Теплопроводность и звукоизоляция оконных конструкций

Невозможно представить себе жилище, которое не имело бы связи с внешним миром. Главными проводниками в который наряду с входными дверями являются окна. От их качества зависит не только внешнее впечатление о доме, но и его безопасность.

Невозможно представить себе жилище, которое не имело бы связи с внешним миром. Главными проводниками в который наряду с входными дверями являются окна. От их качества зависит не только внешнее впечатление о доме, но и его безопасность. Каким же критериям обязаны соответствовать современные окна? Во первых, они должны быть привлекательными и удобными в эксплуатации, во вторых, хорошо защищать квартиру от холода, ветра, дождя, загрязнений и вторжений посторонних лиц. Именно о таких окнах, которые гарантируют надежность, тепло и уют вашего дома, мы и расскажем сегодня.

Выбирая окна для своего жилья, главное – правильно выработать линию поиска. Дело в том, что на рынке сейчас представлено множество различных моделей с разными характеристиками, но человеку несведущему вся эта техническая документация, как филькина грамота, непонятна. Поэтому лучше, на наш взгляд, руководствоваться своими личными требованиями и останавливать выбор на способности конкретной конструкции или материала, из которого она изготовлена. Наша статья поможет вам в этом.

Очень важное значение в остекление жилых помещений имеют внешние климатические условия. Ведь окна, которые подойдут для мягких климатических зон, никак не могут быть использованы в более северных регионах, в которых мы с вами и живем. Поэтому основным параметром для нашей климатической зоны будут максимальные теплоизоляционные качества оконных конструкций.

Чтобы облегчить ваш выбор, мы приводим таблицу, в которой сравниваем характеристики теплопроводности различных типов окон. В ней мы учитываем и материал, из которого изготовлена рама, и способ остекления. Чем выше коэффициент теплопроводности, тем хуже окно, чем ниже, тем оно ближе к идеальному.

Как вы видите, для наших климатических условий наиболее предпочтительны окна с тройным остеклением. Но у них есть значительный минус: они слишком громоздки и сложны в герметизации. На наш взгляд, лучше остановить свой выбор на более простых в уходе и не пропускающих загрязнение стеклопакетах. Они могут быть однокамерными (двойное остекление) и двухкамерными (тройное остекление). Внутри стеклопакета находится осушенный воздух, что препятствует запотеванию стекол даже при очень низких температурах

Если для вас главным показателем остаются максимальные параметры теплоизоляции, которые дает тройное остекление, мы советуем использовать конструкцию «стекло плюс стеклопакет», которая будет эквивалентна тройному остеклению. Для районов с более экстремальными погодными условиями лучшим будет применение конструкции «стеклопакет плюс стеклопакет». Но она ухудшает оптические свойства стекол. Улучшат теплоизоляцию окон и специальные типы стекол с металлическим напылением, которые вставляют в стеклопакеты.

Еще одно важное качество окна – его звукоизолирующая способность. Это особо актуально для больших городов с интенсивным автомобильным движением, где уровень шума составляет порядка 70 дБ, а иногда и более.

Уверен, что эта проблема знакома многим. А мы еще удивляемся, откуда наши стрессы и другие недуги нервной системы, если даже дома мы не защищены от вредного звукового дисбаланса. Производители окон в последнее время сделали в этом направлении немало изобретений. Это и утолщенные стекла и, конечно, специальные уплотнители и прокладки, которые предназначены для различных элементов окна, обладают пружинящим эффектом и противостоят воздействию шумов, воды и ветра. Их использование обеспечивает герметичность всей конструкции. Во многом параметры тепло- и звукоизоляции, совпадают. Поэтому лучшую звукоизоляцию также обеспечат стеклопакеты.

Итак, мы выбрали подходящую нам по техническим характеристикам модель окна. Следующее, на что мы обращаем внимание, его внешние данные. Наиболее распространенными на сегодня материалами для окон жилых помещений являются дерево и его комбинации со сталью и алюминием, а также композиции на основе поливинилхлорида (ПВХ). Чисто металлические и алюминиевые окна применяются только в общественных и промышленных зданиях.

Главная проблема деревянных окон — качество древесины и ее обработки. Недостаточно просушенная древесина со временем деформируется, щели в окнах увеличиваются, и они превращаются в основной источник холода в квартире. Правда, качественные деревянные окна не страдают этой болезнью.

Несмотря на положительные изменения в изготовлении рам из дерева, наиболее перспективным материалом для этого все же следует считать ПВХ.

ПВХ-профили имеют высокие эксплуатационные и эстетические характеристики, которые удовлетворят любого, даже самого взыскательного потребителя. Их внутреннее строение представляет собой полую конструкцию, разделенную ребрами на отсеки, называемые камерами. Такая камерная система обеспечивает жесткость коробки и рамы окна, а также тепло – и звукоизоляцию помещения. При разнице температур на улице и в помещении в 40 градусов, например, «минус 20» на улице, «плюс 20» в помещении, температура внутренней поверхности профиля из ПВХ составляет плюс 15 градусов. К тому же ПВХ-профили огнебезопасны, они не горят самостоятельно при температуре до 480 градусов. Поверхности окон из ПВХ имеют широкую палитру цветов, они могут имитировать различные породы дерева, что очень важно при подборе интерьеров.

Применение стеклопакетов из ПВХ в остекление окон и балконов не только позволит добиться максимальных параметров тепло- и звукоизоляции, но и сделают ваш дом более защищенным от загрязненного воздуха. К тому же их не так просто разбить. Заказывать такие двойные и тройные стеклопакеты по размерам ваших окон лучше у профессионалов, которые не только в кротчайшие сроки выполнят работы по их изготовлению, но и проведут их монтаж.

Теплопроводность пластиковых окон | Окно у дома

Уже давно прошли те времена, когда жилище человека было лишено окна. Как известно из истории окон, сначала для связи с внешним миром использовался проем небольшого размера. С развитием технологий и навыков, оконный проем принял стандартные значения размеров – те, что используются в наше время.

Сегодня в проем, не считая небольшого процента деревянных окон образца советской эпохи, принято вставлять окна современного типа: пластиковые, алюминиевые, либо же деревянные со стеклопакетом. Рассмотрим подробнее первый тип – светопропускающие изделия, основу которых составляет материал ПВХ (поливинилхлорид).

От конструкции пластиковых окон, исполнения, а также от качества установки зависит их гармония с интерьером помещения, безопасность нахождения людей в нем, удобство и срок их службы – это известно всем. Однако как выбрать качественное пластиковое окно, каким критериям по теплопроводности оно должно соответствовать? Об этом и пойдет речь в этой статье.

На сегодняшнем российском рынке оконных конструкций представлен широкий спектр моделей. Практически у каждой свои особенности и характеристики. Поэтому немудрено, что рядовому покупателю не так просто разобраться с тем, какое окно лучше. В этом случае, лучше будет руководствоваться индивидуальными требованиями, предъявляемыми к будущей конструкции. При этом одним из главных, является соответствие климатическим условиям, в которых планируется эксплуатация пластикового окна.

Оно и верно – окна, предназначенные для использования в жилищах южного региона, в силу своих теплопроводных качеств, не подойдут к применению в северной части нашей страны. И наоборот.

Так что же такое теплопроводность окна и как ее значение влияет на сохранение тепла в помещении? Начнем с определения.

Значение теплопроводности окна.

Теплопроводностью пластиковых окон называют способность закрытого окна удерживать в помещении определенное количество тепла. Для обозначения данной способности оконной конструкции, принято использовать термин «коэффициент теплопроводности». Чем он меньше – тем больше окна сохраняют тепла.

Что же оказывает влияние на теплопроводность окон из пластика? Главным техническим элементом, напрямую оказывающее влияние на значение теплопроводности является камерность стеклопакета. Дело в том, что существует определенная зависимость: при увеличении количества камер теплопроводность пластикового окна уменьшается, а это, в свою очередь, положительно сказывается на количестве тепла, удерживаемом в помещении оконной конструкцией.

Таблица.

Чтобы легче ориентироваться в теплопроводности разных моделей окон, воспользуйтесь таблицей, в которой приведены способы остекления и коэффициент теплопроводности различных видов окон. Напоминаем, что чем ниже коэффициент, тем лучше.

Приведенные в таблице данные отчетливо говорят о том, что для северных регионов России при остеклении оконных проемов лучше задействовать окна с тройным стеклопакетом, так как именно такие конструкции позволяют в наиболее полном объеме сохранять имеющееся в доме тепло.

В районах с теплым климатом достаточным, с точки зрения соотношения цены и эффективности, скорее всего, будет установка двухкамерного стеклопакета.

Безусловно, на комфортную температуру в помещении влияет и тот факт, были ли пластиковые окна установлены в соответствии с ГОСТом. Ведь некачественный монтаж ПВХ изделий может свести на нет все преимущество по теплопроводности любой модели окна.

Кроме удержания тепла, пластиковые окна обладают еще одной важной характеристикой, без которой комфорт от нахождения в помещении в современных условиях вряд ли был бы возможен. Речь идет, конечно же, о шумоизоляции. При сегодняшнем большом скоплении автомобилей на дорогах, издаваемый ими шум может достигать 60-80 дБ, что при длительном воздействии на слух человека может быть причиной дискомфорта и раздражительности.

Остекление балконов и лоджий пластиковыми окнами двойными или тройными стеклопакетами, позволит, помимо придания дополнительным квадратным метрам привлекательного внешнего вида, обеспечить комфортную температуру внутри прилегающего помещения. Ведь теплопроводность пластиковых окон, установленных на этих объектах, по своим характеристикам не уступает ПВХ окнам, смонтированных в оконный проем здания.

Теплопроводность ненаполненных пластиков – C-Therm Technologies Ltd.

// Блог 26 августа 2019 г.

Прибор для измерения теплопроводности C-Therm Trident обеспечивает быстрый и простой способ измерения теплопроводности пластмасс и полимеров.

FLEX Transient Plane Source Датчик для измерения теплопроводности полимерного композита.

Полимеры являются важной частью повседневной жизни, и каждый день проводится все больше исследований для разработки новых, более универсальных, новых полимеров. Испытание теплопроводности этих полимеров имеет первостепенное значение для определения их тепловых характеристик в различных условиях.

Как модифицированный плоский источник переходных процессов (MTPS), так и плоский источник переходных процессов (TPS) способны быстро и точно измерять теплопроводность полимеров в различных условиях окружающей среды. Между тем, переходный линейный источник (TLS) может измерять теплопроводность расплавов полимеров.

Теплопроводность обычных ненаполненных пластиков, таких как тефлон, ПВХ и АБС, указана ниже.

Теплопроводность ненаполненных пластиков (Вт/мК)

¹

Все значения в таблице определены при комнатной температуре. Как правило, теплопроводность увеличивается на несколько процентов в диапазоне 0-100°C. Только при очень низких температурах (обычно 40K) пластмассы демонстрируют явное снижение. Наполнители, такие как серебро, медь, УНТ и т. д., обычно вызывают резкое увеличение теплопроводности полимерного композита.

Чтобы узнать больше о том, какой датчик подходит для вашего полимера, или об услугах, которые может предоставить C-Therm, ознакомьтесь с приведенными ниже ресурсами.

– Руководство по выбору метода: идеально подходит для определения датчика, наиболее подходящего для вашего образца. для частого измерения теплопроводности или требует гибкости для различных материалов. Поговорите сегодня с экспертом о том, какая конфигурация будет соответствовать вашим техническим потребностям.

Этот блог является частью нашего приложения «Проводящие полимеры».

¹ Источник: Electronics Cooling – Design, Materials, Compounds, Adhesives, Substrates, Number 2, Technical Data, Volume 7

УПРОЩЕНИЕ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ

Запросить цену

Измерение теплопроводности хлорированного поливинилхлорида (ХПВХ)

Хлорированный поливинилхлорид (ХПВХ, рис. 1) представляет собой термопластичный полимер, полученный из поливинилхлорида (ПВХ). Он обладает улучшенной коррозионной и термической стойкостью по сравнению с ПВХ, а также обладает огнезащитными свойствами. Недавно клиент попросил нас предоставить корреляционные данные для характеристики теплопроводности материала с помощью метода C-Therm Modified Transient Plane Source (MTPS) с традиционными данными испытаний ASTM C-177 (защищенная горячая пластина).

Заинтересованность наших клиентов мотивируется пониманием того, что, хотя C-177 является надежным методом измерения теплопроводности, его ограничения по образцам и длительное время испытаний усложняют работу с ним. Для сравнения, односторонний удобный интерфейс MTPS предлагает большую гибкость, и они хотят понять взаимосвязь между методами.

Рис. 1. ХПВХ в основном используется в сантехнике, где ХПВХ является предпочтительным материалом для изготовления фитингов, клапанов и труб в большинстве областей применения.

Преимущества ХПВХ

Одним из существенных преимуществ использования ХПВХ в трубопроводах является самозатухание при отсутствии прямого контакта с пламенем. ХПВХ также предлагает значительно улучшенную пластичность и устойчивость к раздавливанию по сравнению с ПВХ. Эти свойства способствуют большой популярности этого материала для сантехнических применений. В сантехнических применениях важна теплопроводность материала. Любой трубопровод, используемый для передачи горячей воды, в идеале должен иметь низкую теплопроводность (или высокое тепловое сопротивление). Теплопроводность материала трубопровода является важным аспектом в обеспечении максимальной эффективности всей водопроводной системы.

Типы ХПВХ

ХПВХ включает широкий класс полимерных соединений, процент хлорирования которых варьируется от производителя к производителю. Тепловые свойства материала, включая удельную теплоемкость, температуру стеклования и теплопроводность, сильно зависят от состава полимера.

Характеристики ХПВХ

При характеристике теплопроводности исследователи традиционно склонялись к стационарным методам, таким как ASTM C-177. Однако за последние двадцать лет инновации в переходных методах, таких как MTPS, открыли возможности для более быстрых, простых и универсальных методов испытаний. Это открывает возможности для улучшенного тестирования контроля качества реальных деталей и ускоренного определения характеристик НИОКР. Метод Modified Transient Plane Source широко считается наиболее последовательным и точным из методов переходных процессов. Сравнение этих методов представлено ниже.

Методы измерения теплопроводности ХПВХ

Защищенная горячая пластина

ASTM C177 (Защищенная горячая пластина) известен как абсолютный и точный метод анализа теплопроводности – этот метод соответствует многим другим стандартам, таким как ASTM. C518, откалиброваны. Чтобы анализы были действительными, требуется достижение теплового устойчивого состояния, определяемого следующим образом:

8.8.1 Термическое установившееся состояние для целей настоящего метода испытаний определяется аналитически как:

8.8.1.1 Температуры горячих и холодных поверхностей стабильны в пределах возможностей оборудования в условиях испытаний. В идеале анализ ошибок должен определить величину допустимой разницы, однако разница обычно составляет менее 0,1 % разницы температур.

8.8.1.2 Подача электроэнергии в зону учета стабильна в пределах возможностей оборудования. В идеале анализ ошибок должен определить величину допустимых различий, однако разница обычно составляет менее 0,2 % ожидаемого среднего результата.

8.8.1.3 Вышеуказанные требуемые условия существуют в течение не менее четырех интервалов продолжительностью 30 мин или четырех постоянных времени системы, в зависимости от того, что дольше.

( ASTM C177 )  

После достижения установившегося режима выполняются три цикла сбора данных, каждый из которых занимает не менее 30 минут, при общем минимальном времени тестирования не менее 3,5 часов, часто гораздо дольше для толстых, микропористых или особо плотных образцов. Нередки случаи, когда для запуска отдельных образцов требуется день. Испытание жестких образцов, включая стекла, керамику и полимеры при температуре ниже их температуры стеклования – через  C177 требует обширной подготовки образца, чтобы гарантировать, что плоскости образца параллельны и плоские в той же степени, что и пластины, что приводит к обширным и высокоточным требованиям к механической обработке. Кроме того, C177 требует принятия особых мер предосторожности для материалов с теплопроводностью более 0,1 Вт/мК и для образцов с насыпью (дополнительную информацию см. в разделах 7.2.2 и 7.2.4 в ASTM C177, а также в ASTM C687).

Модифицированный плоский источник переходных процессов (MTPS)

В отличие от этого, метод анализа теплопроводности модифицированного плоского источника переходных процессов (MTPS) представляет собой метод одностороннего переходного процесса. Испытание состоит из кратковременного теплового импульса, который воздействует на поверхность образца через платиновую катушку датчика. В то же время, когда катушка датчика нагревается, защитное кольцо также нагревается, обеспечивая одномерный поток тепла в образец (в течение короткого времени испытания).

Из-за временного характера измерения одно измерение можно получить менее чем за несколько секунд, что позволяет собрать статистически значимое количество точек данных за считанные минуты. Метод MTPS является гораздо более удобным методом сбора данных по теплопроводности.