Повишаване на енергийната ефективност

Съвременните прозоречни системи – съществена възможност за повишаване на енергийната ефективност на сградите

арх. Огнян Симов

Както в миналото, така и сега прозорците и балконските врати се определят като най-слабия в топлотехническо отношение елемент на сградите. Преди топлинните загуби през тях се дължаха както на голямата въздухопроницаемост вследствие на лошо уплътнените фуги, така и на ниското термично съпротивление.

Въвеждането на усъвършенствани профили с вградени гумени уплътнения намали съществено въздухопроницаемостта през фугите, респективно – нейния негативен принос в топлинните загуби. Това заключение важи както за алуминиевите и пластмасови прозоречни системи, така и за новите системи от масивно дърво. Дори се стигна до състояние, при което драстично намалената въздухопроницаемост доведе до влошаване аерацията на помещенията, в т.ч. до масова поява на конденз и мухъл.

Понастоящем загубите на топлина през прозорците се дължат главно на топлопреминаването през тях.

Влагането на алуминиева, и най-вече на пластмасова дограма в новите сгради, стана обичайна практика сред строителните предприемачи. Този факт, комбиниран с нормативно задължителната топлоизолация на плътните части, реално повишава енергийната ефективност на сградите. Но достатъчно ли е това и какъв е действителния ефект? Води ли тази практика до съществено подобрение в комфорта на обитаване?

За съжаление отговорът е отрицателен. Наистина новите прозоречни системи крият голям потенциал за подобряване на топлотехническата ефективност на сградите, но този потенциал у нас се използва минимално. Направеният анализ на множество обекти показва, че строителните предприемачи се ориентират към едно относително евтино решение – пластмасова дограма с трикамерен PVC профил, вътрешни укрепващи профили от стомана и обикновен стъклопакет.

Реалният коефициент на топлопреминаване на този тип прозорци е в границите

к = 1,8 – 2,1 W/m2oC, което води до около 4 пъти по-високи топлинни загуби през прозорци и балконски врати, отколкото през плътните части на сградата!  Подобна практика се „насърчава“ и от нормативите за проектиране на топлоизолацията на сградите /Наредба 1/, в които максималния коефициент на топлопреминаване на стени е 0,5 W/m2oC, докато за разположените в тях прозорци се допуска над 5 пъти по-висок – 2,65 W/m2oC. А това означава и над 5 пъти по-високи топлинни загуби!        Предпочитанията както на проектанти, така и на много обитатели към обилно остъкляване /панорамни прозорци/ дори и при липса на атрактивна панорама допълнително стимулира този негативен процес.

           Какви са последствията за обитателите? Освен високите разходи за отопление, спътник на подобни решения е и обилния конденз върху стъклопакета и рамката, особено когато под прозореца няма отоплително тяло. Понякога тези проблеми придобиват драматичен характер.

Има ли спасение? Обречени ли са прозорците да бъдат виновници за над 75% от общите топлинни загуби на сградата?

Решение има, стига приложението на енергоспестяващи прозоречни системи да се превърне в инвестиционен приоритет, както за предприемачи, така и за обитателите на сградите. Практиката в Германия показва, че вложените средства се възтановяват от намалените разходи за отопление за период от 2-3 години.

           Най-добрите в топлотехническо отношение PVC прозоречни системи имат коефициент на топлопреминаване под 0,8 W/m2oC и топлинните загуби при тях са около 2 до 3 пъти по-ниски в сравнение с масово прилаганите у нас. Високата им топлоизолационна способност се дължи на подобрените качества както на рамката /плътна част/, така и на стъклопакета. Подобрението на топлотехническите качества на рамката се постига основно по три начина:

– чрез преминаване от трикамерен към шест-седем камерен профил

Такъв профил се използва както за касата на прозореца, така и за крилото. Това е едно безспорно добро, но сравнително скъпо решение.

– чрез предвиждане на допълнителен профил

Профилът, съдържащ затворени кухини, покрива както касата, така и крилото. В този случай база е стандартния три-четири камерен профил, като крайния ефект е резултат от съвместното действие в топлотехническо отношение на основните профили с допълнителния. Това решение позволява едно вече съществуващо производство да се адаптира към по-енергийноефективни решения .

– чрез замяна на металните укрепващи профили с подобни от композитни материали /фибростъкло, кевлар/.

По този начин от конструкцията на рамката се елиминират силно топлопроводните метални елементи и резултантното топлопреминаване през нея осезаемо спада – до 25% /по данни на производители/. В практиката подобна конструкция се среща под названието „рамка с топла армировка“.

           По-добрите качества на стъклопакета се постигат чрез:

– нанасяне на нискоизлъчващи прозрачни покрития върху стъклото.

Това е най-ефективния подход за ограничаване на топлинните загуби през прозрачните части. Нискоизлъчващите покрития имат висока отражателна способност в инфрачервения спектър. Те отразяват обратно в помещенията инфрачервените лъчи, излъчвани от отоплителните уреди, като блокират по този начин топлинните загуби вследствие на лъчево топлопренасяне. Покритието се формира върху вътрешната повърхност на стъклото посредством изпаряване на метали /мед, никел/ или окиси на метали /калаен окис/.

           При стъклопакети, при които външното стъкло е топлоотражателно и разстоянието между стъклата е 18 – 22 мм, се постига над 50% редукция на преминалата топлина в сравнение с обикновения стъклопакет. Освен това вътрешното стъкло остава топло и практически се елиминира риска от конденз.

– запълване на стъклопакета с инертни газове – аргон, криптон;

           Самостоятелно ефектът е минимален – намалява се само топлопреминаването чрез конвекция и топлопроводност. Приложено, обаче, съвместно с другите мерки, води до подобряване на комплексния резултат.

– употреба на трислоен стъклопакет

           Заедно с гореизброените методи води до намаляване на коефициента на топлопреминаване под 0,8 W/m2oC за прозрачните части, което е вече твърде близо до топлотехническите възможности на плътната стенна конструкция. Най-ефективно, но и най-скъпо решение, но си струва!

           Допълнителен топлоизолационен ефект се постига чрез приложение на прозорци с вградени външни ролетни щори, съставени от профили с въздушни кухини или запълнени с пенополиуретан.

           Тяхното спускане през студените зимни нощи добавя изолационен въздушен слой пред прозореца, който с известно приближение може да се приеме като затворен въздушен слой. Практиката показва, че в условия на безветрие и дебелина на въздушния слой между щората и прозореца около 3 см, коефициентът на топлопреминаване на системата „прозорец-щора“ се понижава до 0,67 W/m2oC.

           На практика ефектът се изразява в допълнително намаление на топлинните загуби с около 5 – 10% и пълно елиминиране на проблемите с конденза върху вътрешната повърхност на стъклото.

           Следва да се отбележи, че подобен ефект може да се постигне и чрез допълнително монтиране на подобна външна щора на прозорец с дограма, притежаваща по-ниски топлотехнически качества, в т.ч. и на масово прилаганата у нас.

           В съвременните прозоречни системи е решен проблемът с автоматичната вентилация при затворен прозорец. Един находчиво проектиран механизъм, вграден в касата на прозореца осигурява необходимия дебит свеж въздух независимо от големината на ветровия напор, без да предизвиква неприятни течения и неприемливи топлинни загуби.

           Благодарения на комплексния подход, съвременните прозоречни системи намаляват съществено топлинните загуби през прозорци и балконски врати до такава степен, че определението „най-слаб в топлотехническо отношение елемент на сградата“ вече не е актуално. Същевременно се решават напълно проблемите с конденза и мухъла, измъчващи в настоящия момент голяма част от обитателите на нови и ремонтирани сгради.

           Един съвет към желаещите да закупят или построят жилище – проучвайте детайлно качествата на монтираната или предвидената за монтиране дограма! Не се задоволявайте с информацията, че дограмата е пластмасова, а остъкляването със стъклопакет. Разликата между посредствените и наистина добри решения е огромна и не личи от пръв поглед. Най-добре ползвайте консултация на специалист. И не се колебайте да вложите повече пари в качествена дограма – средствата се възвръщат бързо, а постигнатият комфорт и здравословен микроклимат просто нямат цена!