Промышленная резка бетона: rezkabetona.su
На главную  Энергетические ресурсы 

Конструктивные принципы повышения теплозащитных качеств оконных систем

Генеральной линией технической политики Украины на современном этапе является решение проблемы энергосбережения. Третья часть всех потребляемых энергоресурсов страны затрачивается на зданий и сооружений. При этом более 85% энергоресурсов расходуется непосредственно на отопление. На 1 приведена структура энергопотерь в отечественных зданиях, из анализа которой следует, что для реального снижения энергозатрат необходимо в первую очередь повышать теплозащитные качества окон и стен. При этом нужно учитывать, что площадь остекления в жилых зданиях в 3-5 раз меньше площади глухих ограждающих конструкций, а теплопотери непосредственно через окна близки к потерям теплоты через глухие участки стен. Поэтому теплоизоляционным качествам окон следует уделять первоочередное внимание при решении проблемы энергосбережения.

 

Эта проблема приобретает особую остроту в связи с повсеместным снижением температуры теплоносителя в отопительных системах. При некачественных окнах, являющихся одним из основных элементов формирования теплового микроклимата помещений, существенно возрастает непосредственная опасность для здоровья людей.

 

Украина - одна из наиболее крупных стран Европы. Климат Украины достаточно разнообразен. При установлении нормативных показателей теплоизоляции зданий Украина условно разбита на 4 температурные зоны. Первая температурная зона - это Северная и Центральная части Украины, вторая и третья температурные зоны включают в себя Южные области, в том числе Крымскую, а четвертая зона - Южный берег Крыма.

 

Нормативные значения теплоизоляции окон в Украине определяются требованиям СНиП II-3-79 и составляют от 0,39 до 0,5 м2 0С/Вт. На 2 приведено сопоставление нормативных требований в Украине и других развитых странах с аналогичными климатическими условиями, где проблеме энергосбережения уделяется первоочередное внимание уже многие годы. Данные диаграммы показывают, что отечественные нормы вписываются в существующие тенденции нормирования рассматриваемого вида строительной продукции.

 

Существуют следующие конструктивные пути повышения фактических теплотехнических характеристик окон.

 

Первый путь - снижение инфильтрации воздуха через притворы. Основная беда традиционных окон, которые имеются в подавляющем большинстве отечественных зданий, - это повышенная инфильтрация. Заклеивание всех щелей в проемах и притворах окон жильцами квартир - привычная для нашего быта операция, ежегодно повторяющаяся с наступлением холодов. Наличие надежных, обеспечивающих в течение длительного времени необходимый уровень воздухоизоляции уплотнительных элементов, - обязательное условие конструктивного решения проблемы современных окон.

 

Требования по воздухоизоляции зависят от зоны эксплуатации и высоты здания. Максимальная нормативная характеристика сопротивления воз духопроницанию равна 0,5 м2 ч Да Па2/3/кг. Результаты многочисленных испытаний теплотехнических показателей свидетельствуют, что сопротивление воздухопроницанию большинства современных оконных систем отвечает нормам Украины и составляет от 0,5 до 10 м2 ч ДаПа2/3/кг. Необходимо отметить, что для данного показателя тенденция чем больше, тем лучше не соблюдается. Вопрос оптимального значения сопротивления воздухопроницанию окон непростой и требует специального рассмотрения, к чему мы возвратимся в отдельной аналитической статье.

 

Второй путь - снижение теплопроводности обрамляющих элементов.

 

Древесина - лучший строительный материал. Экологическая чистота, относительно низкая теплопроводность, прочность и высокая долговечность - свойства, определяющие преимущества древесины перед остальными материалами. но эти свойства в изделии обеспечиваются не сами собой, а требуют комплекса технологических мероприятий. Поэтому особое место в обеспечении вышеназванных свойств занимает строгий контроль на каждой стадии изготовления продуктов.

 

В настоящее время на рынке Украины существуют два типа оконных систем из древесины: изготовляемые из сплошных деревянных брусков (технологии ДОКов, работавших так же в советские времена) и изготовляемые из специально клееных многослойных брусков. Окна, изготовляемые по первой из названных технологий, - материалоемкие, и их сопротивление теплопередаче если и отвечает нормам, то за счет большого удельного веса по общей площади окна обрамляющих элементов.

 

Альтернативой дереву в качестве обрамления оконных систем являются профили из алюминиевых сплавов и поливинилхлорида (ПВХ).

 

Алюминий - долговечный, прочный и легкий материал. базовой его недостаток - высокая теплопроводность. Поэтому использоваться в качестве обрамления окон и дверей алюминий может только при условии наличия теплоизолирующих вст * , разрывающих сплошной поток теплоты. Именно теплоизолирующая эффективность вставки из пластмассовых материалов и определяет принцип. возможность использования конкретных конструктивных решений обрамлений из алюминиевых сплавов ( . Достаточно часто приходится сталкиваться с необоснованными решениями обрамляющих элементов окон из алюминиевых профилей, когда закупаются либо готовые изделия, либо профили без тщательного анализа их тепловых качеств. Результатом этого является запрет на их использование или ограничение допустимых зон эксплуатации таких окон и материальные потери изготовителей или дилеров таких систем.

 

Пластиковые профили или ПВХ профили уверенно заняли свою нишу в оконной промышленности. Принципиально существуют два типа пластиковых профилей - полнотелые и более распространенные камерные ( . Каждый из этих типов имеет свои достоинства и недостатки - соответственно высокую прочность, но невысокое термическое сопротивление и наоборот. Для повышения механических характеристик камерные ПВХ профили армируют металлическими ребрами жесткости. (Так называемые в рекламной и журнальной литературе металлопластиковые окна - распространенный, но технически неудачный термин.)

 

Светопрозрачное заполнение. Основное назначение окна - это, с одной стороны, выполнение ограждающих функций (отделение помещения от неблагоприятных атмосферных и звуковых воздействий внешней среды), а с другой стороны, окно обеспечивает связь м. помещением и окружающей средой. В силу этих взаимопротиворечащих функций окно и является наиболее энергозатратной частью ограждающих конструкций зданий. И именно эти функции выполнятся светопрозрачной частью окон.

 

Увеличение количества стекол является наиболее простым способом повышения теплоизоляции светопрозрачных заполнений. Но простое далеко не гениально. Поэтому идти на дальнейшее увеличение количества стекол до 4-5 неэкономно и неэффективно. Существуют другие пути снижения теплопередачи за счет уменьшения конвективной и лучистой составляющих передачи теплоты.

 

Первый - это заполнение межстекольного пространства тяжелыми газами. На 5 приведены зависимости термического сопротивления газовой прослойки от ее толщины и вида газа (в практике изготовления окон применяются воздух, аргон и криптон). Приведенные данные позволяют определять оптимальную толщину межстекольного пространства и соответственно размеры дистанционных элементов стеклопакетов.

 

Второй путь - нанесение селективных покрытий на поверхность стекол. Лучистая составляющая передачи теплоты через светопрозрачные участки окон равна приблизительно 75% в общем ее балансе. Поэтому снижение этой составляющей является наиболее эффективным конструктивным решением повышения теплозащиты окон. Схема тепловой работы таких решений приведена на 6.

 

Реализация этого конструктивного решения возможна тремя способами.

 

Первый способ - осаждение окисей металла (серебра, индия, золота, титана и др.) на поверхность стекла после его изготовления (так называемое мягкое Low-E покрытие). Изготовление стекол с покрытием осуществляется осаждением металла на стекле в вакуумной камере с помощью высоковольтного напряжения.

 

Второй способ - нанесение покрытия из окислов олова или других оксидов металлов в цикле изготовления стекла (твердое покрытие, К-стекло). Эта технология (Pyrolitic-coated) разработана в 1981 г. в Бельгии и используется в мире в последние годы. Пиролитическое покрытие производят в цикле изготовления стекла на одной и той же машине путем набрызга окисла олова на расплавленное стекло что олово становится частью стекла, так как его молекулы прочно связываются с молекулами последнего. Такое покрытие имеет большую прочность.

 

Теплотехнические характеристики покрытий, выполненных по первой технологии, выше, чем по второй, но изготовление стеклопакетов таким способом обходится дороже, так как из-за возможности их разрушения от влаги необходимо дополнительное оборудование. Кроме того, стекло с мягким покрытием должно быть установлено в стеклопакет в течение шести месяцев после изготовления, в противном же случае оно разрушается. Большое преимущество при изготовлении К-стекол - высокая прочность сцепления покрытия со стеклом. Стеклопакет из этого стекла с воздушной прослойкой толщиной 12 мм пропускает 76% солнечной энергии, или 486 Вт/м2, а стеклопакет из стекла с Low-E покрытием - 371 Вт/м Поэтому такие окна имеют преимущества с позиции пассивного использования солнечной энергии. Повышение сопротивления теплопередаче в окнах со стеклом, изготовленным по первой технологии, не приводит к снижению энергозатрат, так как поверхностное покрытие снижает светопрозрачность.

 

Третий способ - наклеивание на поверхность стекла полимерной пленки с нанесенными на нее селективными слоями металлов либо натяжение пленки в межстекольном пространстве стеклопакета.

 

Анализ преимуществ и недостатков покрытий на отдельных поверхностях окна демонстрирует следующее (нумерация поверхности - снаружи внутрь). Первая поверхность ниразу не имеет покрытия из-за возможности коррозии и разрушения. На второй поверхности вследствие нанесения покрытия получают наивысшее сопротивление теплопередаче и невысокий k светопропускания. На третьей поверхности получают несколько меньшее сопротивление теплопередаче, чем на второй, но из-за отражения длинноволновой радиации возрастает температура межстекольного пространства. Поэтому в зимнее время увеличивается комфорт в помещении и риск образования конденсата на четвертой поверхности уменьшается. На четвертой поверхности получают меньшее сопротивление теплопередаче, меньшие комфорт и опасность разрушения покрытия. Для жаркого климата рек. покрытие на второй поверхности, для холодного - на третьей.

 

Технико-экономический анализ рассмотренных конструктивных принципов повышения теплоизоляционных характеристик окон приведен в таблице.

 

при выборе оконной системы должны учитываться, с одной стороны, конструктивные особенности, а с другой - экономические параметры. Немаловажный вопрос - влияние оконной системы на общую санитарно-гигиеническую и тепловую среду помещения. Рынок оконных систем достаточно развит, и потребитель должен быть уверенным в том, что его экономические затраты обоснованы. Поэтому приоритеты должныбыть отданы прежде всего области фактического энергосбережения по рассмотренным в аналитической статье конструктивным принципам.

 

Источник: http://wt.com.ua

 



Распоряжение Мэра Москвы от 16 м. Новая страница 1. Заботы и будни Авдеевского коксо. Российская Федерация Администрац.

На главную  Энергетические ресурсы 





0.0115
 
Яндекс.Метрика