Термическое сопротивление стеклопакета

Сопротивление теплопередаче окон. Самостоятельный расчет.

Окна должны быть теплыми – это, основной критерий при выборе новых окон.

Практически все рекламные компании посвященные окнам, описывают преимущества материалов, из которых выполнены рамы (дерево, пластик, алюминий), различные виды оконных профилей имеющих от трех до восьми камер обладающих отличными теплоизоляционными свойствами.

Но окно состоит не только из рамы, основная площадь окна приходится на остекленную поверхность, выполненную из различных видов стекол либо стеклопакетов, при этом обладающим совершено другим сопротивлением теплопередаче. Давайте рассмотрим, как самостоятельно определить общее сопротивление теплопередаче всего окна Rопр окна.

Напомним, что сопротивление теплопередаче, является основным параметром, определяющим теплоизоляционные свойство материала и показывает способность материала, площадью один квадратный метр, препятствовать потерям тепла. Чем выше Rопр, тем материал имеет лучшую теплоизоляцию.

Окно является неоднородной конструкцией, в состав которого входят материалы с разным Rопр. Для определения общего сопротивления теплопередачи всего окна Rопр окна необходимо знать Rопр и площадь каждой однородной зоны.

В качестве примера возьмем одностворчатое окно шириной W=1400 мм., высотой H=1000 мм., выполненного с трехкамерного профиля VEKO EUROLINE, имеющего общую ширину рама-створка Wр=113 мм. и сопротивление теплопередаче R опр=0,64 м2С/Вт, с использованием однокамерного стеклопакета с воздушным заполнением, листовыми стеклами толщиной 4 мм., толщиной камеры 16 мм., 4М1-16-4М1 имеющего сопротивление теплопередаче Rопр=0,32м2С/Вт.

Подробней с характеристиками стеклопакетов можно познакомиться в нашей статье Стеклопакеты.

Приведенное сопротивление теплопередаче неоднородной ограждающей конструкции можно вычислить по формуле.

Т. е. для расчета приведенного сопротивления теплопередаче всего окна Rопр окна мы должны знать сопротивление каждой однородной зоны и вычислить площади всех однородных зон.

В нашем случае мы имеем две однородные зоны:

1. Зона рама-створка

2. Зона стеклопакета.

1. Рассчитаем площадь рама-створка.

2. Рассчитаем площадь стеклопакета.

Используя значенияF1, F2, Ro1, Ro2 вычисляем Rопр окна

Rопр окна = (F1 + F2) / (F1 / Ro1 + F2 / Ro2)

Rопр окна=(0,491324 +0,908676)/(0,491324/0,64+0,908676/0,32)=0,3881?0,39 м2С/Вт

Таким образом, не смотря на то, что профиль VEKO EUROLINE имеет Rопр=0,64 м2С/Вт, общее сопротивление теплопередаче всего окна получилось значительно ниже

R опр окна=0,39 м2С/Вт

Для второго примера возьмем самый теплый профиль VEKASOFTLINE 82 имеющий Rопр=1,06 м2С/Вт, и общую ширину рама-створка Wр=124 мм но при этом применив тот, же стеклопакет 4М1-16-4М1 имеющего сопротивление теплопередаче Rопр=0,32м2С/Вт.

F1=1,4 x0,124+1,4×0,124+(1-0,124*2)*0,124+(1-0,124*2)*0,124=0,503487 м2

R опр окна=(0,503487 +0,866304)/(0,503487 /1,06 +0,866304 /0,32)=0,436?0,44 м2С/Вт

Для третьего примера применим тот же, теплый профиль VEKASOFTLINE 82 имеющий Rопр=1,06 м2С/Вт, и общую ширину рама-створка Wр=124 мм применив двухкамерный стеклопакет с заполнением аргоном и одним энергосберегающим стеклом с мягким покрытием 4М1-Ar16-4М1-Ar16-И4 имеющего сопротивление теплопередаче Rопр=0,8м2С/Вт.

F1=1,4 x0,124+1,4×0,124+(1-0,124*2)*0,124+(1-0,124*2)*0,124=0,503487 м2

R опр окна=(0,503487+ 0,866304)/(0,503487 /1,06 +0,866304 /0,8)=0,8825?0,88 м2С/Вт

На основании проведенных расчетов, можно сделать однозначный вывод —

Теплосберегающие свойства окон в большей степени зависят от тепловых свойств применяемого стеклопакета.

