Выбор профильной системы при проектировании узлов примыкания оконных блоков. Фактор повышения энергоэффективности окна

В предыдущих статьях неоднократно упоминалось о необходимости теплотехнических расчетов узлов примыкания. Сегодня мы поговорим о том, что при проектировании узла примыкания оконных блоков (ОБ) к стеновым проемам возникает необходимость выбора ПВХ профильной системы. Речь идет не о торговой марке, а о монтажной глубине и теплотехнических характеристиках комбинации ПВХ профилей.

Подготавливая «Справочник монтажника», сотрудники НИУПЦ «МИО» вместе с департаментом проектной подготовки и объектного менеджмента компании «профайн РУС» сделали значительное количество тепловых расчетов применительно к различным климатическим регионам России. Теплотехнические расчеты проводились применительно к проему в панели из керамзитобетона (боковое или верхнее сечение). Влияние теплотехнических показателей профильных систем на поле изотерм в нижнем сечении узла примыкания анализировалось на конструкции стены с наружным утеплением. Расчеты температурных полей производились для выявления возможности промерзания и появления конденсата1 в узлах примыкания в зависимости от температуры наружного воздуха.

В данной статье рассмотрим четыре температуры: –19 0С, что соответствует Югу России, –28 0С — Северо-Западу, –31 0С — Уралу, Поволжью, североевропейской части России, –39 0С — Сибири. Результаты численного моделирования полей изотерм приведены на рисунках 1–4.

Итак, рассмотрим 1 вариант температуры (рис. 1 а): стандартный трехкамерный профиль обеспечивает нормативные требования. При температуре –28 0С трехкамерный профиль, армированный стальным усилителем, уже требует смещения ОБ внутрь помещения, снижая светопропускание. Другими решениями являются замена стального армирования стеклопластиковым («Армовин») или применение системы профилей с монтажной глубиной 70 мм (3–5-камерного), на рисунке 2 б, причем в таких системах может быть установлен двухкамерный стеклопакет до 47 мм, что улучшает теплотехнические и акустические характеристики оконного блока в целом. В 3-м варианте наружных температур применение стандартного трехкамерного профиля еще более проблематично, так как даже на пятикамерном профиле с глубиной 70 мм в зоне примыкания коробки и створки создаются проблемные зоны (рис. 2 б, в), которые не всегда могут быть разрешены даже широкой коробкой (127 мм) в совокупности со створкой, позволяющей установить стеклопакет до 47 мм.

При температуре наружного воздуха –39 0С проблемы возникают и при пятикамерной коробке глубиной 70 мм со стальным армированием (рис. 2 г): на откосе и на внутренней поверхности коробки температура оказывается ниже принятой температуры точки росы (8 0С). Для исключения этого негативного обстоятельства можно заменить стальное армирование на стеклопластиковое типа «Армовин», заполненное теплоизолятором, в коробке глубиной 70 мм.

Нижнее сечение узла примыкания оконного блока в комбинации с наружным сливом и подоконником всегда было одним из самых слабых в теплотехническом отношении [1]. При заведении оконного слива в фальц коробки и особенно при использовании одно- или двухкамерного подставочного профиля обеспечить температуру внутренней поверхности в месте сопряжения подоконника из ПВХ с оконной коробкой выше температуры точки росы, как правило, не удается. Особенно в районах северной климатической зоны. И это даже теоретически, не принимая во внимание возможную инфильтрацию воздуха через примыкание подоконника к оконной коробке и подставочному профилю. Ситуация усуглубляется еще и тем, что данный узел находится в условиях пониженной температуры внутреннего воздуха — в зоне ниспадающей конвективной струи воздуха вдоль оконного блока [1].

Для повышения теплотехнической надежности данного узла целесообразно: - применение широких оконных коробок; - вынос пены под подоконный слив, то есть утепление снаружи, а также применение подоконников из теплопроводных материалов, например, из мрамора или бетона (за счет подвода тепла к узлу сопряжения).

На рисунке 3 показаны температурные поля в нижнем сечении узла примыкания при использовании оконных блоков с трехкамерной коробкой, а на рисунке 4 — для случая с пятикамерным профилем. В обоих вариантах применялись наиболее теплые конструкции стеновых ограждений с наружным утеплением, включая утепление узла примыкания под сливом.

Анализ температурных полей (представленных на этих рисунках) показывает, что уже при –28 0С трехкамерный профиль коробки ОБ в месте сопряжения со створкой может не обеспечить нормативных требований по исключению конденсата, а при более низких температурах последний весьма вероятен в расчетных условиях. Применение пятикамерной коробки глубиной 70 мм исключает образование конденсата при данной конструкции стенового ограждения и температуре наружного воздуха –39 0С. При более низких температурах, даже в принятой теплотехнически весьма эффективной стеновой конструкции с наружным утеплением, может оказаться недостаточно и пятикамерной системы 70 мм.2

На рисунке 5 показано температурное поле в нижнем сечении узла примыкания ОБ из трехкамерного ПВХ, армированного стеклопластиковым профилем «Армовин» с утеплителем в полости трубы, при подоконнике из цементно-стружечной плиты. Стена выполнена из газобетонных блоков ( = 400 мм) с наружным слоем из облицовочного кирпича (120 мм). Для условий Санкт-Петербурга (–26 0С) отсутствие конденсатообразования в месте стыка коробки ОБ и подоконной доски в этой конструкции обеспечено.

Многие считают, что требования СНиП завышены, так как зимы сейчас не такие суровые, и можно делать более дешевые ОБ. В результате по всей стране и ставят 3-камерный ПВХ профиль и двухкамерный стеклопакет (иногда, правда, однокамерный с низкоэмиссионным стеклом), то есть мы имеем ОБ с приведенным сопротивлением теплопередаче в диапазоне 0,5 0,58 кв. м 0С/Вт.

В Европе уже сегодня нормативная величина приведенного сопротивления теплопередаче ОБ составляет 0,6 0,7 кв. м 0С/Вт (в Берлине — 0,68), в ближайшие годы планируется переход на 0,8 кв. м 0С/Вт, а к 2012 г. — 1,25 кв. м 0С/Вт. Наши бывшие сограждане по СССР, украинцы, установили в 2007 г. новые требования, и в Киеве сегодня норма для ОБ — 0,6 кв. м 0С/Вт, причем оказалось, что рост цен на природный газ окупит это повышение нормативов за 3–4 года.

А что у нас? В Москве планируется установить норматив приведенного сопротивления теплопередаче для оконных блоков в жилых домах на уровне 0,8 кв. м 0С/Вт, а в остальных субъектах Федерации необходимо обеспечить хотя бы выполнение требований СНиП в зависимости от градусосуток в регионе строительства. В советский период соотношение сопротивлений теплопередаче стены и оконного блока составляло (2 2,5):1, а в зданиях современной постройки оно возросло до (5,5 6):1. Это означает, что в относительном плане доля теплопотерь через окна возросла. Зачем делать теплые стены и не делать теплые окна? Десять лет назад не было технических возможностей или ОБ были очень дороги, сегодня в стандартных условиях на большинстве предприятий оконной отрасли по всей территории России можно делать оконные блоки с приведенным сопротивлением теплопередаче 0,8 кв. м 0С/Вт и даже более теплые. Цена на них увеличивается не в разы, а на проценты, но борьба за самую низкую цену порождает желание экономить на всем, поэтому мы имеем в большинстве своем комбинацию конструктивов ОБ, как в фильме «Три плюс два», — трехкамерный профиль с двухкамерным стеклопакетом.

С 01.07.08 г. вводится свободный рынок энергии. Что это означает — хорошо знают автомобилисты! Цена 1 литра бензина уже превысила 20 рублей. Впереди рост цен на все виды топлива, а, следовательно, и значимость теплопотерь возрастет. В цене должны стать те квартиры, коттеджи и таунхаусы, где стоят не только супертеплые стены, но и не менее супертеплые окна. Экономический эффект от применения ОБ с более высоким значением приведенного сопротивления теплопередаче становится все более очевидным, поэтому, проектируя дома будущего, надо в первую очередь закладывать технические решения, которые будут экономить эксплуатационные расходы хозяев этих квартир.

В заключение, архитекторам и проектировщикам можно предложить некоторые рекомендации по выбору ПВХ профильных систем в зависимости от типа стен (табл. 1) и региона строительства (табл. 2).

НИУПЦ «МИО» выражает искреннюю благодарность руководителю департамента проектной подготовки и объектного менеджмента ЗАО «профайн РУС» А. Н. Артюшину за предоставленные для данной статьи таблицы и расчеты.

Литература 1. Кривошеин А. Д. «Теплотехнические аспекты проектирования узлов примыкания оконных блоков к стеновым проемам». // «Окна BZ», №3(14), 2006 г., с. 58–62

Качество, оперативность, надежность.

Новое слово в водоснабжении.

13-я Международная конференция (конгресс) работников лифтовой отрасли России.

XII Петербургский международный экономический форум бьет рекорды.

2 миллиона квадратных метров комплексной застройки.

ЗАО «АЭРОЛАЙТ — САНКТ-ПЕТЕРБУРГ»: ТЕХНИЧЕСКОЕ ОСНАЩЕНИЕ АЭРОПОРТОВ.

ЗАО СП «ДАКСпол» — 17 лет на строительном рынке.

Главная Публикации