Відповідно до Європейської директиви 2010/31/EU, з 1 січня 2021 року всі нові будівлі повинні мати практично нульове споживання енергії для опалення. Новий енергетичний стандарт повинен бути досягнутий за рахунок зниження енергоспоживання і максимально можливого використання поновлюваних джерел.

З цією метою поступово посилюються технічні вимоги, яким повинні відповідати світлопрозорі огороджувальні конструкції.

Зростаючі вимоги викликають неоднозначну реакцію гравців ринку СПК, оскільки місцями суперечливі, ведуть до подорожчання продукції і можуть лягти важким тягарем на інвесторів. Також сумнівна результативність таких рішень. Чи окупаються дуже високі вимоги до енергоефективності вікон, - розглянемо на досвіді польського ринку.

Благі наміри ЄС

Будівельний сектор має вирішальне значення для досягнення цілей ЄС в області енергетики і навколишнього середовища. У той же час більш якісні і енергоефективні будівлі покращують якість життя громадян, приносячи додаткові вигоди економіці і суспільству.

Для підвищення енергоефективності будівель ЄС створив законодавчу базу, яка включає Директиву про енергоефективність будівель 2010/31 / EU (EPBD) і Директиву про енергоефективність 2012/27 / EU. В обидві директиви були внесені поправки в рамках пакету «Чиста енергія для всіх європейців» в 2018 і 2019 роках.

У жовтні 2020 Комісія представила свою стратегію хвилі поновлення в рамках Європейського зеленого курсу. Стратегія містить план дій з конкретними регулюючими органами, фінансуванням і стимулюючими заходами для прискорення реновації будівель.

Його мета - як мінімум подвоїти щорічні темпи енергетичного поновлення будівель до 2030 року і сприяти глибокої модернізації існуючого житлового фонду.

• На будівлі припадає приблизно 40% споживання енергії в ЄС та 36% викидів парникових газів. Таким чином, будівлі є найбільшим споживачем енергії в Європі.

• В даний час близько 35% будівель в ЄС старше 50 років, і майже 75% об'єктів є неефективними з точки зору енергоспоживання. При цьому щорічно оновлюється тільки близько 1% житлового фонду.

• Реконструкція існуючих будівель може привести до значної економії енергії, оскільки вона може зменшити загальне споживання на 5-6% і знизити викиди CO2 приблизно на 5%.

• Інвестиції в енергоефективність стимулюють економіку, особливо будівельну галузь, яка генерує близько 9% ВВП Європи та безпосередньо забезпечує 18 мільйонів робочих місць. Зокрема, малі та серенді підприєства отримують вигоду від зростання ринку реновації, оскільки він вносить більше 70% доданої вартості в будівельному секторі ЄС.

На підставі директив країни ЄС повинні розробити надійні довгострокові стратегії реновації, націлені на декарбонізація національного фонду будівель до 2050 року з орієнтовними віхами на 2030, 2040 і 2050 роки.

Стратегії мають сприяти досягненню цільових показників енергоефективності в національних енергетичних та кліматичних планах (NECP). Країни Євросоюзу повинні встановити оптимальні принципи розуміння витрат мінімальні вимоги до енергоефективності для новобудов, для існуючих будівель, що піддаються капітальному ремонту, а також для заміни або модернізації будівельних елементів, включаючи вікна.

Всі нові житлові об'єкти повинні бути з майже нульовим споживанням енергії (NZEB) з 31 грудня 2020 року, а громадські - з 2018 року.

Таким чином, з 1 січня 2021 року в Польщі вступили в силу більш суворі правила, що регулюють енергоефективність будівель. Законопроект пропонує посилення коефіцієнтів теплоізоляції стін, вікон, дахів, а також показників загальної потреби будівлі в невідновлювальної первинної енергії. Яким вимогам повинні відповідати «теплі» вікна з новим технічним умовам (ТУ-2 021) і як зміниться їх комплектація?

Теплоізоляція вікон відповідно до ТУ-2021

Нові правила вимагають, щоб вікна мали дуже високу теплоізоляцію. Тому важливий якомога нижчий коефіцієнт теплопередачі, максимально допустимий рівень якого варіюється в залежності від кліматичної зони. Коефіцієнт теплопередачі для вікон Uw може бути визначений на основі відповідних вимірювань і випробувань або розрахунком, застосовуючи формулу, наведену в стандарті EN ISO 10077-1, де:

Фото: winkhaus.pl. Формула расчёта Uw

Ug - коефіцієнт теплопередачі скління

Uf - коефіцієнт теплопередачі рами

Ψg - лінійний коефіцієнт теплопровідності за рахунок комбінованого впливу скління, дистанційної рамки і рами

lg - довжина лінійного термомоста на стику склопакета з рамою

Ag - площа поверхні скла

Af - площа рами

A - загальна площа вікна (Ag + Af).

Коефіцієнт Uw показує, скільки тепла проходить через квадратний метр вікна при різниці температур всередині приміщення і навколишнього середовища в 1 Кельвін. Коефіцієнт теплопередачі вимірюється Вт / (м2 ∙ К). Чим нижче значення Uw, тим краще теплоізоляція даного вікна.

Відповідно до ТУ-2021 у польському кліматі для фасадних вікон коефіцієнт теплопередачі не повинен перевищувати 0,9 Вт / (м2 ∙ К). У той же час для мансардних вікон допустимо коефіцієнт на 0,2 вище, тобто не більше 1,1 Вт / (м2 ∙ K).

Це пов'язано з тим, що склопакет, нахилений від вертикалі, має більш низьку теплоізоляцію, ніж розташований вертикально. Наприклад, при нахилі склопакета під кутом 45 ° значення його коефіцієнта теплопередачі збільшується майже на 40%. Це пов'язано з більшою інтенсивністю теплообміну в зазорі між склом, коли тепловий потік спрямований вгору.

Вимоги до склопакетів.

Найбільший вплив на величину коефіцієнта теплопередачі вікна (Uw) надає теплоізоляція скління (через більшу площі в віконному блоці). На ринку представлений широкий вибір склопакетів з різними значеннями коефіцієнту теплопередачі (Ug).

Найбільш часто використовувані двокамерні склопакети характеризуються коефіцієнтом 0,5 або 0,6 Вт / (м2 ∙ К). Також існують чотирьохшарові (трикамерні) склопакети, заповнені криптоном з коефіцієнтом теплопередачі до 0,3 Вт / (м2 ∙ K), тобто на рівні, аналогічному теплоізоляції сучасних стін. Однак це занадто масивне скління, що вимагає більш міцної конструкції віконної рами. Для того щоб вікна мали теплоізоляцію на рівні Uw ≤ 0,9, стандартом є двокамерний склопакет, заповнений аргоном. Найкраща теплоізоляція досягається за рахунок використання скла з низькоемісійним покриттями і заповнення міжскляного простору аргоном або криптоном.

Вимоги до профільних систем.

Віконні рами виготовляються з дерев'яних, пластикових або алюмінієвих профілів з термічними роздільниками. Щоб отримати кращу теплоізоляцію і через необхідність використовувати більш товсте скління, енергозберігаючі вікна, що відповідають вимогам ТУ-2021, повинні включати ширші рами. Незалежно від типу матеріалу і системи, в якій виготовлені рами, кращі з них мають коефіцієнт теплопередачі нижче 1 Вт / (м2 ∙ К).

Профілі можуть бути більш теплими, але оскільки вони не впливають істотно на коефіцієнт теплопередачі всього вікна, їх теплові параметри не такі суворі, як у відношенні скляного заповнення. У вікнах з коефіцієнтом Uw не більше 0,9 Вт / (м2.К) профілі можуть мати Uf навіть більше 1. У вікнах, які набагато тепліше, ніж ті, які стануть обов'язковими з 2021 року зустрічаються рами з Uf навіть на рівні 0,8 Вт / (м2 ∙ К).

Зросте попит на скло селективного дії і теплі дистанційні рамки

Нові технічні умови закономірно вплинуть на зміни конструкцій вікон. Збільшення кількості скла і використання покриттів означає, що разом з поліпшенням теплоізоляції зменшується прозорість скління. Як наслідок, погіршиться пропускання енергії сонячного випромінювання (і, отже, більш низький приплив тепла), і видимого світла (що перешкоджає природного освітлення приміщень).

Фото: SWISSPACER. Энергоэффективный стеклопакет с тёплой дистанционной рамкой

Тому при проектуванні віконних блоків не варто скидати з рахунків значення двох факторів. Коефіцієнт Lt, який означає, скільки сонячного світла буде проходити через вікно, і сонячний фактор g, який вказує, скільки тепла від сонячної енергії потрапить всередину.

У вікнах, що відповідають вимогам ТУ-2021, Lt зазвичай становить 70-75%, а g - близько 55%. Щоб узгодити теплоізоляцію склопакета з сонячним чинником і коефіцієнтом світлопропускання, виробники пропонують нові типи скла зі значно поліпшеною прозорістю і передачею кольору, наприклад, без вмісту заліза.

Відповідно, на європейському ринку все більше буде використовуватися скло з високими селективними властивостями. Двокамерні склопакети з низькоемісійним покриттям, які практично не випускають теплове випромінювання з приміщення і в той же час лише трохи зменшують кількість видимого світла і сонячного випромінювання, що потрапляє всередину приміщення, можуть досягати коефіцієнта Ug = 0,5 або 0,6 Вт / (м2 ∙ К).

Також, на думку аналітиків, зросте попит на більш теплі дистанційні рамки. Раніше були поширені алюмінієві рамки, що погіршувало теплоізоляцію скління в крайовій зоні. Поступово почали з'являтися неметалеві аналоги.

У енергоефективних вікнах з найвищими показниками склопакети мають рамки з пластика або неіржавіючої сталі в поєднанні з пластиком, оскільки вони набагато гірше проводять тепло. Це також знижує ризик конденсації водяної пари на внутрішній поверхні склопакета.

Як стверджують польські експерти, комбіноване використання доступних технічних рішень - рам і скління - дозволяє виконати вимоги, які будуть застосовуватися з 2021 році. У найкращих поєднаннях можна отримати фасадні і мансардні вікна зі значеннями коефіцієнта теплопередачі U приблизно до 0,6 Вт / (м2.К), що значно нижче вимог ТУ-2021.

Занадто високі вимоги ведуть до значного подорожчання світлопрозорих конструкцій.

Нові параметри, які повинні застосовуватися до світлопрозорих конструкцій з 2021 року є одними з найжорсткіших у ЄС, тому на польському ринку думки щодо нових норм розділилися. Порівняльний аналіз граничних значень коефіцієнтів теплопередачі U, прийнятих в різних країнах ЄС, показує, що поточні мінімальні вимоги до теплоізоляції огороджувальних конструкцій для Польщі набагато суворіше, ніж в Німеччині, Австрії або Чехії (країнах зі схожим кліматом), і аналогічні нормативам для Данії або Норвегії .

Фото: izolacje.com.pl. Сравнение предельных значений коэффициентов теплопередачи в разных странах ЕС

На думку більшості місцевих експертів, зміни технічних вимог будуть пов'язані з ростом цін на будматеріали, а значить, і з подорожчанням будівництва. Крім того, ситуацію ускладнює тривала пандемія коронавируса, яка безпосередньо впливає на виробничу сферу і купівельну спроможність споживачів.

До цього моменту ідея поступового посилення вимог дозволяла заздалегідь підготуватися до нових умов. Вимоги 2021 року виявляться надзвичайно затратними, з непропорційно малим ефектом у вигляді зниження енергоспоживання.

Тому в кінці 2020 року багато галузеві асоціації виступили з проханням призупинити посилення параметрів по теплоізоляції будівельних матеріалів. На їхню думку, недоцільність введення нових вимог особливо стосується вікон і дверей, вплив яких на підвищення енергоефективності будівлі вже не настільки суттєвим, як в попередні роки.

Як показали дослідження польського агентства з енергозбереження, їх заміна дозволить знизити енергоспоживання тільки приблизно на 6%, що економічно і раціонально не виправдано з точки зору витрат, які в кінцевому підсумку доведеться нести замовнику.

У технологічному плані виробники СПК можуть досягти параметрів, зазначених у регламенті, але це пов'язано зі збільшенням витрат на виготовлення цієї продукції. За оцінками, адаптація вікон до вимог, що містяться в технічних умовах на 2021 рік, збільшить їх ціну приблизно на 30-35%, а окупність додаткових інвестицій в разі вертикальних вікон складе близько 30 років, і навіть більш 100 років в разі мансардних вікон. Це говорить про те, що ремонт або заміна віконного блоку потрібен раніше, перш ніж окупляться ці додаткові капіталовкладення в його енергоефективність.

Тому експерти вважають, що важливіше розрахувати, як інвестору отримати максимальне енергозбереження на кожні вкладені 100 євро в проект, не прив'язуючись до суворим вимогам і параметрам по конкретної технології.

Фінансово непідйомні вимоги можуть перетворитися на фікцію

Граничні значення дуже вимогливі і тому дорогі. Для багатьох фахівців зразковим рішенням є вікна, що відповідають вимогам для пасивних будинків з Uw <0,8 Вт / (м2 • К). Наведені теоретиками аргументи вказують на позитивний енергетичний баланс такого рішення, що означало б, що будівлі з прозорих конструкцій з такими параметрами теплоізоляції не потрібне опалення, що явно не відповідає дійсності.

Таким чином, використання фасадних і мансардних вікон з найвищими енергозберігаючими характеристиками виявляється неекономічним.

Занадто високі нормативи можуть перетворитися на фікцію.

Інвестори, які не потягнуть фінансово надмірно дорогі рішення, закладені в проект, на свій страх і ризик будуть вносити зміни, які негативно вплинуть на енергоефективність будівель, таким чином, сприяючи забрудненню навколишнього середовища і утворенню шкідливого для здоров'я смогу.

Фото: izolacje.com.pl. Экономическая эффективность фасадных окон с разными коэффициентами Uw

Звільнення від обов'язку надавати сертифікати енергоефективності для односімейних будинків сприяє будівництву будівель, які, через відносно високу вартість, будуть відповідати вимогам законодавства тільки на папері. Свідомий обхід закону через несприятливі економічних наслідків для інвесторів буде формувати в суспільстві дуже погану звичку.

Ціни на енергоносії зростають не так швидко, як передбачалося при розробці законодавчих вимог в 2012 році, а вартість енергозберігаючих рішень обійдеться не так дешево, як очікувалося.

Правила, потребують оновлення та адаптації до поточної ситуації і технологічних можливостей виробництва будівельних виробів (наприклад, панелі FV, вентиляція з регульованою вологістю, системи управління енергоспоживанням). Отже, необхідно ще раз запитати себе, які параметри вікон вважаються оптимальними з урахуванням життєвого циклу конструкцій, купівельної спроможності і кредитоспроможності суспільства.

А чи не простіше зосередитися на поновлюваних джерелах енергії?

Всі виробники погоджуються з необхідністю створення ще більш дружніх до природи і людини будівель для досягнення максимальної екологічної та економічної ефективності. Однак правові норми повинні забезпечувати користь для навколишнього середовища з урахуванням купівельної спроможності споживачів, щоб не обмежувати доступність екологічних рішень через занадто високі витрати.

Фото: izolacje.com.pl. Экономическая эффективность мансардных окон

Основний принцип не в тому, щоб посилювати параметри вікон, а в тому, щоб дозволити в будівельних нормах і правилах свободу вибору способу скління, яким архітектор, проектувальник і інвестор забезпечуватимуть максимально збалансоване загальне споживання енергії.

На остаточний енергетичний баланс будівлі впливає розташування об'єкта або можливість використання більш ефективних, фінансово оптимізованих рішень, таких як фотоелектричні панелі або системи управління енергоспоживанням, які, крім економії енергії, будуть мінімізувати негативний вплив на природне середовище.

Правильний підхід в законотворчості відкриє ряд можливостей для просування інноваційних рішень з використанням відновлюваних джерел енергії, створюючи простір для їх розробки і, таким чином, - збільшуючи їх доступність.

У зв'язку з тим, що нові вимоги викликали багато спірних питань, галузева коаліція на чолі з Польською асоціацією вікон і дверей POiD, розробила безліч постулатів, спрямованих на те, щоб зробити правила більш реалістичними з урахуванням інтересів виробників і споживачів.

Інтенсивні зусилля коаліції переконали авторів законопроекту, що призвело до його доповнення.

Сподіваємося, що представлений вище досвід Польщі допоможе віконному ринку України уникнути необоротних помилок і невиправданих інвестицій.

Джерело: POiD, tybet.ru, ЕК, польська галузева прес.