Coefficient de résistance du vitrage. Des fenêtres pour des bâtiments économes en énergie

Perte de chaleur par vitre se composent de pertes par rayonnement (rayonnement IR), de pertes de transmission (conductivité thermique de l'air, du verre et des éléments structurels) et de pertes de chaleur par convection dues au mouvement de l'air dans l'espace inter-verre. En conséquence, la résistance au transfert de chaleur d'une fenêtre à double vitrage est influencée par le nombre et l'épaisseur du verre, la distance entre les verres, la composition du gaz dans l'espace entre les verres, la présence de verre spécial à faible émissivité et la conception des cadres d'espacement. Pour la résistance au transfert de chaleur profil de fenêtre influence : épaisseur profil en bois et type de bois, épaisseur et conception chambres internes Profilé PVC, conception de « ruptures thermiques » en profilés aluminium.

Souvent, lors du choix des fenêtres, de telles idées fausses circulent sur la résistance au transfert de chaleur des fenêtres.

Mythe 1. Il est nécessaire de choisir des fenêtres avec la valeur maximale de résistance au transfert de chaleur

En fait, ce n'est pas vrai. Contrairement aux murs, à travers lesquels la chaleur ne se perd qu’en hiver, les fenêtres sont une structure translucide. Pendant saison de chauffage la chaleur est à la fois perdue et gagnée par les fenêtres grâce à radiation solaire. Une augmentation de la résistance au transfert de chaleur des fenêtres à double vitrage est obtenue principalement grâce à l'utilisation de verre à faible émissivité, qui réduit la transmission de la lumière. C’est pourquoi l’efficacité énergétique des fenêtres qui en résulte pendant la période froide de l’année doit être évaluée de manière globale, en tenant compte de tous les facteurs.

Ainsi, dans l'un des travaux des spécialistes du MGSU, il est montré que pour les conditions de Moscou, la valeur optimale de résistance au transfert de chaleur est de 0,6 m2x deg/W, et non de 0,8 puis de 1,0, dont parlent les responsables. De plus, il ne faut pas oublier que le but PRINCIPAL de la fenêtre est lumière du jour locaux, caractérisés par la valeur du KEO (coefficient d'éclairement naturel). Pour maintenir le niveau d'éclairage requis lors de l'utilisation de fenêtres à double vitrage à carreaux multiples ou de verre à faible émissivité, il est nécessaire d'augmenter la surface vitrée, ce qui entraînera une perte de chaleur accrue, car les fenêtres restent encore plusieurs fois plus froides que le mur.

La solution dans cette situation est la suivante : lors du choix des fenêtres pour un bâtiment nouvellement construit ou pour le re-vitrage d'un ancien, il est nécessaire de réaliser une CONCEPTION des structures translucides qui tienne compte de tous ces facteurs - perte et gain de chaleur pour un objet spécifique, conditions pour répondre aux exigences d'ensoleillement et de lumière naturelle.

Mythe 2. Il existe souvent une exigence du type « pour conditions climatiques La ville N doit utiliser des fenêtres ayant une résistance au transfert de chaleur d'au moins, par exemple, 0,65 m2. x degrés/W"

Pour le moins, dans de tels cas, les chiffres sont « sortis de nulle part ». Oui, les documents réglementaires indiquent le minimum valeurs valides résistance au transfert thermique des fenêtres en fonction de la valeur du GSOP (degrés-jours de période de chauffage), caractérisant la sévérité du climat d'une zone donnée. Mais ce n'est pas si simple. Dans ce domaine en bâtiments résidentiels vieil immeuble il y a beaucoup de vieilles fenêtres en bois avec Rpr. = 0,4 m2 x deg./W et les gens y vivent tranquillement à des températures normales. Par temps froid -30 degrés dans cette ville en voitures particulières Avec un verre, vous pouvez conduire en toute sécurité avec une simple chemise. Ce n'est qu'une question de puissance de chauffage de la voiture ou de l'appartement.

Aucune fenêtre n'est choisie pour un appartement avec un certain chauffage constant pour qu'il fasse chaud en hiver, et le système de chauffage est calculé par le concepteur pour certaines fenêtres. Pendant longtemps Il n’y avait pas de fenêtres scellées modernes en Russie. Il y avait des « menuiseries » en bois des séries OS et OR (fenêtres à ouvrants appariés et fenêtres à ouvrants séparés), respectivement, avec une résistance au transfert de chaleur de 0,4 et 0,44 m2 x deg./W. Et le système de chauffage des bâtiments a été conçu spécifiquement pour de telles fenêtres.

Par conséquent, il est logique de se conformer aux exigences des normes liant la résistance au transfert de chaleur des fenêtres au GSOP lors du remplacement des fenêtres dans les anciens parcs de logements uniquement dans les maisons construites après 2000. Dans les maisons plus anciennes, il suffit d'installer des fenêtres similaires dans ce paramètre aux anciennes. Ceci est soumis au chauffage de conception normal. S’il y a « sous-chauffage », il faut bien entendu installer des fenêtres plus chaudes avec les réserves données ci-dessus au point n°1.

