Панорамное остекление – популярное и энергоэффективное
Высокие теплопотери при больших площадях остекления долгое время сдерживали увеличение оконных проемов или, как минимум, делали его «удовольствием для богатых». Развитие технологий в корне изменило ситуацию.
Сегодня большие окна и даже панорамное остекление стали не только технологически осуществимы, но и экономически доступны – как при многоэтажном строительстве, так и в частном домостроении. Благодаря чему это теперь возможно, рассказывают эксперты, опрошенные ASNinfo.
Мейнстрим
Рост площади остекления стал мейнстримом, единодушно считают эксперты. «Этот тренд начался с коммерческих объектов – деловых и торговых центров, а сейчас весьма актуален и для многоквартирных домов, и для индивидуального жилищного строительства», - отмечает заместитель коммерческого директора «Татпроф» Алексей Тарасов.
По его словам, если раньше шло остекление только окон и балконов, то сейчас активно практикуется структурное остекление, позволяющее создать идеально ровный фасад и обеспечить высокие эстетические характеристики даже обычного жилого дома сегмента масс-маркет. «Также все большее распространение получает панорамное остекление. При этом несущие конструкции становятся все тоньше, визуально незаметнее. Эта тенденция также позволяет улучшить восприятие объекта, но перед производителями систем ставят важную задачу по обеспечению необходимых прочностных характеристик несущих конструкций», - говорит эксперт.
«Современные проекты в архитектурном стиле hi-tech, как правило, предусматривают панорамные окна. Данная концепция диктует архитектурную моду как в мегаполисах (небоскребы, офисные здания, аэропорты, культурно-развлекательные центры), так и в частном домостроении. Причем для любой климатической зоны возможен свой вариант панорамных окон, который позволит не только предотвратить потери тепла, но и сократить их за счет солнечной энергии», - отмечает Александр Батаев, коммерческий директор ООО «Системные конвекторы» (правообладатель Möhlenhoff в России).
С этим согласна и генеральный директор АО «Фирма Изотерм» Виктория Нестерова. «Проектируются и строятся здания, у которых площадь остекления достигает 70-80% от общей площади ограждений. Панорамное остекление фасадов используется для облицовки различных БЦ, ТРК и административных зданий. Самыми широкими темпами, с точки зрения использования панорамного остекления, растет сегмент жилищного строительства. Первый запрос от покупателей жилья уровня от бизнес-класса: есть ли панорамные окна?», - констатирует она.
По данным директора по стратегическому маркетингу и PR-коммуникациям ООО «Декенинк Рус» Вячеслава Ганцева, в настоящее время в многоквартирных домах в среднем площадь оконных конструкций составляет около 16% от жилой площади дома (без учета так называемого «холодного» алюминия). «В секторе ИЖС этот показатель еще выше – два-три года назад он был около 17%, а сейчас достигает примерно 19%. И нет сомнений, что эта тенденция сохранится», - уверен он.
Сберечь тепло
Как не сложно догадаться, ключевой проблемой, ранее препятствовавшей широкому распространению крупноформатного остекления, был высокий показатель теплопотерь, связанный несовершенством оконных конструкций. Они обладали значительно более высокой теплопередачей, чем стеновые материалы. И поддержание в помещениях комфортного температурного режима стремительно повышало расходы на отопление. Сегодня эта проблема в целом решена: современные производители светопрозрачных конструкций предлагают продукцию с высокими показателями теплоизоляции.
«Вопрос повышения энергоэффективности оконных систем очень актуален. Тарифы оплаты отопления с каждым годом растут и, безусловно, в российских климатических условиях возможность сбережения энергии – очень важный фактор. Поэтому производители светопрозрачных конструкций уделяют этому вопросу немало внимания», - рассказывает Алексей Тарасов.
По его словам, в этом вопросе конструкторская мысль идет по двум направлениям. «Первый – использование все более эффективных теплоизоляционных материалов – вспененного полиэтилена, полиамидов, композитов – из которых изготавливают термовставки и уплотнители. Второй – увеличение толщины заполнения, что дает тот же результат, так сказать, экстенсивным путем. Также практикуется заполнение стеклопатеков инертными газами, которые также обладают низким уровнем теплопроводности», - говорит специалист.
