Теплопроводность оконных стеклопакетов

Коэффициент сопротивления теплопередачи стеклопакетов

Чтобы зимой и летом у вас в доме всегда был оптимальный климат, вам нужно установить на окнах качественные стеклопакеты. Это позволит сэкономить потребление электрической энергии на:

Важно учитывать все критерии выбора подходящих для вас стеклопакетов. Почему при выборе стеклопакетов нужно знать их коэффициент теплопередачи?

Если рассматривать понятие теплопередачи, то она представляет собой передачу теплоты от одной среды к другой. При этом температура в той, которая отдает тепло выше, чем во второй. Весь процесс осуществляется сквозь конструкцию между ними.

Коэффициент теплопередачи стеклопакета выражается количеством тепла ( Вт), проходящем через м2 с разницей температур в двух средах 1 градус: Ro (м2. ̊С/Вт) – это значение действует на территории Российской Федерации. Оно служит для правильной оценки теплозащитных свойств строительных конструкций.

Расчет коэффициента теплопроводности

К или коэффициент теплопроводности выражается количеством тепла в Вт, проходящим через 1 м2 ограждающей конструкции с разницей температур в обеих средах 1 градус по шкале Кельвина. А измеряется он в Вт/м2.

Теплопроводность стеклопакета показывает, насколько эффективными изоляционными свойствами он обладает. Маленькое значение k означает небольшую теплопередачу и, соответственно, незначительную потерю тепла через конструкцию. В то же самое время теплоизоляционные свойства такого стеклопакета являются достаточно высокими.

Однако упрощенный пересчет k в величину Ro (k=1/Ro) не может считаться правильным. Это связано с разницей применяемых методик измерения в РФ и других государствах. Производитель представляет потребителям показатель теплопроводности только в том случае, если продукция прошла обязательную сертификацию.

Самая высокая теплопроводность у металлов, а самая низкая у воздуха. Из этого следует, что у изделия, имеющего много воздушных камер, низкая теплопроводность. Поэтому оно оптимально для пользователей, использующих строительные конструкции.

Таблица сопротивления теплопередаче стеклопакетов

п/п	Заполнение светового проема	R, м^(2)·°С/Вт
		Материал переплета
		Дерево или ПВХ	Алюминий
1	Двойное остекление в спаренных переплетах	0.4	–
2	Двойное остекление в раздельных переплетах	0.44	–
3	Тройное остекление в раздельно-спаренных переплетах	0.56	0.46
4	Однокамерный стеклопакет ( два стекла ) :
	обычного (с расстоянием между стекол 6 мм)	0.31	–
	с И – покрытием (с расстоянием между стекол 6 мм)	0.39	–
	обычного (с расстоянием между стекол 16 мм)	0.38	0.34
	с И – покрытием (с расстоянием между стекол 16 мм)	0.56	0.47
5	Двухкамерный стеклопакет ( три стекла ):
	oбычного (с расстоянием между стекол 8 мм)	0.51	0.43
	oбычного (с расстоянием между стекол 12 мм)	0.54	0.45
	с И – покрытием одно из трёх стекол	0.68	0.52

*Основные ( популярные ) типы стеклопакетов выделены красным цветом.

Технические характеристики стеклопакетов

Количество камер изделия влияет на теплосопротивление стеклопакета даже, если стекла имеют одинаковую толщину. Чем больше в конструкции предусмотрено камер, тем она будет более теплосберегающей.

Последние современные конструкции отличают более высокие теплотехнические характеристики стеклопакетов. Чтобы добиться максимального значения сопротивления теплопередаче, современные компании-производители оконной индустрии заполнили камеры изделий с помощью специального наполнения инертными газами и нанесли на поверхность стекла низкоэмиссионного покрытие.

Надежные компании-производители светопрозрачных конструкций ставят коэффициент сопротивления теплопередаче стеклопакета в зависимость не только от качества самой конструкции, но и от применения особых технологических операций в процессе изготовления продукции, например, нанесения специального магнетронного, солнцезащитного и энергосберегающего покрытия на поверхность стекла, специальных технологий герметизации, заполнения междустекольного пространства инертными газами и т.п.

