Сопротивление теплопередаче окон калькулятор. Сопротивление теплопередаче стеклопакетов

Насколько эффективно окна будут выполнять теплозащитную функцию, профессионалы устанавливают при помощи специальных расчетов. Качество теплоизолирующих свойств стеклопакета, в соответствии с ГОСТ 26602.1-99, 24866-99 определяет такой показатель, как сопротивление теплопередаче .

Как проводится измерение показателя (сопротивления теплопередаче коэффициента R0)

Потери тепла иногда количественно определяются с точки зрения теплосопротивления стеклопакета или коэффициента сопротивления теплопередаче R0. Это значение, обратное коэффициенту теплопередачи U. R = 1/U (при переводе Европейских коэффициентов U в Российские R0 не следует забывать, что наружные температуры, используемые для расчетов, сильно отличаются).

В свою очередь, коэффициент теплопередачи U, характеризует способность конструкции передавать тепло. Физический смысл ясен из его размерности. U = 1 Вт/м2С – поток тепла в 1 Ватт, проходящий через кв. метр остекление при разнице температуры (снаружи и внутри) в 1 градус по Цельсию (В Европейских странах коэффициент теплопроводности остекления рассчитывается согласно EN 673). Чем меньше получаемое в результате число, тем лучше теплоизоляционная функция светопрозрачной конструкции.

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.

В результате этот показатель характеризует не только конкретную функцию теплозащиты, но и качество всего производственного процесса, и качество готового продукта. Эту величину рекомендуется держать под контролем и измерять регулярно - и на различных этапах изготовления, и, с особой тщательностью, на готовых образцах продукции.

Как показатель влияет на выбор стеклопакета?

В каждом регионе, а также в крупных городах нашей страны действуют определенные строительные нормы, в которых указаны требуемые показатели R0тр для стеклопакета строительного назначения. В первую очередь, на них должны ориентироваться застройщики. Но практика показывает, что эти правила соблюдаются далеко не всегда. Поэтому для удобства выбора оконных конструкций STiS мы подготовили специальную таблицу с указанием сопротивления стеклопакетов теплопередаче. Ознакомившись с ней, вы можете убедиться, насколько высоко качество нашей продукции по этому показателю, а также определиться с подходящей конструкцией для остекления своего помещения.

Приведенное сопротивление теплопередаче для стеклопакетов указано с учетом всех технологических и производственных особенностей наших продуктов – использования мультифункциональных и низкоэмиссионных стекол, заполнения междустекольного пространства аргоном - газом с низкой теплопроводностью, применения в конструкциях фирменной теплой дистанционной рамки, специальных герметизирующих материалов, солнцезащитного, энергосберегающего покрытий и иных прогрессивных элементов и комплектующих.

1. Расшифровку обозначений формул стеклопакета можно посмотреть .

Теплоизоляция (теплозащита)

Теплоизоляция - одна из основных функций окна, которая обеспечивает комфортные условия внутри помещения.
Тепловые потери помещения определяются двумя факторами:

• Трансмиссионными потерями , которые складываются из потоков тепла, которое помещение отдает через стены, окна, двери, потолок и пол.
• Вентиляционными потерями , под которыми понимается количество тепла, необходимое для нагрева до температуры помещения холодного воздуха, проникающего через негерметичности окна и в результате вентиляции.

В России для оценки теплозащитных характеристик конструкций принято сопротивление теплопередаче R o (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.

К сожалению, простой пересчет k в R o (k=1/R o) не вполне корректен из-за различия методик измерений в России и других странах. Однако, если продукция сертифицирована, то производитель обязан представить заказчику именно показатель сопротивления теплопередаче.

Основными факторами влияющими на значение приведенного сопротивления теплопередаче окна являются:

• размер окна (в т.ч. отношение площади остекления к площади оконного блока);
• поперечное сечение рамы и створки;
• материал оконного блока;
• тип остекления (в т.ч. ширина дистанционной рамки стеклопакета, наличие селективного стекла и специального газа в стеклопакете);
• количество и местоположение уплотнителей в системе рама/створка.

От значения показателей R o зависит и температура поверхности ограждающей конструкции, обращенная во 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 следствие, низкого сопротивления теплопередачи конструкции окна, но также и плохого уплотнения стыков рамы и створки.

Сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций нормируется СНиП II-3-79* "Строительная теплотехника", который является переизданием СНиП II-3-79 "Строительная теплотехника" с изменениями, утвержденными и введенными в действие с 1 июля 1989 г. постановлением Госстроя СССР от 12 декабря 1985 г. 241, изменением 3, введенным в действие с 1 сентября 1995 г. постановлением Минстроя России от 11 августа 1995 г. 18-81 и изменением 4, утвержденным постановлением Госстроя России от 19 января 1998 г. 18-8 и введенным в действие 1 марта 1998 г.