Эксперты считают, что сегодня высокий уровень теплоизоляции обеспечивают как алюминиевые, так и ПВХ-системы. «Алюминий один из самых надежных вариантов исполнения панорамного остекления, с его помощью сегодня легко реализовать массивные окна, раздвижные двери более 3 м в высоту и стеклянные фасады. Исследования доказали, что алюминиевые фасадные системы имеют срок службы не менее 75 лет», - рассказывает директор филиала Reynaers Aluminium Rus в СЗФО Сергей Колосов.
По его словам высокие теплоизоляционные свойства конструкций достигаются благодаря использованию современных термомостов из инновационного материала норил (твердый, упругий при изгибе, сверхпрочный, стабильный в размерах, износостойкий пластик, сохраняющий тепловые характеристики в сухой и влажной атмосфере). «Поэтому большинство систем Reynaers являются эффективным решением для энергопассивного строительства, что подтверждают экологические сертификаты Passive House Institute (Германия) и Minergie (Швейцария). Центральные уплотнители из TPE второго поколения, в сочетании с уплотнителями из XPET пены, также помогают достичь высоких теплофизических показателей», - добавляет специалист.
Руководитель отдела строительного консалтинга profine RUS Александр Артюшин подчеркивает высокую энергоэффективность конструкций на основе ПВХ, ключевые элементы которых непрерывно подвергаются изменениям и усовершенствованию. «Так в структуре профильных систем появилось третье внутреннее уплотнение; менялось их конструктивное внутреннее исполнение (увеличение количества камер и оптимизация их размеров); расширялся фальц для установки стеклопакетов. Кроме изменений в профильных системах, менялось и устройство самих стеклопакетов: стали применяться низкоэмиссионные и мультифункциональные стекла, камеры заполняться осушенным инертным газом. Фурнитура, петлевые группы также не остались в стороне и вносят свой вклад. Например, внутренние петли, которые не прерывают контур уплотнения. Такой комплексный подход позволяет изготавливать оконные конструкции с характеристикой по показателю сопротивления теплопередаче более 1 м² * °С/Вт», - говорит он.
«У нас три системы с шестью или более камерами, и с тремя контурами уплотнения – Фаворит Спэйс, Элегант и Эфорте. Для получения максимального эффекта от использования таких систем необходимо использовать с ними подходящие стеклопакеты. Если в их состав будут входить «правильные» стекла и «правильная» дистанционная рамка, да еще предусмотрено заполнение его камер аргоном, можно получить окно с коэффициентом сопротивления теплопередаче Ro, значительно превышающим 1 м² °С/Вт», - добавляет Вячеслав Ганцев.
Алексей Тарасов обращает внимание на экономический эффект использования энергоэффективных систем. «Если вместо наиболее распространенного окна с сопротивлением теплопередаче R = 0,55 применяется энергоэффективное с R = 0,95 (а некоторые системы имеют показатель и R = 1,15), ежегодная экономия энергии для здания, расположенного, например, в Москве составит не менее 83 кВт•ч/кв. м в год. Можно подсчитать, что 1 кв. м энергоэффективных окон будет экономить до 146 рублей за отопительный сезон. Может показаться, что цифра экономии с «квадрата» энергоэффективного окна за срок его службы невелика – порядка 4,5 тыс. рублей. Однако если пересчитать сумму исходя из условий типового 12-этажного 6-подъездного жилого дом (не меньше 3,5 тыс. кв. м остекления), она составит около 15 млн рублей. А это уже совсем не маленькие деньги для владельца или управляющей компании», - отмечает он.
Право выбора
Эксперты отмечают, что добиться искомого результата, можно только используя качественную продукцию, причем необходимо заранее произвести необходимые расчеты.
«Надо выбирать сертифицированных производителей, которые имеют опыт в проектировании и выпуске светопрозрачных конструкций. Ведь их теплотехнические характеристики и надежность во многом зависят от правильно подобранной системы и стеклопакета. Огромное влияние на качество конструкций оказывает и качество сборки», - говорит Сергей Колосов. «В особо сложных, уникальных случаях, лучше изготовить опытный образец и испытать его либо в лаборатории, либо в «полевых условиях», - добавляет Алексей Тарасов.