Методика расчета достаточно проста, при необходимости Вы можете самостоятельно определить площади однородных зон для ваших конкретных условий. Теплотехнические свойства материалов и оконных профилей рамы, а так же стеклопакетов, вы можете найти в соответствующих разделах нашего сайта либо на сайтах предприятий производителей.

Расчет общего сопротивления теплопередаче всего окна можно выполнить на специальных калькуляторах, перейдя по следующим ссылкам:

Какой стеклопакет теплее

▼ Теплопроводность стеклопакетов

По этому пункту распыляться сильно не будем, достаточно будет вставить таблицу из «Державних Стандартів України ДСТУ Б В.2.7-107-2001 (ГОСТ 24866-99) со всеми коэффициентами.

Оптические и теплотехнические характеристики стеклопакетов

Стандарт EN 673 устанавливает метод расчета коэффициента теплопередачи Ug в центральной точке остекления, т.е. не учитывает влияние краевого эффекта дистанционной рамки, увеличивающего потери тепла.

▼ Пластиковая дистанционная рамка «теплый край»

Новейшей разработкой в области улучшения теплоизоляции остекления фасадов является дистанционная рамка «теплый край». Вместо алюминиевой или стальной дистанционной рамки используется пластиковая дистанция (которая может армироваться металлом). Теплопроводность пластмассы намного меньше, чем у стали или алюминия, поэтому пластиковая дистанционная рамка уменьшает потери тепла в краевой зоне стеклопакета.

Использование дистанционной рамки “теплый край» практически не изменяет показатель Ug стеклопакета (согласно EN 673, этот показатель измеряется в центре стеклопакета), но влияет на показатель Uw, характеризующий теплопотери окна в целом (стекло + дистанционная рамка + рама оконного блока).

▼ Показатели теплоизоляции стеклопакетов и требования строительных норм Украины

Таблица 1 — Минимально допустимое значение сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции жилых и общественных зданий, Rq min, м 2 ·К/Вт

Вид ограждающей конструкции

Значение Rq min, для температурной зоны

Окна, балконные двери, витрины, витражи, светопрозрачные фасады

* Для домов усадебного типа и домов до 4х этажей включительно

В случае реконструкции зданий, проводящейся с целью их термомодернизации, допускается принимать значение Rq min согласно табл.1 с коэффициентом 0,8.

Таблица 2 — Минимально допустимое значение сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций промышленных зданий, Rq min , м 2 · К/Вт

Вид ограждающей конструкции и тепловлажностный режим эксплуатации зданий

Значение Rq min, для температурной зоны,
м 2 К/Вт

Окна и зенитные фонари зданий:- с сухим и нормальным режимом

— с влажным и мокрым режимом

— с излишками тепла (более 23 Вт/м 3 )

▼ Инертные газы в стеклопакете

Дальнейшее улучшение было достигнуто заменой воздуха (l = 0.025 Вт/(м·K), r = 1.23 кг/м³, при 10°C – стандартные условия по EN 673) газом, имеющим более низкую теплопроводность и большую объемную массу, что снижает конвекцию (затрудняет перемешивание).

Инертные газы имеют низкий коэффициент теплопередачи, значение Ug между 0.2 и 0.3 Вт/(м²K), и используются только в стеклопакетах, имеющих стекла с покрытием.

На практике, главным образом используется аргон (l = 0.017 Вт/(м·K), r = 1.70 кг/м³) и иногда криптон (l = 0.009 Вт/(м·K), r = 3.56 кг/м³).

Убеждать кого-то использовать стеклопакет, наполненный газом или нет, не стану. Тут уж Вы сами решайте — доверять новым технологиям или нет! По правилам, камеру наполняют на 90-95% . В год потери этого самого газа составляют не более 2%, т.е. пройдет около 19-20 лет прежде, чем в Вашем стеклопакете останется 50% от изначального объема. После чего можно снова произвести дозакачку на производстве. Надеюсь, что через 15 лет для дозакачивания не придется вынимать стеклопакеты и вести их на завод.

