Опір теплопередачі вікон - що це таке, види склопакетів, покращення енергозбереження, поради щодо вибору склопакета
Майже до половини тепла житлове приміщення втрачає через віконні отвори. Єдиний спосіб запобігти цьому – встановити правильно підібрані вікна. Розберемо, що таке опір теплопередачі вікон, від чого залежить і як визначається, які види склопакетів існують і в чому особливості кожного з них, як підвищити енергозбереження і правильно підібрати склопакет.
Опір теплопередачі - що це таке, від чого залежить і як визначається
Житлове приміщення включає декілька видів конструкцій, що захищають від зовнішнього впливу – це стіни, підлоги, стелі, двері та вікна. З погляду формулювання ДСТУ, здатність до опору теплопередачі пластиковим вікном або іншою частиною будинку задається спеціальним коефіцієнтом.
Чим більше його абсолютне значення, тим краще теплоізолюючі властивості. Величина показує кількості тепла, яке піде через 1м² конструкції, за певної різниці температури вулиці та приміщення. Також його можна виразити у перепаді температур, що виникне при виході заданої кількості тепла через аналогічну площу.
Розрахунок проводиться за такою формулою:
К = (Т п -Т у ) / Д
К – коефіцієнт, що вимірюється в м² * °C/Вт,
Т п -Т у - Різниця температур між приміщенням і вулицею,
Д - кількість тепла, що втрачається м. кв. площі.
При цьому насправді цей параметр є узагальненим, оскільки складається з кількох складових – характерних для кожного елемента віконної конструкції:
- Світлопропускний заповнювач – різного виду скла, покриттів, плівок.
- Профіль та рами.
- Кріпильних елементів та фурнітури.
З цієї причини на практиці застосовується якась усереднена величина – наведений опір теплопередачі вікон ( Кпр ), що включає коефіцієнти для вищенаведених вузлів. Його значення задається ГОСТом, і тому виробники повинні ставити своїм виробам відповідні характеристики.
У стандартному випадку До пр для склопакетів має таке значення:
- 1-камерні – 0,34-0,64.
- 2-камерні – 0,5-0,57.
- 2-х камерні з покриттям - 0,58-0,73.
Примітно, що на практиці у вітчизняного виробника використовуються величина, зворотна показнику термоопору:
Т = 1/К
Власне, вона відбиває теплопровідність – здатність віддавати тепло. Тому чим вона менша, тим краще теплоізоляція конструкції. Так як це доступніше для розуміння покупцю.
Чинники, що впливають на теплопровідність вікна
Теплопровідність сучасного пластикового вікна визначається наступними факторами:
- Вигляд скла та кількість його рядів у склопакеті.
- Ширина дистанційних рамок.
- Кількість газово-повітряних камер та типу їх наповнювача.
- Особливості ПВХ-профілю – ширина, товщина матеріалу, армування та кількість порожнин.
Більшість тепловтрат із приміщення відбувається за допомогою інфрачервоного випромінювання – тобто через скло. Якщо врахувати, що скління займає основну частину віконної конструкції, для підвищення енергоефективності розумно застосовувати комплекс заходів щодо запобігання витоку тепла цим шляхом. Це можуть бути відбивають ІЧ-випромінювання плівки, наповнення інертним газом камер та ін.
Зверніть увагу! Значна частина теплових втрат може відбуватися через порушення герметичності. Тому велике значення для теплоізоляції має якість складання вікна, і дотримання технології монтажу.
Види склопакетів та їх особливості
Зважаючи на те, що склопакет складає близько 80% загальної поверхні вікна, коефіцієнт теплопровідності конструкції багато в чому залежатиме від його характеристик. Розрізняються такі види склоблоків:
- Однокамерні. Складаються з 2-х стекол, розділової рамки та камери. Звуко- та теплоізоляція забезпечується герметизацією. Це разом із осушувачем перешкоджає накопиченню вогкості в порожнини, отже, усуваються місця промерзання, якими холод міг би проникати у приміщення.
