Сопротивление теплопередаче 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:

  • кондиционирование;
  • отопление.

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.

Насколько окна ПВХ холоднее стены — теплопроводность

Теплопроводность пластикового окна,теплопроводность стеклопакета по сравнению со стеновыми материалами

Чем лучше утеплен дом, тем меньше нужно его топить в морозы.

Что выгоднее: основательно утеплить дом или не тратиться на это? Деньги вы сэкономите, но зато потом много лет будете зимой, как говорится, обогревать атмосферу, то есть выбрасывать деньги на ветер, в буквальном смысле слова.

Итак, прежде всего нужно разобраться, сколько тепла теряет ваш дом (это относится и к вновь проектируемому жилищу). Если посмотреть на жилой дом через прибор ночного видения, можно увидеть, что называется, своими глазами, как он теряет тепло — через стены не очень сильно, через крышу еще меньше; сильные выбросы тепла идут через окна; в землю тоже уходит тепло, хотя наш прибор этого не покажет.

Тепло уходит через (синие участки «холодные», а красные «горячие»):

  • Стены ~ 30%;
  • кровлю ~ 14%;
  • пол ~ 12%;
  • окна ~ 44%.

Важно! Только 30% от всех потерь через окна происходит из-за конвенции (переносу тепла воздушными потоками внутри стеклопакета) и теплопередачи (переносу тепла по твердому материалу окна), а 70% от всех потерь через окна происходит из-за длинноволнового инфракрасного теплового излучения через стекло, которые можно и нужно предотвратить, а о том, как это сделать, можно узнать из данной статьи.

От чего зависят эти тепловые потери

Они тем больше, чем больше разность температур в доме и на улице. Они тем меньше, чем выше теплозащитные свойства стены (или, как говорят, ограждающей поверхности). Стена сопротивляется утечке тепла, поэтому ее теплозащитные свойства оценивают величиной, называемой сопротивлением теплопередаче.

Сопротивление теплопередаче показывает, какое количество тепла уйдет через квадратный метр стены при определенном перепаде температур (или наоборот: какой перепад температур возникнет при прохождении заданного количества тепла через квадратный метр стены).

Формула проста, как закон Ома:

  • R=д/q

где:

  • q — это количество тепла, которое теряет квадратный метр ограждающей поверхности (стены, крыша и т. д.). Его измеряют в ваттах на квадратный метр (Вт/м2);
  • д — это разница между температурой на улице и в комнате (°С) и, наконец;
  • R — это сопротивление теплопередаче (размерность (м2•°С)/Вт).

В качестве примера: сколько будет стоить комфорт зимой хозяину остекленной и идеально утепленной лоджии? Не будем учитывать потери на нагрев свежего воздуха из форточки и потери тепла через стены, пол и потолок. Только через самое лучшее на сегодняшний день остекление с R=0,8 площадью 10 кв.м при разнице температур от -20 до +20 будет теряться 0,5 кВт в час, т.е. теплый пол накрутит примерно 360 кВт в морозный месяц!

Подобно тому как электрическое сопротивление R характеризует способность проводника препятствовать прохождению электрического тока, так и тепловое сопротивление R показывает, насколько поверхность, ограждающая жилой объем, препятствует утечке тепла наружу.

Эта аналогия не случайная — мы имеем дело с законом подобия: прохождение тока под действием разности потенциалов и теплового потока через вещество под действием разницы температур описываются одинаковыми математическими уравнениями.

Если речь идет о многослойной стенке, то сопротивления отдельных слоев просто складывают (в точности как последовательные сопротивления в электрической цепи). Например, сопротивление стены из дерева, обложенного кирпичом, является суммой трех сопротивлений: кирпичной и деревянной стенки и воздушной прослойки между ними:

  • R(сумм.) = R(дер.) + R(возд.) + R(кирп.).

При проектировании и строительстве жилых зданий начиная с 2003 года необходимо соблюдать требования СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий», иначе построенное здание не будет разрешено заселять и использовать. Поскольку требования к сопротивлению стен теплопередаче по этому документу очень высокие, в последнее время разрабатывается значительное количество строительных материалов, обладающих низким коэффициентом теплопроводности.

