Rezistență redusă la transferul de căldură a sistemelor din aluminiu. Coeficientul de rezistență la transferul de căldură al ferestrelor termopan. Cum se efectuează schimbul de căldură între aer și structurile înconjurătoare?

Pierderi de căldură prin geam constau din pierderi de radiație (radiație IR), pierderi de transmisie (conductivitate termică a aerului, sticlei și elemente structurale) și pierderea de căldură convectivă datorită mișcării aerului în spațiul intersticlă. În consecință, rezistența la transferul de căldură a unei ferestre cu geam dublu este influențată de numărul și grosimea sticlei, distanța dintre sticlă, compoziția gazului în spațiul dintre sticlă, prezența sticlei speciale cu emisivitate scăzută și designul cadrelor distanţiere. Pentru rezistența la transferul de căldură profilul ferestrei influență: grosimea profilului de lemn și tipul de lemn, grosimea și designul camere interioare Profil PVC, proiectare de „rupturi termice” în profile de aluminiu.

Adesea, atunci când alegeți ferestre, există astfel de concepții greșite despre rezistența la transferul de căldură a ferestrelor.

Mitul 1. Este necesar să alegeți ferestre cu valoarea maximă a rezistenței la transferul de căldură

De fapt, acest lucru nu este adevărat. Spre deosebire de pereți, prin care căldura se pierde doar iarna, ferestrele sunt o structură translucidă. În timpul sezonului de încălzire, căldura este atât pierdută, cât și câștigată prin ferestre din cauza radiațiilor solare. O creștere a rezistenței la transferul de căldură a ferestrelor cu geam dublu se realizează în principal prin utilizarea sticlei cu emisivitate scăzută, care reduce transmisia luminii. Prin urmare, eficiența energetică rezultată a ferestrelor în perioada rece a anului trebuie evaluată cuprinzător, luând în considerare toți factorii.

Astfel, într-una dintre lucrările specialiștilor MGSU se arată că pentru condițiile de la Moscova, valoarea optimă a rezistenței la transferul de căldură este de 0,6 m2x deg/W, și nu de 0,8 și apoi de 1,0, despre care vorbesc oficialii. În plus, nu trebuie să uităm că scopul PRINCIPAL al ferestrei este lumina naturala spatiu, caracterizat prin valoarea KEO (coeficient de iluminare naturala). Pentru a menține nivelul necesar de iluminare atunci când se utilizează ferestre cu geam dublu cu geamuri multiple sau se utilizează sticlă cu emisivitate scăzută, este necesar să se mărească suprafața de vitrare, iar acest lucru va duce la o pierdere crescută de căldură, deoarece ferestrele rămân încă de câteva ori mai reci decât zidul.

Soluția în această situație este următoarea: atunci când alegeți ferestre pentru o clădire nou construită sau pentru reglazura uneia veche, este necesar să faceți un DESIGN al structurilor translucide care să țină cont de toți acești factori - pierderi de căldură și câștig pentru un obiect specific, condiții de îndeplinire a cerințelor de izolație și lumină naturală.

Mitul 2. Adesea există o cerință precum „pentru condițiile climatice ale orașului N, este necesar să se utilizeze ferestre cu o rezistență la transferul de căldură nu mai mică de, de exemplu, 0,65 m2. x grade/W"

Pentru a spune ușor, în astfel de cazuri numerele sunt „tras din aer”. Da, in documente de reglementare valorile minime admise ale rezistenței la transferul de căldură ale ferestrelor sunt indicate în funcție de valoarea GSOP (grad-zi sezonul de incalzire), care caracterizează severitatea climei unei zone date. Dar nu este atât de simplu. În această zonă în cladiri rezidentiale clădire veche sunt o multime de vechi ferestre din lemn cu Rpr. = 0,4 m2 x grade/W și oamenii locuiesc acolo liniștiți la temperatura normala. Pe vreme rece -30 de grade în acest oraș în autoturisme de pasageri Cu un singur pahar, poți conduce în siguranță doar într-o cămașă. Este doar o chestiune de puterea de încălzire a mașinii sau apartamentului.

