Изменения коэффициента теплопроводности для оконно-дверных конструкций

Пересмотренный стандарт EN13947 несет изменения в коэффициенте теплопроводности для ограждающих конструкций (далее «коэффициент теплопроводности»)



Требования европейского стандарта EN 13947 для определения теплопроводности ограждающих конструкций были рассмотрены на европейском уровне и стали обязательными также и для Германии со дня их публикации - с марта 2007 года. Более детальное описание потерь при передаче тепла теперь включает те аспекты, которые не были предусмотрены в предыдущем (старом) варианте стандарта, в результате чего коэффициент теплопроводности фасадов был увеличен на 0.2 - 0.3 W/(m²K). Этот фактор должен быть учтен в официальных предложениях фирм-производителей.



Вариант стандарта EN 13947 «Тепловые характеристики ограждающих (не несущих) конструкций - Подсчеты теплопроводности», опубликованный в 2000 году, был существенно изменен. Благодаря тому факту, что производственный стандарт EN 13830 «Ограждающие (не несущие) конструкции» относится к стандарту EN 13947, как «недатированный», вся специфика и требования данного стандарта стали обязательными для исполнения. Пересмотренный стандарт предлагает два способа определения коэффициента при помощи следующих вычислений:

1. Единый оценочный метод.
2. Компонентный метод.

Вычисление коэффициента теплопроводности согласно единому оценочному методу

Единый оценочный метод основан на детальном расчете теплового потока через всю площадь фасада между двумя структурными панелями (напр., остекленная и непрозрачная панели). Подсчитанные потери тепла выражаются линейной проводимостью (ψТJ) или проводимостью относительно площади (UTJ). Нижний UTJ индекс TJ - это «тепловой стык». Следует принять во внимание, что к потерям тепла через элементы рамы – импосты (вертикальные элементы рамы) и ригели (горизонтальные элементы рамы), - оценки характеристик ψTJ и UTJ, соответственно, относят и потери тепла через краевые уплотнители остекления или панели, а также через все место установки. Таким образом, подсчитанную величину UTJ ни при каких обстоятельствах нельзя сравнивать с показателями теплопроводности Um и Ut импоста и ригеля, соответственно. Основная предполагаемая область использования единого оценочного метода - это фасадные конструкции, где недостаточно информации о том, как определить коэффициенты фасадных компонентов или фасадов, которые подходят для такого вида оценки, как фасады с остеклением на основе конструкционного изолятора (фасад структурного остекления) (SSG). Ниже представлены уравнения по определению величины Ucw согласно единому оценочному методу:

Вычисление коэффициента теплопроводности согласно компонентному методу

Компонентный метод предназначен для вычисления коэффициента фасадных систем Ucw, в основном, несущих конструкций. Он в большей или меньшей степени похож на метод, используемый для окон (EN 10077-1). Теплопроводность всех фасадных компонентов определена, включая импосты, ригели, рамы, остекление, непрозрачные заполнения и т.д. Коэффициент теплопроводности всего фасада - это сумма коэффициентов всех компонентов фасада и соответственной линейной теплопроводности (ψ), которые представляют собой тепловое взаимодействие компонентов в местах соединения (поддерживающая конструкция, основание).

Общая площадь фасада (Acw) - это сумма отдельных частичных площадей компонентов:

Институт окна Розенхайм использует два метода для определения фасадных коэффициентов Ucw. Таким образом, оптимальный метод может использоваться в фасадном производстве с целью подтверждения соответствия стандарту.

Глоссарий характерных величин


Дополнительные факторы увеличения коэффициента теплопроводности

Потери тепла, которые возникают в результате соединения окон и несущих конструкций, подсчитываются с помощью введения дополнительной величины ψ. Этот эффект был проигнорирован проектом бывшего стандарта EN 13947. Как это изменение повлияет на коэффициент теплопроводности Ucw зависит от конечного проекта фасада. Модельные расчеты, которые представлены в EN 13947, дают представление об этих более высоких коэффициентах. Два варианта стандарта EN 13947 (от 2000 г. и от 2007г.) рассчитывают коэффициент типового фасада. Вследствие новых поправок и исправлений вариант 2007 года коэффициент вырос на 0.2 W/(m²K). Для фасадов, которые подвергаются большим нагрузкам, коэффициенты могут быть еще выше.


Практический пример – фасады с остеклением на основе конструкционного изолятора (использование единого оценочного метода).

По сравнению со старым вариантом стандарта, более детальное описание потерь при передаче тепла через фасад дает более высокий коэффициент самого фасада. В основном, это вызвано следующими факторами:
- Дополнительный поток тепла проходит через винтовые крепления, расположенные на импосте и ригеле. Этот «винтовой эффект» дает больший коэффициент для элементов рамы по сравнению с численным вычислением согласно EN 10077-2, который игнорирует этот эффект. Новый коэффициент для элементов рамы получаем путем прибавления разницы ∆U, которая добавляется к коэффициенту, полученному при вычислении (в стандарте ссылается на U0) согласно EN 10077 2:12/2003 «Тепловые характеристики окон, дверей и ставень - Вычисление теплопроводности. Часть 2: Цифровой метод для рам» (Um = U0 + ∆U). Разница, согласно EN 13947, составляет ∆U = 0.3 W/(m²K). Если «винтовой эффект» установлен измерением - разница составляет ∆U = 0.15 до 0.25 W/(m²K).

- Большие линейные теплопроводности ψfg (нижний индекс fg отвечает за раму/остекление) выражают потерю тепла, которая вызвана инсталляцией рамы, уплотнителей. Это результат пересмотренного стандарта 10077-1:12/2006 «Тепловые характеристики окон, дверей и ставень - Вычисление теплопроводности. Часть 1: Общие характеристики». Например, для алюминиевых профилей величина ψ возрастет с 0.08 W/(mK) (старая версия) до 0.11 W/(mK).


Подсчет потерь тепла при инсталляции окна в фасад. Относительная линейная
теплопроводность выражается как ψm,f или ψt,f.

- Величины ψ, данные в стандарте 10077-1, могут быть использованы для выражения теплового взаимодействия между остеклением и рамой. Величины ψ имеют отличия: для фиксированных остеклений, расположенных между элементами рамы, что составляет около 0.17 W/(mK), и для типичных теплоизолированных продуктов, комбинированных с теплопроницаемыми металлическими профилями, - 0.19 W/ (mK). С целью более четкой дифференциации были введены новые нижние индексы: ψmg отвечает за взаимодействие между импостом (нижний индекс m) и остеклением (нижний индекс g), взаимодействие между ригелем и остеклением выражается ψtg.



Таким образом, спецификации для тендерных предложений должны учитывать возможность увеличения относительного коэффициента теплопроводности для фасадов (Ucw). Коэффициенты теплопроводности для фасадов, согласно пересмотренному стандарту, составляют 1.6 и 1.8 W/(m²K) в отличии от 1.4 и 1.5 W/(m²K) в предыдущем стандарте. Увеличение коэффициента теплопроводности ограждающих (не несущих) конструкций не означает, что тепловые характеристики фасадов ухудшились. Причиной этого стал тот факт, что был пересмотрен метод оценки. Институт окна Розенхайм готов подробно обсудить эту тему в архитектурных и технических СМИ, а также на своем веб-сайте


Информация предоставлена ift Rosenheim, Германия