Теплоізоляція R=1,3 для серійного вікна можлива?

Новий ДБН В.2.6-31 «Теплова ізоляція будівель» проходить стадію затвердження. Тенденція поступового збільшення мінімального значення опору теплопередачі R, м²·К/Вт спостерігається в усьому світі. Для вікон, дверей і фасадів з великою площею скління встановити мінімальне значення R = 1,3 для першої кліматичної зони. Зараз мінімальна норма R >= 0,75.

Збільшення мінімальних ізоляційних вимог до вікон на 73% (з 0,75 до 1,3 м²·К/Вт) у разі великих площ скління виглядає різким переходом. Таке вікно стає теплішим за стіни будинків за нормами з 60-х по 80-ті роки. І для порівняння, вікно втрачає менше на 30%, ніж зовнішня стіна панельного будинку 90-го року.

Чи виправдані такі зміни? Давайте подивимося, а чи можливо досягти R = 1,3 за допомогою застосовуваних на ринку матеріалів і технологій? Чи потрібне використання нових більш дорогих технологій? Наприклад, більш широких профільних систем, армування з терморозривом, трикамерних або вакуумних склопакетів…

Виключаємо з розгляду вікна з маленькими склопакетами, так як результат відомий через «крайовий ефект». Чим менше площа окремих склопакетів, тим нижче R вікна. Величезні вітрини теж не будемо розглядати. Крайовий ефект впливає менше і високі показники R забезпечити відносно легше.

Розглянемо одностулкове вікно з відкриванням, шириною 1,3 м і висотою 1,5 м.

• Share

Вікно типового розміру Фото: OKNA.ua

Перевіряємо на R >= 1,3 вікно з трикамерним склопакетом із криптоном

Почнемо з екзотики. І екзотик буде відразу три: трикамерний склопакет, криптон і сталеве армування з терморозривом. Решта комплектуючих вікна доступні.

Комплектація вікна 1,3х1,5:

1. Склопакет трикамерний із трьома low-e склами (i-скло) із криптоном, шириною 52 мм: 4i-T12Kr-4i-T12Kr-4-T12Kr-4i
2. Тепла дистанційна рамка Super Spacer TriSeal/T-Spacer Premium Plus
3. VEKA SOFTLINE 82 passiv — широко застосовуваний ПВХ профіль 82 мм, але зі сталевим армуванням з терморозривом

R вікна = 1,64, що значно перевищує 1,3. Значить, все дуже добре з термоізоляцією. Детальні розрахунки наведені в кінці статті.

Перевіряємо вікно з аргоном, рамами і стулками з підвищеною термоізоляцією

Спростимо склопакет і перейдемо до більш знайомих двокамерних склопакетів з аргоном.

Комплектація вікна 1,3х1,5:

1. Склопакет двокамерний із двома low-e склами (i-скло) з аргоном, шириною 52 мм: 4i-T20Ar-4-T20Ar-4i
2. Тепла дистанційна рамка Super Spacer TriSeal/T-Spacer Premium Plus
3. VEKA SOFTLINE 82 passiv — широко застосовуваний ПВХ профіль 82 мм, але зі сталевим армуванням з терморозривом

R вікна = 1,35 і теж перевищує 1,3. І зі звичним, правда широким, склопакетом. Однак, у нас залишається не зовсім доступне сталеве армування з терморозривом.

Перевіряємо вікно з поширеними комплектуючими

Спростимо армування в ПВХ профілі і використаємо звичайне залізне.

Комплектація вікна 1,3х1,5:

1. Склопакет двокамерний із двома low-e склами (i-скло) з аргоном, шириною 52 мм: 4i-T20Ar-4-T20Ar-4i
2. Тепла дистанційна рамка Super Spacer TriSeal/T-Spacer Premium Plus
3. VEKA SOFTLINE 82 — широко застосовуваний ПВХ профіль 82 мм зі сталевим армуванням

R вікна = 1,27 і вже трохи не вистачає до рівня 1,3.

Ми використовували всі доступні на ринку комплектуючі та технології, але трохи не дотягли до заданої планки. Не будемо впадати у відчай. Згадаймо, що норму 1,3 пропонують застосовувати до найбільших площ скління. Тобто коли вся або майже вся стіна складається з скління.

Перевіряємо відповідність R >= 1,3 для глухого вікна

Спрощувати здавалося б нікуди, але ні. Видалимо стулку і подивимося параметри вікна, що не відкривається.