Перенос тепла в такой современной конструкции между стеклами происходит благодаря излучению. Эффективность сопротивления теплопередачи при этом увеличивается в 2 раза, если сравнивать данную конструкцию с обычной. Покрытие, обладающее теплоотражающими свойствами, способно намного снизить теплообмен лучей, происходящий между стеклами. Используемый для заполнения камер аргон позволяет уменьшить теплопроводность с конвекцией в прослойке между стеклами.

В результате газовое наполнение вместе с низкоэмиссионным покрытием увеличивают сопротивление теплопередаче стеклопакетов на 80%, если сравнивать их с обычными стеклопакетами, которые не являются энергосберегающими.

Тенденции, наметившиеся в оконной индустрии

Стеклопакет, занимающий не менее 70% от оконной конструкции, был усовершенствован, чтобы максимально снизить теплопотери через него. Благодаря внедрению в производство новых разработок, на рынке появились селективные стекла, имеющие специальное покрытие:

• К-стекло, характеризующееся твердым покрытием;
• i-стекло, характеризующееся мягким покрытием.

На сегодняшний день все больше потребителей предпочитают стеклопакеты с i-стеклами, теплоизоляционные характеристики которых выше, чем у К-стекол в 1,5 раза. Если обратиться к данным статистики, то продажи стеклопакетов с нанесенными теплосберегающими покрытиями увеличилось до 70% от объема всех продаж в США, до 95% в Западной Европе, до 45% в России. А значения коэффициента сопротивления теплопередаче стеклопакетов варьируется от 0.60 до 1.15 м2 *0СВт.

Выбор окон, в зависимости от региона проживания

Как же выбрать окно в зависимости от региона Вашего проживания?

Какие параметры должны повлиять на Ваш выбор, какая разница между городами находящихся в одной стране, но в абсолютно разных регионах и климатических зонах?

Давайте разберемся по порядку.

Окно – это конструкция состоящая в основном из оконной рамы (рама и створка может быть из ПВХ, дерева или алюминия «теплого») и стеклопакета. Каждый из этих материалов имеет свои показатели энергоэффективности (теплоизоляции), которые необходимо принимать во внимание, выбирая оконную конструкцию именно для Вашего региона.

Основная задача современных окон – это защита помещения от холода и посторонних звуков со стороны улицы не в ущерб светопрозрачности. Защита от холода достигается путем необходимой и достаточной для данного региона теплоизоляции окна.

Теплоизоляция – одна из основных функций окна, которая обеспечивает комфортные условия внутри помещения.

В России для оценки теплозащитных характеристик конструкций принято сопротивление теплопередаче Ro (м²•°C/Вт), величина, обратная коэффициенту теплопроводности k, который принят в нормах DIN.

Коэффициент теплопроводности k характеризует количество тепла в ваттах (Вт), которое проходит через 1м² 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.

И наоборот (для России) чем больше сопротивление теплопередаче Ro (м²•°C/Вт), тем лучше теплоизоляционные свойства окна. Необходимо это уяснить и использовать при выборе окна.

Какие же факторы влияют на значение сопротивления теплопередаче окна Ro (м²•°C/Вт)?

•габариты окна (чем больше габариты окна, тем больше будут потери тепла и хуже теплоизоляция);

•поперечное сечение рамы и створки (чем толще сечение створки/рамы, тем больше их сопротивление теплопередачи и всего окна в целом);

•материал оконного блока (разные материалы имеют различные Ro (м²•°C/Вт);дерево, ПВХ, алюминий «холодный», алюминия «теплый» с термомостом);

•тип стеклопакета (в т.ч. ширина дистанционной рамки стеклопакета, наличие селективного стекла и специального газа в стеклопакете, количество камер);

•количество и местоположение уплотнителей в системе рама/створка (чем лучше и плотнее прилегают уплотнители, тем меньше возможных продуваний).

От значения показателей Ro зависит и температура поверхности ограждающей конструкции, обращенная внутрь помещения. При большой разнице температур происходит излучение тепла в сторону холодной поверхности.

