Приведенное сопротивление теплопередаче окон, балконных дверей и фонарей

Отправлять сообщения могут только зарегистрированные пользователи.

Приведенное сопротивление теплопередаче Ro, коэффициент затенения непрозрачными элементами τ,
коэффициент относительного пропускания солнечной радиации k окон, балконных дверей и фонарей(СП 23-101-2004 приложение Л)

№ п/п	Заполнение светового проема
		Светопрозрачные конструкции
		в деревянных или ПХВ переплетах			в алюминиевых переплетах
		Ro, м2•oС/Вт	τ	k	Ro, м2•oС/Вт	τ	k
1	Двойное остекление из обычного стекла в спаренных переплетах		0. 75	0.62		0.7	0.62
2	Двойное остекление с твердым селективным покрытием в спаренных переплетах		0.75	0.65		0.7	0.65
3	Двойное остекление из обычного стекла в раздельных переплетах		0.65	0.62		0.6	0.62
4	Двойное остекление с твердым селективным покрытием в раздельных переплетах		0.65	0.6		0.6	0. 6
5	Блоки стеклянные пустотные (с шириной швов 6 мм) размером, мм: 194х194х98		0.9	0.4		0.4	0.4
6	Блоки стеклянные пустотные (с шириной швов 6 мм) размером, мм: 244х244х98		0.9	0.45		0.45	0.45
7	Профильное стекло коробчатого сечения		0.9	0.5		0.5	0.5
8	Двойное из органического стекла для зенитных фонарей		0. 9	0.9		0.9	0.9
9	Тройное из органического стекла для зенитных фонарей		0.9	0.83		0.9	0.83
10	Тройное остекление из обычного стекла в раздельно-спаренных переплетах		0.5	0.7		0.5	0.7
11	Тройное остекление с твердым селективным покрытием в раздельно-спаренных переплетах		0.5	0.67		0.5	0. 67
12	Однокамерный стеклопакет в одинарном переплете из стекла: обычного		0.8	0.76		0.8	0.76
13	Однокамерный стеклопакет в одинарном переплете из стекла: с твердым селективным покрытием		0.8	0.75		0.8	0.75
14	Однокамерный стеклопакет в одинарном переплете из стекла: с мягким селективным покрытием		0.8	0.54		0.8	0.54
15	Двухкамерный стеклопакет в одинарном переплете из стекла: обычного (с межстекольным расстоянием 8 мм)		0. 8	0.74		0.8	0.74
16	Двухкамерный стеклопакет в одинарном переплете из стекла: обычного (с межстекольным расстоянием 12 мм)		0.8	0.74		0.8	0.74
17	Двухкамерный стеклопакет в одинарном переплете из стекла: с твердым селективным покрытием		0.8	0.68		0.8	0.68
18	Двухкамерный стеклопакет в одинарном переплете из стекла: с мягким селективным покрытием		0.8	0.48		0. 8	0.48
19	Двухкамерный стеклопакет в одинарном переплете из стекла: с твердым селективным покрытием и заполнением аргоном		0.8	0.68		0.8	0.68
20	Обычное стекло и однокамерный стеклопакет в раздельных переплетах из стекла: обычного		0.6	0.63		0.6	0.63
21	Обычное стекло и однокамерный стеклопакет в раздельных переплетах из стекла: с твердым селективным покрытием		0.6	0.58		0.6	0. 58
22	Обычное стекло и однокамерный стеклопакет в раздельных переплетах из стекла: с мягким селективным покрытием		0.6	0.51		0.6	0.58
23	Обычное стекло и однокамерный стеклопакет в раздельных переплетах из стекла: с твердым селективным покрытием и заполнением аргоном		0.6	0.58		0.6	0.58
24	Обычное стекло и двухкамерный стеклопакет в раздельных переплетах из стекла: обычного		0.6	0.6		0.6	0. 6
25	Обычное стекло и двухкамерный стеклопакет в раздельных переплетах из стекла: с твердым селективным покрытием		0.6	0.56		0.58	0.56
26	Обычное стекло и двухкамерный стеклопакет в раздельных переплетах из стекла: с мягким селективным покрытием		0.6	0.36		0.58	0.56
27	Обычное стекло и двухкамерный стеклопакет в раздельных переплетах из стекла: с твердым селективным покрытием и заполнением аргоном		0.6	0.56		0. 58	0.56
28	Два однокамерных стеклопакета в спаренных переплетах		0.7	0.59		0.7	0.59
29	Два однокамерных стеклопакета в раздельных переплетах		0.6	0.54		0.6	0.54
30	Четырехслойное остекление из обычного стекла в двух спаренных переплетах		0.5	0.59		0.5	0.59

Сопротивление теплопередаче окон – расчет на примере

Энергоэффективность любого окна или двери определяется их общим сопротивлением теплопередаче . Чем выше этот показатель – тем меньше тепла конструкция будет «выпускать» наружу, а значит — экономить Ваши деньги.

