Выбор вариантов остекления для квартиры и дома

Повышение теплозащитных качеств остекления в окнах является очень важным фактором, т.к. в реальных окнах остекление может составлять от 30% до 70% и более площади окон.

Многослойное остекление

Термическое сопротивление стекла теплопроводностью 0,76 Вт / (м • ºC) толщиной 3 мм очень мало и составляет 0,004 (м² • ºC)/ Вт. Это в 150 раз меньше требуемого по окнам (0,6 (м² • ºC)/Вт), и им можно пренебречь. Термическое сопротивление межстекольного пространства, заполненного воздухом, определяется термическим сопротивлением воздушных прослоек в зависимости от их толщины (табл.1).

Таблица 1. Термическое сопротивление воздушных прослоек



Из табл. 1 видно, что самая выгодная толщина воздушного зазора составляет 5 см, так как дальнейшее увеличение толщины не приводит к увеличению термического сопротивления. При такой толщине термическое сопротивление воздуха составляет 0,163 (м² • ºC)/ Вт, что в 40 раз больше термосопротивления стекла, и еще раз подтверждает тот факт, что последним можно пренебречь. Таким образом, термическое сопротивление светопрозрачной части окна определяется термическим сопротивлением воздушной прослойки. Поскольку нет смысла увеличивать толщину воздушной прослойки, лучше создавать несколько последовательных прослоек, т.е. применить многослойное остекление. Для самых северных районов 1-ой температурной зоны Украины достаточно двух воздушных прослоек или трехслойного остекления.

В бывшем СССР для уменьшения теплопотерь традиционно использовалось многослойное остекление. Известно, что в жилищногражданском строительстве традиционно применялись деревянные окна с сопротивлением теплопередаче, Ro, (м² • ºC)/Вт:
- одинарное остекление – 0,18;
- двойное остекление в спаренных переплетах – 0,39;
- двойное остекление в раздельных переплетах – 0,42;
- тройное остекление в раздельно-спаренных переплетах – 0,55.

Действительно, как видно из приведенного перечня, одним из наиболее принципиально простых и наиболее распространенных способов улучшения теплозащитных качеств окон является многослойное остекление.

К двухкамерным стеклопакетам пришли таким путем:

1) Окно с тройным остеклением с раздельно-спаренными деревянными переплетами.

В бывшем СССР практически единственным использовавшимся вариантом трехстекольных конструкций были деревянные окна и балконные двери с раздельно-спаренными переплетами, выпускавшиеся по ГОСТу 16289-86 (рис.1).


Рис. 1. Окно с тройным остеклением с раздельно-спаренными деревянными переплетами (ГОСТ 16289-86); Ro = 0,55 (м² • ºC)/Вт

Сопротивление теплопередаче таких окон составляет 0,55 (м² • ºC)/Вт, что уже не удовлетворяет значения новых нормативов для всех районов Украины и, кроме того, непосредственное применение таких окон в настоящее время в Украине вместо традиционных окон с двойным остеклением в деревянных спаренных переплетах нецелесообразно по следующим причинам:

1. Общий коэффициент светопропускания таких окон снижается на 22%, поэтому необходимое для обеспечения требуемого уровня освещенности увеличение площади остекления в ряде случаев сводит на нет полученный теплоизолирующий эффект.

2. Приводит к увеличению расхода древесины более чем на 40%.

3. Такие окна крайне неудобны в эксплуатации при чистке дополнительных поверхностей стекол, а также чистке и покраске переплетов между стеклами.

2) Окно спаренное деревянное со съемным третьим стеклом.


Рис. 2. Окно спаренное деревянное со съемным третьим стеклом; Ro = 0,50 (м² • ºC)/Вт

3) Деревянное окно со стеклопакетом и стеклом в раздельном переплете.

Еще одним возможным вариантом создания трехстекольных конструкций окон является замена одного из слоев остекления в конструкциях окон и балконных дверей на стеклопакеты. Действующий ГОСТ 24699-81 “Окна и балконные двери деревянные со стеклопакетами и стеклами для жилых и общественных зданий” регламентирует типы, конструкции и размеры таких окон в варианте с раздельными створками (рис.3).


Рис. 3. Деревянное окно со стеклопакетом и стеклом в раздельном переплете (ГОСТ 24699-81); Ro = 0,53 (м² • ºC)/Вт Рис.

Сопротивление теплопередаче таких окон составляет 0,53 (м² • ºC)/Вт. Эксплуатация этих окон практически ничем не отличается от деревянных окон с двойным остеклением в раздельных переплетах, визуальный эффект наличия третьего стекла отсутствует. Однако, несколько повышенный расход древесины, по сравнению с окнами в деревянных спаренных переплетах (около 20%), требует разработки нового конструктивного решения окна со стеклом и стеклопакетом в спаренном переплете, что сделано, например, в конструкции окна СП “Арктиктииви”, г. Мурманск (рис.4).


Рис. 4. Окно деревянное со стеклопакетом и стеклом в спаренном переплете (СП “Арктиктииви”, г. Мурманск); Ro = 0,6 (м² • ºC)/Вт

4) Окно деревянное со стеклопакетом и стеклом в спаренном переплете.

5) Деревянное окно в одинарном переплете с двухкамерным стеклопакетом.

Как показывает мировой опыт, наиболее эффективным при комплексном учете тепло- и светотехнических свойств, а также экономии древесины и трудозатрат при производстве окон, является окно с одинарным переплетом и двухкамерным стеклопакетом (рис.5).


Рис. 5. Деревянное окно в одинарном переплете с двухкамерным стеклопакетом (СП “Арктиктииви”, г. Мурманск); Ro = (0,5...0,6) (м² • ºC)/Вт

Поскольку действующий ГОСТ 24700-81 “Окна и балконные двери со стеклопакетами для жилых общественных зданий” предполагает использование только однокамерных стеклопакетов, необходима разработка нового ГОСТа на окна с двухкамерными стеклопакетами. В теплотехническом комплексе КиевЗНИИЭП были проведены теплофизические испытания различных деревянных окон с одинарным переплетом и двухкамерным стеклопакетом. Значение сопротивления теплопередаче таких окон составляет Ro = (0,5...0,6) (м² • ºC)/Вт в зависимости от толщины воздушных прослоек.


Черных Л.Ф., к.т.н., с.н.с., руководитель отдела строительной теплофизики КиевЗНИИЭП; Бондарева О.С., инженер.