Плохие теплозащитные свойства окон неизбежно приводят к появлению холодного излучения в зоне окон и возможности появления конденсата на самих окнах или в зоне их примыкания к другим конструкциям. Причем это может происходить не только, в следствии, низкого сопротивления теплопередачи конструкции окна, но также и плохого уплотнения стыков рамы и створки.

Из этого можно сделать вывод: сопротивление теплопередаче Ro м²•°C/Вт окна в первую очередь влияет на его выбор. Сопротивление теплопередаче Ro для окна рассчитывается исходя из климатических параметров региона проживания, и могут сильно разниться:

Название города	Продолжительность отопительного периода в градусо-сутках	Минимально необходимое приведённое сопротивление теплопередаче оконной рамы, м2 •ºС/Вт
Краснодар	2 682	0,35
Липецк	4 727	0,50
Москва	4 943	0,56
Хабаровск	6 182	0,61
Мурманск	5 985	0,60
Сургут	6 321	0,62
Новосибирск	6 606	0,63
Благовещенск	6 671	0,65
Якутск	10 394	0,78

Оконные компании при изготовлении продукции в первую очередь принимают во внимание регион, в котором будут эксплуатироваться их изделия. Когда специалисты рассчитывают уровень суровости климата в регионе, они по специальной формуле находят числовое значение продолжительности отопительного периода в градусо-сутках. Чем больше числовое значение этого параметра, тем продолжительнее холода.

Оконный профиль (ПВХ, дерево, алюминий «теплый») должен обладать показателями приведённого сопротивления теплопередаче, соответствующими климату.

Оконная рама, конечно же, важна для изготовления качественного окна, но при этом не стоит забывать про стеклопакет. Он занимает около 80% всей площади окна. В зависимости от того, сколько стекол используется в стеклопакете, различают однокамерный (два стекла и одна воздушная камера между ними), двухкамерный (три стекла и две воздушные камеры).

Обычное стекло служит слабой преградой для потерь энергии, полученной от отопительных приборов (через обычное стекло уходит свыше 40% тепла), и оно слабо препятствует поступлению избыточной солнечной энергии в спальню (обычное стекло пропускает свыше 80% солнечного тепла).

Поэтому однокамерный стеклопакет, изготовленный из двух обычных стёкол, – не самый удачный выбор для России, так как при наружной температуре –26ºС и температуре воздуха в комнате +20ºС температура поверхности стекла со стороны помещения будет не выше +5ºС.

Будет казаться, что из окна дует. На самом деле это – конвекционный (теплообменный) сквозняк, результатом которого станет появление влаги (конденсата) на поверхности окна (о чем писалось ранее).

Чтобы сократить расходы на отопление и кондиционирование помещений были разработаны, так называемые, «селективные» стекла: I, K и другие виды стекла. Технология их изготовления предполагает, что на поверхность обычного стекла промышленным способом наносят специальные оптические (светопрозрачные) покрытия, которые не пропускают холод и жару, а также за счёт отражения инфракрасных (тепловых) лучей сохраняют внутреннюю температуру помещения на комфортном уровне. Различие между ними заключается в химическом составе покрытий и в эффективности их действия.

Более эффективным является I-стекло. На его поверхность в качестве покрытия нанесен оксид серебра. Благодаря этому, материал обладает очень хорошим значением приведённого сопротивления теплопередаче (в 2,5 раза большим, чем у обычного стекла) и отражает почти 80 % длинноволновых (инфракрасных) излучений.