Это всевозможные утеплители, газосиликатные и пенобетонные блоки, поризованная и сверхпоризованная керамика, многопустотные крупногабаритные блоки. Для нашего Урало-Сибирского региона сопротивление теплопередаче для внешних стен жилых домов должно составлять от 3,5 (м2•°С)/Вт (k = 0,29 Вт/(м2•°С)). До 1995 года требуемое сопротивление теплопередаче окон и балконных дверей в жилых домах составляло 0,45 (м2•°С)/Вт (k = 2,22 Вт/(м2•°С)). Согласно современным нормам требуемое сопротивление теплопередаче окон составляет 0,6 (м2•°С)/Вт (k = 1,67 Вт/(м2•°С)).

Коэффициент теплопроводности полнотелого керамического кирпича равен в среднем 0,6 Вт/(м2•°С), а силикатного 0,8 Вт/(м2•°С). Если рассчитать требуемую толщину стены, сложенной только из этого кирпича, то для керамического кирпича она составит от 2,1 метра, а для силикатного — от 2,8 метра. Это уже не коттедж, а средневековая крепость! А, например, для газосиликатных блоков с коэффициентом теплопроводности 0,14 Вт/(м2•°С) толщина стены будет составлять всего 50 сантиметров.Однако, прочность газосиликатных блоков такова, что их нельзя использовать как несущий материал.

Лукавые рекламщики окон пытаются облукавить покупателя: «В новой кухне-гостиной никогда не будет холодно: окно из профилей «таких-то» с 5-ти камерным строением и системной глубиной 70 мм по теплотехническим характеристикам эквивалентно кирпичной стене толщиной 90 см!» Увы, но самое лучшее современное окно примерно в три раза «холоднее» стены, иначе стеклянные стены перестали бы быть экзотикой и расточительством в наших домах.

Роль окна из ПВХ профиля в теплозащите помещения

На сегодняшний день большая часть предприятий, занимающихся изготовлением пластиковых окон и дверей использует 3-х камерный профиль (различных производителей) и двухкамерный стеклопакет (далее с/п) (4М—10—4М—10-4М). Согласно ГОСТ 30674-99 «Блоки оконные из поливинилхлоридных профилей» сопротивление теплопередаче оконной конструкции изготовленной из 3-х камерного профиля с двухкамерным с/п 4М—10—4М—10—4М (наиболее распространенный и часто используемый с/п) составляет 0,51 (м2•°С)/Вт.

Величина справочная, однако реально значения для данных конструкций варьируются в пределах 0,53-0,56 (м2•°С)/Вт. Какими же путями возможно увеличить сопротивление теплопередаче окон пластиковых хотя бы до сегодняшних 0,6 (м2•°С)/Вт, не говоря уже о быстром устаревании строительных требований и учитывая 20-40 летнюю жизнь окна, при этом не увеличивая значительно стоимость всей оконной конструкции?

23 ноября 2009 года принят Федеральный закон об энергосбережении и повышении энергетической эффективности (№ 261-ФЗ). Предполагается, что этот закон поможет создать правовые, экономические и организационные основы стимулирования энергосбережения и повышения энергоэффективности. Коснется он и установки оконных систем. Но обо всем по порядку.

1 мая 2010 принят приказ, который утверждает требования по энергетической эффективности для зданий, строений, сооружений. Обновленный закон предписывает заменить окна на энергоэффективные (с приведенным сопротивлением теплопередаче 0,56-0,8 (м2•°С)/Вт). На это законодатель выделил свой срок: с 2011 до 2015 гг. Если говорить простым и понятным языком, то в течение четырех следующих лет окна должны стать теплее на 48%.

Требования к окнам будут касаться не только муниципальных заведений, строящегося жилья, но и уже построенных домов. Подталкивать нас к этому будут требования к установке счетчиков энергопотребления. По предварительным подсчетам, с 1 января 2011 г. россияне, не установившие счетчик, будут переплачивать за воду, газ и тепло почти в двойном размере, а с 2012 — и вовсе в четырехкратном.

