Helga-stroy.ru

Мастер на все руки
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Коэффициент теплопроводности пластиковых окон

Коэффициент сопротивления теплопередачи стеклопакетов

Чтобы зимой и летом у вас в доме всегда был оптимальный климат, вам нужно установить на окнах качественные стеклопакеты. Это позволит сэкономить потребление электрической энергии на:

Важно учитывать все критерии выбора подходящих для вас стеклопакетов. Почему при выборе стеклопакетов нужно знать их коэффициент теплопередачи?

Если рассматривать понятие теплопередачи, то она представляет собой передачу теплоты от одной среды к другой. При этом температура в той, которая отдает тепло выше, чем во второй. Весь процесс осуществляется сквозь конструкцию между ними.

Коэффициент теплопередачи стеклопакета выражается количеством тепла ( Вт), проходящем через м2 с разницей температур в двух средах 1 градус: Ro (м2. ̊С/Вт) – это значение действует на территории Российской Федерации. Оно служит для правильной оценки теплозащитных свойств строительных конструкций.

Расчет коэффициента теплопроводности

К или коэффициент теплопроводности выражается количеством тепла в Вт, проходящим через 1 м2 ограждающей конструкции с разницей температур в обеих средах 1 градус по шкале Кельвина. А измеряется он в Вт/м2.

Теплопроводность стеклопакета показывает, насколько эффективными изоляционными свойствами он обладает. Маленькое значение k означает небольшую теплопередачу и, соответственно, незначительную потерю тепла через конструкцию. В то же самое время теплоизоляционные свойства такого стеклопакета являются достаточно высокими.

Однако упрощенный пересчет k в величину Ro (k=1/Ro) не может считаться правильным. Это связано с разницей применяемых методик измерения в РФ и других государствах. Производитель представляет потребителям показатель теплопроводности только в том случае, если продукция прошла обязательную сертификацию.

Самая высокая теплопроводность у металлов, а самая низкая у воздуха. Из этого следует, что у изделия, имеющего много воздушных камер, низкая теплопроводность. Поэтому оно оптимально для пользователей, использующих строительные конструкции.

Таблица сопротивления теплопередаче стеклопакетов

*Основные ( популярные ) типы стеклопакетов выделены красным цветом.

Технические характеристики стеклопакетов

Количество камер изделия влияет на теплосопротивление стеклопакета даже, если стекла имеют одинаковую толщину. Чем больше в конструкции предусмотрено камер, тем она будет более теплосберегающей.

Последние современные конструкции отличают более высокие теплотехнические характеристики стеклопакетов. Чтобы добиться максимального значения сопротивления теплопередаче, современные компании-производители оконной индустрии заполнили камеры изделий с помощью специального наполнения инертными газами и нанесли на поверхность стекла низкоэмиссионного покрытие.

Надежные компании-производители светопрозрачных конструкций ставят коэффициент сопротивления теплопередаче стеклопакета в зависимость не только от качества самой конструкции, но и от применения особых технологических операций в процессе изготовления продукции, например, нанесения специального магнетронного, солнцезащитного и энергосберегающего покрытия на поверхность стекла, специальных технологий герметизации, заполнения междустекольного пространства инертными газами и т.п.

Перенос тепла в такой современной конструкции между стеклами происходит благодаря излучению. Эффективность сопротивления теплопередачи при этом увеличивается в 2 раза, если сравнивать данную конструкцию с обычной. Покрытие, обладающее теплоотражающими свойствами, способно намного снизить теплообмен лучей, происходящий между стеклами. Используемый для заполнения камер аргон позволяет уменьшить теплопроводность с конвекцией в прослойке между стеклами.

В результате газовое наполнение вместе с низкоэмиссионным покрытием увеличивают сопротивление теплопередаче стеклопакетов на 80%, если сравнивать их с обычными стеклопакетами, которые не являются энергосберегающими.

Тенденции, наметившиеся в оконной индустрии

Стеклопакет, занимающий не менее 70% от оконной конструкции, был усовершенствован, чтобы максимально снизить теплопотери через него. Благодаря внедрению в производство новых разработок, на рынке появились селективные стекла, имеющие специальное покрытие:

  • К-стекло, характеризующееся твердым покрытием;
  • i-стекло, характеризующееся мягким покрытием.

На сегодняшний день все больше потребителей предпочитают стеклопакеты с i-стеклами, теплоизоляционные характеристики которых выше, чем у К-стекол в 1,5 раза. Если обратиться к данным статистики, то продажи стеклопакетов с нанесенными теплосберегающими покрытиями увеличилось до 70% от объема всех продаж в США, до 95% в Западной Европе, до 45% в России. А значения коэффициента сопротивления теплопередаче стеклопакетов варьируется от 0.60 до 1.15 м2 *0СВт.

Сопротивление теплопередаче окон: проводим расчет самостоятельно

Каждый современный житель хочет, чтобы его дом был не только уютным, но и теплым. Специально для этого проводится монтаж «теплого пола», а также применяется комплекс работ по утеплению стен, балконов и кровли. Но при выборе оконных конструкций чрезвычайно важно обращать внимание на приведенное сопротивление теплопередаче. Сегодня почти все изготовители такой продукции в качестве рекламы используют громкие фразы, обещающие сделать помещения дома максимально теплыми. В советские времена абсолютно в каждом доме были деревянные окна, которые приходилось дополнительно утеплять клейкими лентами и различными тканевыми материалами. Но сейчас все изменилось, и такие конструкции стремительно заменяют изделия из ПВХ от различных производителей. Таблица сопротивления для светопрозрачных блоков

Именно поэтому почти все рекламные кампании, агитирующие приобрести ту или иную продукцию, направлены на то, чтобы описывать достоинства материалов рамы (это может быть древесина, прочный пластик или высококачественный алюминий), определенный класс профилей в зависимости от количества камер, которые имеет каждое конкретное изделие, а также, разумеется, превосходные теплоизоляционные характеристики. Но тут сразу же возникают некоторые противоречия, ведь, как известно, оконная конструкция состоит не только из рамы. Основная часть изделия – это большая остекленная поверхность, которая изготовлена из всевозможных типов стекол или же цельных стеклопакетов, имеющих совершенно иной коэффициент сопротивления.
» alt=»»>

Таблица нормируемого сопротивления оконных конструкций РФ (отопительный сезон)

Почему важно правильно определить теплопередачу оконной конструкции?

Как уже было сказано, главной функцией любого стеклопакета является удержание тепла в помещениях дома. Существует определенное суждение, что пластиковые изделия в разы теплее, нежели деревянные конструкции. Но это мнение субъективно, потому что материал рамы, как уже было сказано, играет далеко не самую важную роль. Формула, описывающая данный параметр, предельно проста и известна нам еще с программы по физике за 8 класс. Она описывает силу потока энергии, который покидает помещение сквозь преграду в 1 квадратный метр площади при разнице температурных показателей в 1 градус. Стоит отметить, что чем меньше показатель U, тем, соответственно, лучше приведенное сопротивление. Разобраться в расчетах без проблем сможет любой опытный специалист в строительной отрасли, но простой человек может счесть формулу достаточно сложной и замысловатой. Но наши соотечественники привыкли жить по принципу «чем больше показатель, тем лучше» либо же просто доверяют тому, что каждый поставщик указывает класс изделия и его характеристики. Но они не всегда соответствуют действительности, поэтому для уверенности стоит перепроверить эти сведения. Именно поэтому в последнее время в оборот была введена величина, имеющая название «сопротивление теплопередаче». Для того чтобы обозначать ее в формуле, используют символ R. Минимальный коэффициент теплопередачи окон ПВХ

Читать еще:  Чем смазать уплотнители пластиковых окон

Формула выглядит следующим образом: R = 1/U.

Пример расчетов

Для того чтобы привести пример, можно выбрать обычное одностворчатое окно, имеющее ширину W = 1 метр 40 сантиметров, а высота H = 1 метр, выполненное из трехкамерного профиля VEKO EUROLINE с шириной ограждающей рамы-створки 1,13 миллиметра. Учитывая неоднородность изделия, первым делом важно определить сопротивление каждого участка и выяснить их класс и площадь.

В большинстве случаев работа ведется с 2 зонами (однородными по своей структуре):

  • зона рамы и стекла (в общем);
  • зона стеклопакета отдельно.

Для расчета первого показателя используем следующую формулу:

F1 = [1,4 x 0,113] + 1,4 x 0,113 + [1 – 0,113 х 2] х 0,113 + [1 – 0,113 х 2] х 0,113 = 0,491 324.

А вторая зона определяется следующим образом:

F2 = [1,4 – 0,113 х 2] х [1 – 0,113 х 2] = 0,908 676 метра квадратного.

В результате мы получаем:

F1 = 0,491 324 метра квадратного;

F2 = 0,908 676 м2;

Ro2 = 0,32 м2С/Вт.
» alt=»»>

Схема сравнительных характеристик стеклопакетов

Как итог можно отметить, что, несмотря на то, что выбранная оконная конструкция имеет отличный показатель теплопроводности рамы, теплопроводность цельного продукта оставляет желать лучшего. Благодаря проведению таких расчетов появляется возможность должным образом оценить коэффициент теплопроводности, а главное, то количество тепла, которое будет удерживаться в помещении на протяжении определенного времени. При выборе самой конструкции обязательно обращайте внимание не только на внешний вид и габариты изделия, но и на теплосберегающие свойства, которые будут обеспечивать оптимальный микроклимат. Продукция бюджетного класса часто имеет высокий показатель, поэтому в процессе эксплуатации жильцы квартир и домов, в которых был проведен монтаж пластиковых окон, нередко жалуются на то, что даже изделия ПВХ не способны должным образом сохранять тепло. Если вы столкнулись с такой проблемой, то не спешите менять стеклопакеты. Первым делом проведите расчеты и обязательно проверьте, насколько правильно был осуществлен монтаж и нет ли видимых щелей между проемом и окном. Таблица характеристик деревянных окон со стеклопакетами

Проведение расчетов: самостоятельно или обратиться к специалисту?

Необходимо сказать, что определить сопротивление теплопередаче окон самостоятельно, не имея опыта и навыков в этом деле, не так просто. Лучший и наиболее оптимальный вариант – обратиться за помощью к специалисту, который наверняка знает, как именно проводить расчеты, чтобы в результате не было никаких ошибок, а погрешности были минимальными. Если у вас нет знакомых в строительной отрасли, а финансовое положение не позволяет оплатить услуги профессионалов, то вы можете воспользоваться специальным калькулятором, который в режиме реального времени поможет определить, насколько соответствуют характеристики изделия приведенному сопротивлению. Кроме того, методика расчетов в таком случае весьма проста и понятна. Разобраться в ней можно самостоятельно, поэтому определить площадь однородных зон для каждого конкретного элемента можно будет достаточно быстро. Практически все теплотехнические свойства представлены в тематических таблицах и вырезках из нормативно-технической документации. Они размещены в свободном доступе в Интернете на различных форумах и строительных порталах. Схема размещения термопар и тепломеров на образце оконного блока (по ГОСТу).

Полезная информация и рекомендации

Важно отметить, что специалисты в области строительства выделяют несколько типов сопротивления, а именно:

  • приведенное;
  • термическое;
  • нормативное.

» alt=»»>
Они все отличаются характеристиками измерения, а также способом обеспечения теплоотдачи. Разберем детально каждый из них. Первым делом следует сказать, что сегодня на территории нашего государства действует нормативно-техническая документация, которая устанавливает требования к тепловой защите сооружений (Свод правил 50.13330.2012).

Базовые значения необходимого сопротивления для сооружений

Окна и Откосы

Какие окна выбрать: дерево или пластик

Рассмотрим различие между пластиковым окном и деревянным евроокном с точки зрения коэффициента теплопроводности.

Система пластиковых профилей специальной конструкции с расположением нескольких воздушных камер повышает теплоизоляционные характеристики пластикового окна, т.к каждая пластиковая перегородка в профиле с образованием отдельной воздушной камеры — это дополнительный теплоизоляционный слой.

Коэффициент теплопроводности:
воздух
— λ=0,026 Вт/(м •°С),
пластмасса — λ=0,05 Вт/(м •°С).

Деревянное окно по «евростандарту», изготавливается из трёхслойного клеёного бруса сосны по бессучковой технологии. Внешняя рама покрывается специальным антисептиком, предотвращающим появление бактерий при намокании, и специальным порозаполнителем, шлифуется, грунтуется и красится на два-три раза проникающей краской на водной основе, с долговечностью от 4-х лет.

Читать еще:  Техническое окно для ванной

Коэффициент теплопроводности:
сосна поперек волокон
— λ=0,17 Вт/(м •°С).

Недостаток деревянного окна:

  • если сравнивать с точки зрения коэффициента теплопроводности λ, то

коэффициент теплопроводности:
сосна поперек волокон
— λ=0,17 Вт/(м •°С),
дуб поперк волокон — λ=0,23 Вт/(м •°С),

а коэффициент теплопроводности рамы пластикового окна с воздушными камерами:
воздух
— λ=0,026 Вт/(м •°С),
пластмасса — λ=0,05 Вт/(м •°С),

т.е. деревянное евроокно обладает более низкой теплоизоляцией;

  • из-за агрессивного воздействия осадков на раму деревянного окна вновь потребуется его покраска, с подготовкой поверхности, удалением слоя разрушившейся краски и нанесением нового слоя грунтовки и краски(изготовители гарантируют долговечность покраски 3-4 года);
  • высокая стоимость деревянного евроокна, из-за сложной технологии изготовления;
  • замена стеклопакета вручную вызовет трудности, т.к. при креплении штапика к раме применяют специальный шпилькозабивной пистолет, скрывающий место крепления шпильки.
  • Недостаток пластикового окна:

    • изготовители пластиковых окон, стремясь понизить стоимость окна, применяют в изготовлении окна металлический сердечник с разомкнутым контуром и незначительной толщины. Облегченный металлический сердечник становится гибким и влияет на жесткость конструкции окна. В основном это сказывается в неплотном прилегании к раме открывающейся створки большой высоты или в неплотном прилегании к раме двери;
    • если монтаж окна в проеме выполняют без применения анкерных пластин, т.е. рама крепится в проем стены с помощью анкеров через насквозь просверленное в раме отверстие, то торчащая шляпка анкера, не защищенная пластиковой заглушкой, в сильные морозы превращается в «мостик холода»;
    • внутренний металлический сердечник в пластиковом профиле при неправильном монтаже окна может стать «мостиком холода»;
    • пластиковое окно — это сварная пластиковая конструкция, поэтому нарушение технологии при выполнении сварочных швов или при сборке конструкции окна, ведет к появлению щели в местах прилегания импоста к раме окна или в сварных угловых швах. Эти неплотности в прилегании ведут к разгерметизации окна и дальнейшим теплопотерям и могут стать причиной промерзания швов в сильные морозы;

    Преимущество деревянного окна:

    Какие пластиковые окна теплее и почему?

    Как выбрать «тёплое» окно

    От чего же зависит «теплота» окна? В Европе принято оперировать коэффициентом теплопередачи, у нас в России – коэффициентом сопротивления теплопередаче. Как вы поняли, это две разнонаправленные величины. По российским меркам, чем больше сопротивление теплопередаче, тем окно теплее.

    О том, как выбрать «теплое» окно, и чем этот параметр определяется, мы расспросили руководителя технического центра светопрозрачных конструкций компании REHAU Антона КАРЯВКИНА.

    Почему горячий чай лучше не перемешивать

    От чего же зависит коэффициент сопротивления теплопередаче? В первую очередь, от сложности профильной системы – чем толще профиль (он бывает толщиной 60,70,80, 86 мм), тем теплее окно.

    Второй важный фактор – устройство стеклопакета. Стеклопакет – это часть окна, если посмотреть на окно в разрезе (такие модели в виде половинок или даже уголков часто встречаются у продавцов окон), можно увидеть несколько стёкол, соединённых между собой так называемыми «дистанционными рамками» из алюминия или пластика, герметизированными по всему контуру.

    Стеклопакеты бывают одно- и двухкамерные. Если делать их из одинаковых стёкол, двухкамерные стеклопакеты теряют гораздо меньше тепла, чем однокамерные. В последнее время заговорили о трёхкамерных стеклопакетах – в качестве эксклюзива такие можно изготовить, но промышленным способом их пока не выпускают. Очень сложная технология.

    Несмотря на видимую простоту, устройство стеклопакетов также сильно влияет на свойства окна противостоять потерям тепла. Речь идет о так называемых конвективных теплопотерях. Внутри стеклопакета не вакуум, как почему-то думают некоторые люди, а газ. Это либо высушенный воздух, либо инертные газы: аргон, криптон, ксенон. Почему инертные газы иногда используются вместо воздуха? Объяснение простое: у воздуха объемная масса больше, а его движение под действием тепла более интенсивное. Соответственно, воздух более интенсивно перемещается – как если бы вы в чашке перемешивали горячий чай – остывание в этом случае происходит быстрее.

    Конвекция инертных газов внутри стеклопакета происходит медленнее. Соответственно, инертный газ внутри стеклопакета более предпочтителен – уменьшаются конвективные теплопотери. А значит тепло такие окна держат лучше.

    Ещё один, третий, путь снижения теплопотерь и увеличения сопротивления теплопередаче – применение энергоэффективных стёкол со специальным покрытием. На поверхность стекла магнитронным способом наносятся оксиды металлов. Это очень тонкая оксидная плёнка, всего несколько микрон, её не видно невооруженным глазом.

    У каждой компании, производящей энергосберегающие стёкла, своё ноу-хау, свой состав оксидной плёнки, своя технология нанесения.

    Часто здесь используется оксид серебра или титана. Свойство этой оксидной плёнки таково, что часть теплового спектра экранируется, не выходит наружу.

    Итак, «теплоту» окна определяют четыре фактора: сложность профилей, количество камер в стеклопакете, вид газа внутри стеклопакета и наличие энергосберегающих стёкол.

    «Теплый край» сделает окно теплее

    Могут применяться и дополнительные меры, помогающие сделать окно теплее. Среди них выделяют специальные дистанционные рамки — так называемый «теплый край».

    При производстве стеклопакетов можно использовать дистанционные рамки из алюминиевых сплавов. Чтобы дополнительно утеплить стеклопакет, можно использовать композитные рамки. При заказе окон нужно отдельно оговорить эту опцию, т.к. если окна изготовлены, дооснастить их уже не удастся.

    Правда, есть определенные ограничения по толщине такой дистанционной рамки. Если брать однокамерный стеклопакет, то 16 мм — это её оптимальная толщина – при большей толщине возникают сильные конвективные потери (тот самый эффект «размешиваемого чая»). Напомним, на конвективную составляющую влияет тип газа и расстояние между стёклами.

    Читать еще:  Деревянные окна из лиственницы

    Как рассчитать класс сопротивления теплопередаче

    Существует классификация окон по сопротивлению теплопередаче.

    — Есть ГОСТ за номером 23166 редакции 1999 года. В нём закреплено 8 классов по сопротивлению теплопередаче, которые должны использоваться для разных типов зданий и климатических условий, — рассказывает руководитель технического центра светопрозрачных конструкций компании REHAU Антон Карявкин.

    Можно ориентироваться на нормативы по градусо-суткам отопительного периода (ГСОП). Это сложная величина, ею принято оперировать не только в России, но и во всём мире. Она связана с продолжительностью отопительного сезона, который в Москве составляет 205 суток, а где-нибудь в Сочи – всего 94. Здесь учитывается и температура, которая чаще всего бывает в холодный период в том или ином регионе — речь идёт о температуре наиболее холодной пятидневки.

    Существует формула, по которой рассчитывается требуемый класс сопротивления теплопередаче. Для Москвы это около 5,5 тысяч ГСОП. Для южных регионов – это порядка 3-х тысяч ГСОП, а для районов Крайнего Севера – 8 тысяч ГСОП и более.

    — А существует ли какая-то классификация в зависимости от назначения помещения: для школы, больницы, жилого здания? — интересуемся у Антона Карявкина.

    — Есть такой стандарт, СП 50.13330.2012, в котором устанавливается нормирование по типам зданий, где учитывается и такая характеристика, как сопротивление теплопередаче, — просвещает нас наш спикер.

    Наиболее дискутируемыми на сегодня являются нормативы по сопротивлению теплопередаче для жилых помещений.

    Дело в том, что на уровне федеральных стандартов в новой редакции СП 131.13330.2012 «Строительная климатология» изменились нормативные требования. Учёные провели исследования и заявили: в Москве стало теплее. В итоге на сегодняшний день нормативное сопротивление теплопередаче для окон жилых зданий в Москве – 0,49 м²°С/Вт, до изменений нормативной базы по федеральным нормам было 0,52 м²°С/Вт, по территориальным (МГСН) – 0,54 м²°С/Вт.

    — А для школ и больниц более жесткие требования? – уточняем мы.

    — Ненамного. Там при расчёте берется температура наиболее холодной пятидневки другой обеспеченности. Для жилых зданий — 0,92, а для детских садов, школ и больниц – 0,98, — разъясняет наш собеседник. — В итоге требуемое сопротивление теплопередаче 0,51 м²°С/Вт.

    Надо сказать, что в окнах, выпускаемых современными производителями, требуемые значения по сопротивлению теплопередаче достигаются очень легко.

    Допустим, если взять даже самую простую оконную системукомпании REHAU– BLITZNew, то у неё сопротивление теплопередаче пакета профилей — 0,7м²°С/Вт. Любые более совершенные системы, выпускаемые той же компанией REHAU – GRAZIO, DELIGHT-Design,BRILLANT-Design, а уж тем более «топовые» INTELIOили GENEO, уже в разы перекрывают эти требования. Например, у GENEO этот коэффициент — 1,05м²°С/Вт. То есть, имеется даже запас по сопротивлению теплопередаче.

    Почему отраслевые значения выше федеральных?

    В Европе точно так же есть федеральные требования по теплопередаче, они примерно такие же, как у нас. Но есть ещё и отраслевой стандарт. Это те значения, которые установлены в отрасли. Обычно они значительно выше, чем федеральные. У нас таких «отраслевых» нормативов нет.

    Зачем нужны такие «отраслевые» значения? За рубежом энергия – и вообще теплоносители – очень дорогие. Это, во-первых. Во-вторых, в европейских странах существует немало различных регуляторов – от самого государства до общественных союзов, объединений и т.д., — которые контролируют политику энергосбережения. Поэтому там, как говорится, не забалуешь.

    В Европе оконная отрасль, действительно, саморегулируемая. Есть регулирование по энергоэффективности, качеству, и даже цена продукции и услуг автоматически выходит на определённый, «не зашкаливающий» уровень, при том, что рентабельность оконного бизнеса по-прежнему остаётся на вполне достойном уровне.

    В Европе низкую теплопередачу стимулирует государство, у нас это пока только благие пожелания

    Во многих европейских странах работа компаний над улучшением теплотехнических показателей окон стимулируется государством. У нас это пока никак не поощряется.

    — В Европе, если вы строите дом, закладываете современные системы, выходите на прогнозируемый уровень потребления энергетических ресурсов, то, в первую очередь, получаете какие-то льготы по налогообложению, — поясняет Антон Карявкин. — У нас это, увы, пока записано в виде благих пожеланий. Реальных механизмов нет.

    Не секрет, что в России, «на ниве теплотехники», существует некий конфликт интересов. Ресурсники не заинтересованы во внедрении теплосберегающих технологий, наоборот, рады, когда потребитель больше потребляет и больше платит.

    Теплотехника: как учесть всё

    На что же всё-таки ориентироваться потребителю, если хочется, чтобы дом был, ну если уж не «пассивным», как в Германии, то энергоэффективным? Какие параметры могут уменьшить плату за отопление?

    — Я бы посоветовал поработать с квалифицированным проектировщиком, который сможет дать внятные прогнозы по теплосбережению, — консультирует нас наш собеседник. — Желательно, чтобы они были основаны не просто на каких-то теоретических представлениях, а на опыте работы.

    Самостоятельно в теплотехнических характеристиках будет разобраться сложновато. Можно что-то упустить. Вы будете пытаться учесть теплотехнику и не примете во внимание, что возможен перегрев помещения в летнее время. Подобная ошибка может привести к тому, что та экономия, которую вы получили зимой, «вылетит в трубу». Её съест кондиционирование.

    Подготовила Елена ВДАДИМИРОВА

    Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты 220 Вольт
    Adblock
    detector