Chaque résident moderne souhaite que sa maison soit non seulement confortable, mais aussi chaleureuse. Un « sol chaud » est installé spécialement à cet effet et une série de travaux sont également utilisés pour isoler les murs, les balcons et les toits. Mais au moment de choisir conceptions de fenêtres Il est extrêmement important de faire attention à la résistance réduite au transfert de chaleur. Aujourd'hui, presque tous les fabricants de ces produits utilisent des phrases fortes comme publicité, promettant de rendre les locaux de la maison aussi chaleureux que possible. DANS Temps soviétique dans absolument chaque maison il y avait fenêtres en bois, qui devait être en outre isolé ruban adhésif et divers matériaux en tissu. Mais maintenant, tout a changé et de telles structures remplacent rapidement les produits en PVC de divers fabricants. Tableau de résistance pour blocs translucides

C'est pourquoi presque toutes les campagnes publicitaires favorisant l'achat de tel ou tel produit visent à décrire les avantages des matériaux de charpente (il peut s'agir du bois, plastique résistant ou aluminium de haute qualité), une certaine classe de profilés en fonction du nombre de chambres que possède chaque produit spécifique, ainsi que, bien entendu, d'excellentes caractéristiques d'isolation thermique. Mais ici, certaines contradictions surgissent immédiatement, car, comme vous le savez, une structure de fenêtre ne se compose pas seulement d'un cadre. La partie principale du produit est une grande surface vitrée, composée de différents types de verre ou de vitrages massifs avec un coefficient de résistance complètement différent.

Pourquoi est-il important de déterminer correctement le transfert de chaleur d'une structure de fenêtre ?

Comme déjà mentionné, la fonction principale de toute fenêtre à double vitrage est de retenir la chaleur dans les locaux de la maison. Il existe une certaine croyance selon laquelle produits en plastique plusieurs fois plus chaud que structures en bois. Mais cet avis est subjectif, car le matériau du cadre, comme déjà mentionné, est loin d'être le plus rôle important. La formule qui décrit ce paramètre est extrêmement simple et nous est connue depuis le programme de physique de 8e année. Il décrit la force du flux d'énergie qui quitte la pièce à travers une barrière de 1 mètre carré zone avec une différence de température de 1 degré. Il convient de noter que plus l’indice U est bas, meilleure est la résistance réduite. Tout spécialiste expérimenté dans le domaine peut comprendre les calculs sans aucun problème. industrie de construction, mais une personne ordinaire peut trouver la formule assez complexe et complexe. Mais nos compatriotes sont habitués à vivre selon le principe « plus l'indicateur est élevé, mieux c'est », ou ils font simplement confiance à chaque fournisseur pour indiquer la classe du produit et ses caractéristiques. Mais ces informations ne sont pas toujours vraies, il vaut donc la peine de vérifier ces informations pour en être sûr. C'est pourquoi dans Dernièrement Une quantité appelée « résistance au transfert de chaleur » a été introduite dans la circulation. Pour le désigner dans une formule, utilisez le symbole R.

La formule est la suivante : R = 1/U.

Exemple de calcul

A titre d'exemple, vous pouvez choisir une fenêtre ordinaire à un vantail d'une largeur W = 1 mètre 40 centimètres et d'une hauteur H = 1 mètre, réalisée à partir d'un profilé VEKO EUROLINE à trois chambres avec une largeur de cadre entourant l'ouvrant de 1,13 millimètres. Compte tenu de l’hétérogénéité du produit, la première étape consiste à déterminer la résistance de chaque section et à connaître leur classe et leur superficie.

Dans la plupart des cas, les travaux sont réalisés avec 2 zones (de structure uniforme) :

• cadre et surface vitrée (en général);
• zone double vitrage séparément.

Pour calculer le premier indicateur, nous utilisons la formule suivante :

F1 = + 1,4 x 0,113 + x 0,113 + x 0,113 = 0,491 324.

Et la deuxième zone est définie comme suit :

F2 = x = 0,908 676 mètres carrés.

En conséquence nous obtenons :

F1 = 0,491 324 mètres carrés ;

Ro1 = 0,64 m2C/W ;

F2 = 0,908 676 m2 ;

Ro2 = 0,32 m2C/W.