Чувство комфорта в любом помещении зависит не только от окружающей температуры, но также и от близости холодных поверхностей. Человеческое тело с температурой (кожи) приблизительно 28°C, отдает тепло, когда приближается к холодным поверхностям, таким как остекление с плохой теплоизоляцией. Возникает дискомфортное чувство холода. Использование энергоэффективного остекления не только ограничивает потери тепла, но и уменьшает чувство дискомфорта, вызванное близостью холодных поверхностей

Примечания

Низкоэмиссионные свойства стекла относятся к длинноволновому инфракрасному излучению; и напротив, почти не влияют на солнечное излучение. Следовательно, применяя энергоэффективный стеклопакет, можно улучшить теплоизоляцию и одновременно обеспечить высокий уровень поступления солнечной энергии.

Для обеспечения высоких показателей теплоизоляции и солнцезащиты одновременно, следует использовать другие типы покрытий, сочетающих эти две функции.

Читайте также  Можно ли заменить стекло в стеклопакете?

Об этих покрытиях расскажем Вам в следующих подтемах.

Стеклопакет и коэффициент сопротивления теплопередачи.

Мы уже не один раз рассказывали о том, какие возможные решения различных проблем предлагает современное окно. И, как правило, многие из этих проблем решаются с помощью стеклопакета.

Тепло дома – это важная составляющая комфортного проживания. И, безусловно, основная задача окна – это сохранить тепло в вашем доме. Сегодня все чаще мы слышим об улучшении энергоэффективности, энергосбережении и тому подобном. Поэтому для думающего хозяина важно рационально использовать свои средства. Выбирая окно, особенно при наличии индивидуального отопления, важно понимать, что поставив, например, энергосберегающий стеклопакет, вы заметно сэкономите.

Так, при сравнении, например, устаревшего двухкамерного стеклопакета с обычными стеклами(4-10-4-10-4) и однокамерного стеклопакета с одним низкоэмиссионным(4-16-4И*) видно, что показатели сопротивления теплопередачи выше у однокамерного энергосберегающего стеклопакета( 0,53>0,47). При этом удельный вес меньше. Соответственно конструкция будет легче и энергоэффективнее.

Стеклопакет

Толщина стеклопакета, мм

Удельный вес, кг/м 2

Коэффициент сопротивления теплопередачи, М2°С/Вт *

Используя более одного энергосберегающего стекла или комбинируя низкоэмиссионные стекла с мультифцнкциональными, выбирая заполнение камер стеклопакета инертным газом (аргоном) мы можем добиться показателя коэффициента сопротивления теплопередачи более 1.

Конечно, энергосберегающее стекло дороже обычного, однако окно быстро окупится в результате экономии на отоплении. Тем не менее, напомним, что, для жилых помещений рекомендовано устанавливать двухкамерные стеклопакеты.

Кроме того, в компании «Русские Окна» вы можете приобрести энергосберегающие(мультифункциональные) окна по цене обычных до 31 января 2016 года.

В Европе уже давно на государственном уровне существуют соответствующие требования по энергоэффективности зданий, в том числе и окон. В России также был предложен законопроект о необходимости контроля и приведения в соответствие жилых зданий по показателям теплосбережения. В 2016 году планируется его вступление в силу.

Исходя из всего вышесказанного, можно сделать простой вывод — правильно подобранный стеклопакет/окно позволит Вам не только сохранить тепло в доме, но и уменьшить траты на отоплении.

Выбирая окна и стеклопакеты компании «Русские окна» вы получаете не только индивидуальный подход и качественный продукт, но и разумную экономию!

Сопротивление теплопередаче стеклопакета

Насколько эффективно окна будут выполнять теплозащитную функцию, профессионалы устанавливают при помощи специальных расчетов. Качество теплоизолирующих свойств стеклопакета, в соответствии с ГОСТ 26602.1-99, 24866-99 определяет такой показатель, как сопротивление теплопередаче [R0].

Как проводится измерение показателя (сопротивления теплопередаче коэффициента R0)

Потери тепла иногда количественно определяются с точки зрения теплосопротивления стеклопакета или коэффициента сопротивления теплопередаче R0. Это значение, обратное коэффициенту теплопередачи U. R = 1/U (при переводе Европейских коэффициентов U в Российские R0 не следует забывать, что наружные температуры, используемые для расчетов, сильно отличаются).

