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.
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.
Таблица сопротивления теплопередаче стеклопакетов
| п/п | Заполнение светового проема | R 0 , 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.
В результате газовое наполнение вместе с низкоэмиссионным покрытием увеличивают сопротивление теплопередаче стеклопакетов на 80%, если сравнивать их с обычными стеклопакетами, которые не являются энергосберегающими.
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.
Окна для пассивного дома - высочайшее качество светопрозрачных строительных конструкцийПояснения к рисунку: Ug - коэффициент теплопередачи остекления (Вт/м2К); R0 - сопротивление теплопередаче, (м2ºС)/Вт; g - коэффициент общего пропускания солнечной энергии. Данные температуры на внутренней поверхности рассчитаны в таблице для наружной температуры -10 °C и внутренней 20 °C.
На рисунке представлено развитие остеклений: от одинарного остекления (крайнее слева) до остекления, соответствующего стандарту пассивного дома (крайнее справа). Только у остеклений такого качества даже в самые суровые морозы будут теплые внутренние поверхности. Незначительные потери энергии и улучшенный комфорт являются преимуществами остекления, соответствующего стандарту пассивного дома.
Температурное расслоение воздуха в помещении при использовании окон стандарта пассивного дома не наблюдается, при обычных же окнах оно значительно. Следовательно, отопительный прибор может быть размещен у внутренней стены, а не под окном, и, несмотря на это, будет достигнут оптимальный комфорт.
Тепловизионный снимок наружных стен пассивного дома с внутренней стороны. Все поверхности теплые: оконная рама (коробка), рама оконной створки и остекление. Даже по краю остекления температура не опускается ниже 15 °C, см. фото. (Фото: PHI, пассивный дом в г. Дармштадт, р-н Кранихштайн; в доме отопительные приборы стоят у внутренней стены)
Для сравнения окно в старом доме с "изолированным остеклением": здесь температуры на поверхности составляют в среднем меньше 14 °C. Наглядно видны все дефекты монтажа - тепловые мосты, особенно на бетонной перемычке. (Фото: PH)
Для сравнения: двойное остекление с низкоэмиссионным покрытием (здесь показана установленная в наружную стену остекленная дверь) уже имеет более высокие температуры на внутренней поверхности (16 °C в середине). На снимке бросается в глаза плохая изоляция обычных оконных рам. Такие высокие теплопотери и низкие температуры на внутренней поверхности сегодня не допустимы. Оконные рамы стандарта пассивного дома имеют значительно лучшие характеристики.
Ни одна другая строительная конструкция не развивалась так стремительно в части качества теплозащиты как окно. Коэффициент теплопередачи Uw существующих на рынке окон уменьшился за последние 30 лет в 8 раз! (Или соответственно сопротивление теплопередаче R0увеличилось в 8 раз!)
Время заменять окна с одинарным остеклением
В начале 70-х годов большинство окон в Германии были с одинарным остеклением . Коэффициент теплопередачи таких окон составлял примерно 5,5 Вт/м2°C, ежегодная потеря тепла через 1 м2 окна равнялась приблизительно расходу энергии в размере 60 литров жидкого топлива. Однако не только потери тепла являются высокими. Из-за плохой изоляции холод проникает на внутреннию поверхность окна. Нередко температура там составляет ниже 0 °C и образуются ледяные узоры. Плохая теплоизоляция связана с низким комфортом внутри помещений и высоким риском повреждения оконных конструкций.
"Изолированное" остекление - улучшенная промежуточная стадия
Немного лучше были так называемые "изолированные стекла", т.е. стеклопакеты с двумя стеклами. Их начали устанавливать в новостройках и модернизированных зданиях после первого нефтяного кризиса. Между двумя стеклами находился изолированный слой воздуха. Коэффициент теплопередачи был снижен таким образом до 2,8 Вт/(м²°C). Это означает, что по сравнению с одинарным остеклением потери тепла были уменьшены вполовину. Температура на внутренней поверхности стекла изолированных окон в самые холодные дни составляет 7,5 °C. Ледяные узоры больше не образуются, но поверхности окон имеют некомфортные температуры и в холодную погоду они влажные, т.к. точка росы ниже нормы.
Двойное остекление с низкоэмиссионным покрытием и заполнением стеклопакета инертным газом - это намного лучше, но еще недостаточно хорошо
Значительным достижением стало применение очень тонких металлических теплоотражающих покрытий, нанесенных на стекла с внутренних сторон межстекольного пространства стеклопакетов (английское название: покрытие - "low-e" ). Благодаря этому тепловое излучение (теплообмен излучением) между стеклами было сильно снижено. Kроме того традиционное заполнение стеклопакета осушенным воздухом было заменено менее теплопроводным инертным газом, например аргоном. С приходом на рынок такие"теплоизоляционные остекления" применялись на основании Постановления по тепловой защите от 1995 г. как стандартный продукт почти во всех новостройках и модернизированных зданиях. Интересным фактом является то, что подорожание такого остекления в связи со значительным улучшением его качества не произошло. Такое стандартное окно с деревянной или пластиковой рамой и oбычным соединением по краю остекления имеет коэффициент теплопередачи между 1,3 и 1,7 Вт/м2К. Таким образом, потери тепла по сравнению с обычными стеклопакетами с двумя стеклами еще раз вдвое уменьшились. Средняя температура на внутренней поверхности составляет даже при сильном морозе приблизительно 13 °C. Однако ощущение холодного воздуха у окна остается еще заметным и не исключено температурное расслоение воздуха в помещении, вызывающее дискомфорт.
Тройное остекление с двумя низкоэмиссионными покрытиями и заполнением инертным газом - оптимальное качество для перспективного строительства и модернизации
Прорывом в энергоэффективном строительстве в Германии стало создание теплоизолированного тройного остекления. В таком стеклопакете две камеры с заполнением инертным газом и два низкоэмиссионных покрытия (low-e), коэффициент теплопередачи U составляет от 0,5 до 0,8 Вт/м2°C. Если необходимо достичь таких же показателей не только на стекле, но и на всем окне, то для этого нужно применить хорошо теплоизолированные оконные рамы, а также теплоизолированное соединение по краю остекления. В результате получается "теплое окно" или "окно стандарта пассивного дома" . Годовые теплопотери такого окна для условий Германии снижаются до менее 7 литров жидкого топлива на квадратный метр оконной поверхности, что составляет одну восьмую от первоночального показателя. Если учитывать то, что попадающие через окно стандарта пассивного дома солнечная энергия значительно уменьшает теплопотери даже в зимнее время, то чистые потери через окно такого качества пренебрежимо малы. Кроме того, теплоизолированное тройное остекление "окупается" сегодня в Германии уже при покупке одного окна исключительно засчет достигнутой экономии энергопотерь.
Это не случайность, что чистые энергопотери в пассивном доме пренебрежимо малы - так малы, как и в других строительных конструкциях с хорошей теплоизоляцией. Качество теплоизоляции наружной оболочки (с коэффициентом теплопередачи приблизительно 0,15 Вт/м2К) точно соответствует хорошим теплоизоляционным свойствам окон стандарта пассивного дома. Благодоря качеству этих двух составляющих в целом возможно строительство пассивных домов во влажном и холодном климате Средней Европы. Результатом этого является дом, в котором тепло и комфортно, и в котором благодаря возврату тепла из вытяжного воздуха создается значительная экономия на отопление.
Окна стандарта пассивного дома отличаются не только малыми теплопотерями, но и также улучшенным комфортом. При сильном морозе температура на внутренней поверхности окна не опускается ниже 17 °C. В этих условиях больше не ощущается "холодного излучения" от окна. Кроме того, в комнате устраняется некомфортное температурное расслоение воздуха, даже тогда, когда под окном не стоит нагревательный прибор. Конечно, при этом должны быть соблюдены и другие критерии пассивного дома, как, например, герметичность и отсутствие тепловых мостов. В этих условиях гарантирован температурный комфорт в помещении, независимо от вида притока тепла. Это стало возможно благодаря улучшенным окнам.
Окна стандарта пассивного дома - это высококачественные продукты, которые были разработаны более чем 40 предприятиями и в настоящий момент продаются на рынке. Экономия энергии по сравнению с обычными окнами составляет не единичные проценты, а больше 50%. Благодаря этим окнам можно экономить не только энергию и наличные деньги, но и защищать окружающую среду. Окна стандарта пассивного дома являются примером эффективной техники, которая была создана в Европе и, производство которой создает рабочие места в регионах, а также одновременно ослабляет зависимость от энергетических рынков.
По материалам passiv-rus ru
Пластиковая дистанционная рамка
Пластиковая дистанционная рамка – это одна из последних разработок в области оконных технологий. Она обладает коэффициентом теплопроводности 0.16 – 0.20 Вт/кв.м∙°С (для сравнения, алюминиевая 200 – 220 Вт/кв.м∙°С). При ее использовании исключается образование термического мостика по краю стеклопакета.
Как и алюминивая рамка, пластиковая дистанционная рамка предназначена для выполнения следующих функций:
- обеспечение в стеклопакете определенных расстояний между стеклами,
- обеспечение первичного каркаса,
- обеспечение камер для осушителя.
Еще одним показателем качества соединения стеклопакета является прочность и долговечность. При применении пластика, линейное расширение рамки уменьшается в 3-3.5 раза, по сравнению с алюминием. При этом устраняется излишнее напряжение в угловых зонах, а это значительно продлевает службу стеклопакета.
