Transstroyservice.ru

ТрансСтройСервис
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Сопротивление теплоотдачи стеклопакета

Сопротивление теплопередаче окон. Самостоятельный расчет.

Окна должны быть теплыми – это, основной критерий при выборе новых окон.

Практически все рекламные компании посвященные окнам, описывают преимущества материалов, из которых выполнены рамы (дерево, пластик, алюминий), различные виды оконных профилей имеющих от трех до восьми камер обладающих отличными теплоизоляционными свойствами.

Но окно состоит не только из рамы, основная площадь окна приходится на остекленную поверхность, выполненную из различных видов стекол либо стеклопакетов, при этом обладающим совершено другим сопротивлением теплопередаче. Давайте рассмотрим, как самостоятельно определить общее сопротивление теплопередаче всего окна Rопр окна.

Напомним, что сопротивление теплопередаче, является основным параметром, определяющим теплоизоляционные свойство материала и показывает способность материала, площадью один квадратный метр, препятствовать потерям тепла. Чем выше Rопр, тем материал имеет лучшую теплоизоляцию.

Окно является неоднородной конструкцией, в состав которого входят материалы с разным Rопр. Для определения общего сопротивления теплопередачи всего окна Rопр окна необходимо знать Rопр и площадь каждой однородной зоны.

В качестве примера возьмем одностворчатое окно шириной W=1400 мм., высотой H=1000 мм., выполненного с трехкамерного профиля VEKO EUROLINE, имеющего общую ширину рама-створка Wр=113 мм. и сопротивление теплопередаче R опр=0,64 м2С/Вт, с использованием однокамерного стеклопакета с воздушным заполнением, листовыми стеклами толщиной 4 мм., толщиной камеры 16 мм., 4М1-16-4М1 имеющего сопротивление теплопередаче Rопр=0,32м2С/Вт.

Подробней с характеристиками стеклопакетов можно познакомиться в нашей статье Стеклопакеты.

Приведенное сопротивление теплопередаче неоднородной ограждающей конструкции можно вычислить по формуле.

Т. е. для расчета приведенного сопротивления теплопередаче всего окна Rопр окна мы должны знать сопротивление каждой однородной зоны и вычислить площади всех однородных зон.

В нашем случае мы имеем две однородные зоны:

1. Зона рама-створка

2. Зона стеклопакета.

1. Рассчитаем площадь рама-створка.

2. Рассчитаем площадь стеклопакета.

Используя значенияF1, F2, Ro1, Ro2 вычисляем Rопр окна

Rопр окна = (F1 + F2) / (F1 / Ro1 + F2 / Ro2)

Rопр окна=(0,491324 +0,908676)/(0,491324/0,64+0,908676/0,32)=0,3881?0,39 м2С/Вт

Таким образом, не смотря на то, что профиль VEKO EUROLINE имеет Rопр=0,64 м2С/Вт, общее сопротивление теплопередаче всего окна получилось значительно ниже

R опр окна=0,39 м2С/Вт

Для второго примера возьмем самый теплый профиль VEKASOFTLINE 82 имеющий Rопр=1,06 м2С/Вт, и общую ширину рама-створка Wр=124 мм но при этом применив тот, же стеклопакет 4М1-16-4М1 имеющего сопротивление теплопередаче Rопр=0,32м2С/Вт.

F1=1,4 x0,124+1,4×0,124+(1-0,124*2)*0,124+(1-0,124*2)*0,124=0,503487 м2

R опр окна=(0,503487 +0,866304)/(0,503487 /1,06 +0,866304 /0,32)=0,436?0,44 м2С/Вт

Для третьего примера применим тот же, теплый профиль VEKASOFTLINE 82 имеющий Rопр=1,06 м2С/Вт, и общую ширину рама-створка Wр=124 мм применив двухкамерный стеклопакет с заполнением аргоном и одним энергосберегающим стеклом с мягким покрытием 4М1-Ar16-4М1-Ar16-И4 имеющего сопротивление теплопередаче Rопр=0,8м2С/Вт.

F1=1,4 x0,124+1,4×0,124+(1-0,124*2)*0,124+(1-0,124*2)*0,124=0,503487 м2

R опр окна=(0,503487+ 0,866304)/(0,503487 /1,06 +0,866304 /0,8)=0,8825?0,88 м2С/Вт

На основании проведенных расчетов, можно сделать однозначный вывод —

Теплосберегающие свойства окон в большей степени зависят от тепловых свойств применяемого стеклопакета.