В соответствии с этим документом, при проектировании приведенное сопротивление теплопередаче окон и балконных дверей R o следует принимать не менее требуемых значений, R o тр (см. таблицу 1).

Таблица 1. Приведенное сопротивление теплопередаче окон и балконных дверей

Градусо-сутки отопительного периода (ГСОП) следует определять по формуле:

ГСОП = (t в - t от.пер.) · z от.пер.

где
t в - расчетная температура внутреннего воздуха, °C (согласно ГОСТ 12.1.005-88 и нормам проектирования соответствующих зданий и сооружений);
t от.пер. - средняя температура периода со средней суточной температурой воздуха ниже или равной 8°C; °C;
z от.пер. - продолжительность периода со средней суточной температурой воздуха ниже или равной 8°C, Сут (по СНиП 2.01.01-82 "Строительная климатология и геофизика").

По СНиП 2.08.01-89* при расчете ограждающих конструкций жилых зданий следует принимать: температуру внутреннего воздуха 18 °C в районах с температурой наиболее холодной пятидневки (определяемой согласно СНиП 2.01.01-82) выше -31°C и 20°C при -31°C и ниже; относительную влажность воздуха равной 55 %.

Таблица 2. Температура наружного воздуха (выборочно, полностью см. СНиП 2.01.01-82)

Для облегчения работы проектировщиков в СНиП II-3-79* , в приложении приведена также справочная таблица, содержащая приведенные сопротивления теплопередаче окон, балконных дверей и фонарей для различных конструкций. Пользоваться этими данными необходимо в том случае, если значения R отсутствуют в стандартах или технических условиях на конструкции. (см. примечание к табл. 3)

Таблица 3. Приведенное сопротивление теплопередаче окон, балконных дверей и фонарей (справочное)

Кроме общероссийских нормативных документов существуют еще и местные, в которых определенные требования для данного региона могут быть ужесточены.

Например, согласно Московским городским строительным нормам МГСН 2.01-94 "Энергоснабжение в зданиях. Нормативы по теплозащите, тепловодоэлектроснабжению.", приведенное сопротивление теплопередаче (R o) должно быть не менее 0,55 м²·°C/Вт для окон и балконных дверей (допускается 0,48 м²·°C/Вт в случае применения стеклопакетов с теплоотражающими покрытиями).

В этом же документе содержатся и другие уточнения. Для улучшения теплозащиты заполнений светопроемов в холодный и переходный периоды года без увеличения числа слоев остекления следует предусматривать применение стекол с селективным покрытием, размещая их с теплой стороны. Все притворы рам окон и балконных дверей должны содержать уплотнительные прокладки из силиконовых материалов или морозостойкой резины.

Говоря о теплоизоляции необходимо помнить, что летом окна должны выполнять противоположную зимним условиям функцию: защищать помещение от проникновения солнечного тепла в более прохладное помещение.

Следует также принимать во внимание, что жалюзи, ставни и т.п. работают как временные теплозащитные устройства и существенно уменьшают теплопередачу через окна.

Таблица 4. Коэффициенты теплопропускания солнцезащитных устройств
(СНиП II-3-79*, приложение 8)

Каждый современный житель хочет, чтобы его дом был не только уютным, но и теплым. Специально для этого проводится монтаж «теплого пола», а также применяется комплекс работ по утеплению стен, балконов и кровли. Но при выборе оконных конструкций чрезвычайно важно обращать внимание на приведенное сопротивление теплопередаче. Сегодня почти все изготовители такой продукции в качестве рекламы используют громкие фразы, обещающие сделать помещения дома максимально теплыми. В советские времена абсолютно в каждом доме были деревянные окна, которые приходилось дополнительно утеплять клейкими лентами и различными тканевыми материалами. Но сейчас все изменилось, и такие конструкции стремительно заменяют изделия из ПВХ от различных производителей. Таблица сопротивления для светопрозрачных блоков

Именно поэтому почти все рекламные кампании, агитирующие приобрести ту или иную продукцию, направлены на то, чтобы описывать достоинства материалов рамы (это может быть древесина, прочный пластик или высококачественный алюминий), определенный класс профилей в зависимости от количества камер, которые имеет каждое конкретное изделие, а также, разумеется, превосходные теплоизоляционные характеристики. Но тут сразу же возникают некоторые противоречия, ведь, как известно, оконная конструкция состоит не только из рамы. Основная часть изделия – это большая остекленная поверхность, которая изготовлена из всевозможных типов стекол или же цельных стеклопакетов, имеющих совершенно иной коэффициент сопротивления.

