О чем стоит задуматься производителям окон после Нового года

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

С 1.01.2008г. вступает в силу п. 2.2 ДБН В.2.6-31-2006 “Конструкції будинків і споруд. Теплова ізоляція будівель”, согласно которому минимально допустимое значение сопротивления теплопередаче окон, балконных дверей, витрин, витражей и светопрозрачных фасадов должно составлять не менее 0,6 м2. К/Вт.

В настоящее время в Украине наиболее популярны ПВХ окна с трехкамерными профилями, что связано с их относительной простотой изготовления и дешевизной. Но ничто не стоит на месте. Постепенно появляются новые, более усовершенствованные технологии по производству профилей, которые внедряются на украинский рынок. Однако увеличение лишь количества камер в ПВХ профиле и его усовершенствование не даст ощутимого результата по отношению к увеличению сопротивления теплопередаче всего окна, так как площадь остекления занимает приблизительно 70% от площади всего окна.

В качестве примера рассмотрим три различных окна производства фирм “ВЕНА”, “Евро Вена-Смига” и “АСТИКА-ФАСАД”, которые были испытаны в климатическом комплексе КиевЗНИИЭП:

А) фирма “ВЕНА”: оконный двухстворчатый блок из 5-тикамерного ПВХ профиля “ALUPLAST” системы Ideal 2000, одна створка глухая, другая - поворотно-откидная. Тип остекления - двухкамерные стеклопакеты с алюминиевыми рамками. Толщина воздушных прослоек - 9 мм, толщина оконного стекла - 4 мм (4М1-9-4М1-9-4М1). Габаритные размеры - 1500х1300 мм. Общая толщина стеклопакета - 30 мм. Оконный блок состоит из коробки-профиля, створкипрофиля, импоста-профиля, соединенных с коробкой механическим способом, и запорных устройств системы “МАСО”.

Б) фирма “Евро Вена-Смига”: оконный блок деревянный (трехслойный клееный брус) двухстворчатый, одна створка - глухая, вторая - поворотная. Тип остекления - двухкамерные стеклопакеты с К-стеклом и алюминиевыми рамками. Толщина воздушной прослойки - 16 мм, толщина оконного стекла - 4 мм (4-16-4К). Габаритные размеры - 1500х1350 мм. Общая толщина стеклопакета - 24 мм. Резиновое уплотнение.

В) ООО “АСТИКА-ФАСАД”: оконный блок двухстворчатый из алюминиевых профилей фирмы “REYNAERS” (Бельгия), одна створка - глухая, вторая - поворотно-откидная. Тип остекления - двухкамерные стеклопакеты с теплоотражающим покрытием с толщиной воздушных прослоек 10 мм, толщина оконного стекла - 4 мм (4-10-4-10-4К). Общая толщина стеклопакета - 32 мм. Габаритные размеры окна - 1600х1150 мм.

Результаты расчета окон производства фирм “ВЕНА”, “Евро Вена-Смига” и “АСТИКА-ФАСАД”, полученные в климатическом комплексе КиевЗНИИЭП, приведены
в таблице 1.



Преимущества и недостатки профилей, изготовленных из различных материалов

А) Деревянный профиль

Деревянный профиль - естественный материал, обладающий постоянным коэффициентом теплопроводности в пределах λ дер=0,15…0,2 Вт/(м К), сопротивление теплопередаче которого определяется в основном толщиной.

Теплофизические исследования деревянных окон в климатическом комплексе КиевЗНИИЭП показали, что сопротивление теплопередаче деревянного профиля в зависимости от его толщины изменяется в пределах 0,72…0,98 м2 К/Вт.

Деревянные окна - трудоемкое производство, которое несопоставимо по затратам и стоимости с ПВХ окнами. Его можно рассматривать как элитное направление, учитывая, что на сегодняшний день ПВХ окна остаются дорогим удовольствием для большинства населения нашей страны.

Дерево и ПВХ обладают примерно одинаковой теплопроводностью. Однако, чтобы обеспечить долголетие деревянных окон, необходимо качественное остекление, так как конденсат, стекая со стекла, попадает на дерево, что приводит к его гниению.

Б) Поливинилхлоридный профиль

Поливинилхлорид по своему химическому составу относится к группе термопластов, для которых характерно быстрое снижение механических свойств при повышении температуры. Это обуславливает сильную зависимость свойств поливинилхлорида от температуры.

Как известно, по своей конструкции все ПВХ системы образованы тонкостенными полыми профилями, имеющими несколько камер, заполненных воздухом. Системы уплотнения и водоотвода из профиля неразрывно связаны между собой и оказывают большое влияние на теплозащитные свойства оконного профиля и оконного блока в целом.

Теплофизические исследования ПВХ окон в климатическом комплексе КиевЗНИИЭП показали, что сопротивление теплопередаче ПВХ профиля изменяется в пределах 0,55…0,91 м2 К/Вт (в зависимости от количества камер в профиле). Добиться повышения сопротивления теплопередаче профиля можно, перейдя на более совершенные профильные системы с большим количеством камер, а окна в целом - применяя стекла с энергосберегающими покрытиями.

В) Алюминиевый профиль

В настоящее время на рынке современных алюминиевых окон представлены развитые профильные системы как отечественных, так и зарубежных производителей. В отличие от профильных систем из дерева и ПВХ, которые ориентированы на заполнение небольших
оконных проемов жилых и общественных зданий, алюминий занимает одно из основных мест в фасадных технологиях (остекленные фасады многоэтажных административных зданий, купола и своды, а также фонари верхнего света). Алюминий в светопрозрачных конструкциях применяется там, где крайне необходимо остеклить большие площади, воспринимающие значительные по величине динамические и статистические нагрузки. Фасадные системы из алюминиевых профилей выдерживают значительные по величине ветровые нагрузки; на профили воздействует собственный вес стекла и температурные напряжения. Алюминий обладает коэффициентом теплопроводности λAl=221 Вт/(м К), что в 1000 раз больше дерева и ПВХ.




Рис.1. Общая схема оконных блоков с разбивкой на зоны



Теплофизические исследования алюминиевых окон в климатическом комплексе КиевЗНИЭП показали, что сопротивление теплопередаче алюминиевого профиля изменяется в пределах 0,31…0,53 м2 К/Вт, поэтому их остекление должно обладать высокими теплозащитными качествами.



Анализ результатов испытаний в климатическом комплексе КиевЗНИИЭП позволил сделать следующие выводы:

1. Применение пятикамерного ПВХ профиля дало сопротивление теплопередаче непрозрачной зоны окна 0,64 м2 К/Вт, но, учитывая, что площадь остекления составляет приблизительно 67 % от площади всего окна, то сопротивление теплопередаче всего окна
составило только 0,51 м2 К/Вт.

2. Деревянное окно по своим теплофизическим показателям превзошло окно с ПВХ профилем. Учитывая, что сопротивление теплопередаче профилей из дерева и ПВХ приблизительно одинаковое, был использован стеклопакет с теплоотражающим покрытием. Сопротивление теплопередаче этого окна составило 0,62 м2 К/Вт.

3. Окно с алюминиевым профилем и стеклопакетом с К-стеклом осталось “вне конкуренции” по сравнению с деревянным и ПВХ окнами, так как сопротивление теплопереда че этого окна составило всего лишь 0,45 м2 К/Вт.

Следует отметить, что применение только лишь улучшенного профиля совместно со стеклопакетом, изготовленным из обычного стекла, не дает желаемого результата и незначительно влияет на сопротивление теплопередаче всего окна. В то же время хороший результат может дать комбинированное окно, обладающее прочностью алюминия снаружи и теплотой дерева внутри.

Известно, что более 70% теплоты уходит через остекление за счет излучения. Снижение лучистой составляющей достигается путем применения теплоотражающих покрытий на стеклах. Теплоотражающие покрытия на стеклах обладают низкой степенью черноты ε в инфракрасном диапазоне длин волн от 2,5 до 25 мкм. Стекла с такими покрытиями на 5% снижают светопропускание и отражают обратно в помещение до 90% теплоты, уходящей за счет излучения.

Следовательно, при производстве окон необходимо учитывать все факторы, влияющие на теплофизические свойства окон с точки зрения энергосбережения, а потребителям не забывать при выборе того или иного окна для остекления жилых и общественных зданий об экономической целесообразности и энергетической эффективности.

По-прежнему остается актуальным вопрос о создании окна с повышенными теплозащитными качествами с минимально-допустимым сопротивлением теплопередаче 0,6 м2 К/Вт, ответ на который мы дадим в следующем номере.