Nu se aleg ferestre pentru un apartament cu un anumit încălzire constantă pentru ca iarna să fie cald, iar sistemul de încălzire este calculat de proiectant pentru anumite ferestre. Pentru o lungă perioadă de timp Nu existau ferestre moderne sigilate în Rusia. A existat „tâmplărie” din lemn din seriile OS și OR (ferestre cu pereche și ferestre cu canape separate), respectiv, cu o rezistență la transfer termic de 0,4 și 0,44 m2 x grade/W. Și sistemul de încălzire al clădirilor a fost conceput special pentru astfel de ferestre.

Prin urmare, este logic să se respecte cerințele standardelor pentru legarea rezistenței la transferul de căldură a ferestrelor la GSOP atunci când se înlocuiesc ferestrele într-un vechi fondul locativ disponibil numai în casele construite după 2000. În casele mai vechi, este suficient să instalați ferestre similare în acest parametru cu cele vechi. Aceasta este supusă încălzirii normale de proiectare. Dacă există „subîncălzire”, desigur, este necesar să instalați ferestre mai calde cu rezervele menționate mai sus la punctul nr. 1.

Ferestrele moderne cu geam termopan sunt prezentate într-o mare varietate atât pe piața internă, cât și pe cea globală. Acestea sunt dispozitive extrem de populare, cu ajutorul cărora puteți îmbunătăți întotdeauna climatul interior dintr-o casă sau un apartament, indiferent în ce stare se află. Ferestre cu geam dublu modern de înaltă calitate deschideri ale ferestrelor casa ta - o garanție că vara nu te vei înăbuși din cauza căldurii, iar iarna încăperile casei tale vor fi mereu calde. Este evident că temperatura confortabilaîn camere afectează direct starea de spirit a rezidenților. Un alt avantaj destul de semnificativ al ferestrelor cu geam dublu este că, datorită acestora, devine posibilă economisirea semnificativă a facturilor la energie, reducând costurile cu resursele pentru aer condiționat și încălzire acasă. Vitrarea este solutie eficienta pentru a crea confort în casă

Cea mai importantă proprietate

Rezistența la transferul de căldură a unei ferestre cu geam dublu este, fără îndoială, cea mai semnificativă proprietate a structurii. După cum se știe, sistemul se străduiește întotdeauna să obțină omogenitate în toate componentele. Astfel, echilibrul termic dintre lumea exterioară și incinta clădirii este cea mai obișnuită fizică, care este pur și simplu imposibil de făcut față. Cu toate acestea, specialiști moderni au putut prelungi semnificativ perioada de timp în care procesul de realizare a echilibrului termic între mediu externși zonele clădirii. Există diferite categorii de structuri de ferestre metal-plastic.

Experții iau așa-numitul coeficient de rezistență la transferul de căldură al unei ferestre cu geam dublu ca bază pentru clasificare. Este determinată de cantitatea de căldură care, în două medii cu o diferență de temperatură de exact un grad Kelvin, trece printr-un singur metru pătrat suprafete. Această definiție consemnate în relevante standard de stat si este obligatoriu pentru Federația Rusă. Datorită calculului acestui parametru, suntem capabili să judecăm caracteristicile de protecție împotriva căldurii diferitelor proiecte de constructiiîn general și geamurile termopan în special.

Care este esența acestui parametru?

Este destul de evident că conductivitatea termică a structurilor de ferestre metal-plastic este un parametru decisiv, de care depinde nu numai domeniul de aplicare al produsului, ci și popularitatea sa pe piețele interne și mondiale. Astfel, această proprietate ilustrează calitativ ce caracteristici de izolare termică desene. Deci, de exemplu, valoare mică Acest coeficient înseamnă că obiectul are un transfer de căldură proporțional mic. Astfel, pierderile de căldură prin această structură vor fi nesemnificative, ceea ce înseamnă că obiectul în sine poate fi caracterizat ca o structură cu parametri de izolare termică ridicati.

