ISOPAN: решения для зданий с почти нулевым энергопотреблением

Вот уже много лет, как словосочетание "устойчивое развитие" прочно вошло в лексикон строительного мира, означая строительство, отмеченное вниманием к нашей планете и уважением к будущим поколениям. 

В эту обширную сферу, включающую технологические инновации, новые методы строительства и экспериментальные материалы, входят и здания с почти нулевым потреблением (англ. Nearly Zero Energy Building, NZEB) — идеальное поле деятельности для экспериментов, разработки и испытания экологических проектов и продуктов.

В связи с этим компания ISOPAN в сотрудничестве с консалтинговой компанией TEP s.r.l. решила провести испытания двух основных своих продуктов:

• системы вентилируемых фасадов ADDWind;
• и кровельных теплоизоляционных сэндвич-панелей Isodeck PVSteel,

оценить их энергосберегающие характеристики на примере изучения конкретного проекта, а также проанализировать результаты в сравнении с параметрами, установленными нормативными требованиями.

Так что же это такое: здание с почти нулевым энергопотреблением?

Уже более десяти лет назад была разработана Европейская Директива по энергоэффективности зданий 2010/31 (EPBD), в соответствии с которой страны-участницы ЕС были обязаны обеспечить высокие энергетические стандарты вновь строящихся общественных зданий с 31 декабря 2018 года и всех новых зданий с 31 декабря 2020 года. 

Чтобы дать определение зданий с высокой энергоэффективностью, для эксплуатации которых значение потребляемой энергии «близко к нулевому», была разработана концепция зданий с почти нулевым энергопотреблением (NZEB) — зданий, для полного самообеспечения которых энергией остается сделать лишь один шаг.

Так как здания являются одним из основных источников выбросов в мире (достаточно вспомнить о выбросах котельных зимой и о воздействии кондиционеров летом), становится ясно, что этот вопрос имеет решающее значение для достижения нового экологически устойчивого мира, о котором так много говорят.

В Италии процесс внедрения вопросов энергосбережения и энергоэффективности начался в 2005 году с принятием Законодательного декрета №192, в который позже были внесены изменения, связанные с новыми общеевропейскими требованиями. 

Постановлением Правительства от 26/06/2015 были определены параметры и эталонные показатели для оценки энергоэффективности зданий с почти нулевым потреблением:

• Среднее значение полного общего коэффициента теплообмена H’T;
• Asol,est/Asup utile: эквивалентная летней площадь инсоляции на единицу полезной площади;
• EPH,nd: показатель энергозатрат для отопления;
• EPC,nd: показатель энергозатрат для кондиционирования;
• EPgl,tot: общий показатель энергозатрат;

Законодательный декрет 28/11 предусмотрел требование обязательного применения энергии из возобновляемых источников во вновь построенных зданиях и в зданиях после капитального ремонта.

Продукты ISOPAN для зданий с почти нулевым потреблением

Исследование, проведенное путем моделирования на существующем здании различных климатических зон, позволило провести детальную оценку характеристик продукции ISOPAN в контексте архитектурного проекта, который в рамках законодательных требований задает очень высокие стандарты качества и показателей строительных компонентов.

Конечная цель заключалась в оценке тепловых характеристик ограждающих конструкций здания без моделирования инженерных сетей.

Были проанализированы характеристики следующих продуктов компании ISOPAN:

• Система вентилируемых фасадов ADDWind;
• Кровельные теплоизоляционные сэндвич-панели Isodeck PVSteel.

Система ADDWind – это новая серия решений компании ISOPAN для устройства вентилируемых фасадов.

Теплоизоляционные функции системы выполняют полиуретановые или минераловатные панели, а эстетическую универсальность гарантируют облицовочные материалы, чей широкий размерный ряд, большой выбор цветовой гаммы и типов отделки позволяет разрабатывать каждый проект в соответствии с потребностями и предпочтениями заказчика, обеспечивая при этом высокую долговечность и механическую прочность системы. Технология сухого крепления обеспечивает скорость и быстроту монтажа. 

Запатентованный продукт компании Isopan панель Isodeck PVSteel разработана для устройства плоской кровли. Панели состоят из пенополиуретанового или минераловатного сердечника и двух металлических облицовок, защищающих изоляционный материал. На внешнюю облицовку в заводских условиях нанесена тонкая синтетическая пленка (из ПВХ или термопластичных полиолефинов TPO), гарантирующая гидроизоляцию и стойкость к воздействию ультрафиолетовых лучей.

Благодаря своим особым составам применяемые синтетические мембраны могут гарантировать более высокие коэффициенты отражения солнечной энергии (SRI), что позволяет значительно сократить нагрев кровли и эффект городского «острова тепла».

Методология моделирования

Моделирование проектного здания осуществлялось исходя из следующих предпосылок:

• В качестве предельных значений теплопередачи были взяты значения, установленные для непрозрачных вертикальных ограждающих конструкций, кровли, перекрытий и остекления эталонного здания;
• Из шести климатических зон, на которые разделена Италия, были рассмотрены зона C (Неаполь), D (Рим) и E (Верона);
• параметр Asol,est/Asup utile в расчет не принимался, так как он относится к светопрозрачным ограждающим конструкциям, была произведена оценка таких параметров ограждающих конструкций, как EPH,nd и EPC,nd;
• к параметру H’T и к значениям теплопередачи панелей ISOPAN был применен ухудшающий коэффициент для учета влияния мостиков холода;
• если конструкции отделяют отапливаемое пространство от некондиционированной среды, то в соответствии со стандартом UNI TS 11300-1 теплопередача принимается равной отношению указанной в таблице величины, деленной на поправочный коэффициент теплообмена между кондиционированной и некондиционированной средами;
• если конструкции находятся в контакте с грунтовым основанием здания, то значения в соответствующих таблицах необходимо сравнить с эквивалентными значениями теплопередачи, рассчитанными в соответствии со стандартом UNI EN ISO 13370.

Для оценки энергии, необходимой для кондиционирования воздуха в летний и зимний период, при помощи профессиональной программы для анализа энергетических потребностей LETO было выполнено шесть вариантов моделирования путем комбинирования трех климатических зон с панелями различной толщины, выполненными из различных материалов.

Анализ результатов

По окончании моделирования были получены следующие данные программы:

• EPH,nd: показатель энергозатрат для отопления;
• EPC,nd: показатель энергозатрат для кондиционирования;

Эти данные были разделены в зависимости от климатической зоны и материала, после чего было выполнено их сравнение с показателями эталонного здания.

Во всех шести вариантах моделирования, как по потребностям энергии для отопления, так и по кондиционированию, значения, полученные при помощи программного обеспечения, оказались ниже значений эталонного здания.

Следовательно, здание, выполненное с применением решений, предложенных компанией Isopan, можно считать высоко энергоэффективным и классифицировать его как здание с почти нулевым энергопотреблением (NZEB), поскольку оно требует меньше энергозатрат, чем идеальное здание, смоделированное в качестве эталонного в соответствии с нормативными требованиями.

Вы можете ознакомиться с полным текстом отчета (на итальянском языке), подготовленного компанией Isopan в сотрудничестве с компанией TEP по зданиям с почти нулевым энергопотреблением, реализованным с применением панелей ADDwind.