Установка I-стекла в качестве внутреннего в стеклопакет заметно повысит его общую энергоэффективность:

Тип оконной рамы (виды рам даны условно)	Приведённое сопротивление теплоотдачи окна, м²•°C/Вт
	С однокамерным стеклопакетом, 24 мм, оба стекла обычные	С двухкамерным стеклопакетом, 24–32 мм, все стёкла обычные	С однокамерным стеклопакетом, 24 мм, I–стекло и обычное	С двухкамерным стеклопакетом, 24-32 мм, K–стекло и обычные
«Стандартная»	0,39	0,51–0,53	0,61	0?79–0,81
«Средняя»	0,4	0,52–0,54	0,63	0,81–0,83
«Широкая»	0,41	0,53–0,55	0,65	0,83–0,87

Из таблицы видно, что однокамерный стеклопакет с I стеклом по энергосбережению почти равняется 2-х камерному стеклопакету с обычным стеклом. При этом вес стеклопакета остаётся таким же. Это снижает нагрузку на фурнитуру. А значит, увеличивает срок её эксплуатации. Но необходимо учитывать, что стеклопакет с I стеклом дороже обычного.

Перед покупкой и установкой светопрозрачной конструкции (окна) для начала определитесь с типом оконного профиля (ПВХ, дерево, алюминий «теплый», «холодный»).

Проконсультируйтесь с производителем, подходит ли этот профиль для Вашего региона по сопротивлению теплопередаче Ro (м²•°C/Вт). Выбор стеклопакета является вторым важным моментом, уточните у производителя, какие стеклопакеты могут быть установлены на выбранную Вами профильную систему.

И не забывайте оценку соотношения цены, качества и общей теплоизоляции выбранного Вами окна.

Теплопередача стеклопакетов: что это такое и какими коэффициентами с нею бороться

Главный показатель стеклопакета – его способность удерживать тепло в помещении . В отзывах пользователей пластиковых и пр. окон часто можно встретить чисто субъективные характеристики: «Поставили окна ПВХ, сразу стало теплее»; «С пластиковыми стеклопакетами даже зимой жарко» и т.п.

«Как правильно выбрать пластиковое окно и профиль?» – эта статья подскажет вам не только какой профиль будет самым красивым, но и какое окно будет самым тёплым

Почему лопаются стеклопакеты? Не от мороза ли? И что надо предусмотреть во избежание данных ЧП? Ответы на эти вопросы ждут вас на нашем сайте

Как лучше остеклить балкон или лоджию? Чтобы там было тепло и уютно? Советы бывалых домохозяев ищите по ссылке: https://oknanagoda.com/balkony-lodzhii/osteklenie/luchshe-osteklit-balkon.html

А есть ли какие-либо объективные критерии, характеризующие способность стеклопакета противостоять оттоку тепла из помещения? О них мы и расскажем далее в статье на нашем сайте.

Сопротивление теплопередаче стеклопакетов

Для определения теплопередачи той или иной преграды используют формулу:

U = W/(S*T), где

W – мощность проходящего через преграду потока энергии, Вт;

S – площадь преграды, м²;

Изображение, демонстрирующее утечку тепла через окна по сравнению с утечкой через стены

T- разница температур за и перед преградой, при которой происходит отток тепла.

Физический смысл этой формулы прост. Она показывает мощность энергетического потока, покидающего помещение через преграду площадью 1 кв. м при разнице температур за и перед преградой в 1° С. Чем меньше величина U, тем лучше термоизоляционные свойства преграды.

Но эта формула не слишком удобна для пользователей. В особенности, для россиян, привыкших к тому, что «чем больше, тем лучше». Поэтому в оборот была введена величина, названная «сопротивление теплопередаче». Ее обозначают буквой R.

R = 1/U

Статья на нашем сайте «Теплое остекление фасада: мифы и трюки» расскажет вам о том, можно ли в действительности сделать масштабное остекление алюминиевым профилем тёплым

Как поменять холодное остекление балкона на теплое? Читайте в инструкции по адресу: https://oknanagoda.com/balkony-lodzhii/osteklenie/kholodnogo-ostekleniya-teplo.html

О раздвижных пластиковых окнах для балконных ограждений вам расскажет обзорный материал, посвященной теме остекления лоджий и балконов

На примере одного дома – разница между окнами с хорошей и плохой теплоизоляцией

Чем эта величина больше, тем, следовательно, лучше преграда, в частности, стеклопакет, сопротивляется оттоку тепла от помещения.