Методика расчета достаточно проста, при необходимости Вы можете самостоятельно определить площади однородных зон для ваших конкретных условий. Теплотехнические свойства материалов и оконных профилей рамы, а так же стеклопакетов, вы можете найти в соответствующих разделах нашего сайта либо на сайтах предприятий производителей.

Расчет общего сопротивления теплопередаче всего окна можно выполнить на специальных калькуляторах, перейдя по следующим ссылкам:

▼ Пластиковая дистанционная рамка «теплый край»

Новейшей разработкой в области улучшения теплоизоляции остекления фасадов является дистанционная рамка «теплый край». Вместо алюминиевой или стальной дистанционной рамки используется пластиковая дистанция (которая может армироваться металлом). Теплопроводность пластмассы намного меньше, чем у стали или алюминия, поэтому пластиковая дистанционная рамка уменьшает потери тепла в краевой зоне стеклопакета.

Использование дистанционной рамки “теплый край» практически не изменяет показатель Ug стеклопакета (согласно EN 673, этот показатель измеряется в центре стеклопакета), но влияет на показатель Uw, характеризующий теплопотери окна в целом (стекло + дистанционная рамка + рама оконного блока).

Сопротивление теплопередаче окон

Современное окно (на базе пластикового, алюминиевого и даже деревянного профиля) представляет собой высокотехнологичный конструктор, состоящий из элементов с различными тепловыми свойствами.

Полное сопротивление оконного блока получается суммированием термических сопротивлений его однородных компонент:

  • светопрозрачного заполнения (силикатного, витражного, акрилового стекол, светопропускающих пленок и т.п.);
  • обрамляющих элементов — профилей из различных материалов (дерева, алюминия, стали, пластика ПВХ);
  • металлических и пластмассовых элементов крепежа.
Читать еще:  Что значит однокамерный стеклопакет

Показатель теплопередачи стеклопакета

Поскольку на световые проемы приходится примерно 70% от всей площади профиля, они оказывают максимальное влияние на показатели энергоэффективности. Выбирая подходящие оконные конструкции, особый акцент всегда делается на сопротивлении теплопередаче стеклопакетов, ведь именно благодаря данному показателю покупатель примерно понимает, насколько сильно из помещения будет утекать тепло. Так, например, в случае сбора створок и рам из энергоэффективных профильных систем из 6 камер, но установки в световых проемах базовых однокамерных стеклопакетов минимальной толщины, через оконные конструкции в помещение будут попадать холодные воздушные потоки.

Для снижения коэффициента теплопередачи стеклопакета нет смысла в постоянном увеличении его толщины. Не стоит забывать и об ограничениях в количестве камер. Чтобы нивелировать утечки тепла, инженеры разработали технологии, направленные на значительное улучшение энергоэффективности стеклопакетов:

Коэффициент сопротивления и конструктивные особенности

Сопротивление передаче тепла зависит от материалов, из которых изготовлена конструкция. Окно состоит из двух основных элементов – переплета и стеклопакета. Точные расчеты теплотехников для светопропускающей конструкции учитывают характеристики этих материалов и соотношение их площадей. Не сложно догадаться, что влияние стеклопакетов на теплотехнические характеристики значительно больше. Площадь створок, импостов, рам в зависимости от типа окна достигает 20-30%, все остальное – светопропускающий материал.

Расчетный коэффициент для двухкамерного стеклопакета равен 0,44, для деревянной рамы – 0,7. Чтобы изменить теплотехнические характеристики, нужно улучшать параметры светопропускающей конструкции. Рекомендуется использовать энергосберегающие конструкции. Однокамерный стеклопакет этого типа имеет коэффициент 0,58, а двухкамерный – 0,72. Эти показатели зафиксированы в нормативных документах, производители окон могут, как занизить, так и увеличить эти параметры.

От чего зависят тепловые потери в доме

Снижение температуры в помещениях провоцируют разные причины. Утечки тепла в большей или меньшей степени происходят через стены, потолок, пол. Это непрерывный и неизбежный процесс. Однако больше всего тепла теряется через оконные проемы. Если в холодный день приложить руку к обычному тонкому стеклопакету, можно почувствовать холод. Чем ниже температура стекла, тем выше теплопроводность пластиковых окон и интенсивнее процесс энергообмена между улицей и внутренними помещениями. В среднем через проемы теряется до 44% выработанного тепла.


