В наше время понятия энергоэффективности и энергосбережения в строительстве весьма популярны. Задача по обеспечению экономии тепловой энергии является на сегодняшний день актуальной. В тепловом балансе жилых зданий большая доля тепловых потерь приходится на светопрозрачные конструкции [1].
С целью сокращения потерь тепловой энергии применяются стекла с низкоэмиссионным покрытием, позволяющие уменьшить радиационную составляющую тепловых потерь в стеклопакетах, но обладающие пониженным коэффициентом светопропускания. Вследствие использования данного вида остекления, заменяющего обычное стекло, целесообразно, в ряде случаев, увеличивать площадь светового проема для обеспечения норм по естественному освещению.
Была поставлена задача: определить соотношение между приведенным сопротивлением теплопередаче стены, коэффициентом светопропускания и сопротивлением теплопередаче оконного блока, при которых тепловые потери через ограждающие конструкции останутся прежними и не изменится естественная освещенность в помещениях здания. При проработке данной задачи был сформулирован критерий равноэффективности оконного блока [2], выраженный формулой (1):
, (1)
В данном докладе проводится оценка по светотехническим и теплотехническим параметрам эффективности профильных систем в оконных конструкциях. Рассматривается оконный блок (рис. 1) со стеклопакетом с низкоэмиссионным покрытием.
Рис. 1. Оконный блок
Для оценки используются оконные профильные системы компаний SCHUECO, REHAU и VEKA с различной монтажной глубиной рам и стеклопакеты стекольной компании AGC (таблица 1). Переплеты разделены на 3 группы: стандарт (I), средняя теплоизоляция (II), высокая теплоизоляция (III).
Таблица 1
Стеклопакеты компании AGC
|
№ группы |
Композиция стеклопакета |
Коэффициент светопропускания τ1,% |
Коэффициент теплопередачи вцентре стеклопакета U0, Вт/м2×°C |
|
I |
6 mm Planibel Clear — 16 mm Argon 90 % — 6 mm iplus Solid pos.3 |
67 |
1,4 |
|
II |
4 mm Planibel Clear — 12 mm Argon 90 % — 4 mm Planibel Clear — 12 mm Argon 90 % — 4 mm iplus Advanced 1.0 on Clearlite pos.5 |
69 |
1,0 |
|
III |
4 mm iplus Top 1.1 pos.2–14 mm Argon 90 % — 4 mm Planibel Clearvision — 14 mm Argon 90 % — 4 mm iplus Top 1.1 pos.5 |
73 |
0,6 |
Согласно СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий» (Приложение К, формула Е.1), приведенное сопротивление теплопередаче оконного блока определяется по формуле (2):
(2)
Для каждого участка переплета вычисляется значение относительной протяженности данной линейной неоднородности lj по формуле (3):
, (3)
Значение Ψj определяется по формуле (4):
, (4)
где Aj — площадь участка оконного профиля в блоке, м2 [4].
Из (1) с учетом (3), (4) следует выражение критерия равноэффективности оконного блока (5):
, (5)
Данную формулу можно преобразовать, используя выражение (2):
, (6)
Оценка эффективности профильных систем по светотехническим и теплотехническим параметрам рассчитывалась по формуле (5), где: τ0 — коэффициент светопропускания оконного блока, рассчитываемый согласно ГОСТ 26602.4–2012 [3]; U0 — коэффициент теплопередачи в центре стеклопакета; Rст — приведенное сопротивление теплопередаче стеновых ограждающих конструкций (Rст=2,5 м2×°C/Вт); ∑ ljΨj — плотность потока теплоты через переплеты оконного блока, Вт/ м2×°C, и сведена в таблицу 2.
Таблица 2
Значение критерия равноэффективности оконного блока спереплетом от трех разных производителей (при Rст=2,5 м2×°C/Вт, Aок=4,70 м2)
|
№группы |
Система профилей |
τ0, отн. ед |
Uj, Вт/ м2×°C |
P, отн. ед. |
∑Ai, м2 |
|
I |
Schueco Corona AS 60 |
0,449 |
1,613 |
0,169 |
3,36 |
|
Rehau Blitz |
0,456 |
1,563 |
0,175 |
3,41 |
|
|
Veka Euroline |
0,456 |
1,563 |
0,174 |
3,41 |
|
|
II |
Schueco Corona CT 70 |
0,462 |
1,351 |
0,264 |
3,35 |
|
Rehau Delight-Design |
0,480 |
1,250 |
0,289 |
3,48 |
|
|
Veka Softline |
0,489 |
1,282 |
0,292 |
3,54 |
|
|
III |
Schueco Corona Si 82 |
0,505 |
1,1 |
0,603 |
3,46 |
|
Rehau Intelio |
0,492 |
1,053 |
0,601 |
3,38 |
|
|
Veka Softline 82 |
0,478 |
0,943 |
0,629 |
3,28 |
При анализе P видно, что наиболее эффективной профильной системой в I группе является Rehau Blitz, во II группе — Veka Softline, в III группе — Veka Softline 82. Различие критерия равноэффективности в трех группах профилей составляет от 2,8 до 9,8 %, что является существенным доводом к основательному подходу при выборе профильной системы на стадии проектирования.
Критерий равноэффективности оконных блоков необходимо дорабатывать, так как при расчете удельных потерей теплоты Ψj не учитывается сочетание рама-створка, которые могут иметь разные значения коэффициента теплопередачи Uj.
Литература:
- СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий». — М.: Минрегион России, 2012
- Коркина Е. В. Комплексное сравнение оконных блоков по светотехническим и теплотехническим параметрам // Научно-технический и производственный журнал «Жилищное строительство» 2015. № 6. С. 60–62.
- ГОСТ 26602.4–2012. Блоки оконные и дверные. Метод определения общего коэффициента пропускания света. М.: Стандартинформ, 2014.
- Коркина Е. В. Совершенствование методов определения светопропускания оконных блоков для обеспечения естественного освещения помещений зданий: диссертация на соискание ученой степени к. т.н. Москва, 2015. 102–103 с.
