Приведенное сопротивление теплопередаче алюминиевых систем. Коэффициент сопротивления теплопередачи стеклопакетов. Как происходит теплообмен воздуха с ограждающими конструкциями

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.

Современные стеклопакеты представлены в широком разнообразии как на отечественном, так и на мировом рынке. Это крайне популярные приспособления, при помощи которых в доме или квартире, в каком бы состоянии не находилось жилище, всегда можно наладить внутренний климат. Высококачественные современные стеклопакеты в оконных проемах вашего дома – гарантия того, что летом вы не будете изнывать от жары, а зимой в комнатах жилища всегда будет тепло. Очевидно, что комфортная температура в комнатах напрямую влияет на настроение жильцов. Еще одним достаточно существенным достоинством стеклопакетов является то, что благодаря им появляется возможность ощутимо сэкономить на счетах за электроэнергию, сократив расходы ресурса на кондиционирование и отопление дома. Остекление — это эффективное решение для создания комфорта в доме

Самое важное свойство

Сопротивление теплопередаче стеклопакета – это, без сомнения, наиболее существенное свойство конструкции. Как известно, система всегда стремится к достижению однородности во всех составляющих. Так, термобаланс между внешним миром и помещениями здания – это самая обыкновенная физика, справиться с которой просто невозможно. Однако, современные специалисты смогли ощутимо продлить временной промежуток, за который происходит процесс достижения термического баланса между внешней средой и помещениями здания. Существуют различные категории металлопластиковых оконных конструкций.

За основу классификации специалисты берут так называемый коэффициент сопротивления теплопередаче стеклопакета. Его определяет количество тепла, которое в двух средах с температурной разностью ровно один градус по Кельвину проходит через один квадратный метр поверхности. Данное определение зафиксировано в соответствующем государственном стандарте и является обязательным для Российской Федерации. Благодаря вычислению данного параметра мы получаем возможность судить о теплозащитных характеристиках различных строительных объектов в целом и стеклопакетов в частности.

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.

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:

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:

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.

Технические параметры конструкций

Вполне логично, что теплосопротивление конструкции во многом зависит от количества установленных в нем камер. При этом важно понимать, что влияние оказывает именно количество камер, а не толщина каждого отдельного стекла. Подводя итоги, нужно сказать, что у тех стеклопакетов, которые оборудованы большим количеством камер, будут иметь куда более высокие показатели сохранения тепла.

К чести современных производителей продукции в данном рыночном сегменте, их товары обладают достаточно высокими показателями во всех отношениях. Благодаря современным технологиям производители получили возможность не просто проектировать конструкции с оптимальным количеством камер, но и заполнять межкамерное пространство газообразными веществами, которые положительно сказываются на общих технико-эксплуатационных характеристиках изделий. Камеры заполняются разнообразными инертными газами, а на их поверхность специально наносятся покрытия низкоэмиссионной категории.

Остекление — эффектное дизайнерское решение

Стоит отметить, что наиболее успешные на сегодняшний день компании-производители оконных конструкций светопрозрачного типа наращивают теплоизоляционные свойства своих изделий по большей мере за счет использования в рамках технологического процесса специфических методик. Это, например, могут быть покрытия с энергосберегающими, солнцезащитными и магнетронными свойствами, а также обеспечение высокого уровня герметизации камер и прочее.

Наиболее популярные тенденции в производстве

Производство двухкамерного стеклопакета далеко перестало быть пределом для современных компаний. Так, товары в данном рыночном сегменте общими усилиями мировых производителей усовершенствуются с каждым днем все больше и больше. В данном случае речь идет не только о изменениях схем и специфики конструкций, но и о внедрении ультрасовременных технологий производства. Кроме того, в числе инновационных разработок значатся и так называемые селективные стекла, которые в свою очередь классифицируются по типу покрытия на такие виды:

К-стекла, для которых характерно твердое покрытие;
I-стекла, которые, соответственно, отличаются мягким покрытием.

В связи со специфическими характеристиками I-стекол, именно они на сегодняшний день являются наиболее востребованными как на внутреннем рынке производителей, так и среди потенциальных покупателей. Показатель теплопроводности таких стекол совершенно незначителен. Таким образом, характеристики в области изоляции тепла у этих изделий намного выше. Они превосходят свои К-аналоги практически в полтора раза. Проверенную информацию дают отечественные статисты, которые утверждают, что именно стеклопакеты, в основе которых состоят I-стекла, наиболее востребованы в нашем государстве. Кроме того, их популярность неизменно растет как в Российской Федерации, так и далеко за ее пределами.

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 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.

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.

Стеклопакет является самым объемным элементом (поскольку занимает до 80 % площади) современного окна. И от его технических характеристик и энергосберегающих показателей напрямую зависят общие тепловые показатели всего изделия. Поэтому, при , обязательно уделите внимание изучению данного вопроса.

При этом, кто-то полагается на советы продавцов, а другим хочется разобраться самим, какими же будут размеры теплового рассеивания через стёкла, и какое значение сопротивления теплопередаче должно быть в установленных стеклопакетах. Основным понятием при расчётах является теплопередача – количество теплоты, которое переходит через единицу поверхности при разнице температур внешней и внутренней среды.

В ДБН В.2.6-31:2006 (с 2017 года уже ДБН В.2.6-31:2017) расчетной единицей тепловых показателей стеклопакета является Ro - коэффициент сопротивления теплопередаче .

Коэффициент теплопередачи означает степень сопротивления изделия переносу теплого воздуха и показывает, сколько тепла уходит из помещения, если разница температур с обеих сторон конструкции равна 1°С. Ro измеряется в м²°C/Вт. Чем выше расчётное значение, тем меньшими будут показатели теплопередачи и тем лучше теплосберегающие данные стеклопакета. Достигается это использованием энергосберегающих стекол, типы которых указываются в в паспорте или маркировочном стикере пластикового окна.

Значения сопротивления теплопередаче основных типов стеклопакетов можно увидеть в таблице «М» упомянутого ДБН. Но, нужно брать во внимание тот факт, что окно состоит не только из стеклопакета, а его учитывает тепловые показатели всех конструкционных составляющих. Причем он должен быть не меньше установленных нормативных значений, которые привязаны к . К примеру, для Киева или области Ro всей ПВХ конструкции по требованию ДБН - 0,75 м²°C/Вт.

Коэффициенты Ro и Ug

В западных странах по DIN EN 673 принято брать в расчёт другой параметр – коэффициент передачи тепла Ug (его еще называют коэффициент теплопроводности), измеряемый в 1 Вт/м²К. Надо сказать, что некоторые отечественные производители тоже указывают этот параметр в технических характеристиках стеклопакета и иногда вводят в заблуждение покупателей.

При расчете Ug, в отличие от Ro, не берутся во внимание тепловые характеристики дистанционной рамки в стеклопакете и, поэтому эти коэффициенты - не полностью обратно пропорциональны. Но существует формула, которая дает возможность сопоставить данные Ro и Ug:

Ro = 1 / (Ug + 0,3)

Мне нравится

Анализ структуры общих теплопотерь в жилых зданиях показывает, что через световые проемы теряется до 15 - 30 % тепла. При этом значительная его часть уходит через места примыкания окон к стенам и через откосы. Уровень теплозащитных свойств ограждений характеризуется величиной приведенного сопротивления теплопередаче.

Теплопередача - перенос теплоты через ограждающую конструкцию от среды с более высокой температурой к среде с более низкой температурой. Коэффициент теплопередачи характеризует количество тепла в ваттах (Вт), которое проходит через один квадратный метр конструкции при разности температур по обе стороны в один градус -Ro (м²·°C/Вт) - величина, принятая в России для оценки теплозащитных характеристик материалов или конструкций, обратная коэффициенту теплопроводности k , который принят в нормах DIN.

Приведенное сопротивление теплопередаче, Ro м²·°C/Вт, ограждающих конструкций, а также окон и фонарей (с вертикальным остеклением или с углом наклона более 45°) следует принимать не менее нормируемых значений,Rтро м²·°C/Вт, определяемых по таблице 4 СНиП 23-02-2003 в зависимости от градусо-суток района строительства.

Показатель градусосуток рассчитывается по следующей формуле: ГСОП = (Тв - Тот.пер.) Zот.пер, где Тв - расчетная средняя температура внутреннего воздуха здания, °С, принимаемая для расчета ограждающих конструкций группы зданий по поз.1 таблицы 4 по минимальным значениям оптимальной температуры соответствующих зданий по ГОСТ 30494 и приложению СанПиН 2.1.2.2645-10 (в интервале 18-24°С), то же, в районах наиболее холодной пятидневки (- 31°С и ниже)

Тот.пер. и Zот.пер.- средняя температура наружного воздуха, °С, и продолжительность, сут, отопительного периода, принимаемые по СНиП 23-01-99 "Строительная климатология" для периода со средней суточной температурой наружного воздуха не более 10 °С - при проектировании лечебно-профилактических, детских учреждений и домов-интернатов для престарелых, и не более 8 °С - в остальных случаях.

Рассчитаем показатель "градусосуток" для Московского региона: ГСОП= (20-(-3,1))x214= 4943

Теперь методом интерполяции - определим значение сопротивления теплопередаче для Москвы: Ro= 0,45+ (4943-4000)/(6000-4000)x((0.6-0.45)/1)= 0.45+0.071=0.52м²·°C/Вт

По состоянию на 2011г. в Москве действует МГСН 2.01-99 ""Энергосбережение в зданиях" , в соответствии с которым приведенное сопротивление теплопередаче для окон следует принимать 0,54 м²·°C/Вт для окон, балконных дверей и витражей; 0,81 м²·°C/Вт для глухой части балконных дверей.

Таблица 4

На показатель сопротивления теплопередаче окон влияют несколько факторов:

размеры окна в целом и его рам и створок;
материалы блока окон (ПВХ, дерево, алюминий);
тип остекления(в том числе ширина дистанционной рамки стеклопакета, наличие И- стекла и специального газа в стеклопакете);
число и расположение утеплителей в системе рама/створка.
устройство монтажного шва по ГОСТ 30971-02 "Швы монтажные узлов примыканий оконных блоков к стеновым проемам"