Именно поэтому огромное значение имеют виды комплектующих для сборки оконных и дверных блоков. От них зависит класс сопротивления теплопередаче окон, напрямую влияющий на потери энергии. Поддерживать температуру в комнатах в диапазоне 20-24°C будет значительно проще и дешевле, если правильно выбрать профили, фурнитуру и стеклопакеты. Упрощают задачу строительные нормативы. С 2003 года в процессе составления проектов и при возведении жилых объектов требуется придерживаться положений из СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий». Эти положения дополнены законом № 261-ФЗ, который ужесточил требования к энергосбережению блоков из профильных систем.

Климатические условия

На выбор профилей и стеклопакетов также прямо влияют погодные условия. Сопротивление теплопередаче окон ПВХ, которое на юге позволяет поддерживать в комнатах температуру 20-24°C, не подходит для северных регионов. Для эксплуатации в этих климатических зонах потребуются другие конструкции. Если в центральных или западных регионах установить «южные окна», при морозе -20-25 °C температура во внутренних помещениях может опуститься до 15-16 °C. Значит, для этих зон нужны модели с улучшенными теплотехническими характеристиками.

Также имеет значение среднегодовая скорость ветра в регионах. Этот фактор не всегда учитывают, что прогнозируемо приводит к проблемам. Ведь в районах с одинаковой средней температурой зимой теплопотери окажутся выше там, где больше скорость ветра. Воздушные потоки со стороны улицы быстрее снижают температуру стеклопакетов. Вследствие этого в помещениях возрастают потери тепла.

Согласно СП 50.13330.2012 для каждого региона России определен свой коэффициент теплопроводности окон. Эти требования основаны на результатах испытаний, проведенных в реальных и лабораторных условиях. Причем коэффициенты в разных районах российских регионов могут отличаться. Это объясняет большая площадь областей и республик РФ. В таблице приведены средние значения коэффициентов теплопередачи окон, на которые рекомендуется ориентироваться при выборе профильных систем и моделей стеклопакетов.

Читать еще:  Оконные блоки из ПВХ профилей технические характеристики

Допустимая энергоэффективность окна (м²×°C/Вт)

В таблице выборочно взяты регионы с мягкими, умеренными и суровыми зимами. Эта информация поможет правильно выполнить расчеты и свести к минимуму возможные теплопотери.

Теплопроводность стеклопакета: как она рассчитывается?

Это первый шаг к пониманию того, как именно выбираются пластиковые окна с точки зрения их теплоизоляционной функции.

И начать стоит с коэффициента теплопроводности (q), который показывает, сколько тепла в Вт пройдёт через 1 м2 оконной конструкции при разнице температуры в окружающих средах, составляющей 1° по шкале Кельвина. Измеряется в Вт/м2.

В свою очередь коэффициент сопротивления теплопередаче измеряется в м2*°С/Вт и рассчитывается по формуле:

R=д/q, где числитель д – это разница между температурой внутри и снаружи.

Зная R, можно посчитать уже непосредственно, сколько тепла теряется через стеклопакет. Подсчет ведётся по формуле:

Q стеклопакета = S остекления *д / R.

  • Допустим речь идёт о ситуации, когда температура снаружи и изнутри составляет -20° и +20°С соответственно, стекло занимает площадь в 3 м2 и речь идёт о двухкамерных стеклопакетах (4M1-Ar16-4M1-Ar16-И4) с сопротивлением теплопередаче на уровне 0,8 м2*°С/Вт.
  • Расчёт выглядит следующим образом: 3 * 40 / 0,8 = 0,15 кВт.
  • Столько тепла уходит через окно в час. Соответственно, потребуется 0,15 * 720 = 108 кВт энергии для того, чтобы в комнате поддерживать стабильную температуру при таком холоде на улице.
  • И теперь для сравнения возьмём остекление на основе стандартного однокамерного стеклопакета с формулой (4M1-16-4M1). Сопротивление теплопередаче здесь составляет 0,32 м2*°С/Вт.
  • То есть, при прочих равных условиях, потеря тепла в час будет уже составлять: 3 * 40 / 0,32 = 0,38 кВт в час. А это уже 270 кВт энергии ежемесячно только на компенсацию ухода тепловой энергии через остекление.

Советуем обратить внимание

Установка качественных оконных систем – это самый простой и быстрый способ уменьшить собственные расходы на отопление. Между тем, здесь очень важно избегать избыточности.

Всегда есть соблазн взять стеклопакеты с максимальными теплосберегающими свойствами, но такой принцип принятия решений оправдывает себя не всегда. К примеру, покупка сверхдорогих энергопакетов, когда на объекте тепло активно уходит через стены, кровлю или пол, даст результаты много ниже ожидаемых. Вначале нужно оценить картину в целом.

При выборе оконных конструкций очень важно выбрать правильно вид стеклопакета, для максимального утепления и уюта вашего дома. Мы расскажем Вам как это сделать.

В Украине для оценки теплозащитных свойств конструкции остекления принято значение сопротивления теплопередаче Ro, величина, обратная коэффициенту теплопроводности К, принятому в Европе.

Температурные зоны Украины и ДБН

1 температурная зона: Киевская, Хмельницкая, Житомирская, Ровенская, Полтавская, Винницкая, Хмельницкая, Кировоградская, Черкасская, Сумская, Черниговская, Тернопольская, Харьковская, Донецкая, Луганская области.

С 1 июля 2013 года вступает в силу Изменение №1 ДБН В.2.6-31:2006 «Тепловая изоляция зданий». Изменение было разработано ГП «Государственный научно-исследовательский институт строительных конструкций». Утверждено 4 марта 2013 года приказом №82 Министерства регионального развития, строительства и жилищно-коммунального хозяйства Украины.

  • Допустимое значение сопротивления теплопередачи для первой зоны – 0,75 кв.м К/Вт.
  • А обратный показатель коэффициент теплопередачи окна при этом должен становить -1,33 Вт/(м. кв *К) .

В соответствии с данными цифрами должны применяться трехкмерные профиля (рама 60 мм), но с двухкамерными стеклопакетами с энергосберегающим напылением на два стекла и заполнением газа в обе камеры(4И-10Аr-4-10Ar-4И). Либо пятикамерные профильные системы (70 мм рама), с пакетом 40 мм (4-14Ar-4-14Ar-4И) с энергосберегающим напылением на одно стекло и с газом в обе камеры, тогда коэффициент сопротивления теплопередачи -0,758 кв.м К/Вт, а коэффициент теплопередачи окна — 1,32 Вт/(м. кв *К) .

Для входной группы (пластиковые входные двери) при этом допустимое значение сопротивления теплопередачи составляет – 0,44 кв м. К/Вт. Можно устанавливать трехкамерную профильную систему (60 мм рама), со стеклопакетом однокамерным с энергосберегающим напылением(4-16-4И), коэффициент сопротивления теплопередачи -0,71 кв.м К/Вт, или с двухкамерным (4-40-4-10), коэффициент сопротивления теплопередачи -0,63 кв.м К/Вт.

2 температурная зона: Николаевская, Одесская, Херсонская, Запорожская и Симферопольская области.

Допустимое значение сопротивления теплопередачи для первой зоны – 0,6 кв.м К/Вт.

Для входной группы — допустимое значение сопротивления теплопередачи для первой зоны – 0,39 кв.м К/Вт. То есть можно устанавливать трехкамерные профильные системы окна с двухкамерными стеклопакетами(4-10-4-10-4) или однокамерные с напылением (4-16-4И), а на входную группу даже однокамерный обычный стеклопает (4-16-4).

Читать еще:  Раздвижные стеклопакеты для веранды

Формула расчета теплосбережения окна:

Сопротивление теплопередачи стеклопакета рассчитываются за формулой :

Ro = [(1-B)/Rp + B/Rsp]-1,

B – отношение площади остекления к площади всего оконного проёма;

Rp – сопротивление теплопередаче профиля;

Rsp – сопротивление теплопередаче стеклопакета;

Надеемся наша информация поможет Вам в Выборе пластиковых окон!

А сколько это будет в цифрах?

Окно с однокамерным стеклопакетом

В РФ сопротивление теплопередаче стеклопакета ГОСТ 24866-99 нормирует в следующих пределах (имеются ввиду стеклопакеты общестроительного назначения):

  • для однокамерного стеклопакета сопротивление теплопередаче минимально равно 0,32 м² *°С/Вт;
  • двухкамерный стеклопакет, сопротивление теплопередаче – минимально 0,44 м²*°С/Вт.