СкрытьГлавный показатель стеклопакета – его способность удерживать тепло в помещении. В отзывах пользователей пластиковых и пр. окон часто можно встретить чисто субъективные характеристики: «Поставили окна ПВХ, сразу стало теплее»; «С пластиковыми стеклопакетами даже зимой жарко» и т.п.
А есть ли какие-либо объективные критерии, характеризующие способность стеклопакета противостоять оттоку тепла из помещения? О них мы и расскажем далее в статье на нашем сайте.
Сопротивление теплопередаче стеклопакетов
Двухкамерный стеклопакет
Для определения теплопередачи той или иной преграды используют формулу:
U = W/(S*T) , где
U – теплопередача;
W – мощность проходящего через преграду потока энергии, Вт;
S – площадь преграды, м²;
Изображение, демонстрирующее утечку тепла через окна по сравнению с утечкой через стены
T- разница температур за и перед преградой, при которой происходит отток тепла.
Физический смысл этой формулы прост. Она показывает мощность энергетического потока, покидающего помещение через преграду площадью 1 кв. м при разнице температур за и перед преградой в 1° С. Чем меньше величина U, тем лучше термоизоляционные свойства преграды.
Но эта формула не слишком удобна для пользователей. В особенности, для россиян, привыкших к тому, что «чем больше, тем лучше». Поэтому в оборот была введена величина, названная «сопротивление теплопередаче». Ее обозначают буквой R.
О вам расскажет обзорный материал, посвященной теме остекления лоджий и балконов
Чем эта величина больше, тем, следовательно, лучше преграда, в частности, стеклопакет, сопротивляется оттоку тепла от помещения.
Часто для обозначения R используется термин коэффициент сопротивления теплопередаче стеклопакета . Это не совсем верно. Обычно, коэффициент – это безразмерная величина, показывающая соотношение двух параметров. Но к данному термину все привыкли и используют его в обиходе даже чаще, чем правильную формулировку: «сопротивление теплопередаче».
А сколько это будет в цифрах?
Окно с однокамерным стеклопакетом
В РФ сопротивление теплопередаче стеклопакета ГОСТ 24866-99 нормирует в следующих пределах (имеются ввиду стеклопакеты общестроительного назначения):
- для сопротивление теплопередаче минимально равно 0,32 м² *°С/Вт;
- , сопротивление теплопередаче – минимально 0,44 м²*°С/Вт.
U1 = 1/0,32 =3,125 Вт/м²*°С;
Двухкамерный стеклопакет
Максимально допустимая теплопередача двухкамерного стеклопакета
U2 = 1/0,44 = 2, 273 Вт/м²*°С.
Понятно, что производителя интересует не сопротивление теплопередаче стеклопакета самого по себе, а то, как будет сопротивляться оттоку тепла всё окно в совокупности – стеклопакет, рама. Поэтому была введена еще одна величина: приведенное сопротивление теплопередаче стеклопакета. Рассчитывают ее по следующей формуле:
Ro = [(1-B)/Rp + B/Rsp]-1,
Утечка тепла через стеклопакет и через раму
где Ro - приведенное сопротивление теплопередаче стеклопакета;
B – отношение площади остекления к площади всего оконного проёма;
Rp – сопротивление теплопередаче профиля;
Rsp – сопротивление теплопередаче стеклопакета.
Поиграем в классы! Стеклопакетов…
Для того, чтобы потребителю было легче ориентироваться на рынке окон, был введен еще один параметр - класс сопротивления теплопередаче стеклопакета. Он определяется в зависимости от приведенного сопротивления теплопередаче. Всего имеется 10 классов:
Чем ниже средние годовые температуры, тем выше коэффициент сопротивления теплопередаче должен быть
Увы, для неспециалиста приведенная выше таблица малоинформативна. Вряд ли по ней рядовой потребитель разберется, какой стеклопакет ему для климатических условий его проживания следует покупать. Поэтому надзорные организации и производители начали придумывать дополнительные таблицы сопротивления теплопередаче стеклопакета в зависимости от тех или иных климатических условий местности.
Например, СНиП II-3-79 (http://www.know-house.ru/info.php?r=win&uid=21) предлагает таблицу, коэффициент сопротивления теплопередачи стеклопакетов в которой поставлен в зависимость от градусо-суток отопительного сезона.
Проще говоря, от того, сколько дней продолжается отопительный сезон и какова при этом средняя разница температур на улице и в отапливаемом помещении, надо и выбирать стеклопакет. Например, при показателе «градусо-суток» в 2000 можно применять стеклопакеты с Ro = 0,3 м²*°С/Вт. А при показателе в 12000 (200 дней при разнице температур в 60° С) – 0,8 м²*°С/Вт.
Так что меряйте температуру в доме и «за бортом», и считайте сутки отопительного сезона! Воздастся стеклопакетами с самым подходящим сопротивлением теплопередаче!
Мне нравится
70Анализ 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"
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)