Коэффициент теплопроводности окон ПВХ
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.
Таблица сопротивления теплопередаче стеклопакетов
Для сравнения характеристик стеклопакетов используют один из основных показателей
Коэффициент сопротивления теплопередаче Rо ( измеряемый в м2·°С/Вт ).
Чем выше коэффициент ближе к 1, тем лучше стеклопакет по характеристикам сохранения тепловой энергии.
Основные ( популярные ) типы стеклопакетов выделены красным цветом.
п/п | Заполнение светового проема окна | R, м^(2)·°С/Вт | |
---|---|---|---|
Материал переплета окна | |||
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) | 0.29 | — | |
с И — покрытием (с расстоянием между стекол 6 мм) | 0.38 | — | |
обычного (с расстоянием между стекол 16 мм) | 0.32 | 0.31 | |
с И — покрытием (с расстоянием между стекол 16 мм) | 0.55 | 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 |
По результатам таблицы видно значительное повышение характеристики стеклопакета с применением И-стекла. В однокамерном 14 мм. стеклопакете 4-6-И4 прирост до 30% по сравнению с обычным 4-6-4.
Низкоэмиссионное стекло (И-стекло) обладает способностью отражать тепловое излучение. В отопительный период оно «возвращает» в квартиру до 90% тепловых волн, выделенных нагревательными приборами. А летом отражает наружу часть солнечного излучения инфракраснго (ИК) и ультрафиолетового (УФ). В результате зимой в комнате становится теплее, а летом – прохладнее.
И-стекло – низкоэмиссионное стекло с многослойным покрытием (в том числе из серебра), нанесенным путем плазменного напыления. Это «мягкое» покрытие. Слой с таким напылением обращен только внутрь стеклопакета.
Зависимость характеристики стеклопакета от расстояния между стеклами в нем
Расстояние между стеклами (мм) | 6 | 12 | 16 | 20 | 30 | 35 | 40 | 50 | 100 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Показатель R | 0.3 | 0.35 | 0.36 | 0.36 | 0.36 | 0.36 | 0.36 | 0.36 | 0.35 |
В таблице приведены значения сопротивления теплопроводности для однокамерного стеклопакета, заполненного воздухом. Как видно из таблицы, увеличение расстояния между стеклами свыше 16 мм. нецелесообразно.
Внимание!
Если из окна тянет холодом это не всегда плохое окно, а возможно холодный стеклопакет. В этом случае нам достаточно заменить ваш стеклопакет на энергосберегающий и тепло сразу наполнит ваш дом!
Технические характеристики пластиковых ПВХ окон
Окно представляет один из основных элементов помещения, через него проходит свет. Но все окна разные, установлены по-разному, и часть из них служит исправно, а с другими возникают проблемы.
Параметры и теплоизоляция пластиковых ПВХ окон
От соблюдения технологий производства зависит шумоизоляция и герметичность. Качественными считаются современные пластиковые конструкции. Они устойчивы к влаге и другим погодным явлениям. Чтобы не было проблем с окном, необходимо правильно его выбирать. Есть много видов изделий, но все они имеют похожее строение. Один из важных элементов — рама. Она крепится к проему в стене, поэтому должна соответствовать его размеру. При нестандартном проеме окно из металлопластика делают под заказ, возможно расширение проема при монтаже до стандартного размера.
Второй важный элемент — створка. Иногда в конструкции может быть несколько створок. Третий составляющий компонент — стеклопакет. Через него проходит свет в помещение, он задерживает атмосферные осадки, ветер, пыль, грязь. Качество пластиковых ПВХ эко окон зависит разных факторов. Конструкция представляет собой соединение нескольких стекол. Они вставляются в последнюю очередь, когда створка с рамой уже готовы. Количество стекол выбирает клиент. Больше двух заказывают в холодных регионах страны.
Стеклопакеты бывают:
- однокамерные;
- двухкамеррые;
- трехкамерные.
В состав окна также входят штапики. Они изготавливаются из пластика. С их помощью стекла удерживаются в стеклопакетах на своих местах. Огромную роль в конструкции играет фурнитура, она должна быть высокого качества.
Коэффициент теплопроводности и теплопередачи
К фурнитуре относятся механизмы, которые позволяют открывать и закрывать створки. Это петли, замки, ручки. Ни одно пластиковое окно не обходится без резиновых уплотнителей. Благодаря им обеспечивается герметизация окна. При их изнашивании она нарушается. Масса и воздухопроницаемость зависит от качества пластика, размера конструкции.
Профиль из металлопластика представляет армированный ПВХ материал, из него создается основной каркас. К техническим характеристикам конструкции относятся: число камер, величина профиля, коэффициент теплопередачи, другие параметры стеклопакета. Камера представляет перегородку, находящуюся внутри системы. Чаще заказывают профиль, состоящий из трех секций. Первая определяет жесткость изделия, вторая отвечает за предупреждения конденсата, к третьей крепят фурнитуру. Бывают конструкции четырех-, пяти-, шестикамерные.