Такая практика стимулирования широко распространена в Западной Европе, где собственники домов, неоснащенных счетчиками, оплачивают «коммуналку» по ставкам в несколько раз больше.

Вдохновленные перспективами, будем разбираться: окна пластиковые состоят из двух основных элементов: ПВХ профилей (рама, створка, импост, штапики и т.д.) и с/п. Именно эти составляющие определяют значение сопротивления теплопередаче всей оконной конструкции.

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.

Какова суть данного параметра?

Вполне очевидно, что теплопроводность металлопластиковых оконных конструкций является решающим параметром, от которого напрямую зависит не только сфера применения продукта, но и его популярность на отечественном и мировом рынке. Так, данное свойство качественно иллюстрирует каковы в реальности теплоизоляционные характеристики конструкции. Так, к примеру, небольшое значение данного коэффициента означает, что объект обладает пропорционально небольшой теплопередачей. Таким образом, потеря тепла через данную конструкцию будет несущественной, а значит сам объект можно характеризовать как конструкцию с высокими теплоизоляционными параметрами. Специалисты подсчитали стандартные коэффициенты

Между тем, нельзя считать истинно верным упрощенный перерасчет данного коэффициента. К сожалению, специалисты в Российской Федерации используют совершенно разные системы вычисления этого параметра, которые, не редко, противоречат друг другу. Кроме того, иностранные специалисты в строительной индустрии используют регламентированные их законодательством системы подсчета. Однако, если продукция прошла все этапы необходимой сертификации, то производитель открыто представляет потенциальным покупателям теплоизоляционные свойства конкретных товаров.

Для удобства сопротивление теплопередачи стеклопакетов по основным категориям стеклопакетов отображает таблица, приведенная ниже: Таблица сопротивления теплопередачи стеклопакетов

Выбирайте изделия по классам

Конечно же, техническая терминология совершенно чужда обычным покупателям. Для того, чтобы потенциальные клиенты производителей стеклопакетов не растерялись в ширококм разнообразии предлагаемой продукции, была введена система разделения данных изделий на определенные классы. В общем, предлагается разбиение товаров на десять классов, последний из которых является наилучшим:

  • А1;
  • А2;
  • Б1;
  • Б2;
  • В1;
  • В2;
  • Г1;
  • Г2;
  • Д1;
  • Д2.

Между тем, даже такое распределение не слишком информативно для обычного покупателя. Рядовому потребителю достаточно сложно разобраться, какой класс изделий оптимально впишется в конкретные эксплуатационные и климатические условия. Государственными организациями приведены и альтернативные варианты разбиения продукции в данном сегменте на категории. Так, достаточно понятной является система, которая предлагает выбирать пакет, опираясь на продолжительность отопительного сезона и разности температур снаружи и внутри помещений. В зависимости от степени утепленности здания нужно выбирать разные стеклопакеты

Таблица сопротивления теплопередаче стеклопакетов

п/п Заполнение светового проема R0, м^(2)·°С/Вт
Материал переплета
Дерево или ПВХ Алюминий
1 Двойное остекление в спаренных переплетах 0.4
2 Двойное остекление в раздельных переплетах 0.44
3 Тройное остекление в раздельно-спаренных переплетах 0.56 0.46
4 Однокамерный стеклопакет ( два стекла ) :
обычного (с расстоянием между стекол 6 мм) 0.31
с И – покрытием (с расстоянием между стекол 6 мм) 0.39
обычного (с расстоянием между стекол 16 мм) 0.38 0.34
с И – покрытием (с расстоянием между стекол 16 мм) 0.56 0.47
5 Двухкамерный стеклопакет ( три стекла ):
oбычного (с расстоянием между стекол 8 мм) 0.51 0.43
oбычного (с расстоянием между стекол 12 мм) 0.54 0.45
с И – покрытием одно из трёх стекол 0.68 0.52

*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.

Дополнительно: Чем отличается энергосберегающий стеклопакет от обычного

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

Каковы рекомендации специалистов по выбору стеклопакетов?

