В проектировании и реконструкции зданий вопросы повышения энергоэффективности решаются в том числе за счет улучшенных характеристик светопрозрачных конструкций.

Многокамерные конструкции стеклопакетов, специальные покрытия на стеклах, применение инертного газа – все это позволяет достичь требуемых показателей по теплозащите.

Энергосбережение для окон

В многоквартирных жилых домах световые проемы могут занимать до 80 % ограждающих конструкций. На долю окон и балконов приходится по разным оценкам от 40 % до 47 % суммарных теплопотерь.

Согласно строительным нормам СНиП 23-02-03, сопротивление теплопередаче светопрозрачных конструкций для Санкт-Петербурга составляет 0,51 кв.м х °C/Вт. Такую теплозащиту может обеспечить обычный 40‑миллиметровый двухкамерный стеклопакет. Однако при переходе на повышенные показатели энергоэффективности зданий, что предусмотрено в том числе разработанной в Минстрое дорожной картой, понадобятся более энергосберегающие светопрозрачные конструкции.

В последнее время появилось множество решений, направленных на улучшение теплофизических характеристик стеклопакетов. Разработаны новые технологии монтажа, увеличено количество камер в профильных системах, выросла монтажная глубина профиля, появились низкоэмиссионные стекла, газонаполнение межстекольного пространства, «теплые» дистанционные рамки.

Различные сочетания этих технологий дают возможность проектировать конструкцию с заданным сопротивлением теплопередаче до 1,1–1,2 кв. м х °C/Вт 

и даже выше, если оптимально подобрать конфигурацию стеклопакета, ширину непрозрачного участка, конструктивное решение по оконному профилю и прозрачному заполнению. Подобная методика компьютерного моделирования, к примеру, разработана в ЦНИИЭП жилища.

Многие технологические и конструктивные решения были доступны потребителям еще несколько лет назад, но потребовалось время, чтобы они стали широко востребованными. «Определенные недостатки законодательства притормаживали рост рынка энергоэффективного остекления, – поясняет генеральный директор ООО «Летний Сад» Виталий Францев. – Однако популярность энергосберегающих пакетов среди населения растет, причем предложения появляются практически во всех ценовых сегментах, и мы с оптимизмом смотрим на эту нишу».

Все дело в стекле

Около 60 % теплопотерь через светопрозрачные конструкции приходится на излучение, оставшиеся 40 % распределяются примерно поровну между прямой теплопередачей и конвекцией.

Чтобы уменьшить конвекционную составляющую, межкамерное пространство заполняют инертным газом – чем тяжелее его молекулы, тем медленнее конвекция. Самым эффективным и самым дорогостоящим из применяемых заполнителей считается криптон, затем следует ксенон, но оба – редкость на российском рынке. Экономически наиболее выгоден аргон, и многие производители стеклопакетов для частного заказчика закачивают его бесплатно. Применение аргона улучшает энергосберегающие характеристики окна примерно на 15 %.

Еще одна составляющая лучших характеристик – теплоизоляция в месте контактов рамки и стекла. Потери из-за «мостиков холода» в этих зонах раньше не принимались во внимание при расчете сопротивления теплопередаче стеклопакета, но новые требования по энергосбережению требуют учитывать краевой эффект. Современные дистанционные рамки отличаются низкой теплопроводностью материалов, большей упругостью, обладают сопротивлением к УФ-излучению и высокими показателями влагопоглощения. Замена алюминиевых рамок, например, на пластиковые может уменьшить прямую теплопередачу еще на 10–15 %.

«Инертный газ, пластиковые рамки, широкий профиль – это, по сути, дополнительные опции. Даже в общей сложности по своей эффективности они уступают энергосберегающему стеклу, – уверяет директор по маркетингу и технической поддержке компании Guardian Максим Колдышев. – За 80 % качества окна отвечает именно стекло со специальными покрытиями – они отражают часть теплового инфракрасного излучения, пропуская свет».

Самыми эффективными из покрытий являются магнитронные напыления из различных металлов и их соединений. Поатомное конструирование слоев в вакууме создает на стекле до 15 пленок толщиной 7–20 нм. Толщина и состав слоев зависит от требуемых характеристик остекления – излучательной способности, светопропускания, дизайна. В результате получаются селективные стекла, обладающие способностью по-разному пропускать и отражать излучения различных длин волн. Мультифункциональные стекла могут сочетать характеристики теплозащитного низкоэмиссионного и солнцезащитного стекла.

Сберечь тепло, защитить от жары

Первое производство энергосберегающего стекла с мягким покрытием в России было запущено на заводе AGC в Московской области в 2007 году. В 2008 году завод «Гардиан Стекло Рязань» также приступил к выпуску стекол с магнетронным покрытием, в том числе теплоизоляционных ClimaGuard и солнцеотражающих SunGuard. Мультифункциональные стекла на предприятиях «Гардиан» выпускаются с 2009 года, причем в ассортименте есть как стекла для архитектурного остекления, так и «бюджетные» – для частного потребителя. Два года назад Группа SP GLASS (куда вошли группы компании STiS и NSG) открыла завод по магнетронному нанесению нанопокрытий на стекло.

Увеличение поставщиков отвечает требованиям рынка: если в 2008 году доля стекла с энергосберегающим покрытием составляла 5–7 %, то сейчас – более 30 %. Изначально такие стекла предназначались для остекления коммерческих объектов, сегодня они активно применяются в жилищном строительстве. Так, специально для розничного рынка в концерне AGC разработаны несколько видов многофункциональных стекол: Stopray Neo, высокоселективное Energy N (Т), закаливаемое солнцезащитное стекло Stopray Vision 50, Stopsol Phoenix с эффектом зеркальности и другие.

Как подсчитали в AGC, стеклопакет, состоящий из солнцезащитного Stopsol и энергоэффективного TopN+, сокращает потери тепла на 30–40 %, то есть сокращает настолько же расходы на отопление. Кроме того, мультифункциональное стекло пропускает только 49 % тепла извне, то есть позволяет сэкономить на кондиционировании 24 %.

В среднем многофункциональное стекло повышает коэффициент сопротивления теплопередаче однокамерного стеклопакета до 0,6–0,65 кв. м х °C/Вт, двухкамерного – до 0,75–0,8 кв. м х °C/Вт.

Цены на стеклопакеты с низкоэмиссионными стеклами определяет рынок покупателя. Так, в Петербурге, благодаря скидкам и акциям, двухкамерный «теплопакет 2.0» SТiS (с утепленной кромкой) с одним многофункциональным стеклом обойдется заказчику всего на несколько сот рублей дороже, чем аналогичный стеклопакет с обычными стеклами. По данным одного из дилеров SТiS, стеклопакеты с мультифункциональным стеклом при сезонных рекламных акциях достигают 90 % в общем объеме продаж.