Комплектація та ж, але для глухого вікна:

1. Склопакет двокамерний із двома low-e склами (i-скло) з аргоном, шириною 52 мм: 4i-T20Ar-4-T20Ar-4i
2. Тепла дистанційна рамка Super Spacer TriSeal/T-Spacer Premium Plus
3. VEKA SOFTLINE 82 — широко застосовуваний ПВХ профіль 82 мм зі сталевим армуванням

R вікна = 1,37 і знову все чудово. R вікна більше 1,3.

Середнє R для групи вікон

А тепер розглянемо систему з двох вікон, що стоять поруч. Адже зі збільшенням частки скління фасадів широко стали застосовуватися глухі вікна з великою (2,5 м² і більше) площею склопакетів і на практиці вікна, що не відкриваються, не рідкість, особливо для скління односімейних будинків.

• Share

Фото: OKNA.ua

Середнє R скління двома однаковими за площею вікнами буде:
(R глухого вікна + R вікна, що відкривається)/2 = (1,27 + 1,37)/2 = 1,32.

R двох вікон, що стоять поруч = 1,32, що задовольняє пропоновані норми.

Ще раз акцентуємо. У прикладі розглянута поширена серія профільних систем 82 мм, двокамерний склопакет з теплою рамкою зі звичайним енергоефективним склом. Так, склопакет товщий, ніж зазвичай. Так, тепла рамка не найдешевша. Але це приблизно той набір, з якого має складатися вікно.

Відмінність від вікон, які відповідають вимога 0,75, тільки в товщині склопакета — не 40 або 44 мм, а 52 мм або 54 мм з теплою рамкою.

Чи не занадто дорогий перехід для скорочення витрат на опалення і скорочення викидів CO₂. Чи не так?

• Share

Фото: Veka

Висновки

1. Вікна з поширених на ринку комплектуючих можна зробити такими, щоб задовольняли вимогу R >= 1,3. Це добре, тому що не призводить до подорожчання вікон і дверей.
2. Для досягнення R >= 1,3 необхідно оптимізувати вікна на етапі проектування будинку. Архітектори, при відносно великих площах скління, повинні враховувати технічні обмеження систем і тепловтрати скління і оптимізувати під них розбивку.
3. Виробники вікон (принаймні їх частина) готові виробляти вікна з R >= 1,3, за умови їхнього оптимального проектування. Немає гострої необхідності в кардинальній зміні технологій.
4. Підвищення вимог може позитивно позначитися на подальшому впровадженні нових технологій не тільки у виготовленні вікон, але і в монтажі. Наприклад, монтажний шов повинен відповідати вимогам що ставляться до вікна по тепловому опору.

Розрахунки для розглянутих прикладів

Перевірка 1.

U_w = (A_p * U_p + A_g * U_g + Ψ * P) / (A_p + A_g) = (0,563616 * 0,95 + 1,236384 * 0,33222591362126 + 0,033 * 4,488) / (0,563616 + 1,236384) = 0,60794333554817 Вт/(м²·К)
R = 1 / U_w = 1 / 0,60794333554817 = 1,6448901427603 = 1,64 м²·К/Вт

Перевірка 2.

U_w = (A_p * U_p + A_g * U_g + Ψ * P) / (A_p + A_g) = (0,563616 * 0,95 + 1,236384 * 0,52083333333333 + 0,034 * 4,488) / (0,563616 + 1,236384) = 0,73998733333333 Вт/(м²·К)
R = 1 / U_w = 1 / 0,73998733333333 = 1,3513744829866 = 1,35 м²·К/Вт

Перевірка 3.

U_w = (A_p * U_p + A_g * U_g + Ψ * P) / (A_p + A_g) = (0,690404 * 1 + 1,109596 * 0,52083333333333 + 0,034 * 4,256) / (0,690404 + 1,109596) = 0,7850125462963 Вт/(м²·К)
R = 1 / U_w = 1 / 0,7850125462963 = 1,2738649907164 = 1,27 м²·К/Вт

Перевірка 4.

U_w = (A_p * U_p + A_g * U_g + Ψ * P) / (A_p + A_g) = (0,448916 * 1 + 1,351084 * 0,52083333333333 + 0,034 * 4,688) / (0,448916 + 1,351084) = 0,7288875462963 Вт/(м²·К)
R = 1 / U_w = 1 / 0,7288875462963 = 1,371953746612 = 1,37 м²·К/Вт