Эти показатели связаны с показателями теплопроводности. В каждой секции находится воздух. Если профиль имеет значительную ширину, это дает возможность расширить и воздушную прослойку. Можно монтировать более толстые стекла, тогда защита от атмосферных осадков, механических повреждений будет еще больше. На внутренне стекло наносится серебро. Этим уменьшаются теплопотери. В компании «Евроокна 2000» можно заказать ударопрочные стекла. Подробные характеристики окон ПВХ 1х2, вес которых зависит от площади проема, можно узнать у сотрудников организации.
Теплые окна
Теплые окна Калеве
Окна Калеве на страницу Теплые окна попали не случайно.
Наша компания энергосберегающие окна в полном смысле этого слова предлагает в основном только этой марки.
Теплый стеклопакет — это стеклопакет, на одно стекло которого нанесено тончайшее серебряное покрытие, которое препятствует обмену тепловыми лучами.
Благодаря этому покрытию зимние стеклопакеты надежно сохраняют тепло зимой и препятствуют зною летом.
Теплые окна так устроены, что практически в любую погоду температура внутренней повехности стекла примерно такая же, как температура в самом помещении.
Еще одним моментом, которым энергосберегающие окна отличаются от обычных, это заполнение стеклопакета аргоном. Тепловые характеристики окна при этом значительно улучшаются.
Наиболее теплый стеклопакет сочетает в себе стекло с покрытием и наполнение аргоном. По настоящему зимние стеклопакеты должны быть именно такими.
Теплопроводность стеклопакетов
Теплопроводность стеклопакетов принято выражать обратной величиной, которая называется Тепловое сопротивление стеклопакета.
Чем больше тепловое сопротивление стеклопакета, тем меньше теплопередача стеклопакета, тем лучше для сохранения тепла в помещении.
Справочные данные, отражающие сопротивление теплопередаче стеклопакета, приведены в таблице ниже.
Полную расшифоровку формулы стеклопакета можно уточнить в ГОСТах или на нашем сайте в разделе статьи.
Если в кратце, то цифры — это толщина стекла/камеры в мм, а буквы обозначают: М — обычное стекло; К — стекло с т. н. «твердым» покрытием; И — стекло с т. н. «мягким» покрытием; Ar — наполнение аргоном.
«Твердое» покрытие стоит дешевле, его легче обрабатывать, но сопротивление теплопередаче стеклопакета с таким покрытием хуже, чем у стеклопакета с «мягким» покрытием.
Лиц знакомых с теплотехникой может смутить единица измерения величины, характеризующей теплопотери стеклопакетов — в теплотехнике обычно принимается обратная. Удивляться не нужно, здесь все верно — это не коэффициент теплопередачи стеклопакета, а коэффициент сопротивления, то есть обратная величина.
Коэффициент сопротивления теплопередачи стеклопакетов, характерный для описываемой модели окна, находится в таблице посленим и составляет 0.72 м2/(Вт*град. С).
Сопротивление теплопередаче двухкамерного стеклопакета, применяемого для большинства стандартных окон, который можно принять «обычным», находится по номером 8.
Сопротивление теплопередаче стеклопакета, принимаемого за обычный, составит 0.51 0.72 м2/(Вт*град. С). Сравнивая эти цифры можно сказать, что предлагаемое окно почти в полтора раза лучше будет сохранять тепло, чем обычный двухкамерный стеклопакет.
В первой строке указана величина, характеризующая теплопроводность стеклопакетов, которые используются в простейших однокамерных окна. Видно, что эта величина в два раза хуже, чем у окна Калеве и в полтора раза хуже, чем сопротивление теплопередаче двухкамерного стеклопакета.
Анализируя первую часть таблицы, которая посвящена коэффициенту теплопередачи стеклопакета с одной камерой, можно заметить, что все однокамерные стеклопакеты с покрытием, даже без наполнения аргоном, показывают лучшие тепловые характеристики, чем обычные двухкамерные.
Но выбирая стеклопакеты следует помнить, теплосопротивление стеклопакетов — это не единственный параметр. Не менее важной является шумоизоляция.
А нормальная шумоизоляция возможна только у многослойных конструкций, таких как двухкамерные или многокамерные.
Кроме этого, двухкамерные стеклопакеты с обычными стеклами стоят дешевле, чем однокамерные с покрытием, особенно с «мягким» покрытием, у которого коэффициент сопротивления теплопередачи стеклопакетов самый высокий.
Так как предлагаемое окно — это окно с двухкамерным стеклопакетом с «мягким» покрытием, у такого окна во-первых, самые низкие теплопотери стеклопакетов, а во-вторых отличная шумоизоляция.
Этим и объясняется несколько высокая цена этой модели окна.
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.
Об этих покрытиях расскажем Вам в следующих подтемах.
Нормирование и расчет теплозащитных характеристик окон
Светопрозрачные конструкции состоят из светопрозрачного материала и обрамляющих его элементов, класс которых влияет на окна цену. При этом характер теплообмена принципиально различен для остекления и элементов коробки и переплетов (рамы и створки).
В зависимости от применяемой оконной системы и заданных геометрических размеров, на непрозрачные участки окна может приходиться до 30% его площади. Вместе с тем, вопросы теплообмена в тонкостенных профилях, из которых собираются все современные окна, за исключением деревянных, на сегодняшний день являются наименее освещенными в доступной для отечественных проектировщиков специальной литературе.
Сегодня мы можем с достаточной основательностью утверждать только то, что однокамерный ПВХ профиль холоднее двухкамерного, двухкамерный, в свою очередь, холоднее трехкамерного и т.д. Иными словами, констатировать очевидный факт того, что увеличение числа воздушных прослоек в конструкции профиля приводит к увеличению его термического сопротивления. Для использования в расчетах приведем данные по термическому сопротивлению профилей различных систем (табл. 1), а также по теплопроводности материалов, из которых они изготовлены (табл. 2).
Следует отметить, что несмотря на ощутимое влияние, которое оконные профили могут оказывать на температурный режим окна и на теплопотери через него, определяющая роль все же сохраняется непосредственно за остекленной частью. Остекление непосредственно влияет на пластиковые окна размеры и цены.
Приведенное термическое сопротивление
Основной нормируемой величиной, отражающей теплозащитные качества светопрозрачной конструкции, является приведенное термическое сопротивление окна R0пр.
Приведенное термическое сопротивление окна R0пр определяется в соответствии со следующими нормативными документами:
В соответствии со СНиП П-3-79*, базовой расчетной величиной для определения сопротивления теплопередаче является показатель градусосутки отопительного периода — ГСОП, определяемый по формуле
ГСОП = (tB – tOT) ZOT (1)
где tB — температура внутреннего воздуха помещения
tOT и ZОТ — средняя температура и продолжительность отопительного периода (периода со средней суточной температурой воздуха ниже или равной 8°С по СНиП 2.01.01-82 “Строительная климатология и геофизика”). Значение R0пр для помещений гражданских зданий следует принимать в соответствии с табл. 3.
Приведенное термическое сопротивление окна R0пр определяется по формуле
Значения сопротивлений теплопередаче стеклопакетов приведены в табл. 4, значения сопротивлений теплопередаче оконных профилей — в табл. 1.
Таблица 4 Термическое сопротивление и коэффициент светопропускания стеклопакетов различной конструкции
Физико – механические характеристики | СТЕКЛОКОМПОЗИТ | ПВХ | СТАЛЬ | АЛЮМИНИЙ | ДЕРЕВО |
Плотность (т/мІ) | 1.6-2.0 | 1.4 | 7.8 | 2.7 | 0.5-0.6 |
Разрушающее напряжение при сжатии (растяжении),(мПа) | 410-1180 | 41-48 | 410-480 | 80-430 | 20.8-87.8 |
Разрушающее напряжение при изгибе (мПа) | 690-1240 | 80-110 | 400 | 275 | 48.5-68.0 |
Модуль упругости при растяжении (ГПа) | 21-41 | 2.8 | 210 | 70 | 8.7-10.3 |
Модуль упругости при изгибе (ГПа) | 21-41 | 2.8 | 210 | 70 | 8.7-10.3 |
Коэффициент линейного расширения (х10єС) | 5-14 | 57-75 | 11-14 | 22-23 | — |
Коэффициент теплопроводности (Вт/мІ) | 0.3-0.35 | 0.15-0.16 | 46 | 140-190 | 0.26-0.28 |
Отдельно отметим такой параметр стеклокомпозита как высокая эффективность. Стеклокомпозит не изменяет своих параметров ни по форме, ни по структуре при широком температурном поле от -170 єС до +170 єС, он хорошо сохраняет свою первоначальную форму – его не ведет и не коробит, отсутствие в полостях дополнительных стержней жесткости повышает сопротивление теплопроводности на 20-25%.
Стеклокомпозит на 70% является стеклом, его термический коэффициент линейного расширения такой же как у стекла. Это полностью снимает напряжение в системе «рама-стеклопакет» и повышает срок службы стеклопакета.
Стеклокомпозит позволяет проектировать и создавать сложные конструкционные сооружения, превосходящие по характеристикам самые высокие мировые стандарты качества.
Как показывает практика во всем мире, выигрывают те окна, которые лучше и качественней. Сравните все предложения от производитлей оконной продукции и Вы убедитесь сами – окнам из стеклокомпозита нет конкурентов.
detector