Давайте самостоятельно определим сопротивление теплопередаче на примере недорого пластикового окна на базе профильной системы украинского производства OpenTeck Elit.

Исходные данные:

1. Размеры оконного блока 1300х1400 (шхв) мм, у которого одна створка глухая, вторая – поворотно-откидная;

2. Двухкамерный стеклопакет с двумя энергосберегающими стеклами (наружное и внутреннее) и аргоном в межкамерном пространстве. Формула стеклопакета толщиной 42 мм – 4i-14Ar-4-16Ar-4i с алюминиевой дистанционной рамкой;

Для расчета нам нужно взять формулу, указанную в ДБН В.2.6-31:2006 (в 2017 году вступит в силу новый ДБН В.2.6-31:2016):

Но, простому обывателю, вероятно, будет сложно ориентироваться в определениях и коэффициентах указанных в формуле. Поэтому приведем ее к более читабельному виду:

Ro^кс = S^кс/(S^сп/Ro^сп + S^п/Ro^п + K*L), где:

1. Ro^кс — общий коэффициент сопротивления теплопередаче окна;
2. S^кс — общая площадь оконного блока;
3. S^сп — общая площадь видимой части стеклопакета в оконном блоке;
4. Ro^сп — сопротивление теплопередаче расчетного стелопакета;
5. S^п — общая площадь непрозрачного элемента, в данном случае оконного профиля;
6. Ro^п — сопротивление теплопередаче оконного профиля;
7. K — линейный коэффициент сопротивления теплопередаче дистанционной рамки в стеклопакете;
8. L — общая длина дистанционной рамки в стеклопакете.

Данные для коэффициента К берем из этой таблицы, учитывая, что глубина посадки стеклопакета – 5 мм.

Почему так, и почему так много коэффициентов в формуле?

Современное пластиковое окно — это большой технологичный конструктор, который состоит из различных элементов с разными теплоизоляционными свойствами, совокупность которых и определяет общий Ro оконного блока.

Получаем следующие значения:

1. S^кс — 1,3 * 1,4 = 1,82 м²

2. S^сп – (0,546*(1,4-2*0,064))+(0,447*(1,4-2*0,114)) =1,2183 м²

3. S^п – (1,4*0,064+2*(0,546*0,064)+1,4*0,129+2*(0,447*0,114)+1,4*0,114) =0,6015 м²

4. Ro^сп – 1,14 м²*^оС/Вт (данные из таблицы «М» ДБН В.2.6-31:2006)

5. Ro^п – 0,86 м²*^оС/Вт согласно сертификационных испытаний профиля

6. K – 0,06 Вт/м*^оС

7. L – (2*(0,546+1,4-2*0,064)+2*(0,447+1,4-2*0,114) = 6,874 м

Подставляем полученные значения в формулу:

Ro^кс = 1,82/(1,2183/1,14 + 0,6015/0,86 + 0,06*6,874)=0,8463 м²*^оС/Вт

Общий коэффициент сопротивления теплопередаче окна в нашем примере полностью отвечает установленным нормам для всех температурных зон Украины согласно ДБН 2. 6-31:2016. И рекомендуется для установки как в жилых так и коммерческих помещениях.

Термическое сопротивление

Тепловое сопротивление

Тепловой поток через строительную конструкцию зависит от разницы температур на ней, проводимости используемых материалов и толщины материалов. Конечно, разница температур является внешним фактором. Толщина и проводимость являются свойствами материала. Большая толщина означает меньший тепловой поток и, следовательно, более низкую проводимость. В совокупности эти параметры формируют термическое сопротивление конструкции. Термическое сопротивление пропорционально толщине слоя конструкции и обратно пропорционально его проводимости. Строительный слой с высоким термическим сопротивлением (например, минеральная вата) является хорошим изолятором; материал с низким тепловым сопротивлением (например, бетон) является плохим изолятором.

Сопротивление против удельного сопротивления

Удельное сопротивление — это свойство материала, которое относится к способности этого материала сопротивляться потоку тепла. С другой стороны, сопротивление является свойством объекта и зависит как от удельного сопротивления материала, так и от его общей толщины внутри этого конкретного объекта.
Поскольку удельное сопротивление является обратной величиной проводимости, а значения проводимости для большинства строительных материалов гораздо легче получить, чем удельное сопротивление, можно рассчитать сопротивление материала, используя проводимость, следующим образом:

R = л/к

Где:
R = тепловое сопротивление на единицу площади куска материала (м²K/Вт),
l = представляет толщину материала (м), и
k = представляет проводимость материала (Вт/мК).

Общее тепловое сопротивление

Строительная конструкция обычно состоит из ряда различных материалов, которые могут считаться действующими: меньше энергии для данной разницы температур. Примером этого является пустотелая кирпичная стена, с двумя слоями кирпича, воздушным зазором и гипсокартоном 12 мм — все последовательно.
Параллельно
Когда материалы размещаются параллельно, их коэффициенты теплопроводности складываются, и общий поток энергии увеличивается для заданной разницы температур. Примером этого может быть полая кирпичная стена с вставленным в нее окном.