В свою очередь, коэффициент теплопередачи U, характеризует способность конструкции передавать тепло. Физический смысл ясен из его размерности. U = 1 Вт/м2С – поток тепла в 1 Ватт, проходящий через кв. метр остекление при разнице температуры (снаружи и внутри) в 1 градус по Цельсию (В Европейских странах коэффициент теплопроводности остекления рассчитывается согласно EN 673). Чем меньше получаемое в результате число, тем лучше теплоизоляционная функция светопрозрачной конструкции.

В результате этот показатель характеризует не только конкретную функцию теплозащиты, но и качество всего производственного процесса, и качество готового продукта. Эту величину рекомендуется держать под контролем и измерять регулярно — и на различных этапах изготовления, и, с особой тщательностью, на готовых образцах продукции.

Как показатель влияет на выбор стеклопакета?

В каждом регионе, а также в крупных городах нашей страны действуют определенные строительные нормы, в которых указаны требуемые показатели R0тр для стеклопакета строительного назначения. В первую очередь, на них должны ориентироваться застройщики. Но практика показывает, что эти правила соблюдаются далеко не всегда. Поэтому для удобства выбора оконных конструкций STiS мы подготовили специальную таблицу с указанием сопротивления стеклопакетов теплопередаче. Ознакомившись с ней, вы можете убедиться, насколько высоко качество нашей продукции по этому показателю, а также определиться с подходящей конструкцией для остекления своего помещения.

Формула стеклопакета 1 Приведенное сопротивление теплопередаче, м2×°С/Вт
4М1-12-4М1 0,30
4М1-Аг12-4М1 0,32
4M1-16-И4 0,59
4M1-Ar16-И4 0,66
4M1-10-4M1-10-4M1 0,47
4M1-12-4M1-12-4M1 0,49
4M1-Ar10-4M1-Ar10-4M1 0,49
4M1-Ar12-4M1-Ar12-4M1 0,52
4M1-12-4M1-12-И4 0,68
4M1-16-4M1-16-И4 0,72
4M1-Ar6-4M1-Ar6-И4 0,64
4M1-Ar10-4M1-Ar10-И4 0,71
4M1-Ar12-4M1-Ar12-И4 0,75
4М1-Аr16-4М1-Аr16-И4 0,80
4SPGU-14S-4M1-14S-4M1 Теплопакет ® 2.0 0,82
4SPGU-16S-4M1 Теплопакет ® 2.0 0,57

Приведенное сопротивление теплопередаче для стеклопакетов указано с учетом всех технологических и производственных особенностей наших продуктов – использования мультифункциональных и низкоэмиссионных стекол, заполнения междустекольного пространства аргоном — газом с низкой теплопроводностью, применения в конструкциях фирменной теплой дистанционной рамки, специальных герметизирующих материалов, солнцезащитного, энергосберегающего покрытий и иных прогрессивных элементов и комплектующих.

    Расшифровку обозначений формул стеклопакета можно посмотреть здесь.

Сопротивление теплопередаче стеклопакетов

Окна Проф >> Всё про окна >> Cопротивление теплопередаче стеклопакетов: приведенное сопротивление теплопередаче окон

Наибольшие потери тепла в доме происходят через окна (до 40% от общего количества потерь). Основная утечка тепловой энергии происходит через стеклопакет — основной элемент конструктива окна. Сопротивление теплопередаче стеклопакетов — это количественный параметр, по которому можно проводить сравнение теплоизоляционных возможностей стеклопакетов.

Общее определение термина

Понятие сопротивления теплопередаче (СТП) сформулировано в ГОСТ Р 54851-2011. Окна, наряду со стенами, дверьми, кровлей и т.д., являются элементами конструкции, ограждающей внутреннее пространство для создания комфортной среды обитания человека. СТП ограждения — это коэффициент R, значение которого демонстрирует теплоизоляционные свойства конструкции. Чем больше абсолютная величина R, тем меньше будет потерь тепла из помещения.

