Сопротивление теплопередаче светопрозрачных конструкций
Анализ структуры общих теплопотерь в жилых зданиях показывает, что через световые проемы теряется до 15 - 30 % тепла. При этом значительная его часть уходит через места примыкания окон к стенам и через откосы. Уровень теплозащитных свойств ограждений характеризуется величиной приведенного сопротивления теплопередаче.
Теплопередача - перенос теплоты через ограждающую конструкцию от среды с более высокой температурой к среде с более низкой температурой. Коэффициент теплопередачи характеризует количество тепла в ваттах (Вт), которое проходит через один квадратный метр конструкции при разности температур по обе стороны в один градус -Ro (м²·°C/Вт) - величина, принятая в России для оценки теплозащитных характеристик материалов или конструкций, обратная коэффициенту теплопроводности k, который принят в нормах DIN.
Коэффициент теплопроводности k характеризует количество тепла в ваттах (Вт), которое проходит через 1 м² конструкции при разности температур по обе стороны в один градус по шкале Кельвина (К), единица измерения Вт/м² К. Чем меньше значение k, тем меньше теплопередача через конструкцию, т.е. выше ее изоляционные свойства.
К сожалению, простой пересчет k в Ro (k=1/Ro) не вполне корректен из-за различия методик измерений в России и других странах. Однако, если продукция прошла сертификацию, то производитель обязан представить заказчику именно показатель теплопроводности.
Ro тр — требуемые значения коэффициента сопротивления теплопередаче для каждого региона нашей страны определяется в соответствии с продолжительностью отопительного периода. Сопротивление теплопередаче рассчитывается по формуле:
Чем больше этот показатель, тем меньше теплопередача через конструкцию. Требуемые значения коэффициента сопротивления теплопередаче для каждого региона нашей страны определяется в соответствии с продолжительностью отопительного периода.
Рассчитать самостоятельно сопротивление теплопередачи оконной конструкции несложно, для этого необходимы:
- данные по сопротивлению теплопередачи профиля, которые предоставляют производители2;Файл:Sp profil.doc
- данные по сопротивлению теплопередачи стеклопакета, в соответствии с ГОСТ 24866-89 "Стеклопакеты клееные строительного назначения. Технические условия"
где, Foc- площадь остекления (светопрозрачная часть окна, без учета профиля створки/коробки/импоста)
F пер- площадь непрозрачной части конструкции окна
Естественно, большое значение имеют внешние климатические условия. Понятно, что окна, которые подойдут для остекления домов в Сочи, вряд ли устроят жителей Воркуты. Поэтому, при выборе окна, необходимо обращать внимание на параметры теплозащиты с учетом климатических условий, в которых они будут использоваться.
Пример: Рассчитаем сопротивление теплопередаче оконного блока из профиля VEKA PROLINE (4-камерный профиль, шириной 70 мм) и двухкамерного стеклопакета 4-10-4-10-4. Исходные данные ( от производителя профиля):
Высота профиля (рама со створкой) -112 мм.
Высота створки-77 мм.
Комбинация створок и импоста - около 187 мм.
Вычисляем площадь непрозрачной части Fпер: (0,112*1,5)*2+(1,5*0,187)+ (1,4-0,112-0,187)*2*0,112= 0,87 кв.м
Площадь остекления Foc= (1.4*1.5)-0.87= 1.23 кв.м
Теперь вычислим значение:
0.58
Располагая всеми необходимыми данными мы можем вычислить коэффициент сопротивления теплопередаче:
0.56 м²·°C/Вт
Сопротивление теплопередаче, характеризующее теплозащиту наружных ограждающих конструкций, в том числе окон нормируется СНиП II-3-79 "Строительная теплотехника", а также введенным с 01.10.03г. СНиП 23-02-2003 "Тепловая защита зданий"
Приведенное сопротивление теплопередаче , Ro м²·°C/Вт, ограждающих конструкций, а также окон и фонарей (с вертикальным остеклением или с углом наклона более 45°) следует принимать не менее нормируемых значений ,Rтро м²·°C/Вт, определяемых по таблице 4 СНиП 23-02-2003 в зависимости от градусо-суток района строительства.
Показатель градусосуток рассчитывается по следующей формуле: ГСОП = (Тв - Тот.пер.) • Zот.пер, где Тв - расчетная средняя температура внутреннего воздуха здания, °С, принимаемая для расчета ограждающих конструкций группы зданий по поз.1 таблицы 4 по минимальным значениям оптимальной температуры соответствующих зданий по ГОСТ 30494 и приложению СанПиН 2.1.2.2645-10 (в интервале 18-24°С), то же, в районах наиболее холодной пятидневки (- 31°С и ниже)
Тот.пер. и Zот.пер.- средняя температура наружного воздуха, °С, и продолжительность, сут, отопительного периода, принимаемые по СНиП 23-01-99 "Строительная климатология" для периода со средней суточной температурой наружного воздуха не более 10 °С - при проектировании лечебно-профилактических, детских учреждений и домов-интернатов для престарелых, и не более 8 °С - в остальных случаях.
Рассчитаем показатель "градусосуток" для Московского региона: ГСОП= (20-(-3,1))x214= 4943
Теперь методом интерполяции[1]- определим значение сопротивления теплопередаче для Москвы: Ro= 0,45+ (4943-4000)/(6000-4000)x((0.6-0.45)/1)= 0.45+0.071=0.52м²·°C/Вт
По состоянию на 2011г. в Москве действует МГСН 2.01-99 ""Энергосбережение в зданиях", в соответствии с которым приведенное сопротивление теплопередаче для окон следует принимать 0,54 м²·°C/Вт для окон, балконных дверей и витражей; 0,81 м²·°C/Вт для глухой части балконных дверей.
Таблица 4
На показатель сопротивления теплопередаче окон влияют несколько факторов:
- размеры окна в целом и его рам и створок;
- материалы блока окон (ПВХ, дерево, алюминий);
- тип остекления( в том числе ширина дистанционной рамки стеклопакета, наличие И- стекла и специального газа в стеклопакете);
- число и расположение утеплителей в системе рама/створка.
- устройство монтажного шва по ГОСТ 30971-02 "Швы монтажные узлов примыканий оконных блоков к стеновым проемам"
ГОСТ 26602.1 "Блоки оконные и дверные. Методы определения сопротивления теплопередаче" устанавливает методы определения сопротивления теплопередаче оконных и дверных остекленных блоков и их элементов (далее - оконных блоков), изготавливаемых из различных материалов, для отапливаемых зданий и сооружений различного назначения.
Кроме общероссийских нормативных документов существуют еще и местные, в которых определенные требования для данного региона могут быть ужесточены.
Из ГОСТ 23166-99 "Блоки оконные Общие технические условия" по показателю приведенного сопротивления теплопередаче, изделия подразделяют на классы:
- А1 - с сопротивлением теплопередаче 0,80 м²·°C/Вт и более
- А2 - с сопротивлением теплопередаче 0,75-0,79 м²·°C/Вт
- Б1 - с сопротивлением теплопередаче 0,70-0,74 м²·°C/Вт
- Б2 - с сопротивлением теплопередаче 0,65-0,69 м²·°C/Вт
- В1 - с сопротивлением теплопередаче 0,60-0,64 м²·°C/Вт
- В2 - с сопротивлением теплопередаче 0,55-0,59 м²·°C/Вт
- Г1 - с сопротивлением теплопередаче 0,50-0,54 м²·°C/Вт
- Г2 - с сопротивлением теплопередаче 0,45-0,49 м²·°C/Вт
- Д1 - с сопротивлением теплопередаче 0,40-0,44 м²·°C/Вт
- Д2 - с сопротивлением теплопередаче 0,35-0,39 м²·°C/Вт
- на 15 % по отношению к базовому уровню со дня вступления в силу требований энергетической эффективности;
- на 30 % по отношению к базовому уровню с 1 января 2016 года;
- на 40 % по отношению к базовому уровню с 1 января 2020 года.
в соответствии с которым коэффициент сопротивления теплопередаче оконных конструкций может быть увеличен.
К сожалению, эффект от проведения теплосберегающих мероприятий пока ощущают только муниципалитеты. В квартирах нет индивидуальных теплосчетчиков, поэтому экономия тепла для жителей не ощутима. Если муниципалитет дотирует тарифы на тепло, то утепление домов сказывается на объеме дотаций. Но суммы эти в бюджете мало ощутимы, поскольку относительная доля утепленных домов пока мала.
Другое дело, когда житель имеет возможность регулировать теплоподачу сам, напрямую ощущая экономию. Законом "Об энергосбережении ..." предусмотрено, что с 2012 года вновь построенные и реконструируемые дома должны иметь системы индивидуального учета потребления тепла в квартирах. Но вопрос пока не проработан, поскольку нет коммерческой практики индивидуального учета тепла в многоквартирных домах.
Примечания
- ↑ Интерполяция - способ нахождения промежуточных значений величины по имеющемуся дискретному набору известных значений.
2 Статья подготовлена на примере ПВХ профилей.