En conséquence, on peut noter que, malgré le fait que la conception de fenêtre sélectionnée présente une excellente conductivité thermique du cadre, la conductivité thermique de l'ensemble du produit laisse beaucoup à désirer. Grâce à de tels calculs, il devient possible d'évaluer correctement le coefficient de conductivité thermique, et surtout, la quantité de chaleur qui sera retenue dans la pièce pendant un certain temps. Lors du choix du design lui-même, veillez à faire attention non seulement à apparence et les dimensions du produit, mais aussi sur les propriétés d'économie de chaleur qui fourniront un microclimat optimal. Les produits économiques ont souvent un tarif élevé, donc pendant le fonctionnement, les résidents des appartements et des maisons dans lesquels l'installation a été effectuée fenêtres en plastique, ils se plaignent souvent du fait que même les produits en PVC ne sont pas capables de retenir correctement la chaleur. Si vous rencontrez un tel problème, ne vous précipitez pas pour changer les fenêtres à double vitrage. Tout d'abord, effectuez des calculs et assurez-vous de vérifier dans quelle mesure l'installation a été effectuée correctement et s'il existe des espaces visibles entre l'ouverture et la fenêtre.

Réaliser des calculs : seul ou faire appel à un spécialiste ?

Il faut dire que déterminer soi-même la résistance au transfert thermique des fenêtres, sans expérience et sans compétences en la matière, n'est pas si simple. Le meilleur et le plus Meilleure option- demandez l'aide d'un spécialiste qui sait probablement exactement comment effectuer les calculs afin que le résultat ne soit pas erroné et que les erreurs soient minimes. Si vous ne connaissez personne dans le secteur de la construction, mais... situation financière ne vous permet pas de payer pour les services de professionnels, vous pouvez alors utiliser un calculateur spécial qui vous aidera à déterminer en temps réel dans quelle mesure les caractéristiques du produit correspondent à la résistance donnée. De plus, la méthodologie de calcul dans ce cas est très simple et compréhensible. Vous pouvez le découvrir vous-même, vous pouvez donc déterminer assez rapidement l'aire des zones homogènes pour chaque élément spécifique. Presque toutes les propriétés thermiques sont présentées dans des tableaux thématiques et des extraits de documentation réglementaire et technique. Ils sont disponibles gratuitement sur Internet sur divers forums et portails de construction.

Il est important de noter que les experts en construction distinguent plusieurs types de résistance, à savoir :

• donné;
• thermique;
• normatif.

Ils diffèrent tous par leurs caractéristiques de mesure, ainsi que par la manière dont ils assurent le transfert de chaleur. Examinons chacun d'eux en détail. Tout d'abord, il faut dire qu'il existe aujourd'hui sur le territoire de notre État une documentation normative et technique qui établit les exigences en matière de protection thermique des structures (Code de règles 50.13330.2012).

Selon les informations qui y sont indiquées, la coque de protection thermique de la structure doit répondre aux caractéristiques suivantes :

a) l'indicateur de résistance réduite de chaque élément de la structure de la fenêtre ne doit pas être inférieur à la valeur normalisée établie ;

b) les indicateurs spécifiques de la structure ne doivent pas être supérieurs à ceux qui régulent des exigences complexes ;

c) indicateurs de température allumés revêtements intérieurs il ne devrait pas y avoir de fenêtres moins de caractéristiquesétabli par des règles sanitaires et hygiéniques.
Pour maintenir la température dans la pièce, il est important de pouvoir déterminer la résistance des blocs de fenêtres

Il est important de prendre en compte simultanément tous ces points, alors seulement l'effet thermique sera garanti.

Vous trouverez ci-dessous des tableaux qui simplifieront le processus de calcul en fonction de la région et du type de structure.

Le confort de vie, ainsi que le degré d'aménagement d'un appartement ou d'une maison privée, dépendent directement de la température dans les locaux. Afin de l'entretenir, il est important de veiller non seulement à la présence d'appareils de chauffage puissants et à l'isolation du bâtiment par l'extérieur, mais également à la résistance au transfert thermique des structures de fenêtres. Utilisez des tableaux et des diagrammes de documents réglementaires ou demandez l'aide de spécialistes du secteur de la construction qui peuvent facilement faire face à cette tâche.

L'une des fonctions principales de Windows est de fournir conditions confortablesà l'intérieur – isolation thermique. La chaleur s'échappe par les murs, les sols, les plafonds et les fenêtres. Il ne faut pas oublier la ventilation. Pendant ce temps, la Russie est un pays du nord et il faut veiller à maintenir la chaleur dans l'appartement en temps opportun. Afin de ne pas vous tromper dans le choix, cet article parlera de l'une des principales fonctions fenêtre moderne– l'isolation thermique, qui est évaluée à l'aide de la valeur suivante : la résistance au transfert thermique des fenêtres en plastique.

Coefficient de transfert de chaleur

Ce coefficient est désigné par – Ro, unité de mesure – ​​M 2 * o C/W (résistance au transfert de chaleur). Plus cette valeur est élevée, plus meilleure fenêtre garde au chaud.