По словам Александра Артюшина, в случае же с заказом нестандартных конструкций лучше ориентироваться на компании, которые работают с инновационными продуктами, поскольку они более мобильны и могут довольно быстро дополнять свои продуктовые линейки новыми позициями. Как правило, такие компании работают в тесном контакте с системодателями – разработчиками новых конструкций и получают от них техническую и технологическую поддержку.
Вячеслав Ганцев отмечает, что с точки зрения базового запроса при заказе нестандартных конструкций неплохо получить от оконной компании как минимум расчеты статики профиля и стеклопакетов. «Еще лучше получить расчеты потерь энергии при различных вариантах остекления. Тогда как минимум будет видно, что оконная компания серьезно относится к вопросам подбора системы остекления. В принципе, современные расчетные программы позволяют даже узнать температуры на различных участках поверхности конструкции изнутри. Это, кстати, позволит сразу оценить, насколько комфортной в действительности будет конструкция в режиме реальной эксплуатации», - говорит он.
Чтобы согреться
Но сберечь тепло при панорамном остеклении – это только часть задачи по обеспечению энергоэффективности таких помещений. Еще один ключевой вопрос – обеспечить правильное отопление таких объектов. «Внутрипольные конвекторы – идеальное решение для инженерных систем зданий с панорамным остеклением. Благодаря своему принципу работы, они позволяют избежать понижения температуры в зоне окна, ликвидировать тепловые потери и предотвратить скапливание конденсата», - уверена Виктория Нестерова.
С ней согласен Александр Батаев. «Для предотвращения потока холодного воздуха от светопрозрачных ограждающих конструкций чаще всего применяются приборы отопления, которые размещаются по всей ширине остекления. Так, внутрипольные конвекторы Möhlenhoff, образуя перед окном тепловую завесу, защищают от образования конденсата и не дают холоду пробраться вглубь помещения. Для более эффективного результата прибор должен быть установлен на расстоянии 80-200 мм от окна, а шторы должны быть расположены не менее чем на 50 мм от пола», - говорит он.
По словам Виктории Нестеровой, для нестандартной архитектуры и сложных планировок применяются внутрипольные конвекторы, изготовленные под заданный радиус и с угловыми элементами. «В зданиях с многоуровневым остеклением оптимальным решением, в дополнение к внутрипольным конвекторам, будет использование фасадных приборов, которые крепятся к вертикальным стойкам или горизонтальным ригелям оконных конструкций. В зависимости от высоты фасадного остекления, возможна установка этих конвекторов в один или несколько ярусов. Есть и вариант, как отопить помещение с панорамным остеклением без внутрипольных конвекторов. Серия Коралл – это низкие приборы (высота без опор – 8 см, с опорами – 15 см), которые обладают достаточной мощностью, чтобы и отопить помещение и отсечь холодный воздух от окон, при этом их незначительная высота оставляет максимально открытым вид из окон», - рассказывает она.
Не ошибиться!
При этом эксперты подчеркивают, что отопление помещений с панорамным остеклением – это сложная задача и для ее решения необходим правильный подбор оборудования и качественный монтаж.
«К основным ошибкам можно отнести игнорирование рекомендаций производителей приборов отопления в части установки, монтажа и эксплуатации. Например, использование систем отопления с недостаточной мощностью, например, исключительно только теплого пола. Это не рекомендуется для большей части территории России, так как напольное отопление не компенсирует полностью теплопотери помещения, и не в состоянии обеспечить перехват нисходящего потока холодного воздуха от остекления. Негативным фактором является, конечно, и желание застройщиков сэкономить на приборах отопления. Это приводит к дискомфорту нахождения людей в таких помещениях, переохлаждению, что опасно в первую очередь для детей», - констатирует Виктория Нестерова.