В связи с тем, что потенциальные потребители, как правило, постоянно пребывают в условиях ограниченного времени, тратить драгоценные свободные минуты на не слишком увлекательный выбор стеклопакетов просто бессмысленно. Потому специалисты предлагают несколько советов, которые позволят максимально оперативно и успешно выбрать оптимальное изделие:

  • В первую очередь необходимо понимать, что в жилых помещениях стоит устанавливать конструкции с сопротивлением передаче тепла от 0.45. Приведенное в данном случае сопротивление теплопередаче стеклопакета является минимальным из тех, которые соответствуют современным отечественным строительным нормам.
  • Если вы планируете заниматься остеклением таких помещений, как квартира или частный дом за городом, то оптимальным вариантом станут двухкамерные конструкции. Не стоит пытаться сэкономить на остеклении жилых помещений, ведь наиболее доступный в ценовом плане вариант – однокамерные изделия – не обеспечат в помещениях тепло и комфорт.

Двухкамерный стеклопакет – оптимальный вариант для жилища

  • В процессе подбора оптимального стеклопакета не стоит забывать и о том, в каком ПВХ-профиле он будет устанавливаться. Дело в том, что разные производители предлагают часто непохожие варианты профильных систем. В связи с этим, далеко не каждый стеклопакет можно будет монтировать в понравившийся вам профиль.
  • Квалифицированные и опытные мастера, много лет работающие над остеклением различных помещений, называют энергосберегающие изделия с двумя камерами практически идеальным решением для рядового покупателя. Именно такие конструкции способно обеспечить достаточный комфорт и оптимальный температурный режим внутри жилы помещений.
  • Обратите внимание на возможность установки дистанционной рамки, которая обладает небольшой теплопроводностью. Ее монтаж в свою очередь предполагает применение методики, которая известна под названием «тёплый край». За счет данной технологии вероятность образования конденсата минимизируется, так как в краевом сегменте оконной конструкции повышается температура.
  • Если для вас важно, чтобы окно обладало еще и усиленными свойствами шумоизоляции, необходимо выбирать стекла с большой толщиной или же обратить внимание на оконные системы, в которых реализована комбинация стекол с разной толщиной.

Благодаря советам специалистов и желанию сделать свой дом теплым и уютным, вы быстро подберете нужный вам стеклопакет. Достаточно лишь немного изучить теорию вопроса и не отказываться от помощи профессионалов. Стеклопакет должен подходить профилю по размерам

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 *0С\Вт.

Нормативные ссылки:

  • СНиП 2.01.07-85 Нагрузки и воздействия.
  • СНиП 23-02-03 Тепловая защита зданий (Скачать 902 кБ pdf).
  • СНиП 23-03-03 Защита от шума.
  • СНиП 3.04.01-87 Изоляционные и отделочные покрытия
  • ГОСТ 30971-2012 Швы монтажные узлов примыкания оконных блоков к стеновым проемам.
  • ГОСТ 7076-99 Материалы и изделия строительные. Метод определения теплопроводности и термического сопротивления при стационарном тепловом режиме
  • ГОСТ 7502-98 Рулетки измерительные металлические. Технические условия
  • ГОСТ 10174-90 Прокладки уплотняющие пенополиуретановые для окон и дверей. Технические условия
  • ГОСТ 17177-94 Материалы и изделия строительные теплоизоляционные. Методы испытаний
  • ГОСТ 25898-83 Материалы и изделия строительные. Методы определения сопротивления паропроницанию
  • ГОСТ 26433.0-85 Система обеспечения точности геометрических параметров в строительстве. Правила выполнения измерений. Общие положения
  • ГОСТ 26433.1-89 Система обеспечения точности геометрических параметров в строительстве. Правила выполнения измерений. Элементы заводского изготовления
  • ГОСТ 26433.2-94 Система обеспечения точности геометрических параметров в строительстве.
  • Правила выполнения измерений параметров зданий и сооружений
  • ГОСТ 26589-94 Материалы кровельные и гидроизоляционные. Методы испытаний
  • ГОСТ 26602.2-99 Блоки оконные и дверные. Методы определения воздухо- и водопроницаемости
  • ГОСТ 26602.3-99 Блоки оконные и дверные. Метод определения звукоизоляции.

Закладка Постоянная ссылка.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *