Требования к теплофизике окон (по сопротивлению теплопередаче)

Введение с 01.01.2008 г. новых требований по сопротивлению теплопередаче светопрозрачных ограждающих конструкций (см. табл.1) для многих производителей оконных конструкций уже стало суровой действительностью. Особенно сильно это коснулось производителей окон для первой климатической зоны Украины (см. рис. 1). В этой публикации мы попробуем дать совет, как производителю окон определить приведенное сопротивление теплопередаче своей оконной конструкции и какие конструктивные решения профильных систем и стеклопакетов могут применяться в различных климатических зонах Украины.

Карта-схема температурных зон Украины


В ДБН В.2.6-31:2006 «Тепловая изоляция зданий» в обязательном приложении М.1 дана формула расчета приведенного сопротивления теплопередаче светопроз-рачной конструкции:



где:

• RΣсп - приведенное сопротивление теплопередаче светопрозрачной части конструкции (стеклопакетов), которое принимается по данным табл. М1 в зависимости от конструкции стеклопакета;
• Fсп - площадь светопрозрачной части конструкции, м²;
• RΣi, Fi - приведенное сопротивление теплопередаче и площадь і-го непрозрачного элемента;
• kj - линейный коэффициент теплопередачи, (Вт/м . К), j-го конструктивного непрозрачного элемента светопрозрачной конструкции (имеются ввиду линейные зоны, отличающиеся по сопротивлению теплопередаче от всей поверхности непрозрачной части, например, зоны алюминиевых дистанций), которые определяются по приложению И.5 на основании расчетов двумерных (трехмерных) температурных полей;
• Lj, - линейный размер, м, j-го конструктивного непрозрачного элемента.

Как видно из формулы М.1 и нижеприведенных пояснений, все члены формулы, за исключением последнего слагаемого в знаменателе, легко определяются на стадии конструирования окна (выбора конструктивной системы профиля и типа стеклопакета).

Табл. 1 Мінімально допустиме значення опору теплопередачі огороджувальної конструкції житлових та громадських будинків, Rq min, м² • К/Вт


Примечание ( из Вступления ДБН В.2.6-31:2006 ): Вимоги пунктів 1.15, 2.14, 5.5, позицій 2а, 5а і 6а таблиці 1 та розділу 7 цих Норм набувають обов’язкової чинності з 1 січня 2008 року.

Предлагается определить величину влияния линейных зон, отличающихся по сопротивлению теплопередаче (Σ kj Lj), на приведенное сопротивление теплопередаче всей светопрозрачной конструкции (Rпр) следующим образом: провести расчет конкретной конструктивной системы по упрощенной формуле (изъяв из формулы М.1 член Σ kj Lj) и сравнить полученные результаты с результатами испытаний, проведенных по установленной методике в тепловой камере.

Конструкция окна - двухстворчатое окно размером 1,50м (h) х 1,20м,
Rпр окна - 0,51 м² К/Вт (по результатам испытаний).
Профильная система «EuroDur 3S Basic» фирмы «Kommerling»
Rпр профиля = 0,67 м² К/Вт (по результатам испытаний).
Стеклопакет - 4М1 -10-4М1-10- 4М1,
Rпр стеклопакета = 0,47 м² К/Вт (из Прил. «М» ДБН В.2.6-31:2006). (*)


Сравнивая результаты приближенного расчета (0,526 м² К/Вт) с результатами испытаний (0,51 м² К/Вт), получаем разницу около 3%. Полученный результат говорит о незначительном влиянии (около 3%) особых линейных зон (Σ kj Lj) на общее приведенное сопротивление теплопередаче всей светопрозрачной конструкции (Rпр).

Для выбора эффективного конструктивного решения окна для различных климатических зон приводим серию расчетов по приближенной формуле следующих конструкций.

Конструкция окна:
вариант А - двухстворчатое окно размером 1,50м (h) х 1,20м (обе створки поворотно-откидные),
вариант Б - двухстворчатое окно размером 1,50м (h) х 1,20м (одна створка поворотно-откидная, одна - глухая).

Профильная система:
«EuroDur 3S Basic» — трехкамерный вариант (см. рис. 2а), Rпр профиля = 0,67 м² К/Вт;
«EuroFutur Elegance» — четырехкамерный вариант (см. рис. 2б), Rпр профиля = 0,79 м² К/Вт; «EuroFutur Elegance premium» - пятикамерный вариант (см. рис. 2в), Rпр профиля = 0,83м² К/Вт.




Типы использованных в счете стеклопакетов с их теплофизическими характеристиками приведены в таблице 2.


Примечания:
1. Сопротивление теплопередаче для стеклопакетов позиций 1 - 6 взяты из Приложения М ДБН В.2.6-31.
2. Стеклопакеты позиций 7 - 9 изготовлены с применением технологии «Syper Spacer» фирмой ООО «Конструктив» (г. Черновцы).

Результаты расчетов приведены на диаграммах:


Рис. 3a. «EuroDur 3S Basic» - трехкамерный вариант профильной системы.


Рис. 3б. «EuroFutur Elegance» - четырехкамерный вариант профильной системы.


Рис. 3в. «EuroFutur Elegance premium» - пятикамерный вариант профильной системы.

Некоторые выводы на основании проведенных расчетов

Можно с достаточной долей достоверности заявить о том, какие конструктивные решения окна нельзя применять в определенных климатических зонах, а именно: трехкамерные профильные системы нельзя применять:

а) в первой климатической зоне со стеклопакетами 1типа (4М1-16-4М1 ), 2 типа (4М1 - 16 - 4К) и 4
типа (4М1 -10-4М1-10- 4М1); применение стеклопакетов 3 типа (4М1 - 16 - 4i) и 5 типа (4М1-10-4М1-10-4К) возможно, но требует дополнительной проверки;

б) во второй климатической зоне со стеклопакетами 1типа (4М1-16-4М1) и 4 типа (4М1 -10-4М1-
10- 4М1);

в) в третьей климатической зоне со стеклопакетами 1типа (4М1-16-4М1); применение стеклопакетов 4 типа (4М1 -10-4М1-10-4М1) возможно, но требует дополнительной проверки;

г) в четвертой климатической зоне со стеклопакетами 1типа (4М1-16-4М1).


С.И.Файбушевич,
сотрудник Представительства «Профайн ГмбХ» в Украине