Le verre est le principal conducteur de chaleur de la maison. Le simple vitrage n'est pas autorisé dans les pièces chauffées, donc Attention particulière, il faut faire attention au choix des fenêtres à double vitrage. Le coefficient minimum pour la région souhaitée figure dans le document SNiP 23/02/2003 « Protection thermique des bâtiments ». Après cela, nous procédons au choix d'une fenêtre à double vitrage. Toute entreprise certifiée est tenue de fournir des informations sur le transfert de chaleur. Pour augmenter les propriétés d'isolation thermique, diverses méthodes sont utilisées.

Verre

Le verre à fenêtre ordinaire a une épaisseur de 4 mm. Pour améliorer l'effet d'économie d'énergie, des revêtements spéciaux à faibles émissions sont utilisés. Il existe deux types de revêtements : doux (type i) et dur (type k). Un revêtement « dur » est obtenu en brûlant des composés organométalliques dans l'oxygène ; les oxydes métalliques résultants sont cuits dans le verre, formant un film mince et très dur, ce qui réduit la perte de chaleur de 4 à 4,5 fois. Le « soft » est obtenu par projection sous vide de matériaux formant un film. Il s'agit d'un système de couches, chaque couche remplit une fonction de protection spécifique. De tels verres réduisent les pertes de chaleur de 6 à 7 fois.

Double vitrage

Les fenêtres à double vitrage sont réalisées en fixant le verre à l'aide d'un cadre d'espacement spécial, en plastique ou en métal. Le tout est fixé à l'aide de thiokol et de butyle. L'air séché est le plus souvent utilisé entre les verres comme matériau résistant à la chaleur. Cependant, pour augmenter résistance au transfert de chaleur des fenêtres à double vitrage, un gaz ayant un plus faible transfert thermique est pompé entre les verres : argon, krypton, gaz carbonique. Il y en a plus nouvelle technologie réalisation de fenêtres à double vitrage : une « entretoise » flexible est appliquée puis pressée ; cette technologie est moins chère et réduit donc le coût du produit fini. Les colis sont classés par nombre de chambres : fenêtres à double vitrage simple chambre (deux verres) et fenêtres à double vitrage double chambre (trois verres), par largeur : la distance entre les verres varie de 6 mm à 16 mm. Cela n'a aucun sens d'augmenter davantage l'écart, cela n'affecte pas la conductivité thermique. Ils sont également divisés par type de verre : fenêtres à double vitrage ordinaires, à économie d'énergie (couches), insonorisées (triplex), de protection solaire (teintée), résistantes aux chocs (triplex avec un degré de protection plus élevé).

"Fenêtre idéale"

De plus, le coefficient de transfert de chaleur dépend en grande partie de la qualité de fabrication du cadre. Résistance au transfert de chaleur des fenêtres, dépend en grande partie du nombre de cavités (chambres) dans le profilé (plus il y a de chambres, meilleure est la résistance), de la qualité et de l'épaisseur du plastique et de l'installation correcte. Guidé par cet article, vous pouvez dresser une liste de ce que devrait être une fenêtre « idéale » : Une fenêtre à six chambres installée selon toutes les règles travaux d'installation, une fenêtre à double vitrage remplie de gaz inerte, dont le verre est recouvert d'un revêtement à économie d'énergie. Il est clair que dans différentes régions, la température moyenne journalière varie, et il est déconseillé d'installer une fenêtre « antigel » dans une région chaude.

Le transfert de chaleur dans l’enveloppe des bâtiments est un processus complexe impliquant la convection, la conduction et le rayonnement. Tous se produisent ensemble avec la prédominance de l’un d’entre eux. Propriétés d'isolation thermique les structures de clôture qui reflètent la résistance au transfert de chaleur doivent être conformes aux codes du bâtiment en vigueur.

Comment se déroule l’échange thermique entre l’air et les structures enveloppantes ?

Dans la construction, ils demandent exigences réglementaires en fonction de la quantité de chaleur qui traverse le mur et à travers celui-ci, son épaisseur est déterminée. L'un des paramètres de calcul est la différence de température entre l'extérieur et l'intérieur de la pièce. La période la plus froide de l'année est prise comme base. Un autre paramètre est le coefficient de transfert de chaleur K - la quantité de chaleur transférée en 1 s à travers une surface de 1 m2, avec une différence de température de l'environnement externe et interne de 1 ºС. La valeur de K dépend des propriétés du matériau. À mesure qu'elle diminue, les propriétés d'isolation thermique du mur augmentent. De plus, le froid pénétrera moins dans la pièce si l’épaisseur de la clôture est plus importante.

La convection et le rayonnement de l’extérieur et de l’intérieur affectent également les pertes de chaleur de la maison. Des écrans réfléchissants sont donc installés sur les murs derrière les batteries. feuille d'aluminium. Une protection similaire est également réalisée à l’intérieur des façades ventilées depuis l’extérieur.