По словам Александра Батаева, распространены ошибки и при выборе внутрипольных конвекторов. «Основной из них является подбор исключительно по размерам, тогда как разумнее сначала определиться с требуемой теплопроизводительностью. В первую очередь рассматриваются модели с естественной конвекцией, но если в силу габаритных ограничений при естественной конвекции не достигается требуемая теплоотдача, то уже рассматриваются модели с принудительной конвекцией», - говорит он. Эксперт добавляет также, что при выборе вентиляторных конвекторов следует принимать во внимание и шумовые характеристики, поэтому логичнее подбирать прибор по теплопроизводительности при средней скорости вращения вентиляторов.
«При монтаже внутрипольных конвекторов следует учитывать особенности застывания бетонной стяжки пола. Во избежание давления на корпус и возможной его деформации необходимо заблаговременно подготовить в полу нишу для прибора. При размещении конвектора в нише рекомендуется обмотать его корпус тепло-звукоизоляционным материалом. Кроме того, необходимо защитить внутреннюю часть конвектора от попадания брызг при залитии бетонного раствора и от попадания строительного мусора (особенно опасно загрязнение движущихся частей вентиляторных моделей). Необходимым условием для стабильной теплопроизводительности внутрипольного конвектора является его систематическая чистка и обслуживание. В противном случае загрязненный теплообменник способствует распространению в помещении вредных бактерий, а накапливание пыли и грязи в движущихся частях прибора усиливает шумовые характеристики», - заключает Александр Батаев.
Эксперты отмечают, что правильно смонтированные и грамотно эксплуатирующиеся конвекторы обеспечивают надежный результат. Так, техника Möhlenhoff работает на таких объектах в Москве, как Московский океанариум, Центральный автовокзал, ЖК «Вишневый сад» и др. Оборудование АО «Фирма Изотерм» действует в комплексах «Стокгольм», «Дипломат», Docklands и др. в Петербурге, деловом центре «Москва-Сити», ЖК «Дискавери», «Метрополия», «Царская площадь» и др. в столице.
Как в одной BIM-системе спроектировать сразу три раздела детского дошкольного учреждения. Опытом делится ООО «ПСК РегионПроект»
В BIM-системе Renga создан проект детского сада на 140 мест.
Renga Software
О компании:
Предприятие: ООО «ПСК РегионПроект»
Сфера деятельности: проектирование объектов гражданского и жилищного назначения, объектов промышленности и транспорта, в том числе уникальных зданий и сооружений.
Город: Челябинск
Предпосылки перехода на BIM:
Дубовой Николай Владимирович, директор ООО «ПСК РегионПроект»: «Наша компания работает на рынке с 2009 года. За эти годы мы создали проекты не только жилых и промышленных зданий, торговых и развлекательных комплексов, но и уникальных объектов, таких как аквапарк, стадион и даже национальный центр управления обороны РФ.
Проекты становились все сложнее, на их реализацию привычными 2D-инструментами уходило много времени. Я пришел к выводу, что настало время внедрять новые технологии, переходить на BIM. Это сейчас активно поддерживается на законодательном уровне, да и наши заказчики все чаще стали предъявлять требование предоставлять информационную модель.
Часть наших сотрудников владели системой Archicad. Другие – освоили Tekla Structures, но опыта использования единого BIM-инструмента для проектирования всех разделов у нас не было».
Выбор новой системы
Основным критерием, на который ориентировалась компания при выборе системы для работы всех проектировщиков, стал комплексный подход к проектированию. Российская система Renga полностью соответствовала этому критерию, так как она позволяет проектировать и архитектуру, и конструктивную часть здания, и внутренние сети.
Для погружения в возможности системы было принято решение выполнить пилотный проект в Renga.
Процесс BIM-проектирования
Объектом для пилотного проекта стал детский сад на 140 мест в городе Копейске. Детский сад представляет собой двухэтажное здание с техническим этажом. Информационная модель объекта создавалась по имеющимся чертежам.
Улитин Сергей Алексеевич, главный инженер проекта ООО «ПСК РегионПроект»: «В соответствии с грунтовыми условиями мы выбрали свайный фундамент для здания. Несущими конструкциями стали кирпичные стены, сборные плиты перекрытий и деревянная скатная кровля.
Стены построили одноименным инструментом системы Renga, затем добавили в проект нужные плиты перекрытий и перемычки, взяв их из каталогов, представленных на сайте разработчиков системы.
Созданная в Renga стропильная система крыши завершила работу над проектированием конструктивной части здания (рис. 1). В процессе ее создания мы убедились, что 3D-моделирование способствует более наглядному отображению системы деревянной кровли и улучшает точность подсчета объема материалов».
Рисунок 1 – Конструктивная модель здания детского сада
Дерновая Софья Александровна, ведущий инженер ООО «ПСК РегионПроект»: «В здании предусматривались входные группы с пандусами для младших групп на уровне первого этажа, и металлические лестницы на второй этаж (рис. 2). Они создавались преимущественно встроенными инструментами «лестница», «колонна», «балка», «плита», «пандус» и «ограждение» с учетом планировочных отметок земли.
Рисунок 2 – Проработанные входные группы
При работе над проектом я активно использовала инструмент «Сборка». С его помощью законструировала монолитные участки перекрытий (рис.3), типовые элементы стальных лестниц, а также смогла создать двери различных нетиповых конфигураций (рис.4).
Рисунок 3 – Монолитные участки
Рисунок 4 – Нетиповые двери, созданные с помощью инструмента «Сборка»
Также в ходе разработки модели я оценила удобство инструмента «Помещение», который автоматически определяет площадь комнат (рис. 5) и упрощает подсчет отделочных материалов.
Рисунок 5 – Внутренние планировки детского сада
После завершения работы над архитектурной и конструктивной частью в модель была экспортирована мебель (рис. 6).
Рисунок 6 – Внутренние планировки с добавленной в проект мебелью.
Рисунок 7 – Архитектурная модель детcкого сада.
Улитин Сергей Алексеевич, главный инженер проекта ООО «ПСК РегионПроект»: «Далее к работе над моделью подключился инженер для проработки внутренних систем. Он создал в Renga систему отопления, водоснабжения и водоотведения, вентиляцию и электрические сети, оценив все преимущества 3D-моделирования на практике (рис. 8).
Рисунок 8 – Информационная модель инженерных систем детского сада
После расстановки точек трассировки были проведены магистральные сети и затем подключено к ним установленное оборудование. Загружать дополнительное оборудование из сторонних программ в Renga не потребовалось: все санитарно-техническое оборудование и электрические приборы, использованные в проекте, – из системы Renga (рис. 9).
Рисунок 9 – Санитарно-техническое оборудование в проекте
Готовая модель была выгружена в формат IFC для просмотра в сторонних программах» (рис. 10).
Рисунок 10 – Модель в сторонней программе.
Достигнутый Результат
В результате работы над проектом специалисты ООО «ПСК РегионПроект» создали в BIM-системе Renga информационную модель детского сада, проработав ее архитектурную и конструктивную части, а также внутренние инженерные сети, получив тем самым бесценный опыт комплексного проектирования по BIM-технологии.
Эффект от использования BIM-cистемы
Дубовой Николай Владимирович, директор ООО «ПСК РегионПроект»: «В процессе реализации пилотного проекта в системе Renga мы смогли убедиться, что BIM – это не сложно и не дорого. Мы самостоятельно освоили программу, многие инструменты были интуитивно понятны. Хотелось бы отметить вовлеченность создателей Renga и сотрудников компании АСКОН в процесс внедрения и освоения системы: на все возникающие у нас вопросы мы оперативно получали ответы.
Мы довольны полученным опытом 3D-проектирования и уровнем отечественной BIM-системы. Renga позволила нам создать полноценную 3D-модель здания от фундамента и до розеток. Наглядность BIM-проектирования помогла избежать коллизий и нестыковок в проекте. Планируем реализовывать в системе Renga и другие наши проекты».
Обследования: прорывы и тупики
Реконструкция и реставрация существующих объектов требуют предварительного обследования состояния существующих конструкций. Опрошенные «Строительным Еженедельником» эксперты рассказали о том, что нового в этой сфере и с какими проблемами приходится сталкиваться.