Între timp, o recalculare simplificată a acestui coeficient nu poate fi considerată cu adevărat corectă. Din păcate, specialiștii din Federația Rusă folosesc absolut sisteme diferite calculele acestui parametru, care adesea se contrazic. În plus, specialiștii străini din industria construcțiilor folosesc sisteme de numărare reglementate de legislația lor. Cu toate acestea, dacă produsul a trecut toate etapele certificării necesare, atunci producătorul prezintă în mod deschis potențialilor cumpărători proprietățile de izolare termică ale anumitor produse.

Pentru comoditate, rezistența la transferul de căldură a ferestrelor cu geam dublu pentru principalele categorii de ferestre cu geam dublu este prezentată în tabelul de mai jos:

Selectați produsele după clasă

Desigur, terminologia tehnică este complet străină consumatorilor obișnuiți. Pentru a potențiali clienți Producătorii de geamuri termopan nu au fost în pierdere în marea varietate de produse oferite a fost introdus un sistem de împărțire a acestor produse în anumite clase. În general, se propune o împărțire a mărfurilor în zece clase, ultima dintre acestea fiind cea mai bună:

Între timp, nici această distribuție nu este foarte informativă pentru cumpărătorul mediu. Este destul de dificil pentru consumatorul mediu să-și dea seama ce clasă de produse se va potrivi optim în anumite operațiuni și conditiile climatice. Organizații guvernamentale sunt date și opțiuni alternativeîmpărțirea produselor din acest segment în categorii. Așadar, sistemul care oferă alegerea unui pachet în funcție de durata sezonului de încălzire și de diferența de temperatură dintre exterior și interiorul incintei este destul de de înțeles.

Parametrii tehnici ai structurilor

Este destul de logic că rezistența termică a unei structuri depinde în mare măsură de numărul de camere instalate în ea. Este important să înțelegeți că numărul de camere este cel care influențează, și nu grosimea fiecărui pahar individual. Pentru a rezuma, trebuie spus că acele geamuri termopan care sunt dotate un număr mare camerele vor avea rate de retenție a căldurii mult mai mari.

Spre creditul meu producatori moderni produse din acest segment de piață, produsele lor au rezultate destul de bune din toate punctele de vedere. Datorită tehnologii moderne producătorii au posibilitatea de a proiecta nu numai structuri cu cantitate optima camere, dar și să umple spațiul intercameral cu substanțe gazoase, care au un efect pozitiv asupra caracteristicilor tehnice și operaționale generale ale produselor. Camerele sunt pline cu diverse gaze inerte, iar straturile cu emisii scăzute sunt aplicate special pe suprafața lor.

Vitrarea este o soluție eficientă de proiectare

Este demn de remarcat faptul că cele mai de succes companii producătoare de structuri de ferestre translucide din prezent sporesc proprietățile de izolare termică ale produselor lor în mare parte prin utilizarea proces tehnologic tehnici specifice. Acestea, de exemplu, ar putea fi acoperiri cu proprietăți de economisire a energiei, protecție solară și magnetron, precum și oferind nivel înalt camere de etanșare etc.

Cele mai populare tendințe în producție

Producția de geamuri termopan cu dublă cameră a încetat de departe să fie limita pentru companiile moderne. Astfel, produsele din acest segment de piata, prin eforturile comune ale producatorilor globali, sunt imbunatatite din ce in ce mai mult in fiecare zi. ÎN în acest caz, Vorbim nu numai despre modificări ale schemelor și specificului designului, ci și despre introducerea tehnologiilor de producție ultramoderne. În plus, printre evoluții inovatoare Există, de asemenea, așa-numitele pahare selective, care, la rândul lor, sunt clasificate în funcție de tipul de acoperire în următoarele tipuri:

K-sticlă, care se caracterizează printr-un strat dur;
I-sticlă, care, în consecință, are un strat moale.

Datorită caracteristicilor specifice ale ochelarilor I, astăzi sunt cei mai căutați atât pe piața internă a producătorilor, cât și printre potențialii cumpărători. Conductivitatea termică a unor astfel de ochelari este complet nesemnificativă. Astfel, performanța de izolare termică a acestor produse este mult mai mare. Sunt de aproape o ori și jumătate superioare analogilor lor K. Informații verificate sunt furnizate de statisticienii autohtoni, care susțin că geamurile termopan, care au la bază sticla I, sunt cele mai căutate în țara noastră. În plus, popularitatea lor crește constant atât în Federația Rusă, cât și dincolo de granițele acesteia.

Datorită faptului că potențialii consumatori, de regulă, se află în mod constant sub un timp limitat, a petrece minute prețioase gratuite pentru o alegere nu foarte interesantă de ferestre cu geam dublu este pur și simplu inutilă. Prin urmare, experții oferă câteva sfaturi care vă vor permite să selectați rapid și cu succes produsul optim:

În primul rând, trebuie să înțelegeți că în spațiile rezidențiale merită să instalați structuri cu o rezistență la transferul de căldură de 0,45. Unitatea de sticlă prezentată în acest caz este cea minimă dintre cele care respectă codurile moderne de construcție casnice.
Dacă intenționați să glazurați spații precum un apartament sau casă privatăîn afara orașului, atunci structurile cu două camere ar fi cea mai bună opțiune. Nu ar trebui să încercați să economisiți pe vitrarea spațiilor rezidențiale, deoarece cea mai accesibilă opțiune din punct de vedere al prețului - produsele cu o singură cameră - nu va oferi căldură și confort în spații.

Geam termopan — cea mai buna varianta pentru casă

În procesul de selectare a ferestrei optime cu geam dublu, nu trebuie să uitați de ce profil PVC va fi instalat. Ideea este că diferiți producători oferă adesea opțiuni diferite sisteme de profil. În acest sens, nu orice geam termopan poate fi montat în profilul care îți place.
Calificat și meșteri experimentați, care lucrează de mulți ani la vitrare diverse camere, numite produse de economisire a energiei cu două camere practic solutie ideala pentru cumpărătorul mediu. Aceste modele pot oferi un confort suficient și optim regim de temperaturăîn interiorul locuințelor.
Vă rugăm să rețineți posibilitatea instalării unui cadru distanțier, care are o conductivitate termică scăzută. Instalarea acestuia, la rândul său, presupune utilizarea unei tehnici cunoscute sub numele de „ regiune caldă" Datorită acestei tehnologii, probabilitatea formării condensului este redusă la minimum, deoarece în segmentul de margine designul ferestrei temperatura creste.
Dacă este important pentru dvs. ca fereastra să aibă și proprietăți îmbunătățite de izolare fonică, trebuie să alegeți sticlă cu o grosime mare sau să acordați atenție sisteme de ferestre, în care este implementată o combinație de pahare cu grosimi diferite.

Datorită sfaturilor de specialitate și dorinței de a vă face casa caldă și confortabilă, veți selecta rapid geamul termopan de care aveți nevoie. Este suficient să studiezi puțin teoria problemei și să nu refuzi ajutorul profesioniștilor.

Transferul de căldură în anvelopa clădirii este un proces complex care implică convecție, conducție și radiație. Toate apar împreună cu predominarea unuia dintre ele. Proprietăți de izolare termică structurile de gard care reflectă rezistența la transferul de căldură trebuie să respecte codurile de construcție actuale.

Cum se efectuează schimbul de căldură între aer și structurile înconjurătoare?

