было самым слабым элементом окна, оно разбивалось в первую очередь и не передавало существенные усилия на раму. В столице работы по созданию светопрозрачных ограждений с взрывобезопасным остеклением проводятся в соответствии с Распоряжением Мэра г. Москвы от 28 декабря 2000 г. № 1384-РМ и в рамках комплексной программой "Безопасное остекление", которая является инструментом организации работ по обеспечению защиты населения и имущества, торговых объектов, культурных, развлекательных, спортивных и офисных зданий, гостиниц, жилых зданий, расположенных на основных магистралях города, многолюдных улицах и площадях, и других объектов с массовым пребыванием населения, обычное остекление которых может явиться источником повышенной опасности при террористических актах, вандализме и других чрезвычайных ситуациях. По заданию Московского комитета по науке и технологиям и ГО и ЧС г. Москвы в январе-марте 2002 г. были проведены испытания различных конструкций окон и их заполнений. На полигоне в г. Красноармейске были испытаны конструкции из стали, алюминия, стеклопластика, ПВХ и дерева. В качестве заполнения использовались простые стекла, стекла с пленками, закаленные стекла, стеклопакеты, поликарбонат. Полученные результаты были использованы при разработке МГСН "Светопрозрачные конструкции с взрывобезопасным остеклением", а также Свода правил "Проектирование, устройство и эксплуатация светопрозрачных конструкций с взрывобезопасным остеклением", который содержит практические рекомендации по конструктивному решению различных видов светопрозрачных ограждений с взрывобезопасным остеклением. В рамках проводимых работ в Москве осуществляется поэтапная защита остекления объектов, в их числе:
Учитывая, что в обычное время безопасное остекление должно выполнять функции обычного остекления и отвечать тем же требованиям, то есть не создавать оптических искажений, хорошо пропускать свет в помещение, быть стойким к воздействию моющих веществ, иметь большой срок службы (не менее 20 лет); при разработке конструкций безопасного остекления должны быть учтены и эти требования. Для комплексного решения задач, стоящих перед городом, и обеспечения большей экономической эффективности программы необходимо разрабатывать конструкции безопасного остекления также с учетом требований по экономии топливно-энергетических ресурсов и звукоизоляции. КАЧЕСТВОНа этапе становления российского оконного рынка производители окон сосредоточили в своих руках производство, продажу, монтаж, гарантийное и послегарантийное обслуживание окон, что было естественно и оправдано. Основным недостатком подобной схемы является доминирование интересов производства над интересами потребителя, которое заключается, в частности, в:
Опыт работы компаний, специализирующихся на продаже, монтаже и сервисе окон, свидетельствует об эффективности разделения сфер деятельности: производитель концентрируется на совершенствовании технологических процессов и качестве выпускаемой продукции, монтажно-сервисная фирма взаимодействует с конечным потребителем и обеспечивает качественный монтаж окон. Качественный монтаж окон - важнейшее условие надежной и долговечной эксплуатации СПК. Введенный в действие ГОСТ 30971-2002 "Швы монтажные узлов примыкания оконных блоков к стеновым проемам. Общие технические условия" установил высокие требования к монтажу окон, применению в устройстве монтажного шва высокоэффективных гидро-, тепло- и пароизоляционных материалов. Также немаловажное значение имеет отделка откосов материалами с высокими теплоизоляционными свойствами. Монтаж с применением паро- и гидроизоляционных материалов влечет за собой некоторое увеличение стоимости готовой оконной конструкции, примерно от 3 до 7 % от стоимости окна. В условиях жесткой конкуренции оконные компании как главный метод конкурентной борьбы используют снижение цены светопрозрачной конструкции, а применение таких материалов заведомо ставит их в менее выгодные условия перед теми, кто ведет монтаж только с использованием полиуретановой пены. Наличие на рынке фирм-однодневок, максимально снижающих цены на конечную продукцию для привлечения потребителя, полностью пренебрегающих качеством и низкая техническая грамотность ряда непосредственных установщиков (монтажников), наличие среди них сезонных рабочих из других регионов РФ и стран СНГ отрицательно сказывается на распространении передовых методов монтажа. Для повышения качества продукции, работ и услуг в оконной индустрии АПРОК считает целесообразным и необходимым выполнение следующих мероприятий:
Внедрение настоящей Системы предполагает решение следующих задач:
Маркировка "Знаком качества АПРОК" является гарантией соответствия основных характеристик СПК, включая теплотехнические и другие показатели, требованиям действующих нормативных документов для указанного в марке "Знак качества АПРОК" региона РФ. Заключение
Источники
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||