Вимоги до світлопрозорих конструкцій в пасивних будинках

Переважна більшість українців розглядають вікна для пасивних будинків виключно щодо економії грошових витрат на опалення взимку та кондиціювання влітку. Загалом це одне із завдань, яке досягається, хоча пріоритетом сертифікування на відповідність вимогам пасивного будинку та конструктивних елементів огороджувальної оболонки є формування максимально комфортного для людей мікроклімату в приміщенні.

Довідка: Пасивні будинки з річним споживанням первинної енергії не більше 15 кВт*год/м2 є ключовим етапом переходу від енергозберігаючих будинків KfW 60, KfW 40, 3-Liter-Haus (споживання первинної енергії не більше 60, 40 та кВт*год/м2 на рік) до енергоефективних будинків нульової енергії та «Енергія+».

Для цього німецький науково-дослідний Інститут пасивного будинку (Passivhaus Institut), що визначає базові характеристики теплотехнічних властивостей конструктивних елементів оболонки будинку спільно з Informations-Gemeinschaft Passivhaus Deutschland, Passivhaus Dienstleistung GmbH та міжнародною асоціацією iPHA (Internationale Pass) посилив вимоги німецьких та міжнародних технічних регламентів, які встановили норми асиметрії температури у приміщенні, вертикального температурного градієнта, швидкості циркуляції повітря тощо. всіх параметрів, які сьогодні об’єднані в одному коефіцієнті комфорту ∆ϑ Komf.

Норматив DIN 1946 частина 2 регламентує вертикальний градієнт температури у приміщенні не більше 8 градусів, але для пасивних будинків Passivhaus Institut визначає різницю між температурами у зоні підлоги та стелі не більше 4 градусів. DIN EN ISO 7730 встановлює вимоги до асиметрії температур (температурної шаруватості повітря) у сфері переважного перебування людини в момент неспання (від 0.1 м від рівня підлоги до 1.1 м – голова людини у положенні сидячи) на рівні 3 градусів, але Passivhaus Institut використовує під час сертифікації норму різниці температури на відстанях від 0.1 м до 1.1 м над рівнем підлоги не більше 1.5 – 2 градусів Цельсія.

Вимоги до світлопрозорих конструкцій у пасивних будинках

З 2013 року науково-дослідний Інститут пасивного будинку встановив більш жорсткі вимоги до світлопрозорих конструкцій в оболонці будинку (фронтальних, мансардних (похилих) вікон, горизонтальних конструкцій (світлових люків, зенітних ліхтарів), фасадного скління). Для всіх світлопрозорих конструкцій, що проходять сертифікацію на відповідність вимог енергозбереження пасивних будинків, тепер будуть проводитись випробування та виконуватись теплотехнічні розрахунки залежно від кліматичної зони експлуатації. На даний момент визначено сім кліматичних зон по всій планеті, що відрізняються середніми температурами холодного періоду року та середньою вологістю атмосферного повітря. Для полегшення ідентифікації вікон які підходят до тої чи іншої кліматичної зони при виборі сертифікатів були введені відповідні піктограми.

Рис. 1. Сім кліматичних зон та відповідні піктограми, що відповідають кожній кліматичній зоні

За оцінкою Passivhaus Institut, більшість України, у тому числі й Київ, знаходиться в холодній кліматичній зоні, для якої в пасивні будинки повинні інтегруватися вікна (при вертикальному розташуванні) з коефіцієнтом теплопередачі вікна Uw не більше 0.6 Вт/(м2*К) (приведений опір теплопередачі Ro не менше 1.67 град. більше 0.65 Вт/(м2*К) коефіцієнтом теплопередачі склопакета Ug не більше 0.55 Вт/(м2*К) (приведений опір теплопередачі Ro не менше 1.82 град*м2/Вт), коефіцієнтом теплопередачі встановленої конструкції Uw, eingebaut не більше 0.65 Вт/(м2*К) (приведений опір теплопередачі Ro не менше 1.54 град*м2/Вт) та температурним фактором fRsi не менше 0.75.

Для помірно-холодної кліматичної зони до якої віднесено Крим, необхідні показники відповідно Uw ≤ 0.8 Вт/(м2*К) (приведений опір теплопередачі Rо ≥ 1.25 м2*град/Вт), коефіцієнт теплопередачі склопакету Ug не більше 0.75 Вт/(м2* К) (приведений опір теплопередачі Ro не менше 1.33 град*м2/Вт), коефіцієнтом теплопередачі змонтованого вікна Uw eingebaut ≤ 0.85 Вт/(м2*К) (приведений опір теплопередачі Rо ≥ 1.18 м2*град/Вт) та температурним фактором менше 0.70.

Рис. 2. Вимоги науково-дослідного Інституту пасивного будинку до світлопрозорих конструкцій залежно від кліматичної зони

Механізм сертифікації профільних систем для використання у пасивних будинках.

Для сертифікації вікон з визначеною профільною системою, конструкція розміром 1.23 м х 1.48 м збираються з використанням енергозберігаючих склопакетів з коефіцієнтом теплопередачі не більше Ug ≤ 0.7 Вт/(м2*К) (для помірно-холодної кліматичної зони), а випробування проводяться в різних типах стінових конструкцій, що дозволяє визначити оптимальне положення вікна у стіновому отворі. Такі жорсткі сертифікаційні випробування пройшла профільна система VEKA Softline 82 MD PSR, що продемонструвала коефіцієнт теплопередачі профілю Uf ≤ 0.85 Вт/(м2*К) та коефіцієнт теплопередачі вікна Uw = 0.8 ≤ 0.8 Вт/(м2*К), а Uw eing , (встановлене вікно) залежно від типу стіни від 0,83-0,85 Вт/(м2*К).

Рис. 3. Сертифікована для пасивних будинків в помірно холодній кліматичній зоні профільна система VEKA Softline 82 MD PSR

Окремо слід зазначити, що німецький науково-дослідний Інститут пасивного будинку (Passivhaus Institut) регламентував не лише норми коефіцієнтів теплопередачі вікна Uw, профільної системи Uf, склопакета Ug, але і наступні показники:

• лінійних мостів трансмісії теплової енергії Psi-Werte та Ѱ-Wertes;
• температурного фактора fRsi периметра примикання склопакета до профілю та профілю рами до стінового отвору;
• температурного фактора монтажного шва Ѱeinbau;
• коефіцієнт пропускання сонячної енергії g;
• коефіцієнта накопичення сонячної енергії S (Вт/(м2*К*%) (DIN-V 4108-6),
• еквівалентного коефіцієнта теплопередачі світлопрозорого заповнення Ueq (Ueq = Ug – g*Szone);
• коефіцієнт теплопередачі встановленої конструкції Uw, eingbeaut залежно від класу енергоефективності віконної конструкції та кліматичної зони експлуатації об’єкта.

На закінчення хотілося б сказати, що на сьогоднішній день у базі даних компонентів для пасивного дама в розділі вікна з ПВХ відсутні сертифіковані вироби для холодної кліматичної зони. У той же час це не свідчить про те, що побудувати пасивний будинок на території України неможливо, оскільки вимоги до готового пасивного будинку можуть бути досягнуті за рахунок сукупності характеристик його компонентів.