Часто для обозначения R используется термин коэффициент сопротивления теплопередаче стеклопакета. Это не совсем верно. Обычно, коэффициент – это безразмерная величина, показывающая соотношение двух параметров. Но к данному термину все привыкли и используют его в обиходе даже чаще, чем правильную формулировку: «сопротивление теплопередаче».

А сколько это будет в цифрах?

Окно с однокамерным стеклопакетом

В РФ сопротивление теплопередаче стеклопакета ГОСТ 24866-99 нормирует в следующих пределах (имеются ввиду стеклопакеты общестроительного назначения):

• для однокамерного стеклопакета сопротивление теплопередаче минимально равно 0,32 м² *°С/Вт;
• двухкамерный стеклопакет, сопротивление теплопередаче – минимально 0,44 м²*°С/Вт.

Нетрудно подсчитать, что максимально допустимый коэффициент теплопередачи стеклопакета однокамерного

U1 = 1/0,32 =3,125 Вт/м²*°С;

Максимально допустимая теплопередача двухкамерного стеклопакета

U2 = 1/0,44 = 2, 273 Вт/м²*°С.

Понятно, что производителя интересует не сопротивление теплопередаче стеклопакета самого по себе, а то, как будет сопротивляться оттоку тепла всё окно в совокупности – стеклопакет, рама. Поэтому была введена еще одна величина: приведенное сопротивление теплопередаче стеклопакета. Рассчитывают ее по следующей формуле:

Ro = [(1-B)/Rp + B/Rsp]-1,

Утечка тепла через стеклопакет и через раму

где Ro – приведенное сопротивление теплопередаче стеклопакета;

B – отношение площади остекления к площади всего оконного проёма;

Rp – сопротивление теплопередаче профиля;

Rsp – сопротивление теплопередаче стеклопакета.

Поиграем в классы! Стеклопакетов…

Для того, чтобы потребителю было легче ориентироваться на рынке окон, был введен еще один параметр – класс сопротивления теплопередаче стеклопакета. Он определяется в зависимости от приведенного сопротивления теплопередаче. Всего имеется 10 классов:

Приведенное сопротивление теплопередаче, м 2 * о С/Вт	0,8 и более	0,75-0,79	0,70-0,74	0,65-0,69	0,60-0,64	0,55-0,59	0,50-0,54	0,45-0,49	0,40-0,44	0,35-0,39
Класс	А1	А2	Б1	Б2	В1	В2	Г1	Г2	Д1	Д2

Чем ниже средние годовые температуры, тем выше коэффициент сопротивления теплопередаче должен быть

Увы, для неспециалиста приведенная выше таблица малоинформативна. Вряд ли по ней рядовой потребитель разберется, какой стеклопакет ему для климатических условий его проживания следует покупать. Поэтому надзорные организации и производители начали придумывать дополнительные таблицы сопротивления теплопередаче стеклопакета в зависимости от тех или иных климатических условий местности.

Например, СНиП II-3-79 (http://www.know-house.ru/info.php?r=win&u > предлагает таблицу, коэффициент сопротивления теплопередачи стеклопакетов в которой поставлен в зависимость от градусо-суток отопительного сезона.

Проще говоря, от того, сколько дней продолжается отопительный сезон и какова при этом средняя разница температур на улице и в отапливаемом помещении, надо и выбирать стеклопакет. Например, при показателе «градусо-суток» в 2000 можно применять стеклопакеты с Ro = 0,3 м²*°С/Вт. А при показателе в 12000 (200 дней при разнице температур в 60° С) – 0,8 м²*°С/Вт.

Подробнее о трехкамерных стеклопакетах читайте здесь: https://oknanagoda.com/steklo/osteklenie-steklo/steklopaketi/trekhkamernyjj-steklopaket.html

О том, как утеплить пластиковое окно к зиме своими руками, узнайте из советов бывалых на нашем сайте

«Ремонт и утепление мансардного окна» – эта заметка поможет вам справиться и с этой задачей!

Так что меряйте температуру в доме и «за бортом», и считайте сутки отопительного сезона! Воздастся стеклопакетами с самым подходящим сопротивлением теплопередаче!