În construcții se întreabă cerințele de reglementare la cantitatea de flux de căldură prin perete și prin acesta se determină grosimea acestuia. Unul dintre parametrii pentru calculul acestuia este diferența de temperatură dintre exterior și interiorul camerei. Se ia ca bază perioada cea mai rece a anului. Un alt parametru este coeficientul de transfer de căldură K - cantitatea de căldură transferată în 1 s printr-o zonă de 1 m2, cu o diferență de temperatură a mediului extern și intern de 1 ºС. Valoarea lui K depinde de proprietățile materialului. Pe măsură ce scade, proprietățile termoizolante ale peretelui cresc. În plus, frigul va pătrunde mai puțin în încăpere dacă grosimea gardului este mai mare.

Convecția și radiațiile din exterior și din interior afectează și pierderile de căldură din casă. Prin urmare, ecranele reflectorizante sunt instalate pe pereții din spatele bateriilor. folie de aluminiu. Protecție similară se realizează și în interiorul fațadelor ventilate din exterior.

Geamul termopan este cel mai voluminos element (intrucat ocupa pana la 80% din suprafata) fereastră modernă. Iar performanța generală depinde direct de caracteristicile sale tehnice și de indicatorii de economisire a energiei. indicatori termici a întregului produs. Prin urmare, atunci când o faceți, asigurați-vă că acordați atenție studierii acestei probleme.

În același timp, unii se bazează pe sfaturile vânzătorilor, în timp ce alții vor să-și dea seama care vor fi dimensiunile disipării termice prin sticlă și ce valoare ar trebui să fie rezistența la transferul de căldură în geamurile termopan instalate. Conceptul principal în calcule este transferul de căldură - cantitatea de căldură care trece printr-o unitate de suprafață atunci când temperatura mediului extern și intern diferă.

În DBN V.2.6-31:2006 (din 2017 deja DBN V.2.6-31:2017), unitatea de calcul pentru performanța termică a unui geam termopan este Ro - coeficient de rezistență la transferul de căldură.

Coeficientul de transfer termic înseamnă gradul de rezistență al unui produs la transfer aer caldși arată câtă căldură părăsește încăperea dacă diferența de temperatură pe ambele părți ale structurii este de 1°C. Ro se măsoară în m²°C/W. Cu cât valoarea calculată este mai mare, cu atât ratele de transfer de căldură vor fi mai mici și cu atât datele de economisire a căldurii ale geamului termopan vor fi mai bune. Acest lucru se realizează prin utilizarea sticlei de economisire a energiei, ale cărei tipuri sunt indicate în pașaportul sau autocolantul de marcare al ferestrei din plastic.

Valori rezistenta la transferul de caldura Principalele tipuri de geamuri termopan pot fi văzute în tabelul „M” din DBN-ul menționat. Dar, trebuie să țineți cont de faptul că fereastra constă nu numai dintr-o fereastră cu geam dublu, ci ia în considerare și performanța termică a tuturor componentelor structurale. Mai mult, nu trebuie să fie mai mică decât valorile standard stabilite, de care sunt legate. De exemplu, pentru Kiev sau întreaga regiune Ro Structuri din PVC la cerere DBN - 0,75 m²°C/W.

Coeficienții Ro și Ug

ÎN ţările occidentale conform DIN EN 673, se obișnuiește să se țină cont de un alt parametru - coeficientul de transfer termic Ug (numit și coeficient de conductivitate termică), măsurat în 1 W/m²K. Trebuie spus că unii producătorii interni indicați și acest parametru în specificatii tehnice geamuri termopan și uneori induce în eroare cumpărătorii.

La calcularea Ug, spre deosebire de Ro, acestea nu sunt luate în considerare caracteristici termice cadru de distanță într-o fereastră cu geam termopan și, prin urmare, acești coeficienți nu sunt complet invers proporționali. Dar există o formulă care face posibilă compararea datelor Ro și Ug:

Ro = 1 / (Ug + 0,3)

imi place

Analiza structurii pierdere totală de căldurăîn clădirile rezidențiale arată că până la 15 - 30% din căldură se pierde prin deschideri de lumină. În același timp, o parte semnificativă a acestuia pleacă prin joncțiunea ferestrelor și pereților și prin pante. Nivelul proprietăților de protecție termică a gardurilor este caracterizat de valoarea rezistenței reduse la transferul de căldură.

Transfer de căldură - transferul de căldură prin structura de închidere dintr-un mediu cu mai mult temperatură ridicată la un mediu cu temperatură mai scăzută. Coeficientul de transfer de căldură caracterizează cantitatea de căldură în wați (W) care trece printr-un metru pătrat de structură cu o diferență de temperatură de un grad pe ambele părți - Ro (m²°C/W) - o valoare adoptată în Rusia pentru evaluarea caracteristicilor de protecție termică ale materialelor sau structurilor, inversă coeficientului de conductivitate termică k, care este acceptat în standardele DIN.

Rezistență redusă la transferul de căldură, Ro m²·°C/W, structurile de închidere, precum și ferestrele și felinarele (cu geam vertical sau cu un unghi de înclinare mai mare de 45°) trebuie luate cel puțin valorile standardizate, Rtro m²·°C/W, determinat conform Tabelului 4 din SNiP 23/02/2003 în funcție de gradul-zi din zona de construcție.

Indicatorul gradului zi este calculat folosind următoarea formulă: GSOP = (TV - Tot.trans.) Zot.trans., Unde televizor- temperatura medie calculată a aerului interior al clădirii, °C, acceptată pentru calculul structurilor de închidere a unui grup de clădiri conform punctului 1 din tabelul 4 la valori minime temperatura optima clădiri relevante în conformitate cu GOST 30494 și SanPiN apendicele 2.1.2.2645-10 (în intervalul 18-24 ° C), la fel, în zonele celei mai reci perioade de cinci zile (- 31 ° C și mai jos)

Că.per.Şi Zfrom.per.- temperatura medie a aerului exterior, °C, și durata, zile, a perioadei de încălzire, adoptată conform SNiP 23-01-99 „Climatologia clădirii” pentru o perioadă cu o temperatură medie zilnică a aerului exterior de cel mult 10 °C - atunci când proiectarea instituțiilor medicale și preventive, a instituțiilor pentru copii și a caselor de bătrâni pentru bătrâni și nu mai mult de 8 °C - în alte cazuri.

Să calculăm indicatorul „grad zi” pentru regiunea Moscova: GSOP= (20-(-3.1))x214= 4943

Acum, folosind metoda interpolării, vom determina valoarea rezistenței la transferul de căldură pentru Moscova: Ro= 0,45+ (4943-4000)/(6000-4000)x((0,6-0,45)/1)= 0,45+0,071= 0,52 m²°C/W

Din 2011 la Moscova există MGSN 2.01-99 „Economie de energie în clădiri”, conform căruia ar trebui luată rezistența redusă la transferul de căldură pentru ferestre. 0,54 m²°C/W pentru ferestre, uși de balconși vitralii; 0,81 m²°C/W pentru partea oarbă a ușilor de balcon.

Tabelul 4

Rezistența la transferul de căldură a ferestrelor este influențată de mai mulți factori:

dimensiunile ferestrei în ansamblu și tocurile și canelurile sale;
materiale blocuri de ferestre (PVC, lemn, aluminiu);
tipul de geam (inclusiv lățimea cadrului de la distanță al geamului cu geam dublu, prezența sticlei I și a gazului special în geamul termopan);
numărul și locația izolației în sistemul cadru/cercevea.
dispozitiv cusătură de asamblare conform GOST 30971-02 „Montarea cusăturilor de joncțiuni ale blocurilor de ferestre cu deschiderile de perete”