Почему важно правильно определить теплопередачу оконной конструкции?

Как уже было сказано, главной функцией любого стеклопакета является удержание тепла в помещениях дома. Существует определенное суждение, что пластиковые изделия в разы теплее, нежели деревянные конструкции. Но это мнение субъективно, потому что материал рамы, как уже было сказано, играет далеко не самую важную роль. Формула, описывающая данный параметр, предельно проста и известна нам еще с программы по физике за 8 класс. Она описывает силу потока энергии, который покидает помещение сквозь преграду в 1 квадратный метр площади при разнице температурных показателей в 1 градус. Стоит отметить, что чем меньше показатель U, тем, соответственно, лучше приведенное сопротивление. Разобраться в расчетах без проблем сможет любой опытный специалист в строительной отрасли, но простой человек может счесть формулу достаточно сложной и замысловатой. Но наши соотечественники привыкли жить по принципу «чем больше показатель, тем лучше» либо же просто доверяют тому, что каждый поставщик указывает класс изделия и его характеристики. Но они не всегда соответствуют действительности, поэтому для уверенности стоит перепроверить эти сведения. Именно поэтому в последнее время в оборот была введена величина, имеющая название «сопротивление теплопередаче». Для того чтобы обозначать ее в формуле, используют символ R.

Формула выглядит следующим образом: R = 1/U.

Пример расчетов

Для того чтобы привести пример, можно выбрать обычное одностворчатое окно, имеющее ширину W = 1 метр 40 сантиметров, а высота H = 1 метр, выполненное из трехкамерного профиля VEKO EUROLINE с шириной ограждающей рамы-створки 1,13 миллиметра. Учитывая неоднородность изделия, первым делом важно определить сопротивление каждого участка и выяснить их класс и площадь.

В большинстве случаев работа ведется с 2 зонами (однородными по своей структуре):

• зона рамы и стекла (в общем);
• зона стеклопакета отдельно.

Для расчета первого показателя используем следующую формулу:

F1 = + 1,4 x 0,113 + х 0,113 + х 0,113 = 0,491 324.

А вторая зона определяется следующим образом:

F2 = х = 0,908 676 метра квадратного.

В результате мы получаем:

F1 = 0,491 324 метра квадратного;

Ro1 = 0,64 м2С/Вт;

F2 = 0,908 676 м2;

Ro2 = 0,32 м2С/Вт.

Как итог можно отметить, что, несмотря на то, что выбранная оконная конструкция имеет отличный показатель теплопроводности рамы, теплопроводность цельного продукта оставляет желать лучшего. Благодаря проведению таких расчетов появляется возможность должным образом оценить коэффициент теплопроводности, а главное, то количество тепла, которое будет удерживаться в помещении на протяжении определенного времени. При выборе самой конструкции обязательно обращайте внимание не только на внешний вид и габариты изделия, но и на теплосберегающие свойства, которые будут обеспечивать оптимальный микроклимат. Продукция бюджетного класса часто имеет высокий показатель, поэтому в процессе эксплуатации жильцы квартир и домов, в которых был проведен монтаж пластиковых окон, нередко жалуются на то, что даже изделия ПВХ не способны должным образом сохранять тепло. Если вы столкнулись с такой проблемой, то не спешите менять стеклопакеты. Первым делом проведите расчеты и обязательно проверьте, насколько правильно был осуществлен монтаж и нет ли видимых щелей между проемом и окном.

Проведение расчетов: самостоятельно или обратиться к специалисту?

Необходимо сказать, что определить сопротивление теплопередаче окон самостоятельно, не имея опыта и навыков в этом деле, не так просто. Лучший и наиболее оптимальный вариант – обратиться за помощью к специалисту, который наверняка знает, как именно проводить расчеты, чтобы в результате не было никаких ошибок, а погрешности были минимальными. Если у вас нет знакомых в строительной отрасли, а финансовое положение не позволяет оплатить услуги профессионалов, то вы можете воспользоваться специальным калькулятором, который в режиме реального времени поможет определить, насколько соответствуют характеристики изделия приведенному сопротивлению. Кроме того, методика расчетов в таком случае весьма проста и понятна. Разобраться в ней можно самостоятельно, поэтому определить площадь однородных зон для каждого конкретного элемента можно будет достаточно быстро. Практически все теплотехнические свойства представлены в тематических таблицах и вырезках из нормативно-технической документации. Они размещены в свободном доступе в Интернете на различных форумах и строительных порталах.

Важно отметить, что специалисты в области строительства выделяют несколько типов сопротивления, а именно:

• приведенное;
• термическое;
• нормативное.

Они все отличаются характеристиками измерения, а также способом обеспечения теплоотдачи. Разберем детально каждый из них. Первым делом следует сказать, что сегодня на территории нашего государства действует нормативно-техническая документация, которая устанавливает требования к тепловой защите сооружений (Свод правил 50.13330.2012).

Согласно информации, которая в ней указана, теплозащитная оболочка сооружения обязательно должна соответствовать следующим характеристикам:

а) показатель приведенного сопротивления каждого из элементов оконной конструкций должен быть не меньше, чем установленное нормированное значение;

б) удельные показатели сооружения должны быть не больше тех, которые регламентируют комплексные требования;

в) температурные показатели на внутренних покрытиях окон должны быть не меньше характеристик, установленных санитарно-гигиеническими правилами.
Для удержания температуры в помещении важно уметь определить сопротивление оконных блоков

Важно одновременно учитывать все указанные пункты, только тогда тепловой эффект будет гарантирован.

Ниже вашему вниманию представлены таблицы, которые упростят процесс расчетов в зависимости от региона и типа сооружения.

Комфорт проживания, а также степень обустройства квартиры или частного дома напрямую зависят от той температуры, которая будет в помещения. Для того, чтобы ее удерживать, важно заботиться не только о наличии мощных обогревательных приборов и утеплении здания снаружи, но и о сопротивлении теплопередаче оконных конструкций. Используйте в работе таблицы и схемы из нормативных документов или же обращайтесь за помощью к специалистам в строительной отрасли, которые легко справятся с этой задачей.

Мне нравится

Анализ структуры общих теплопотерь в жилых зданиях показывает, что через световые проемы теряется до 15 - 30 % тепла. При этом значительная его часть уходит через места примыкания окон к стенам и через откосы. Уровень теплозащитных свойств ограждений характеризуется величиной приведенного сопротивления теплопередаче.

Теплопередача - перенос теплоты через ограждающую конструкцию от среды с более высокой температурой к среде с более низкой температурой. Коэффициент теплопередачи характеризует количество тепла в ваттах (Вт), которое проходит через один квадратный метр конструкции при разности температур по обе стороны в один градус -Ro (м²·°C/Вт) - величина, принятая в России для оценки теплозащитных характеристик материалов или конструкций, обратная коэффициенту теплопроводности k , который принят в нормах DIN.

Приведенное сопротивление теплопередаче, Ro м²·°C/Вт, ограждающих конструкций, а также окон и фонарей (с вертикальным остеклением или с углом наклона более 45°) следует принимать не менее нормируемых значений,Rтро м²·°C/Вт, определяемых по таблице 4 СНиП 23-02-2003 в зависимости от градусо-суток района строительства.

Показатель градусосуток рассчитывается по следующей формуле: ГСОП = (Тв - Тот.пер.) Zот.пер, где Тв - расчетная средняя температура внутреннего воздуха здания, °С, принимаемая для расчета ограждающих конструкций группы зданий по поз.1 таблицы 4 по минимальным значениям оптимальной температуры соответствующих зданий по ГОСТ 30494 и приложению СанПиН 2.1.2.2645-10 (в интервале 18-24°С), то же, в районах наиболее холодной пятидневки (- 31°С и ниже)

Тот.пер. и Zот.пер.- средняя температура наружного воздуха, °С, и продолжительность, сут, отопительного периода, принимаемые по СНиП 23-01-99 "Строительная климатология" для периода со средней суточной температурой наружного воздуха не более 10 °С - при проектировании лечебно-профилактических, детских учреждений и домов-интернатов для престарелых, и не более 8 °С - в остальных случаях.

Рассчитаем показатель "градусосуток" для Московского региона: ГСОП= (20-(-3,1))x214= 4943

Теперь методом интерполяции - определим значение сопротивления теплопередаче для Москвы: Ro= 0,45+ (4943-4000)/(6000-4000)x((0.6-0.45)/1)= 0.45+0.071=0.52м²·°C/Вт

По состоянию на 2011г. в Москве действует МГСН 2.01-99 ""Энергосбережение в зданиях" , в соответствии с которым приведенное сопротивление теплопередаче для окон следует принимать 0,54 м²·°C/Вт для окон, балконных дверей и витражей; 0,81 м²·°C/Вт для глухой части балконных дверей.

Таблица 4

На показатель сопротивления теплопередаче окон влияют несколько факторов:

1. размеры окна в целом и его рам и створок;
2. материалы блока окон (ПВХ, дерево, алюминий);
3. тип остекления(в том числе ширина дистанционной рамки стеклопакета, наличие И- стекла и специального газа в стеклопакете);
4. число и расположение утеплителей в системе рама/створка.
5. устройство монтажного шва по ГОСТ 30971-02 "Швы монтажные узлов примыканий оконных блоков к стеновым проемам"

Потери тепла через оконное стекло складываются из лучевых потерь (ИК-излучение), трансмиссионных потерь (теплопроводность воздуха, стекла и конструкционных элементов) и конвективных теплопотерь за счет движения воздуха в межстекольном пространстве. Соответственно, на сопротивление теплопередаче стеклопакета влияют количество и толщина стекол, межстекольное расстояние, состав газа в межстекольном пространстве, наличие специальных низкоэмиссионных стекол, конструкция дистанционных рамок. На сопротивление теплопередаче оконного профиля влияют: толщина деревянного профиля и порода древесины, толщина и конструкция внутренних камер ПВХ профиля, конструкция «терморазрывов» в алюминиевых профилях.

Часто при выборе окон встречаются такие заблуждения по поводу сопротивления теплопередаче окон.

Миф 1. Надо выбирать окна с максимальной величиной сопротивления теплопередаче

На самом деле, это не так. В отличие от стен, через которые тепло зимой только теряется, окна – это светопрозрачная конструкция. В течение отопительного сезона через окна тепло как теряется, так и поступает благодаря солнечной радиации. Увеличение сопротивления теплопередаче стеклопакетов достигается, в основном, за счет применения низкоэмиссионных стекол, снижающих светопропускание. Поэтому, результирующую энергоэффективность окон в течение холодного периода года надо оценивать комплексно, учитывая все факторы.

Так, в одной из работ специалистов МГСУ показано, что для условий Москвы оптимальным является величина сопротивления теплопередаче 0,6 м2х град/Вт, а не 0,8 и далее 1,0, о котором говорят чиновники. Кроме того, не надо забывать, что ОСНОВНЫМ назначением окна является естественное освещение помещений, характеризующееся величиной КЕО (коэффициент естественной освещенности). Для сохранения требуемого уровня освещенности при использовании стеклопакетов с несколькими стеклами, применении низкоэмиссионных стекол, требуется увеличивать площадь остекления, а это приведет к повышенным теплопотерям, поскольку все равно окна остаются в несколько раз холоднее стены.

Выход в данной ситуации следующий: при выборе окон для вновь строящегося здания или для переостекления старого необходимо делать ПРОЕКТ светопрозрачных конструкций, учитывающий все эти факторы - потери и поступления тепла для конкретного объекта, условия выполнения требований по инсоляции и естественной освещенности.

Миф 2. Часто встречается требование типа «для климатических условий города N требуется использовать окна с сопротивлением теплопередаче не ниже, например, 0,65 м2. х град/Вт»

Мягко говоря, в таких случаях цифры «взяты с потолка». Да, в нормативных документах указаны минимально допустимые значения сопротивления теплопередаче окон в зависимости от величины ГСОП (градусо-суток отопительного периода), характеризующих суровость климата данной местности. Но не все так просто. В данной местности в жилых домах старой постройки стоит масса старых деревянных окон с Rпр. = 0,4 м2 х град./Вт и там спокойно живут люди при нормальной температуре. В морозы -30 градусов по этому городу в легковых автомобилях с одним стеклом можно спокойно ездить в одной рубашке. Дело только в мощности отопления салона автомобиля или квартиры.

Не окна выбираются для квартиры с неким постоянным отоплением, чтобы зимой было тепло, а система отопления рассчитывается проектировщиком для тех или иных окон. Долгое время в России современных герметичных окон не было. Была деревянная «столярка» серий ОС и ОР (окна со спаренными и окна с раздельными переплетами) соответственно с сопротивлением теплопередаче 0,4 и 0,44 м2 х град./Вт. И система отопления зданий рассчитывалась именно под такие окна.

Поэтому смысл соблюдать требования нормативов по привязке сопротивления теплопередаче окон к ГСОП при замене окон в старом жилом фонде есть только в домах, построенных после 2000 года. В более старых домах достаточно поставить окна, аналогичные по этому параметру старым. Это при условии нормального проектного отопления. При «недотопе», конечно, надо ставить более теплые окна с оговорками, приведенными выше в пункте №1.