Единица измерения R в системе СИ — [м 2 * 0 С/Вт]. Значение R равно разнице температур на наружной ( Тн ),и внутренней ( Твн ) поверхностях ограждения для потока тепла Q мощностью 1 Вт, проходящего через 1 м 2 тепловой защиты.

Формула для расчета R выглядит следующим образом:

R = ( Твн — Тн ) / Q

Чем больше значение R, тем меньше будут теплопотери. Эта формула напоминает выражение для закона Ома, поэтому R иногда, по аналогии с электрическим термином, называют теплосопротивлением.

Сопротивление теплопередаче окон

Современное окно (на базе пластикового, алюминиевого и даже деревянного профиля) представляет собой высокотехнологичный конструктор, состоящий из элементов с различными тепловыми свойствами.

Полное сопротивление оконного блока получается суммированием термических сопротивлений его однородных компонент:

  • светопрозрачного заполнения (силикатного, витражного, акрилового стекол, светопропускающих пленок и т.п.);
  • обрамляющих элементов — профилей из различных материалов (дерева, алюминия, стали, пластика ПВХ);
  • металлических и пластмассовых элементов крепежа.

Основные виды стеклопакетов

Стеклопакет (СП), являясь основной частью окна, конструктивно состоит из нескольких стекол, соединенных металлическими (промежуточными) рамками. Промежуток между стеклами называется камерой.

Чаще всего используются три основных вида стекольных пакетов:

  • однокамерные — два стекла (внутреннее и наружное);
  • двухкамерные — три стекла (внутреннее, наружное и промежуточное);
  • трехкамерные — четыре стекла (внутреннее, наружное и 2 промежуточных).

Толщина используемых стекол варьируется от 4 до 6 мм. Для остекления объектов с повышенными требованиями к прочности (большие ветровые нагрузки) могут применяться стекла толщиной 8-10 мм. Промежуток между стеклами может варьироваться — от 8 до 36 мм. Диапазон толщин стеклопакетов составляет от 14 до 60 мм.

СТП самого стекла сравнительно мало ввиду его большой теплопроводности. Для уменьшения теплопотерь межстекольное пространство, заполняется воздухом или инертным газом (аргоном Ar, криптоном Kr, азотом N2). Газонаполненные камеры дают основной вклад в повышение СТП стеклопакета Rсп. Существенно повысить значение Rсп удается также с помощью создания вакуума в камере, но это приводит к резкому удорожанию конечного изделия.

Приведенное сопротивление теплопередаче окон

Для расчетов характеристик проектируемых и строящихся объектов используется величина, названная приведенным сопротивлением теплопередаче оконных блоков Rпр. Это усредненная величина, в которой учтены СТП пакета стекол, оконного профиля и крепежных элементов. Чем больше Rпр, тем меньше через окно утекает тепла «на сторону».

Производители, предлагающие свою продукцию для работ по остеклению, обязаны обеспечивать теплоизоляционные параметры в соответствии с ГОСТ 30674-99, действие которого распространяется на оконные блоки из ПВХ профилей. Этот документ задает требуемые уровни Rпр для различных конструкций стеклопакетов на базе трехкамерных профилей.

Типовые значения Rпр представлены в следующей таблице:

СТЕКЛОПАКЕТЫ Диапазон Rпр
Для 1-камерных 0,35 — 0,63
Для 2-х камерных 0,49 — 0,56
Для 2-х камерных с отражающим покрытием 0,57 — 0,72

Значения Rпр регламентированы для оконных проемов, у которых светопропрозрачная часть составляет 70% от общей площади. В случаях использования профилей другой конструкции (например, иное количество камер) Rпр определяется экспериментально на специальном оборудовании.

Коэффициент сопротивления теплопередаче стеклопакетов

В сопроводительной документации на готовое изделие Rcп часто называют коэффициентом сопротивления теплопередаче (КСТП), который равен количеству тепла, проходящему через один квадратный метр площади стеклопакета при разнице температур в один градус (Цельсия или Кельвина) Физический смысл и размерность этих величин (СТП и КСТП) абсолютно идентичны. ГОСТ 24866-99, который имеет статус межгосударственного стандарта, для этого параметра не использует слово «коэффициент».

В Таблице 4 этого документа представлены основные требования к Rcп:

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: