Расчет изотермы установки окна

Обновлено: 03.07.2024

Калькулятор теплопроводности окон Veka

Калькулятор теплопроводности окон Veka упрощает подбор комплекта (оконный профиль – стеклопакет), позволяет рассчитать сопротивление теплопередаче окон изготовленных с применением:

1. оконных профилей Veka:

Veka Euroline;
Veka Proline;
Veka Softline;
Veka Swingline;
Veka Softline 82;
Veka Alphaline.

2. более 80 типов стандартных стеклопакетов.

Для выполнения расчета необходимо выбрать:

Тип окна;
Габариты окна (высоту и ширину);
Оконную систему;
Тип стеклопакета.

При выборе Типа окна учтите, что:

Место расположения (слева, справа, посредине) глухой или поворотной створки не влияет на сопротивление теплопередаче.

В результате получим:

Сопротивление теплопередаче R опр. выбранного окна;
Сопротивление теплопередаче R опр. профиля;
Сопротивление теплопередаче R опр. стеклопакета;
Эквивалентную толщину стены из силикатного кирпича;
Диаграмму этих величин.

Методика расчета R опр. была рассмотрена в статье «Сопротивление теплопередаче окон. Самостоятельный расчет».

Параметры оконных профилей Века – в статье «Окна Века. Профиль Veka».

Параметры и примеры условных обозначений стеклопакетов – в статье «Стеклопакеты».

Temper-3D

В данном расчете в качестве связей были применены стеклопластиковые гибкие связи.

R0=4,093, что соответствует нормам СНиП. Перепад температур в наиболее холодной точке внутренней поверхности и температурой внутреннего воздуха 1,5 градуса, что гораздо ниже параметра установленного в СНиП (4 градуса).

Недостаточно детально дискретизирована область в зоне стыковки плиты перекрытия, с внутренней поверхностью ограждающей конструкции (ОК) (видимо, плита перекрытия должна быть внедрена в ОК), то же самое относится и к наружной поверхности ОК
Не учтены металлические крепления наружной плиты перекрытия (балконное перекрытие), а значит и не учтены все «мостики холода», что может незначительно снизить тепловые характеристики конструкции, однако с учетом достаточно высокого значения R0=4,093, это не внесет, видимо существенных изменений в значение тепловых характеристик ОК
Идеально выглядит ОК, в которой наружная и внутренняя части не соединены жесткими связями, т.е. полностью отсутствуют «мостики холода». Это идеальный вариант, с точки зрения теплотехники, но с точки зрения прочности вызывает сомнения (как известно гибкие связи из стеклопластика хорошо работают на растяжение, но гораздо хуже на сжатие). Это вопрос не теплофизики, а напряженно-деформированного состояния.

Данная конструкция по тепловым характеристикам соответствует требованиям СНиП.

Расчет можно бесплатно скачать и посмотреть в бесплатной программе Temper-3D 5

На стенах и окнах появится роса, если их температура станет равной или ниже точки росы. При температуре в доме +20 град. С, и влажности 50%, точка росы составит +9,3 град С. Если поверхность стекла, откосов окна, оконной рамы охладится до +9,3 град. С и ниже, то она увлажнится, покроется капельками воды сконденсировавшейся из пара.

Как распределяется тепло в стенах

В местах неоднородности материалов, изменения формы конструкции, распределение температуры по толщине конструкции изменяется, изотермы искривляются, приближаются к краю. Угол более холодный, там роса выпадает быстрее всего.

Выставление окон по глубине стены

На рисунках показано распределение температуры в месте установки окон в однослойной, двухслойной и трехслойной стене.

Указанные положения окон в стенах, соответствует наименьшим теплопотерям через узел сопряжения оконной коробки и откоса.Внутренняя поверхность конструкций будет находиться в теплой зоне, ее ожидаемая температура, при обычных условиях, будет выше +10 градусов С. Т.е. окна запотевать не будут.

Почему правильно установленные окна конденсируют влагу

Окна, которые часто покрываются росой, необходимо регулярно мыть, дезинфицировать. На них быстро развиваются вредные микроорганизмы, грибки. Внимание нужно уделить не только стеклам, но и подоконнимка, откосам, оконной коробке.

Конструкции оконных проемов и схемы размещения окон

На рисунках приведены возможные схемы обустройства оконных проемов и размещения окон в них. Показана однослойная, двухслойная и трехслойная стена.

Какие стекла выбрать

Через оконный проем происходят большие потери лучистой энергии. Применение напыленных стекол в значительной мере уменьшает энергопотери здания.

Конструкция оконной коробки влияет на теплопотери намного меньше.
Статья о теплых окнах

На что обратить внимание при монтаже

Чтобы обеспечить утепление оконного проема на должном уровне не достаточно приобрести современные окна. Их нужно правильно установить.
Повышенные потери энергии в домах и нарушение в них микроклимата в настоящее время происходят большей частью именно из-за неправильной установки окон.

При установке окон нужно выполнить следующее.

Оконный проем нужно подготовить, удалив все непрочные слои, обеспылив и прогрунтовав.
Правильно определить размеры проема, величину необходимых зазоров, и требуемые размеры оконной коробки. Минимальная величина монтажного шва зависит от линейного размера конструкции и указана на рисунке.

Заделка шва по контуру окна

Шов между оконной коробкой и проемом заполняется монтажной полиуретановой пеной. Этим обеспечивается необходимое сопротивление теплопередачи в шве, а также термоизоляция оконной коробки от холодных частей откоса.

Но монтажная пена нуждается в защите от увлажнения и ультрафиолета, от воздействия которых, она быстро (в течении года) разрушается и шов становится пустым.

Также плотность заделки шва нарушится, если возникнут значительные сдвиги конструкций, перекос оконной рамы.

Вода в монтажную пену может проникать как снаружи, так и вследствие конденсации пара выходящего из здания, при нарушении парообмена в шве.

Монтажная пена со стороны здания должна изолироваться пароизляционной лентой.
Со стороны фасада монтажная пена ограждается специальной пародиффузиаонной мембраной ПСУЛ.

Но на практике шов с монтажной пеной чаще или вовсе не защищают от вредного воздействия или неправильно пароизолируют штукатурками, что и приводит к влагонакоплению, образованию сквозняков и других негативных последствий.

Теплоизоляция оконного проема обеспечивается только при отсутствии значительных смещения, искривления оконной рамы со временем, и при сохранении целостности материалов и их теплоизоляционных свойств в шве по периметру проема.

Когда выполнять работы по установке

Работы по установке оконных рам желательно проводить при температуре воздуха на улице +10 град и выше. Это нужно для лучшей адгезии монтажной пены. Допустимая нижняя температура для таких работ +5 град С.

Желательно устанавливать деревянные окна по прошествии не менее 1 месяца после штукатурных работ. Иначе они могут набухнуть от повышенной влажности (больше 90%).
Металлопластиковые окна повышенной влажности не боятся. Их можно установить и до проведения мокрой штукатурки дома.

Если отделка ведется гипсократоном, то внутреннее пространство нужно надежно
защитить от атмосферы и установить окна заранее.

Окна желательно установить до начала отделочных и утеплительных работ по фасаду, чтобы была возможность качественно утеплить и оформить откосы, наложить утеплитель на оконную раму снаружи.
Как делается мокрый фасад

Temper-3D

В варианте (b), на верхней грани расчетной области, может возникнуть тепловой поток, в связи с отсутствием симметрии. Если бы оконный проем сверху был прямоугольным, а не закругленным, то данный вариант был бы самым предпочтительным, так как имеет наименьшие размеры, однако это возможно только в случае, когда плита перекрытия расположена посередине между оконными проемами, т.е. расстояние от пола до нижней части окна равно расстоянию от верхней части окна до потолка, что на практике, как правило, не наблюдается. В варианте (с), по верхней и нижней граням также нет полной симметрии, но асимметричные участки достаточно удалены от грани расчетной области. Кроме, того, в варианте (с) дополнительно имеется возможность после проведения расчета, убедиться в конгруэнтности (равенстве) температурных полей верхней и нижней граней (должно быть хорошее совпадение). Поэтому, несмотря на то, что вариант (с), имеет больший размер, чем вариант (b), тем не менее, он более предпочтителен, так, как большая асимметричность может внести существенную погрешность в расчет. Сложнее обстоит вопрос с выбором расчетной области и ее идеализации при использовании программ с двухмерным распределением температурного поля. Практически любая реальная конструкция, не может быть представлена в виде плоской фигуры, поэтому уже при выборе расчетной области, уже изначально закладывается погрешность в будущий расчет, причем эта погрешность может достигать 30-40%, что совершенно не допустимо. Поэтому для выполнения реального проекта, необходимо производить расчеты в плоской постановке, только для очень простых областей. Сложные области (углы, балки, гибкие и жесткие связи и другие неоднородности) не могут быть учтены в двухмерной постановке. Для таких объектов необходимо, либо использовать трехмерные идеологии, либо проводить натурный эксперимент. Для снижения погрешности, или по крайней мере для ее оценки, необходимо производить идеализацию различными способами, а затем сравнивать значения температурных полей в одних и тех же точках, если отличие будет превышать 1 °С, то достоверность расчетов будет вызывать сомнение, несмотря, на то, что программа по расчету будет производить вычисления с высокой точностью. На рис. 3 приведена угловая конструкция рассчитанная с помощью программы «Temper-3D», из рисунка видно, что температурное поле имеет существенно трехмерный характер распределения, наиболее низкая температура внутренней поверхности наблюдается в углу, что вполне разумно и составляет 6.69 °С в точке x=660; y=1000; z=1500, что гораздо ниже точки росы и является неприемлемым.

Рис 3. Температурное поле трехмерного объекта, температура в углу равна 6,69 °С

Рис 4. Двумерное температурное поле рассчитанное по оси перпендикулярной оси Z, температура в углу равна 11,73 °С

Рис 5. Двумерное температурное поле, рассчитанное в сечении перпендикулярной оси X (при X=1600мм) (черными элементами показан фрагмент, где погрешность превышает допустимую 0,1 °С). Температура в углу равна 12,79 °С

Рис 6. Двумерное температурное поле, рассчитанное по оси перпендикулярной оси Y (черными элементами показан фрагмент, где погрешность превышает допустимую) температура в углу равна 14,19 °С

Выводы:

При возникновении вопроса, о том, как произвести корректный теплотехнический расчет, следует следовать следующим рекомендациям:

Расчет изотермы установки окна

Установленный в здании оконный блок должен удовлетворять целому ряду требований. Его конструкция должна быть непродуваемой и способной выполнять тепло- и звукоизолирующие функции. С наружной стороны окно не должно пропускать дождевую воду и ультрафиолетовые лучи, со стороны помещения - комнатный воздух и влагу.

Возникающие в оконной конструкции силовые нагрузки должны правильно передаваться на корпус здания. Все теплофизические и механические проявления в зонах оконной рамы и строительной конструкции воспринимаются и компенсируются швом в месте их сопряжения. Профессиональное исполнение этого шва, то есть грамотно выбранные геометрия, крепление, изоляция и уплотнение, имеют огромное значение для соблюдения ранее перечисленных условий.

Представленная на рисунке многоуровневая модель функций оконного блока позволяет судить о конкретном вмонтированном в строительную конструкцию окне, насколько оно удовлетворяет требованиям, обусловленным влиянием окружающей среды.

Уровень (1) соответствует условной поверхности, по которой обеспечивается разграничение наружного климата и микроклимата внутри помещения. Она должна проходить в зоне температур, превышающих температуру точки росы внутри помещения. При расчётных значениях комнатной температуры 20 °С и относительной влажности 50%, которым соответствует температура точки росы 9,3 °С, поверхность разделения должна пролегать в области выше 10 °С. Тогда при указанных условиях на наружных поверхностях конструкции и внутри неё не будет образовываться конденсат. Вероятность появления конденсата можно оценить по характеру изотерм.

Уровень (2) можно рассматривать как функциональную зону, правильный выбор которой может, в частности, в течение определённого времени обеспечивать тепло- и звукоизолирующие свойства окна. При этом связь с наружным климатом у закрытых систем происходит по границе этой функциональной зоны, а у открытых - через всю систему целиком. В общей формулировке это означает, что функциональная зона должна "оставаться сухой" и не соприкасаться с микроклиматом помещения.

Уровень (3), если выражаться в широком смысле, препятствует проникновению в оконную конструкцию воды (например, во "I время проливного дождя) с наружной стороны. В оконном блоке должен быть предусмотрен контролируемый отвод дождевой воды. Помимо этого необходимо обеспечить сток влаги, скапливающейся в функциональной зоне. Графическое изображение этого напоминает фахверковую крышу.

Предотвращению образования конденсата внутри оконного блока, а также в окружающей его конструкции может способствовать само положение смонтированного окна. Рекомендуется размещать его посередине толщины оконного проёма, если наружная стена не имеет промежуточного утепляющего слоя, или на уровне изолирующего слоя, если стена с утеплителем.

Поведение шва под воздействием тепла и влаги

Реакция присоединительного шва на воздействие тепла и влаги определяется климатом внутри и снаружи помещения. Если за расчётные принять следующие климатические условия (по DIN 4108, часть З): в помещении температура 20 °С, относительная влажность воздуха 50%, снаружи температура минус 15 °С, относительная влажность воздуха 80%, то в помещении точка росы при заданных характеристиках микроклимата составляет примерно 9,3°С (для упрощения округляем до 10 °С). Понятно, что при таких условиях температура в критических зонах строительной конструкции не должна опускаться ниже 10 °С, иначе образуется конденсат.

Следует позаботиться, чтобы в тех узлах строительной конструкции, где избежать нежелательных низких температур нельзя, не было бы условий для выпадения конденсата или же чтобы появляющаяся влага могла удаляться диффундируя или стекая наружу.

Вследствие перепада давления пара между климатическими зонами внутри и снаружи помещения возможны проникновение в присоединительный шов влажного тёплого воздуха из помещения, а также диффузия водяного пара сквозь строительную конструкцию. Опасность образования конденсата в полостях шва зависит от температуры и относительной влажности воздуха внутри шва. При установке оконного блока необходимо принять все меры против появления влаги в стыке. Если это все-таки не исключается, влага должна иметь возможность диффундировать наружу, а для этого нужно, чтобы сопротивление материала строительной конструкции диффузионному проникновению водяного пара снижалось в направлении от внутренней стороны к наружной. То есть должен соблюдаться принцип: внутри плотнее, чем снаружи. Разумеется, при этом важно обеспечить и наружный уровень защиты (3), то есть оконный блок должен сохранять герметичность при проливном дожде.

Теплозащита и мостики холода

Теплопередача в зоне привязки оконного блока в значительной мере определяется его положением, а также правильностью распределения изолирующих слоев в этой зоне. Под "тепловым мостом" понимается участок поверхности, внутри которого, по сравнению с примыкающими поверхностями, наблюдаются более низкая температура (поэтому его ещё называют мостиком холода) и дополнительный тепловой поток. В зоне оконного блока стена из кирпича или бетона вплотную соседствует с оконной коробкой. Различная толщина этих строительных элементов обусловливает неизбежное возникновение тепловых мостов, то есть совсем обойтись без теплопотерь в зоне привязки невозможно. Наличие окна в проёме монолитной стены проявляется на графиках в виде сильного искажения изотерм, сопоставление которых помогает разобраться, как лучше расположить окно в строительной конструкции, чтобы сократить теплопотери. Изотермой, как известно, называется линия, соединяющая точки с одинаковой температурой. Её характер определяется наличием тепловых мостов, обусловленных особенностями материала или же геометрией (углы, кромки и т.д.). В зоне сопряжения окна со строительной конструкцией возникают тепловые мосты обоих видов.

Изотермические графики

При помощи изотермических линий можно отобразить температурные характеристики, свойственные тем или иным условиям установки окна в проёме здания. При обычных условиях в помещении (20°С и 50%) важнейшей для оценки сопряжения является базовая 10-градусная изотерма. Чтобы предупреждалось образование конденсата перед внутренним швом сопряжения, эта изотерма должна проходить через всю внутреннюю часть конструкции. Чем меньше изгибов у 10-градусной изотермы, тем меньше будут утечки тепла в зоне сопряжения. Варианты удачного расположения различных оконных блоков в проёмах разной конструкции показаны на предыдущих рисунках.

Изоляция шва сопряжения

Наряду с защитой от попадания влаги необходимо позаботиться о безукоризненной тепло-и звукоизоляции присоединительного шва. Для того чтобы температура у внутренней поверхности сопряжения держалась достаточно высокой, нужно заделать все стыки в зоне оконного блока подходящим изолирующим материалом. Без такой изоляции возникает опасность охлаждения внутренней поверхности до температуры ниже точки росы, и тогда в зоне сопряжения может образоваться сырость.

Меры по тепло-, влаго- и звукоизоляции

"Паронепроницаемое" разделение внутренних и наружных климатических условий и правильное выполнение сопряжении по принципу "внутри плотнее, чем снаружи" для предотвращения образования конденсата в швах.
Теплоизоляция шва для обеспечения более высокой температуры на его внутренней поверхности.
При повышенных требованиях к звукоизоляции шва одного лишь утеплителя недостаточно. Шов требует дополнительной заделки, с использованием впрыскиваемых и/или ленточных герметиков.
Звукоизоляция швов должна быть примерно на 10 дБ больше, чем звукоизоляция сопрягаемых элементов. Следует учитывать, что спрессованные ленты-герметики обеспечивают технические требования по звукоизоляции, когда они сжаты как минимум на 20-33 % от начальной толщины. Звуковое давление на кромки бывает примерно в четыре раза, а на углы даже в шестнадцать раз больше, чем по центру детали. Так что самый лучший звукоизоляционный материал оправдает свои достоинства только при качественной герметизации шва сопряжения.

Крепёж

Все закономерно возникающие в оконной конструкции силовые нагрузки должны обязательно передаваться на несущую конструкцию через крепёж. Силы, действующие в плоскости окна, воспринимаются строительной конструкцией через опорные колодки, которые должны работать только на сдавливание. Дюбели, накладки и подобные детали не достаточны для восприятия нагрузки. Важно следить, чтобы колодки правильно располагались по углам оконной коробки, а также в зонах стоек и ригелей и чтобы рамные профили имели достаточный запас прочности на изгиб. Размеры опорных колодок должны выбираться с расчётом на то, чтобы они не мешали при последующих работах по заделке шва. По ширине основания колодка должна соответствовать монтажной толщине рамы. Вспомогательные клинья, используемые во время монтажа, после закрепления оконного блока обязательно следует удалить.

Наряду с правильно подобранными и расположенными опорными колодками необходимо выбрать подходящие крепёжные средства для надёжного удержания окна в проёме. С учётом поведения рамных материалов при линейном удлинении для каждого из них определены расстояния между крепёжными точками. Расстояние между анкерами для алюминиевых и деревянных окон не должно превышать 800 мм, для пластмассовых окон - 700 мм. Расстояние от внутреннего угла должно быть в пределах 100-150 мм, так же как и расстояние до стойки или ригеля от внутренней стороны рамного профиля. Критерии, по которым выбираются крепёжные средства и система крепежа, в основном, следующие:

особенности стен строения;
строительные условия (ремонт/новостройка);
особенности рамного материала;
предполагаемые нагрузки.

О применяемых крепёжных средствах важно знать следующее.

Рамные дюбели (штыри)

Работают на сдвиг, срез и изгиб. Их применение, в особенности при больших нагрузках, ограничено из-за необходимости выдерживать определённое расстояние между стеной и оконной коробкой. Следует выбирать дюбели достаточных размеров, с учётом рекомендаций изготовителя.

Соединительные накладки

Довольно податливы на сгиб, благодаря чему хорошо воспринимают продольные перемещения рамных материалов. Как крепёж накладка работает, в основном, на срез и способна выдерживать большие нагрузки, чем дюбели. Однако накладки могут воспринимать только усилия, направленные перпендикулярно.

Могут воспринимать большие нагрузки. Они применяются, например, для крепления подвесных фасадов и в подобных условиях. Для каждого вида анкеров делаются статические расчёты допустимой весовой и растягивающей нагрузки - эти данные можно сравнивать по каталогам разных изготовителей.

Выводы

Опорные колодки служат для передачи действующих в оконной конструкции сил на строительную конструкцию.
Опорные колодки и крепёжные средства не должны мешать при проведении последующих работ по заделке швов.
Монтажная пена, клей и подобные материалы не являются крепёжными средствами.
Закрепление оконного блока в проёме должно обеспечиваться механически.

Герметизация

Неправильная герметизация нередко оказывается причиной повреждения постройки. Влага из помещения не должна проникать в шов, а если предотвратить это не удаётся, то должна быть предусмотрена возможность удаления конденсата наружу. Гидроизоляционный и ветрозащитный слои нужно, в принципе, устанавливать внутри строительных элементов, 'причём так, чтобы они препятствовали проникновению в конструкцию воздуха и влаги из помещения и в тех местах, где температура поверхности окажется ниже точки росы, не появлялась бы сырость. При правильном исполнении оконного блока соблюдение этого требования обеспечивается на уровне (1).

Ширина шва

Ширина шва определяется тем, насколько подвержены изменениям размеров, в зависимости от температуры и влажности, используемые рамные материалы. Выдерживание значения минимальной ширины для профиля ещё не освобождает от необходимости учитывать соответствующие данные для уплотнительных материалов. Обычно изготовители этих изделий указывают оптимальную ширину шва.

Системы уплотнения

При выборе уплотнительной системы в первую очередь учитывается конструкция наружной стены. В старых домах сопряжения в проёмах выполнялись иначе, чем это делается при новом строительстве. Для новых объектов могут проектироваться принципиально новые способы присоединения оконных блоков. При санации старого фонда контуры оконных проёмов часто требуется сохранить в их первоначальном виде - это ограничивает выбор уплотнительных систем, а также способа сопряжения и заделки швов. В зависимости от функционального назначения применяются соответствующие уплотнительные системы:
• впрыскиваемые герметики;
• спрессованные уплотнительные ленты;
• гидроизоляционное полотно;
• конструктивные элементы (например, формованные детали, планки)

Их можно разумно комбинировать с учётом требований.

Впрыскиваемые герметики

Наряду с широко применяемым в строительстве силиконом, для заделки оконных швов используются и другие впрыскиваемые герметики: акриловые, полисульфидные и полиуретановые. Одним из важнейших для герметика свойств является его способность воспринимать относительные смещения шва. Она зависит от материала и толщины уплотнителя и указывается в процентах. В общем случае для сечения шва принимается, что толщина уплотнителя d должна составлять половину ширины шва b (d = 0,5Ь). Чтобы выдержать это условие, необходимо использовать невпитывающие гидроизоляционные материалы с закрытыми порами и закладывать их в глубину, благодаря чему может быть определена толщина, отнимаемая уложенным герметиком. Впрыскиваемые герметики должны хорошо схватываться с основой, на которую они наносятся. Поэтому важно предварительно оценить схватывающие свойства соответствующих поверхностей. Схватываемость можно существенно улучшить, применяя так называемые праймеры для первого покрывного слоя. Следует использовать только те праймеры из рекомендованных изготовителями герметиков, которые пригодны для обеих сторон шва.

Ленточные уплотнители

Уплотнительные ленты изготавливаются из импрегнированного мягкого пенопласта и поставляются в сильно спрессованном виде. Ленты от разных изготовителей различаются по типу и конструкции. В отличие от впрыскиваемых герметиков, уплотнительные ленты передают на уплотняемые поверхности только нагрузку давления, но не тянущие усилия. Уплотнительная лента может сглаживать шероховатости поверхности примерно до 3 мм. Шов остаётся закрытым и герметичным. Поэтому спрессованные уплотнительные ленты особенно рекомендуются для заделки стыков с оштукатуренными поверхностями, гипсокартонными плитами и другими неблагоприятными для схватывания материалами. Непроницаемость ленты по отношению к воде, пару и шуму тем выше, чем больше она спрессована и/или чем она шире. Уплотнительную ленту надо подготовить к использованию в швах сопряжения в соответствии с погодными условиями во время проведения заделочных работ. В холодные дни рекомендуется предварительно подержать ленту в тепле, а в жару - по возможности охладить.

Гидроизоляционное полотно

Для защиты швов в зоне оконных блоков преимущественно применяются уплотнительные полотна из полимерных материалов группы PIB (полиизобутилен). Полотна особенно подходят для работ по сопряжению многослойных строительных элементов. Склеивание применяется обычно только как вспомогательное средство при монтаже. На участках, где требуются гарантированное надёжное прилегание и герметичность на длительный срок, рекомендуется использовать механическую защиту. Сопротивление полимерных полотен диффузии пара настолько велико, что при прокладывании их снаружи приходится проделывать дополнительные компенсирующие отверстия. Как правило, применение полотна ограничивается герметизацией зон верхнего и нижнего сопряжения окна.

Прежде, чем осуществлять монтаж пластиковых окон, нужно сначала их выбрать, и практически каждому необходимо знать, во сколько обойдется такое удовольствие. Для жителей Москвы и Московской области, предлагаем посмотреть цены на пластиковые окна от нашей компании.

расчет в therm

Therm — программа моделирования двумерной теплопередачи.

Сертифицирована в системе ГОСТ Р (сертификат № РОСС RU. СП15.Н0051. Погрешность расчета составляет не более +-5%.

На основании Технического задания необходимо произвести теплотехнический расчет конструкции фрагмента витража с целью определения расчетного значения приведенного сопротивления теплопередаче конструкции и соответствия нормам проектирования для региона строительства.

1. СП23-101-2004 "Проектирование тепловой защиты зданий"

2. СП50.13330.2012 "Тепловая защита зданий"

Настоящий свод правил (литер.2) распространяется на проектирование тепловой защиты строящихся или реконструируемых жилых, общественных, производственных, сельскохозяйственных и складских зданий общей площадью более 50 м2 (далее - зданий), в которых необходимо поддерживать определенный температурно-влажностный режим.

3. МГСН 4.19-05 "Многофункциональные высотные здания и комплексы"

Настоящие нормы (литер. 3) распространяются на проектирование, экспертизу и

учитываются при разработке технических условий на отдельно стоящие или

находящиеся в составе многофункциональных комплексов здания высотой более

75 м и до 400 м.

Содержащиеся в настоящих нормах (литер.3) требования учитывают специфику

высотных зданий и являются дополнительными по отношению к действующим нормам

на здания высотой до 75 м включительно.

4. ГОСТ 30494-96 "Параметры микроклимата в помещении"

6. СП 131.13330.2012 "Строительная климатология"

7. Техническое задание

Согласно СП50.13330.2012 "Тепловая защита зданий" для г.Москвы Градусо-сутки отопительного периода составляют

ГСОП = (tв-tов) * Zот = (20-(-2,2))*205 = 4551 °С*сут/год

Например R0тр = a * ГСОП + b = 0,000075 * 4551 + 0,15 = 0,491 (м2*°С)/Вт

где ГСОП - градусо-сутки отопительного периода, °C x сут/год, для конкретного пункта

a, b - коэффициенты, значения которых следует принимать по данным таблице 3 литер.2 для соответствующих групп зданий, за исключением графы 6 (для окон, балконных дверей, витрин и витражей), для группы зданий в поз. 1

где для интервала до 6000 °C x сут/год: a = 0,000075, b = 0,15

для интервала 6000 - 8000 °C x сут/год: a = 0,00005, b = 0,3

для интервала 8000 °C x сут/год и более: a = 0,000025; b = 0,5

Требуемое сопротивление теплопередаче R0тр оконных блоков, балконных дверей, витрин и витражей определяем интерполяцией по таблице 3 литер.2 (пример расчета выше)

- для жилых зданий R0тр = 0,491 (м2*°С)/Вт

- для общественных зданий R0тр = 0,428 (м2*°С)/Вт

Постановление Правительства РФ от 25 января 2011 г. N 18 "Об утверждении Правил установления требований энергетической эффективности для зданий, строений, сооружений и требований к правилам определения класса энергетической эффективности многоквартирных домов"

Пункт IV. Порядок установления и пересмотра требований энергетической эффективности

С января 2011 г. (на период 2011 - 2015 годов) - не менее чем на 15 процентов по отношению к базовому уровню.

Для вновь создаваемых зданий, строений, сооружений с 1 января 2018 г. - не менее чем на 20 процентов по отношению к базовому уровню, с 1 января 2023 г. - не менее чем на 40 процентов по отношению к базовому уровню, с 1 января 2028 г. - не менее чем на 50 процентов по отношению к базовому уровню.

Также, нормируемое сопротивление теплопередаче светопрозрачных ограждений (литер.3)

Rreq в жилых помещениях при площади остекления здания не более 18%, а в общественных не более 25%, должно приниматься по СНиП 23-02-2003 (СП50.13330.2012). Если площадь светопрозрачных ограждений превышает указанные значения, то Rreq окон (кроме витрин, витражей и навесных светопрозрачных конструкций) должно быть не менее 0,56 (м2 * °С)/Вт. Приведенное сопротивление теплопередаче витрин, витражей и навесных светопрозрачных конструкций не должно быть менее 0,65 (м2 * °С)/Вт.

При площади светопрозрачных ограждений более 50% площади наружных ограждений требуется технико-экономическое обоснование.

информации (документ вступает в силу после

проектирования гражданских зданий с учетом

энергосбережения. Московская область" пункт п.3.3.4 (признан утратившим силу распоряжением Минмособлстроя от 04.05.2008 № 14, но архитектора часто ссылаются на данный документ) нормированное сопротивление теплопередаче равно:

для общественных зданий:

окна и витражи R0тр = 0,51 (м2*°С)/Вт

зенитные фонари R0тр = 0,43 (м2*°С)/Вт

для жилых зданий:

окна, балконные двери и витражи R0тр = 0,54 (м2*°С)/Вт

Теплофизические характеристики материалов,

принимаемые в расчет были определены

в СП23-101-2004 "Проектирование тепловой защиты зданий" и данными производителя алюминиевых систем

Lambda (Лямбда) обозначение теплопроводимости материала. Чем меньше значение коэффициента Лямбда теплопроводности материала, тем лучше его изоляционные способности.

λ = 160 Вт/(м2 * °С) - алюминиевый сплав окрашенный (алюминиевый профиль)

λ = 62,0 Вт/(м2 * °С) - сталь оцинкованная

λ = 14,3 Вт/(м2 * °С) - нержавеющая сталь

λ = 0,2 Вт/(м2 * °С) - ПВХ рамка

λ = 0,25 Вт/(м2 * °С) - уплотнитель EPDM (резина)

λ = 0,35 Вт/(м2 * °С) - силикон (для структурного шва)

λ = 0,04 Вт/(м2 * °С) - вспененный изолятор фальца

λ = 0,3 Вт/(м2 * °С) - полиамидные термомосты окна

λ = 0,30 Вт/(м2 * °С) - уплотнитель (вилатерм)

λ = 0,03 Вт/(м2 * °С) - селикагель

λ = 0,2 Вт/(м2 * °С) - поликарбонат

λ = 1,69 Вт/(м2 * °С) - железобетон

λ = 0,43 Вт/(м2 * °С) - кладка из пеноблоков

λ = 0,40 Вт/(м2 * °С) - герметик вторичный

λ = 0,24 Вт/(м2 * °С) - герметик первичный (бутил)

λ = 0,40 Вт/(м2 * °С) - пенополистирол

λ = 0,13 Вт/(м2 * °С) - молекулярное сито, Silica Gel

λ = 1,24 Вт/(м2 * °С) - стяжка (цементно-песчаная)

λ = 0,29 Вт/(м2 * °С) - аквапанель

λ = 0,042 Вт/(м2 * °С) - минераловатный утеплитель, зона влажности Б

λ = 0,032 Вт/(м2 * °С) - пеноплэкс тип 35, плотность 30кг/м3, зона влажности

λ = 1,15 Вт/(м2 * °С) - стекло

λ = 1,5 Вт/(м2 * °С) - снег

λ = 52 Вт/(м2 * °С) - сталь

λ = 0,6 Вт/(м2 * °С) - шлакобетон

λ = 0,21 Вт/(м2 * °С) - штукатурка сухая

λ = 0,9 Вт/(м2 * °С) - штукатурка цементная

λ = 0,47 Вт/(м2 * °С) - портландцемент

λ = 0,33 Вт/(м2 * °С) - песок 0% влажности

λ = 0,97 Вт/(м2 * °С) - песок 10% влажности

λ = 1,33 Вт/(м2 * °С) - песок 20% влажности

λ = 0,2 Вт/(м2 * °С) - ПВХ

λ = 0,037 Вт/(м2 * °С) - пенопласт ПС-1

λ = 0,04 Вт/(м2 * °С) - пенопласт ПС-4

λ = 0,05 Вт/(м2 * °С) - пенопласт ПХВ-1

λ = 380 Вт/(м2 * °С) - медь

λ = 0,15 Вт/(м2 * °С) - липа, береза, дуб, клен (15% влажность)

λ = 110 Вт/(м2 * °С) - латунь

λ = 0,58 Вт/(м2 * °С) - кирпич шлаковый

λ = 0,81 Вт/(м2 * °С) - кирпич силикатный

λ = 0,44 Вт/(м2 * °С) - кирпич пустотелый

λ = 0,15 Вт/(м2 * °С) - кирпич кремнеземный

λ = 0,2 Вт/(м2 * °С) - ДСП

λ = 160 Вт/(м2 * °С) - дюралюминий

λ = 0,3 Вт/(м2 * °С) - гудрон

λ = 0,35 Вт/(м2 * °С) - гипс строительный

λ = 0,14 Вт/(м2 * °С) - бумага

λ = 0,72 Вт/(м2 * °С) - асфальт

λ = 0,0012 Вт/(м2 * °С) - сверхтонкая теплоизоляция Корунд

λ = 0,35 Вт/(м2 * °С) - асбест (шифер)

λ = 1,75 Вт/(м2 * °С) - грунт 10% воды

λ = 1,16 Вт/(м2 * °С) - грунт песчаный

λ = 0,15 Вт/(м2 * °С) - древесина - фанера

λ = 0,2 Вт/(м2 * °С) - древесина твердых пород

λ = 0,3 Вт/(м2 * °С) - гудрон

λ = 1,4 Вт/(м2 * °С) - камень

λ = 2,21 Вт/(м2 * °С) - лед 0 град С

λ = 2,44 Вт/(м2 * °С) - лед -20 град С

Расчетная температура внутреннего воздуха в помещении tв=+20°С , коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности светопрозрачной конструкции

Расчетная температура наружного воздуха tн=-25°С , коэффициент теплоотдачи наружной поверхности светопрозрачной конструкции

Температура "точки росы" 10,69°С определяем по приложению Р (литер.1 - СП23-101-2004 "Проектирование тепловой защиты зданий"), при tв=+20°С и относительной влажности 55% . Для Жилых, общеобразовательных и др. общественных зданий.

Для поликлиник и лечебных учреждений, домов-интернатов tв=+21°С; 55%; 11,6°С

Для детских дошкольных учреждений tв=+22°С; 55%; 12,6°С

Для плавательных бассейнов tв=+27°С; 67%; 20°С

Пример 1 нахождения изотерм

Рисунок 1 - изотермы при разной глубине профиля

Расчетная температура наружного воздуха tн=-28 град С

Расчетная температура внутреннего воздуха tв=+20 град С

Относительная влажность 55%

Коэффициент теплоотдачи наружной поверхности конструкций составляет

альфа(н) = 23,0 Вт/м^2*С

Коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности стен составляет

альфа(вс) = 8,7 Вт/м^2*С

Для Москвы ГСОП (градусо-сутки отопительного периода) = 4551 С*сут/год

Требуемое сопротивление теплопередаче, определяется по ГОСТ 50.13330.2012 "Тепловая защита зданий.

Актуализированная редакция СНиП 23-02-2003" и составляет 0,54 м^2*С/Вт - для витражей

Требуемое сопротивление теплопередаче, определяется по и составляет

0,49 м^2*С/Вт - для окон (ГОСТ 50.13330.2012 "Тепловая защита зданий.

Актуализированная редакция СНиП 23-02-2003")

Температура на внутр поверхности стеклопакета должна быть выше +3 град

С (согласно п.5.7 ГОСТ 50.13330.2012 "Тепловая защита зданий.

Актуализированная редакция СНиП 23-02-2003")

Температура точки росы составляет 10,69 град С

Рассчитанное приведенное сопротивление теплопередаче должная быть выше

1) Толщина воздушного зазора должна быть ориентировочно 20 мм.

2) Толщина дистанционной рамки СП лучше брать 16мм. (14мм.), но не

3) Толщину утеплителя в ячейки витража СПК лучше заложить 140мм и

Пример 2 - нахождение изотерм алюминиевого окна на выносе (нижний узел)

Температура «точки росы» 6,0 град, определяется по Приложению «Р» СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий» при tв = +20 град и относительной влажности 40% согласно ГОСТ 30494 «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях»;

Расчетная температура наружного воздуха в холодный период года, град, принимается равной средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92, согласно СНиП 23-01, tн=-25 град;

Расчетная температуры внутреннего воздуха в помещении tв = +20 град, принята согласно ГОСТ 30494 «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях»;

Коэффициент теплоотдачи внутренней и внешней поверхности конструкции приняты согласно

СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий» по таб.4 и таб.6.:

- коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности αв= 8,0 Вт/м2 C;

- коэффициент теплоотдачи наружной поверхности αн= 23,0 Вт/м2 C;

Минимальная температура внутренней поверхности остекления вертикальных светопрозрачных конструкций, согласно СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий. Актуализированная редакция СНиП 23-02-2003» п.5.7, должна быть не ниже 3 градусов.

Минимальная температура внутренней поверхности непрозрачных элементов вертикальных светопрозрачных конструкций не должна быть ниже точки росы внутреннего воздуха помещения.

Стеклопакет:

6 SunGuard Neutral 60/40, поз.2 - 12 Ar – 4 M1 - 6- 14 Ar – 6И

Статья дана для сведения

Отметка чистого пола

Отметку чистого пола желательно выводить в уровень низа светопрозрачного ригеля, либо не более чем на 5мм. выше. Это позволит избежать образование щелей между алюминиевой конструкцией и чистым полом, из-за подвижности витража, а также растрескивания кромки пола.

Остекление зимнего сада

1) Для размера ячейки 1500х1200 мм., высота до 10 метров, тип местности В

Вертикальная часть 4-10-4-10-И4

2) Для размера ячейки 1200х1200 мм., высота до 10 метров, тип местности В

Наклонная часть (крыша) 6зак.-20-И3.1.3

Профильная система AGS500

6М1 - 14мм воздух 100% - 4М1 - 11мм. воздух 100% - 4мм. LowE (optiiherm S3) с алюминиевой рамкой.

Как правильно установить окно в трехслойной стене

При установке окон в однослойной стене, сложенной из современных строительных материалов, отвечающих условиям теплозащиты (блоки из ячеистого бетона, крупноформатные пустотелые блоки из поризованной керамики), оптимальной плоскостью выступает середина откоса, а в трехслойной - зона расположения теплоизоляции. Связано это с термическими потоками и влиянием отрицательных температур на ограждающие конструкции.

Правильное размещение оконного блока по глубине проема препятствует выпадению конденсата и промерзанию всей конструкции в холодное время года. Место размещения определяется расчетным путем с учетом стеновых материалов и конструкции стены.

Проводится расчет изотерм (линий, соединяющих точки с одинаковой температурой). Изотерма - это воображаемая линия, которая соединяет точки с одинаковой температурой. Она помогает отображать различные температурные характеристики и грамотно рассчитать положение окна в проеме перед установкой. Если все расчеты проведены правильно, а изотерма проходит через всю внутреннюю часть конструкции, значит выпадение конденсата (при соблюдении норм микроклимата в помещении) и промерзание всей конструкции в холодное время года не грозят.

В зимнее время года стена на сплошном протяженном участке является однородной с точки зрения теплофизики. Изотермы располагаются параллельно поверхности стены (рис. 1 а), а поток тепла проходит из помещения наружу перпендикулярно изотермам. Однако на отдельных участках стены - наружных углах, вокруг проемов окон и дверей - температура распределяется неравномерно (рис. 1 6).

При приближении к окну параллельные изотермы выгибаются в направлении стыков рамы и проема, тем самым показывая снижение температуры стены в этой области и рискуя достигнуть критической точки росы, при которой возникает конденсат на поверхности откосов и переплетов (рис. 1 в). Для строительных конструкций в качестве оценки узла соединения приемлемой является изотерма 10 °С, так как температура воздуха помещения +20 °С и влажность 50 % способствуют конденсации пара в контакте поверхностью, температура которой менее 9,3 °С. Однако в зданиях температура и влажность не держатся на определенном уровне, постоянно колеблясь в сторону понижения или повышения (воздуха от 18 до 22 °С, влажности от 40 до 60 %). Поэтому
при проведении теплотехнических расчетов берут за основу температуру
в 10 °С. Выступания конденсата возможно избежать в случае, если изотерма 10 °С будет проходить внутри ограждающей конструкции, поэтому оконный блок смещают в проеме в сторону положительной температуры и дополнительно утепляют стыки.

Читайте также: