Conductivitatea termică ridicată a ferestrelor este principalul motiv pentru o creștere notabilă a costurilor de încălzire și probleme cu menținerea unei temperaturi confortabile în înghețurile severe. Această caracteristică depinde de mai mulți factori simultan. Eficiența energetică a ferestrelor este influențată în diferite grade de geamurile termopan, profilele, armăturile și chiar calitatea instalării. Pentru a reduce pierderile de energie, autoritățile ruse au introdus standarde speciale. Din 2015, rezistența minimă la transferul de căldură al ferestrelor, conform unui decret guvernamental special, a crescut imediat cu 50%. Scopul acestei decizii este de a stimula constructorii și populația să introducă mai activ tehnologii eficiente din punct de vedere energetic. Cerințele mai stricte pentru structurile de profil au condus la o creștere a costului de fabricație a modelelor de economisire a căldurii. Cu toate acestea, în viitor, proprietarii de ferestre eficiente din punct de vedere energetic vor putea economisi bine încălzirea spațiului și vor returna rapid banii cheltuiți. Pentru ca achiziția să fie cât mai profitabilă posibil, este necesar să se determine corect rezistența redusă la transferul de căldură al ferestrelor în etapa de comandă. Acest articol vă va spune ce trebuie să căutați atunci când alegeți componentele și cum să calculați corect posibila pierdere de căldură.
Rezistență redusă la transferul de căldură
Conform indicatorului rezistenței reduse la transferul de căldură, ferestrele sunt împărțite în clase:
Tabel de specificații
| 0,80 și mai mult | |
| A2 | 0,75 — 0,79 |
| B1 | 0,70 — 0,74 |
| B2 | 0,65 — 0,69 |
| B1 | 0,60 — 0,64 |
| AT 2 | 0,55 — 0,59 |
| D1 | 0,50 — 0,54 |
| G2 | 0,45 — 0,49 |
| D1 | 0,40 — 0,44 |
| D 2 | 0,35 — 0,39 |
Tabel de specificații Clasa Rezistență la transferul de căldură (m2 ° C / W) A1 0,80 și mai mult A2 0,75 - 0,79 B1 0,70 - 0,74 B2 0,65 - 0,69 B1 0,60 - 0,64 B2 0,55 - 0,59 D1 0,50 - 0,54 D2 0,45 - 0,49 D1 0,40 - 0,44 D2 0,35 - 0,39 | |
Produselor cu rezistență la transfer de căldură sub 0,35 nu li se atribuie o clasă.
Care este conductivitatea termică a unei ferestre și de ce depinde?
Pentru a simplifica cât mai mult posibil, conductivitatea termică a ferestrelor din PVC este capacitatea unei structuri de profil cu canaturi închise de a păstra o anumită cantitate de energie în interiorul camerei. Cu toate acestea, această definiție nu este suficientă pentru a înțelege esența procesului. Într-adevăr, prin aceleași geamuri termopan, scurgerile de căldură au loc în moduri diferite:
- 30% din pierderea de energie se datorează convecției în interiorul unităților de sticlă și a camerelor de aer și a transferului de căldură prin componentele solide ale ferestrelor sau blocurilor de ușă;
- 70% din căldură iese în afara camerei împreună cu unde infraroșii.
Această analiză simplă vă permite să înțelegeți cum puteți reduce semnificativ scurgerile de energie. Întrucât undele infraroșii trec prin sticlă, acestea sunt zonele ferestrelor și ușilor cărora trebuie să li se acorde o atenție dublă. La urma urmei, geamurile termopan ocupă cea mai mare suprafață a deschiderilor ferestrelor și cantitatea maximă de căldură scapă prin ele. Statisticile arată că este posibilă creșterea semnificativă a eficienței energetice a structurilor de profil dacă este posibilă întârzierea undelor infraroșii.
În același timp, sistemele din PVC nu pot fi ignorate, deoarece coeficientul de rezistență la transferul de căldură al ferestrelor termopan depinde într-o anumită măsură de caracteristicile lor. De exemplu, forma secțiunii transversale a profilelor afectează adâncimea de plantare și grosimea maximă a unităților de sticlă izolatoare. Eficiența energetică totală a ferestrelor depinde de dimensiunile menționate. În plus, profilurile bune încetinesc procesul de transfer de căldură în jurul perimetrului luminatoarelor și răspândirea frigului de pe pereții răciti. Aceste procese sunt corelate și determină o scădere a temperaturii în interior.
Ultimul factor care afectează nivelul de conductivitate termică a ferestrelor este etanșeitatea. Cu toate acestea, acest parametru este destul de dificil de calculat matematic. Prin urmare, este suficient ca clientul ferestrei să știe că sunt necesare fitinguri de înaltă calitate și armături de profil pentru a asigura etanșeitatea. De asemenea, trebuie să acordați atenție calității instalării. Dacă instalarea nu se face conform regulilor, structura poate fi depresurizată de-a lungul perimetrului cadrelor. Citiți mai multe despre cerințele de instalare la WindowsTrade.
Cum se calculează conductivitatea termică totală a unei ferestre
Determinarea rezistenței exacte la transferul de căldură al ferestrelor este destul de simplă. Acest lucru va necesita utilizarea informațiilor termice pe profile și unități de sticlă. Mai mult decât atât, nu vă puteți concentra asupra unui singur coeficient. Pentru a obține date fiabile, este necesar să se țină seama de conductivitatea termică a canelurilor, cadrelor și unităților de sticlă. Când calculați, va trebui să aplicați:
- R sp este coeficientul unității de sticlă.
- R p - coeficientul capacului ferestrei.
- β este raportul dintre aria părții translucide a structurii și aria totală a ferestrei.
Conductivitatea termică a ferestrei, luând în considerare aceste date, este calculată prin formula:
R = R sp × R p / ((1- β) × Rsp + β × R p)
Coeficienții diferă pentru diferite profile și unități de sticlă. Nu există nicio medie. Într-adevăr, în acest caz, toate ferestrele ar avea aceeași capacitate de a reține căldura. Valorile exacte ale coeficienților sunt date în acest articol în secțiunile privind sistemele din PVC și unitățile de sticlă izolatoare. Pentru a calcula aria de legare, trebuie să înmulțiți lungimea componentelor canelurilor și cadrelor cu lățimea profilelor și apoi să adăugați valorile obținute. Suprafața vitrării este egală cu aria luminatoarelor.
Permeabilitatea la aer și apă
Conform indicatorilor de permeabilitate la aer și apă, ferestrele sunt împărțite în clase:
Tabel de specificații
| Clasă | Permeabilitatea volumetrică a aerului la DP = 100 Pa, m3 / (h? M2) pentru construirea limitelor clasei normative | Limita de etanșeitate la apă, Pa, nu mai puțin |
| DAR | 3 | 600 |
| B | 9 | 500 |
| ÎN | 17 | 400 |
| D | 27 | 300 |
| D | 50 | 150 |
Tabel de specificații Clasa Permeabilitatea volumetrică a aerului la DР = 100 Pa, m3 / (h? M2) pentru construirea limitelor normative ale clasei Limita de etanșeitate la apă, Pa, nu mai puțin A 3 600 B 9 500 V 17 400 G 27 300 D 50 150 | ||
Modalități suplimentare de reducere a pierderilor de căldură
O reducere impresionantă a pierderilor de căldură poate fi realizată cu ajutorul unor acoperiri speciale. Un strat ultra-subțire de oxizi metalici este aplicat pe suprafața interioară a sticlei, ceea ce garantează siguranța acestuia în timpul funcționării. Acest film suplimentar transmite complet lumina vizibilă, dar în același timp acționează ca un fel de „oglindă” care reflectă radiația electromagnetică în domeniul infraroșu (IR). După cum se știe din fizică, corpurile încălzite emit o parte semnificativă din energia lor internă în această regiune a spectrului.
Există două tipuri de sticlă cu acoperire suplimentară:
- Paharele k se obțin prin aplicarea de oxizi metalici. Acoperirea cu o grosime de 0,4-0,5 microni practic nu afectează transmisia luminii a ferestrei;
- i-glass este o tehnologie mai complicată, ceea ce înseamnă că ochelarii sunt mai scumpi. Filmul se obține prin depunere dublă în vid a mai multor straturi alternante: straturile de metal pur sunt aplicate între straturile de oxid (de obicei se folosește argint cu grosimea de 10-15 nanometri).
Utilizarea unor astfel de acoperiri poate reduce costurile de încălzire cu 15-20%.
Izolare fonică
În ceea ce privește izolarea fonică, ferestrele sunt împărțite în clase cu o scădere a zgomotului aerian al fluxului de transport urban:
Tabel de specificații
| Clasă | ferestre cu reducerea zgomotului aerian deasupra |
| DAR | 36 dBA |
| B | 34-36 dBA |
| ÎN | 31-33 dBA |
| D | 28-30 dBA |
| D | 25-27 dBA |
Tabel de specificații Clasa ferestrei cu reducere a zgomotului aerian peste A 36 dBA B 34-36 dBA C 31-33 dBA D 28-30 dBA D 25-27 dBA | |
Dacă scăderea nivelului zgomotului aerian al fluxului de transport urban se realizează în modul de ventilație, litera „P” se adaugă la desemnarea clasei de izolație fonică.De exemplu, desemnarea clasei de izolare fonică a produsului „DP” înseamnă că reducerea nivelului zgomotului aerian al fluxului de transport urban de la 25 la 27 dBA pentru acest produs se realizează în modul de ventilație.
Cele mai populare tendințe de producție
Producția de ferestre cu geam termopan a încetat cu mult să fie limita pentru companiile moderne. Astfel, mărfurile din acest segment de piață, prin eforturile comune ale producătorilor globali, sunt îmbunătățite în fiecare zi din ce în ce mai mult. În acest caz, vorbim nu numai despre modificările schemelor și specificul proiectelor, ci și despre introducerea tehnologiilor de producție ultramoderne. În plus, printre evoluțiile inovatoare se numără așa-numitele ochelari selectivi, care la rândul lor sunt clasificați în funcție de tipul de acoperire în următoarele tipuri:
- Sticla K, care se caracterizează printr-un strat dur;
- Ochelarii I, care, în consecință, sunt caracterizați printr-un strat moale.
Datorită caracteristicilor specifice ale ochelarilor I, astăzi acestea sunt cele mai solicitate atât pe piața internă a producătorilor, cât și în rândul potențialilor cumpărători. Conductivitatea termică a acestor ochelari este complet nesemnificativă. Astfel, performanța în domeniul izolației termice a acestor produse este mult mai mare. Își depășesc omologii K de aproape o dată și jumătate. Informațiile verificate sunt furnizate de figuranții interni, care susțin că cele mai solicitate în statul nostru sunt ferestrele cu geam termopan, care se bazează pe geamuri I. În plus, popularitatea lor crește constant atât în Federația Rusă, cât și cu mult dincolo de granițele sale.
Ferestrele termopan vor păstra căldura maximă în casă
Transmitanța totală a luminii
Conform indicatorului transmitanței totale a luminii, ferestrele sunt împărțite în clase:
Tabel de specificații
| Clasă | Transmitanța totală a luminii |
| DAR | 0,50 și mai mult |
| B | 0,45 — 0,49 |
| ÎN | 0,40 — 0,44 |
| D | 0,35 — 0,39 |
| D | 0,30 — 0,34 |
Tabel de specificații Clasa Transmitanța totală a luminii A 0,50 sau mai mult B 0,45 - 0,49 C 0,40 - 0,44 D 0,35 - 0,39 D 0,30 - 0,34 | |
Definiția generală a termenului
Conceptul de rezistență la transferul de căldură (STP) este formulat în GOST R 54851-2011. Ferestrele, împreună cu pereții, ușile, acoperișurile etc. sunt elemente structurale care închid spațiul interior pentru a crea un mediu uman confortabil. STP al gardului este coeficientul R, a cărui valoare demonstrează proprietățile de izolare termică a structurii. Cu cât valoarea absolută a lui R este mai mare, cu atât pierderile de căldură din cameră vor fi mai mici.
Unitatea de măsură pentru R în sistemul SI este [m2 * 0С / W]. Valoarea lui R este egală cu diferența de temperatură pe suprafețele exterioare (Tn) și interioare (Tn) ale gardului pentru un flux de căldură Q cu o putere de 1 W care trece prin 1 m2 de protecție termică.
Formula pentru calcularea R este următoarea:
R = (Tvn - Tn) / Q
Cu cât valoarea R este mai mare, cu atât pierderile de căldură vor fi mai mici. Această formulă seamănă cu expresia legii lui Ohm, deci R este uneori numită rezistență termică prin analogie cu un termen electric.
Rezistența la încărcarea vântului
În funcție de rezistența la încărcarea vântului, ferestrele sunt împărțite în clase:
Tabel de specificații
| Clasă | Presiune (Pa) |
| DAR | 1000 și mai mult |
| B | 800 — 999 |
| ÎN | 600 – 799 |
| D | 400 — 599 |
| D | 200 — 399 |
Tabel de specificații Clasa Rezistență la încărcarea vântului (Pa) A 1000 sau mai mult B 800 - 999 C 600 - 799 D 400 - 599 D 200 - 399 | |
Picăturile de presiune specificate sunt utilizate la evaluarea performanței produselor. Deviile părților produselor sunt determinate la căderi de presiune care sunt de două ori limitele superioare pentru clasele indicate în clasificare.
Tabel de specificații
| Sarcina vântului W (Pa) | Viteza vântului (km / h) | Viteza vântului (m / s) |
| 400 | 91 | 25,3 |
| 550 | 107 | 29,7 |
| 600 | 112 | 31 |
| 750 | 125 | 34,6 |
| 800 | 129 | 35,8 |
| 1000 | 144 | 40 |
| 1200 | 158 | 43,8 |
| 1500 | 176 | 49 |
| 1600 | 182 | 50,6 |
| 1800 | 193 | 53,6 |
| 2000 | 203 | 56,6 |
| 2400 | 223 | 62 |
| 2500 | 228 | 63,2 |
| 3000 | 249 | 69,3 |
| 3500 | 269 | 74,8 |
Tabel de specificații Sarcina vântului W (Pa) Viteza vântului (km / h) Viteza vântului (m / s) 400 91 25,3 550 107 29,7 600 112 31 750 125 34,6 800 129 35,800 158 43,8 1500 176 49 1600 182 50,6 1800 193 53,6 2000 203 56.600 228 63.2 3000 249 69,3 3500 269 74,8 | ||
Principalele tipuri de ferestre cu geam termopan
O fereastră cu geam termopan (JV), fiind partea principală a ferestrei, constă structural din mai multe ochelari conectați prin rame metalice (intermediare). Decalajul dintre ochelari se numește cameră.
Trei tipuri principale de pungi de sticlă sunt cele mai frecvent utilizate:
- o singură cameră - două pahare (interioare și exterioare);
- cu două camere - trei pahare (interioare, exterioare și intermediare);
- cu trei camere - patru pahare (interioare, exterioare și 2 intermediare).
Grosimea ochelarilor folosiți variază de la 4 la 6 mm. Pentru vitrarea obiectelor cu cerințe de rezistență crescute (sarcini ridicate ale vântului), se poate utiliza sticlă cu grosimea de 8-10 mm. Decalajul dintre ochelari poate varia - de la 8 la 36 mm. Gama de grosimi a unităților de sticlă izolatoare este de la 14 la 60 mm.
STP-ul sticlei în sine este relativ mic datorită conductivității sale termice ridicate. Pentru a reduce pierderile de căldură, spațiul inter-sticlă este umplut cu aer sau cu un gaz inert (argon Ar, kripton Kr, azot N2). Camerele umplute cu gaz contribuie la creșterea RSP a unității de sticlă Rsp. De asemenea, este posibilă creșterea semnificativă a valorii Rsp prin crearea unui vid în cameră, dar acest lucru duce la o creștere bruscă a costului produsului final.
Rezistent la influențele climatice
În funcție de rezistența la influențele climatice, produsele sunt împărțite în funcție de tipurile de execuție:
Tabel de specificații
| Clasă | Condiție |
| executarea normala | pentru zone cu o temperatură medie lunară a aerului în ianuarie de minus 20 ° С și peste (sarcina de testare în timpul testării produselor sau materialelor componente și a pieselor nu este mai mare decât minus 45 ° С) în conformitate cu codurile de construcție actuale |
| performanță rezistentă la îngheț (M) | pentru zonele cu o temperatură medie lunară a aerului în ianuarie sub minus 20 ° C (sarcina de testare la testarea produselor sau componentelor și pieselor nu este mai mare de minus 55 ° C) în conformitate cu codurile de construcție actuale. |
Tabel de specificații Clasa Condiția de performanță normală pentru zonele cu o temperatură medie lunară a aerului în ianuarie de minus 20 ° С și peste (sarcina de testare în timpul testării produselor sau a materialelor componente și a pieselor - nu mai mare de minus 45 ° С) în conformitate cu actualul coduri de construcție pentru performanță rezistentă la îngheț (M) pentru zone cu o temperatură medie lunară a aerului în ianuarie sub minus 20 ° C (sarcina de testare în timpul testării produselor sau componentelor și pieselor nu este mai mare decât minus 55 ° C) în conformitate cu codurile de construcție actuale. | |
Dimensiuni de bază (clasificarea ferestrelor după dimensiunea modulară)
Dimensiunile globale modulare ale produselor se bazează pe un modul de construcție egal cu 100 (mm) și notat cu litera M.
Dimensiuni modulare recomandate (principale) ale produselor: în lățime - 6M; 7M; 9M; LOR; 12M; 13M; 15M; 18M; 21M; 24M; 27M; în înălțime - 6M; 9M; 12M; 13M; 15M; 18M; 21M; 22M; 24M; 28M.
Tabel cu dimensiuni modulare ale produselor
| 570 | 720 | 870 | 1170 | 1320 | 1470 | 1770 | 2070 | 2370 | 2670 | |
| 580 | 6-6 | 6-7 | 6-9 | 6-12 | 6-13 | 6-15 | — | — | — | — |
| 860 | 9-6 | 9-7 | 9-9 | 9-12 | 9-13 | 9-15 | — | — | — | — |
| 1160 | 12-6 | 12-7 | 12-9 | 12-12 | 12-13 | 12-15 | 12-18 | 12-21 | 12-24 | 12-27 |
| 1320 | 13-6 | 13-7 | 13-9 | 13-12 | 13-13 | 13-15 | 13-18 | 13-21 | 13-24 | 13-27 |
| 1460 | 15-6 | 15-7 | 15-9 | 15-12 | 15-13 | 15-15 | 15-18 | 15-21 | 15-24 | 15-27 |
| 1760 | — | 18-7 | 18-9 | 18-12 | 18-13 | 18-15 | 18-18 | 18-21 | 18-24 | 18-27 |
| 2060 | — | 21-7 | 21-9 | 21-12 | 21-13 | 21-15 | 21-18 | 21-21 | 21-24 | 21-27 |
| 2175 | — | 22-7 | 22-9 | 22-12 | 22-13 | 22-15 | 22-18 | — | — | — |
| 2375 | — | 24-7 | 24-9 | 24-12 | 24-13 | 24-15 | 24-18 | — | — | — |
| 2755 | — | — | 28-9 | 28-12 | 28-13 | 28-15 | 28-18 | — | — | — |
Cum se calculează conductivitatea termică a unei unități de sticlă
Conductivitatea termică este o mărime fizică care caracterizează capacitatea unei substanțe sau a unui corp de a conduce căldura. Cu cât valoarea acestuia este mai mare, cu atât transferul de căldură este mai rapid de la un corp cu o temperatură mai mare la una mai mică. Adică, coeficientul de conductivitate termică K este reciproc la R0 - STP, adoptat pentru utilizare în Rusia.
Cu cât K este mai mic, cu atât sunt mai bune proprietățile de izolare termică ale structurii. Factorul K este utilizat în standardele și normele elaborate de DIN (Institutul German pentru Standardizare), care are statutul de organism de standardizare de top din Europa.
Pentru calcule aproximative, puteți utiliza formula:
K = 1 / R0
Dimensiunea K în sistemul SI - [W / m2 * / 0С]. Unii producători prezintă pe site-urile lor web un calculator online cu care un potențial cumpărător poate calcula caracteristicile unei viitoare deschideri a ferestrei cu parametri individuali („pentru el însuși”).
Cum are loc schimbul de căldură al aerului cu structuri închise?
În construcții, sunt stabilite cerințe de reglementare pentru cantitatea de flux de căldură prin perete și prin acesta se determină grosimea acestuia. Unul dintre parametrii pentru calculul său este diferența de temperatură în exterior și în interiorul camerei. Cea mai rece perioadă a anului este luată ca bază. Un alt parametru este coeficientul de transfer de căldură K - cantitatea de căldură transferată în 1 s printr-o zonă de 1 m 2, când diferența de temperatură între mediul extern și cel intern este de 1 ºС. Valoarea lui K depinde de proprietățile materialului. Pe măsură ce scade, proprietățile de protecție termică ale peretelui cresc. În plus, frigul va pătrunde mai puțin în cameră dacă grosimea gardului este mai mare.
Convecția și radiațiile din exterior și din interior afectează, de asemenea, scurgerile de căldură din casă. Prin urmare, ecrane reflectorizante din folie de aluminiu sunt instalate pe pereții din spatele radiatoarelor. O astfel de protecție se face și în interiorul fațadelor ventilate din exterior.