- Двокамерні. Відрізняються наявністю 3-х рядів стекол та 2-х повітряних камер. Причому відстань між склінням, як і товщина листів, може змінюватись. Цим досягаються найкращі показники тепло- та шумоізоляції.
- Трикамерні. Це найбільш захищений від витоків тепла варіант склоблоку. У ньому чотири ряди скла поєднується з трьома герметичними порожнинами. Однак через складність виготовлення, високу вартість і збільшення ваги і габаритів, вони рідко застосовуються.
- Енергозберігаючі. До цього класу відносяться вироби, на поверхню скління яких нанесене спеціальне покриття. Це так зване "i-скло" - найтонше багатошарове напилення з різних металів. Завдяки цьому довгохвильове теплове випромінювання відбивається і залишається у приміщенні.
- функціональні. У цій категорії поєднуються склопакети з однією або декількома додатковими властивостями – у сфері застосування. Наприклад, протиударне з триплексом, сонцезахисне, з тонуванням, візерункове, вітражне і т.д.
Коефіцієнт теплопровідності також може суттєво змінюватись в залежності від набору тих чи інших властивостей склопакета, що наочно видно з наступної порівняльної таблиці:
| Тип склоблоку | Кількість камер | Коеф.соп., м²×°C/Вт |
| Стандартний | 1/2 | 0,33/0,43 |
| Ударостійкий | 1/2 | 0,32/0,45 |
| Енергозберігаючий | 1/2 | 0,59/0,74 |
| Сонцезахисний | 1/2 | 0,32/0,43 |
| Шумозахисний | 1/2 | 0,33/0,45 |
| Морозостійкий | 1/2 | 0,57/0,73 |
На замітку! Нарощування товщини скла, ширини та кількості камер призводить до зростання вартості, габаритів та маси виробу. Це в свою чергу веде до складнощів під час монтажу та експлуатації. Тому використовуються різні технології посилення захисних властивостей – заповнення камер інертним газом, ІЧ-відбивне покриття та ін.
Способи підвищення енергозбереження
Для зниження тепловтрат застосовуються такі технологічні рішення:
- Наповнення камер інертним газом.
- Напилення на скло спеціального шару, що відбиває.
- Альтернативні методи.
- Збільшення ширини та камерності ПВХ-профілю.
Розберемо специфіку кожного варіанта детальніше.
Заповнення камер інертним газом
Значно покращити теплоізоляцію склоблоку можна шляхом заповнення камер інертним газом. Як правило, застосовується аргон чи криптон. Вони щільніші за повітря і покращують тепло- і шумоізолюючі властивості конструкції. У такому склопакеті значно зростає опірність до тепловтрат.
У звичайному випадку тепло передається за таким алгоритмом:
- Внутрішнє скло нагрівається теплими потоками у приміщенні.
- Інтенсивність перенесення теплової енергії залежить від температури на вулиці – чим холодніше, тим сильніше остигають шибки і краще відводять тепло зсередини.
- Далі від скла тепло передається атмосфері першої камери. Від неї 2-му ряду скління і т.д.
- Інтенсивність перенесення тепла між рядами скління визначається за шириною дистанційної рамки. За малого її значення тепло практично безперешкодно переходить на сусідні ряди. Тому широкі склоблоки краще теплоізолювати.
При закачуванні в порожнині інертного газу механізм дещо змінюється:
- Зважаючи на більшу щільність і меншу теплопровідність порівняно з повітрям, тепло від 1-го скла повільніше передається 2-му.
- Так як газова суміш закачується очищеною, вона практично не містить води. Це усуває можливість випадання конденсату з подальшим його промерзанням та утворенням містка холоду.
Виробники гарантують підвищення енергоефективності газозаповнених склоблоків щонайменше на 10-12%.
Напилення на скло спеціального шару
Тепло розподіляється по приміщенню від приладу нагрівання як через повітря, так і на пряму - випромінюванням. Більшість випромінюваного діапазону посідає довгохвильову інфрачервону частина. Звичайне скло не є для них перешкодою – теплова енергія досягає скління та безперешкодно залишає приміщення.
Щоб максимально знизити тепловтрати цим шляхом і при цьому підвищити коефіцієнт опору теплопередачі вікна ПВХ в цілому і склопакета зокрема, на скло наноситься спеціальний захист. Застосовуються 2 технології:
- k-скління. Різні з'єднання металів тонким шаром наносяться із внутрішньої сторони скляного листа. В результаті створюється своєрідна дзеркальна поверхня – що пропускає світло, але відбиває ІЧ-промені назад у приміщення.
- i-скління. Багатошарова плівка наноситься шляхом запилення в безповітряному просторі. Як правило, шар оксидів металів чергується із чистим сріблом. Склоблоки з таким покриттям коштують дорожче, ніж вище наведений варіант.
За стійкістю до механічних пошкоджень скління k-типу краще, ніж i-типу. Однак на практиці умов для такого впливу практично не виникає, їхня ймовірність висока тільки на виробництві – при складанні склоблоку.
Переваги енергозберігаючого скла зі спеціальними покриттями виражаються в наступному:
- Відображення хвиль тепла у бік їхнього джерела. Взимку це знижує втрати тепла та витрати на опалення, а влітку – на кондиціювання. Приміщення не нагрівається такими, що проходять крізь скління сонячними променями.
- Поліпшення комфорту житла. Енергоефективне покриття суттєво підвищує опір теплопередачі, завдяки чому ПВХ вікно не охолоджується з внутрішньої сторони, як у звичайному випадку, а також не створюється «зона протягу» у привіконному просторі. Це не лише покращує комфорт побуту, а й знижує навантаження на систему опалення.
- Зниження ваги конструкції. Оскільки покриття, що зберігає тепло, дозволяє застосовувати замість 2-х-камерного 1-камерний варіант. Це дає можливість встановлювати скління більшої площі, а також знижує навантаження на опорні елементи та фурнітуру.
- Усунення негативного впливу від прямого сонячного проміння на предмети інтер'єру. Вікно із захисним покриттям не знижує природного освітлення, але при цьому перешкоджає вигорянню шпалер, штор, меблів тощо.
Довідка! Без спеціальних пристроїв у побуті неможливо встановити, на якому склі нанесено i-покриття, а на якому k-шар. Оскільки експлуатаційні характеристики вони практично ідентичні. Однак i-варіант все ж таки ефективніший. Це видно з прикладу - на однакових по конструкції склоблоках при вуличному морозі -30°C і внутрішньому середовищі +25°C, температура в кімнаті у k-скла складе близько +11°C, а i-версії близько +15°C.
Альтернативні методи
Знизити теплопровідність пластикових вікон також можна наступними альтернативними методами:
- Нанесенням на стандартне скління спеціальної IR-оболонки. Це аналог заводського покриття, що відбиває ІЧ-хвилі. Відрізняється тим, що дозволяє зробити енергозберігаючим будь-яке скло без заміни склопакета. Плівка наклеюється за аналогією з автотонуванням. Гарантія служби – щонайменше 10 років.
- Електрохромні технології. На внутрішній стороні скління напилюється електропровідне керамопокриття. При підключенні до нього струму заданих характеристик скло протягом декількох хвилин набуває здатність, що відображає. Відновлення у стан відбувається через чверть години після відключення живлення.
Поліпшити теплоізоляцію також можна, якщо по краях склопакета встановити обрамлення із пластику. Так як такий матеріал гірше передає тепло ніж стандартна металева рамка.
Збільшення камерності ПВХ-профілю
Втрати тепла через віконний профіль можуть досягати 20-25% загального значення. При цьому чим більше ширина, тим більше багатокамерний склопакет можна в нього встановити. Крім того, широкий профіль сам може мати безліч порожнин – що значно підвищує теплоізоляцію.
У стандартних випадках застосовують такі варіанти ПВХ-профілю:
- 3-камерні на 58-64 мм з армуванням.
- 4-5-камерні на 70-76 мм.
- 6-камерні до 90 мм.
Однак на практиці коефіцієнт теплопровідності у профілів для ПВХ вікон рівної ширини з різною кількістю камер майже однаковий. Це означає, що теплоізоляція 5-камерної конструкції на 76 мм не набагато краща, ніж 4-камерна аналогічних розмірів. Але коштуватиме вона дещо дорожче.
Тому вирішальний чинник – ширина профілю. Крім того, наявність металевого армокаркасу погіршує його теплоізолюючі властивості. Тому деякі сучасні виробники перейшли на досконалішу технологію - виготовлення профілю з великою кількістю порожнин з особливо міцного пластику.
Рекомендація! Традиційне оштукатурювання укосів – далеко не найкращий спосіб підвищення енергоефективності віконної конструкції. Оптимальної теплоізоляції можна досягти, якщо зсередини застосувати багатошаровий утеплювач, а зовні – спеціальний фасадний матеріал.
Поради щодо вибору склопакета
Для того, щоб встановлене вікно дійсно виявилося енергоефективним протягом усього терміну експлуатації, при його виборі рекомендується врахувати наступні аспекти:
- Для житлового приміщення бажано підбирати двокамерний склопакет із низькою теплопровідністю та показником теплового опору від 0,45. Це також відповідатиме мінімальним вимогам будівельних норм.
- При облаштуванні будинків на території з холодними зимами перевагу потрібно надавати на користь максимальної кількості камер – як у профілі, так і у склоблоках.
Корисне відео
- Якщо склопакет не йде в складанні з профілем, то необхідно заздалегідь передбачити, щоб він відповідав йому за всіма параметрами – в першу чергу шириною та зовнішнім розміром.
- Оптимальним з точки зору ціни, робочих характеристик та теплоізоляції є 2-х камерний склоблок. Так як 3-х-камерний обійдеться дорожче, встановлювати і експлуатувати його буде складніше, а 1-камерний, хоч і найдешевший, не забезпечить захист від холоду.
- Додатковий і не витратний спосіб значно підвищити опір вікна до втрати тепла - це установка по периметру склоблоку спеціальної рамки з теплого пластику.
- Якщо крім теплоізоляції потрібний також гарний захист від шуму, то краще вибирати склопакети з найбільшою товщиною скла, а також різною шириною дистанційних рамок.
Порада! При виборі теплозберігаючого вікна не слід забувати про фурнітуру. Найкраще зупинитися на повнофункціональній версії, а не економ варіанті. Так як це забезпечить не тільки відкривання у всіх доступних положеннях, але і кращу і довговічнішу роботу, зважаючи на надійність і підвищену міцність основних елементів.
Корисне відео
Висновок
Коефіцієнт опору теплопередачі визначається як здатність вікна захищати приміщення від зовнішнього холоду. Чим він вищий, тим краще теплоізоляція. Для розрахунку застосовується спеціальна формула. При цьому показник залежить від типу скла, ширини камер та їхнього газового вмісту, а також від особливостей ПВХ-профілю.
Склопакети поділяються на 5 видів:
- 1-камерні.
- 2-камерні.
- 3-камерні.
- Енергозберігаючі.
- функціональні.
Для покращення теплозберігаючих функцій застосовуються такі способи, як закачування в камери інертного середовища, нанесення на скло шару, що відбиває ІЧ-хвиль, деякі альтернативні технології, а також підвищення числа камер у профілі. Щоб правильно вибрати енергоефективний склопакет, потрібно дотримуватися спеціальних рекомендацій.