Что новенького
Эксперты отмечают, что за последние годы в обиход вошло немало новых технологий, которые продолжают совершенствоваться. «Появились много новых приборов неразрушающего контроля. Они стали легче, компактнее и удобнее для применения, и главное — дешевле. В нашем музее есть дисковый склерометр весом около 10 кг для испытания бетона. А сегодня электронный аналог весит 300 гр. Очень давно, наверное, одни из первых в городе мы купили электронный склерометр Шмидта и гордились этим. Это было дорогое удовольствие. А сегодня этот прибор есть почти у всех», — рассказывает генеральный директор ООО «БЭСКИТ» Сергей Пичугин.
«Ранее созданные методы инструментального обследования строительных конструкций, в том числе по обследованию скрытых параметров, стали совершеннее. Мы максимально применяем неразрушающие методы, используем видеоэндоскопы, приборы радиоволнового метода, сейсмоакустику и другое оборудование, прямо или косвенно позволяющее выполнить исследования и определить скрытые конструкции и элементы. Еще десять лет назад было практически невозможно исследовать глубину свайных фундаментов, сегодня при помощи сейсмоакустического метода это стало возможным. Наша лаборатория является первой в Петербурге аккредитованной на данные испытания в Национальной системе Росаккредитация», — отмечает генеральный директор ООО «ГЛЭСК» Сергей Салтыков.
Сергей Пичугин говорит, что, для того чтобы участвовать в больших конкурсах, компания также сертифицировала две свои лаборатории неразрушающего контроля. «Ежегодно проходим проверку и подтверждаем свою квалификацию», — добавляет эксперт.
По словам Сергея Салтыкова, помимо технических, конструктивных исследований, каждое обследование зданий и сооружений включает и обмерные работы. «Тахеометры, активно используемые сегодня, существовали и пятнадцать лет назад. Но если для современного строительства они являются лучшими помощниками, то возможность создания 3D-моделей при помощи сканеров или фотографий оказывает значительную помощь при выполнении обследования объектов наследия», — отмечает он.
Впрочем, эксперт считает, что, как и прежде, кадры решают все. «Показания большинства приборов, испытывающих скрытые параметры строительных конструкций, все равно приходится градуировать на основании вскрытий шурфов, зондажей», — констатирует Сергей Салтыков.
Не все гладко
Хронической проблемой в сфере обследований, как, впрочем, и в других, является система госконтрактования, которая отнюдь не способствует качеству осуществления работ. «Наличие аттестатов лаборатории и большого количества приборов сегодня не является преимуществом перед конкурентами. Побеждают в конкурсе в основном компании, предложившие наименьшую стоимость. Сегодня практически никто не проводит квалификационный отбор. Редко включается в конкурсную документацию требование о наличии собственной лабораторной базы. Главный критерий — наименьшая цена, а лучше, чтобы обследование провели "за еду"», — говорит Сергей Пичугин.
Внимание: наследие!
Зоной особой ответственности является работа на объектах наследия (ОКН), отмечают специалисты. «Обследование любого здания требует деликатного подхода, а исторических зданий в особенности. И большое количество вскрытий и разрушений не только затягивает срок выполнения работ, влияет на дальнейшие качественные характеристики объекта и нежелательно для заказчика, но и может подпадать под уголовную ответственность (в случае работы с ОКН)», — говорит Сергей Салтыков.
По словам Сергея Пичугина, к требованиям по составу обследования и испытаниям материалов, прописанным в ГОСТ 31937-2011, при работе на ОКН добавляются также нормы ГОСТ 55567-2013 и задание территориального органа по охране памятников.
«К сожалению, получение разрешения на обследование и согласование программы — это длительный процесс. Причем непонятно вообще, зачем это нужно. Все эти задания пишутся под копирку. А за работу на ОКН без разрешения предусмотрены штрафы до 1 млн рублей за каждое нарушение. В Пскове мы отрыли два шурфа и получили 2 млн штрафа, хорошо еще что суд уменьшил платеж до 1 млн. А вся работа стоила 400 тысяч рублей. В Йошкар-Оле на аварийной стене Дома культуры сталинского периода (ОКН) мы сделали вскрытие штукатурки 100 на 100 мм на участке с трещиной и получили протокол о грубом нарушении Закона 73-ФЗ, поскольку производили вскрытие без разрешения», — отмечает эксперт.