Нетрудно подсчитать, что максимально допустимый коэффициент теплопередачи стеклопакета однокамерного

U1 = 1/0,32 =3,125 Вт/м²*°С;

Максимально допустимая теплопередача двухкамерного стеклопакета

U2 = 1/0,44 = 2, 273 Вт/м²*°С.

Понятно, что производителя интересует не сопротивление теплопередаче стеклопакета самого по себе, а то, как будет сопротивляться оттоку тепла всё окно в совокупности – стеклопакет, рама. Поэтому была введена еще одна величина: приведенное сопротивление теплопередаче стеклопакета. Рассчитывают ее по следующей формуле:

Ro = [(1-B)/Rp + B/Rsp]-1,

Утечка тепла через стеклопакет и через раму

где Ro – приведенное сопротивление теплопередаче стеклопакета;

B – отношение площади остекления к площади всего оконного проёма;

Rp – сопротивление теплопередаче профиля;

Rsp – сопротивление теплопередаче стеклопакета.

Опции стеклопакета, увеличивающие его энергосберегающие свойства:

Энергосберегающее стекло

Альтернативные названия — низкоэмиссинное стекло, i-стекло, k-стекло, селективное стекло. Все это название стекла с повышенным сопротивлением теплопередаче.)

Стеклопакеты в котором используются энергосберегающие стекла (их еще называют теплопакеты) позволяют сохранить до 90% (и даже больше) тепла в помещении в отопительный период, а также, благодаря свойствам энергосберегающего стекла, которое отражает тепло в сторону большей температуры, позволяет значительно снизить затраты на кондиционирование помещения, цены на которое в 2,5-3 раза превосходит цены на отопление. Дополнительный плюс энергосберегающих стеклопакетов, установив их вы не только создадите комфортную обстановку, но и защитите от выгорания мебель и обои.

TGI-рамка

В качестве разделителя между стеклами в стеклопакете обычно используют дистанционную рамку(спейсер) из алюминия. Не смотря на все удобства алюминиевого спейсера он обладает скверным свойством — это очень высокая теплопроводность.

Вследствии высокой теплопроводности на стеклопакете, на его кромке, может образовываться конденсат, который при низких температурах превращается в иней или лед. Это явление владельцы окон со стеклопакетами наблюдают у себя довольно часто.

Так же алюминиевая рамка является прямым мостиком холода и «ворует» тепло создаваемое отопителными приборами.

Для решения этих проблем в окнах компании «Зодчий» может применяется «теплая» дистанционная рамка TGI-рамка.

Использование TGI-рамки позволяет:

  • сберечь порядка 5% тепловой энергии;
  • избавиться от конденсата по кромке стеклопакета;
  • подобрать цвет рамки под цвет окна.

Инертный газ

Для заполнения межстекольного пространства внутри стеклопакета в большинстве случаев используется немного разреженный, осушенный воздух.

Такое заполнение вполне подходит для стеклопакета, но вследствие низкой плотности воздуха в нем активно происходит перенос тепла от теплого внутренного стекла к более холодному внешнему стеклу в стеклопакете, что отрицательно сказывается на теплопроводности стеклопакета и часто вызывает его запотевание.

Чтобы избежать переноса тепла между стеклами, пространство внутри стеклопакета заполняют инертным газом — аргоном, криптоном или их смесью. Плотность таких газов по отношению к воздуху гораздо выше, а потому конвективный перенос тепла значительно снижается. Также, заполнение межстекольного пространства инертным газом позволяет значительно увеличить звуковое сопротивление стеклопакета, потому как большинство звуковых волн отражается от плотной, слоистой структуры инертного газа.

При производстве окон компании «Зодчий» могут применяться стеклопакеты, заполненные Аргоном.

Заполнение стелопакетов Аргоном позволяет Вам:

  1. сохранить до 5% тепла (а значит съэкономить 5% затрат на отопление);
  2. сделать окна более тихими;
  3. экономить на кондиционировании.

Уменьшение концентрации Аргона внутри стеклопакета не превышает 1-3% в год, что позволяет уверенно сказать о длительной эффективности данных стеклопакетов.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector