Коэффициент сопротивления стеклопакета. Окна для энергоэффективных зданий

Потери тепла через оконное стекло складываются из лучевых потерь (ИК-излучение), трансмиссионных потерь (теплопроводность воздуха, стекла и конструкционных элементов) и конвективных теплопотерь за счет движения воздуха в межстекольном пространстве. Соответственно, на сопротивление теплопередаче стеклопакета влияют количество и толщина стекол, межстекольное расстояние, состав газа в межстекольном пространстве, наличие специальных низкоэмиссионных стекол, конструкция дистанционных рамок. На сопротивление теплопередаче оконного профиля влияют: толщина деревянного профиля и порода древесины, толщина и конструкция внутренних камер ПВХ профиля, конструкция «терморазрывов» в алюминиевых профилях.

Часто при выборе окон встречаются такие заблуждения по поводу сопротивления теплопередаче окон.

Миф 1. Надо выбирать окна с максимальной величиной сопротивления теплопередаче

На самом деле, это не так. В отличие от стен, через которые тепло зимой только теряется, окна – это светопрозрачная конструкция. В течение отопительного сезона через окна тепло как теряется, так и поступает благодаря солнечной радиации. Увеличение сопротивления теплопередаче стеклопакетов достигается, в основном, за счет применения низкоэмиссионных стекол, снижающих светопропускание. Поэтому, результирующую энергоэффективность окон в течение холодного периода года надо оценивать комплексно, учитывая все факторы.

Так, в одной из работ специалистов МГСУ показано, что для условий Москвы оптимальным является величина сопротивления теплопередаче 0,6 м2х град/Вт, а не 0,8 и далее 1,0, о котором говорят чиновники. Кроме того, не надо забывать, что ОСНОВНЫМ назначением окна является естественное освещение помещений, характеризующееся величиной КЕО (коэффициент естественной освещенности). Для сохранения требуемого уровня освещенности при использовании стеклопакетов с несколькими стеклами, применении низкоэмиссионных стекол, требуется увеличивать площадь остекления, а это приведет к повышенным теплопотерям, поскольку все равно окна остаются в несколько раз холоднее стены.

Выход в данной ситуации следующий: при выборе окон для вновь строящегося здания или для переостекления старого необходимо делать ПРОЕКТ светопрозрачных конструкций, учитывающий все эти факторы - потери и поступления тепла для конкретного объекта, условия выполнения требований по инсоляции и естественной освещенности.

Миф 2. Часто встречается требование типа «для климатических условий города N требуется использовать окна с сопротивлением теплопередаче не ниже, например, 0,65 м2. х град/Вт»

Мягко говоря, в таких случаях цифры «взяты с потолка». Да, в нормативных документах указаны минимально допустимые значения сопротивления теплопередаче окон в зависимости от величины ГСОП (градусо-суток отопительного периода), характеризующих суровость климата данной местности. Но не все так просто. В данной местности в жилых домах старой постройки стоит масса старых деревянных окон с Rпр. = 0,4 м2 х град./Вт и там спокойно живут люди при нормальной температуре. В морозы -30 градусов по этому городу в легковых автомобилях с одним стеклом можно спокойно ездить в одной рубашке. Дело только в мощности отопления салона автомобиля или квартиры.

Не окна выбираются для квартиры с неким постоянным отоплением, чтобы зимой было тепло, а система отопления рассчитывается проектировщиком для тех или иных окон. Долгое время в России современных герметичных окон не было. Была деревянная «столярка» серий ОС и ОР (окна со спаренными и окна с раздельными переплетами) соответственно с сопротивлением теплопередаче 0,4 и 0,44 м2 х град./Вт. И система отопления зданий рассчитывалась именно под такие окна.

Поэтому смысл соблюдать требования нормативов по привязке сопротивления теплопередаче окон к ГСОП при замене окон в старом жилом фонде есть только в домах, построенных после 2000 года. В более старых домах достаточно поставить окна, аналогичные по этому параметру старым. Это при условии нормального проектного отопления. При «недотопе», конечно, надо ставить более теплые окна с оговорками, приведенными выше в пункте №1.

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.

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.

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 + х 0,113 + х 0,113 = 0,491 324.

А вторая зона определяется следующим образом:

F2 = х = 0,908 676 метра квадратного.

В результате мы получаем:

F1 = 0,491 324 метра квадратного;

Ro1 = 0,64 м2С/Вт;

F2 = 0,908 676 м2;

Ro2 = 0,32 м2С/Вт.

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.

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.

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

• приведенное;
• термическое;
• нормативное.

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).

Согласно информации, которая в ней указана, теплозащитная оболочка сооружения обязательно должна соответствовать следующим характеристикам:

а) показатель приведенного сопротивления каждого из элементов оконной конструкций должен быть не меньше, чем установленное нормированное значение;

б) удельные показатели сооружения должны быть не больше тех, которые регламентируют комплексные требования;

в) температурные показатели на внутренних покрытиях окон должны быть не меньше характеристик, установленных санитарно-гигиеническими правилами.
Для удержания температуры в помещении важно уметь определить сопротивление оконных блоков

Важно одновременно учитывать все указанные пункты, только тогда тепловой эффект будет гарантирован.

Ниже вашему вниманию представлены таблицы, которые упростят процесс расчетов в зависимости от региона и типа сооружения.

Комфорт проживания, а также степень обустройства квартиры или частного дома напрямую зависят от той температуры, которая будет в помещения. Для того, чтобы ее удерживать, важно заботиться не только о наличии мощных обогревательных приборов и утеплении здания снаружи, но и о сопротивлении теплопередаче оконных конструкций. Используйте в работе таблицы и схемы из нормативных документов или же обращайтесь за помощью к специалистам в строительной отрасли, которые легко справятся с этой задачей.

Одна из основных функций окон, для обеспечения комфортных условий внутри помещения,– теплоизоляция. Тепло уходит через стены, пол, потолок, окна. Не следует забывать и про вентиляцию. Между тем, Россия это северная страна, и следует вовремя позаботиться о сохранении тепла в квартире. Для того чтобы не ошибиться в выборе, речь в данной статье, пойдет об одной из главных функций современного окна – теплоизоляции, которую оценивают с помощью такой величины: сопротивление теплопередаче пластиковых окон.

Коэффициент теплопередачи

Данный коэффициент, обозначается как – Ro , единица измерения – М 2* о С/Вт (сопротивление теплоотдаче). Чем выше это значение, тем лучше окно сохраняет тепло.

Стекло – основной проводник тепла из дома. Не допускается одинарное остекление, в отапливаемых помещениях, поэтому особое внимание, следует уделить выбору стеклопакета. Минимальный коэффициент для нужного региона, можно найти в документе СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий». После этого, приступаем к выбору стеклопакета. Любая сертифицированная компания, обязана предоставить сведения о теплопередаче. Для увеличения теплоизоляционных свойств, используются различные методы.

Стекла

Обычное оконное стекло, имеет толщину 4мм. Для усиления энергосберегающего эффекта, используют специальные низкоэмиссионные покрытия. Покрытия бывают двух типов: мягкое (i -тип) и твердое (к-тип). «Твердое» покрытие получают при сжигании в кислороде металло-органических соединений, получившиеся оксиды металлов впекаются в стекло, образуя тончайшую, очень твердую пленку, что позволяет сократить потери тепла в 4 – 4,5 раза. «Мягкое» же получают при вакуумном распылении материалов, образующих пленку. Это система слоев, каждый слой выполняет определенную защитную функцию. Такие стекла снижают потерю тепла в 6 – 7 раз.

Стеклопакеты

Стеклопакеты изготавливаются путем скрепления стекол, при помощи специальной дистанционной рамки, пластиковой или металлической. Закрепляется все, при помощи тиокола и бутила. Между стеклами, в качестве термостойкого материала, чаще всего, используют высушенный воздух. Однако чтобы увеличить сопротивление теплопередаче стеклопакетов , между стеклами закачивают газ, имеющий более низкую теплоотдачу: аргон, криптон, углекислый газ. Существует более новая технология производства стеклопакета: наносят гибкий «спейсер», а затем прессуют, данная технология дешевле, следовательно, снижает стоимость готового продукта. Классифицируют пакеты – по количеству камер: однокамерные стеклопакеты (два стекла) и двухкамерные (три стекла), по ширине: расстояние между стеклами бывает от 6мм до 16мм. Увеличивать зазор больше, не имеет смысла, на теплопроводность это не влияет. Также подразделяют по типам стекла: обычные, энергосберегающие (с покрытием), шумозащитные (триплекс), солнцезащитные (тонировка), ударопрочные (триплекс с более высокой степенью защиты) стеклопакеты.

«Идеальное окно»

Так же коэффициент теплоотдачи во многом зависит от качества , из которого сделана рама. Сопротивление теплопередаче окон , во многом зависит от количества полостей (камер) в профиле (чем больше камер, тем лучше сопротивление), качества и толщины пластика, правильности монтажа. Руководствуясь данной статьей, можно составить список, каким должно быть «идеальное» окно: Шестикамерное окно, установленное, по всем правилам монтажных работ, стеклопакет, наполненный инертным газом, со стеклами, покрытыми энергосберегающим покрытием. Понятно, что в разных регионах, среднесуточная температура разная, и нецелесообразно устанавливать «морозоустойчивое» окно в теплом регионе.

Теплопередача ограждающих конструкций — это сложный процесс, включающий конвекцию, теплопроводность и излучение. Все они происходят совместно при преобладании одного из них. Теплоизоляционные свойства конструкций ограждения, которые отражаются через сопротивление теплопередаче, должны соответствовать действующим строительным нормам.

Как происходит теплообмен воздуха с ограждающими конструкциями

В строительстве задают нормативные требования к величине потока тепла через стенку и через него определяют ее толщину. Одним из параметров для его расчета служит температурный перепад снаружи и внутри помещения. За основу берут самое холодное время года. Другим параметром является коэффициент теплопередачи К — количество тепла, переданного за 1 с через площадь 1 м 2 , при разности температуры наружной и внутренней среды в 1 ºС. Величина К зависит от свойств материала. По мере его снижения возрастают теплозащитные свойства стены. Кроме того, холод в помещение будет проникать меньше, если будет больше толщина ограждения.

Конвекция и излучение снаружи и изнутри также влияют на утечку тепла из дома. Поэтому за батареями на стенах устанавливают отражающие экраны из алюминиевой фольги. Подобную защиту делают также внутри вентилируемых фасадов снаружи.