Общее сопротивление элемента включает все сопротивления отдельных материалов, из которых он состоит, а также внутреннее и внешнее сопротивление воздушной пленки. Его единицы обратны проводимости.

то есть: м²K/Вт.

Сопротивление воздушной пленки

Сопротивление воздушной пленки возникает в результате конвекционных потоков на поверхности материала. Когда поверхность нагревается или остывает, это влияет на температуру непосредственно прилегающего воздуха. Затем он начинает расти или падать в зависимости от того, жарче или холоднее. Это имеет тот же эффект, что и увеличение сопротивления материала потоку тепла.

Композитные строительные материалы

Для композитного строительного элемента, состоящего из нескольких слоев различных материалов, его общее сопротивление определяется как:

Rt = Rso + ∑Rn + Rsi

где сопротивление n-го слоя:

Rn = ln/kn

Rt = общее общее сопротивление элемента (м²K/Вт),

Rn = сопротивление n-го материала внутри композитного элемента (м²K/ Вт),
(м²K/Вт)

Rso и Rsi — внешнее и внутреннее поверхностное сопротивление соответственно (м²K/Вт)

ln = толщина n-го материала в композитном элементе (м), и n-го материала в композитном элементе (Вт/м·К).

К счастью, о различных материалах известно достаточно, чтобы можно было рассчитать общие тепловые характеристики для наиболее распространенных строительных систем фиксированных размеров, чтобы можно было получить общее сопротивление (или проводимость). Цифры могут быть получены для окон с одинарным и двойным остеклением, полов из бетонных плит, подвесных деревянных полов, стен и так далее. Эти характеристики обычно записываются либо как значение R (для изоляции), либо как значение U для других элементов.

Значение R

Сопротивление обычно указывается как значение «R», которое представляет собой сопротивление одного квадратного метра материала при разнице температур в один градус. Таким образом, значение R типичной летучей мыши из стекловолокна может быть определено как R = 2,4, что означает, что оно измеряется в м²K/Ватт. Это означает, что если площадь изоляции в квадратных метрах умножить на разницу температур в градусах Кельвина и разделить на 2,4, то получится тепловой поток в ваттах.

Например, 100 квадратных метров изоляции R = 2,4, подверженные разнице в 20 градусов К, пропускают около 833 Вт.

На самом деле, теплопотери из-за этого должны быть небольшими, потому что возникает дополнительное сопротивление при передаче энергии от внутреннего воздуха к поверхности стены и от внешней поверхности стены к наружному воздуху. Кроме того, теплообмен на внешней поверхности может меняться в зависимости от скорости ветра.

Тепловое сопротивление

Значения R и U

Значения R и U

При расчете проводимости через оконное стекло или систему оконных стекол необходимо учитывать влияние внутренней и внешней воздушной пленки , которые, поскольку воздух является хорошим изолятором, вносят существенный вклад в тепловое сопротивление (значение R) оконного стекла. На приведенной ниже диаграмме 1 показаны внутренняя и внешняя воздушные пленки и их влияние на значение R окна (обратите внимание, что эквивалентное тепловое сопротивление можно найти, просто суммируя значения R каждого материала в термодинамической системе). Однако сначала важно понять, что такое значение R на самом деле.

Значение R представляет собой термическое сопротивление теплопередаче данной толщины данного материала. Чтобы найти значение R материала, нужно разделить толщину рассматриваемого материала [x] на коэффициент теплопроводности [k]. Примечание. Необходимо обратить внимание на размерную однородность уравнения.

Это значение R полезно при расчете потерь тепла через оконное стекло за счет теплопроводности. Удельные потери тепла q можно рассчитать следующим образом.

Для сравнения, некоторые общие значения R для обычных строительных материалов можно найти внизу этой страницы.

В частности, в отношении окон простое значение R часто недостаточно для быстрого сравнения и довольно сложно, требуя термодинамической инженерии выше среднего для преобразования в значимые значения для среднего потребителя. Чтобы решить эту дилемму, Общий коэффициент теплопередачи , U, создан. Значение U является просто обратной суммой значений R (включая значение внутренней и наружной воздушной пленки для окна). значение U по изменению температуры. Как показано в приведенном ниже уравнении:

Это значение удельных тепловых потерь можно затем умножить на площадь, через которую проходит тепло (Q=qA=AUdT), чтобы определить чистый поток тепла через заданную площадь для заданный интервал времени.

Пример: Значение U приведенного выше уравнения можно найти следующим образом:

Пример: Используя значение U, чтобы найти тепловые потери Q для оконного стекла размером 2 х 3 фута, приведенные в Диаграмма 1 можно найти как следующим образом:

Это огромное число (почти в 25 раз больше) по сравнению с потерями тепла через секцию стены с изоляцией из стекловолокна аналогичного размера (гипсокартон 5/8 дюйма, конструкция 2×6, теплоизоляция из стекловолокна Р-19).