Вестник Пермского научного центра N1 (январь-март) 2011

странства, засыпается влагопоглотитель, который поглощает влагу из воздуха ме­ жду стеклами и исключает образование конденсата. По внешнему контуру стек­ лопакет герметизируется полисульфидными, полиуретановыми или силиконо­ выми герметиками. Герметики, исполь­ зуемые при производстве стеклопакетов, должны быть двухкомпонентными и полимеризующимися. Это требование важ­ но, поскольку дешевый однокомпонент­ ный герметик горячего плавления, ис­ пользуемый некоторыми производителя­ ми, не выдерживает требований к долго­ вечности стеклопакетов. Внутрь стекло­ пакета может закачиваться инертный газ, например аргон, повышающий теплоза­ щитные и звукоизолирующие свойства.

Важным элементом окна являются уп­ лотняющие резиновые прокладки, защи­ щающие пространство между рамой и створкой. Прокладки делают окна прак­ тически герметичными, обеспечивая теп­ ловую и шумовую защиту.

Наконец, третьей составляющей кон­ струкции окна является фурнитура, даю­ щая возможность работать окну в четы­ рех режимах: «закрыто», «открыто - створка распахнута», «открыто - створка откинута» и «микропроветривание», при котором створка образует щель по пери­ метру 1-3 мм.

Чего мы ожидаем, приобретая окна из ПВХ? Попросту говоря, «чтобы не дуло, было тепло и тихо».

Наше первое пожелание обеспечива­ ют уплотняющие прокладки, они должны быть выполнены по всему контуру створ­ ки и рамы не менее чем в двух, а то и в трех плоскостях. Однако у герметичного окна возникают новые проблемы. Зимой стеклопакеты зачастую начинают образо­ вывать конденсат, и простой рекоменда­ цией в этом случае является микропро­ ветривание. При этом теряются звукоизо­ ляция и теплосбережение. Эти проблемы нашли свое решение с изобретением так называемых приточных шумозащитных устройств (ПШУ).

ПШУ из пластика крепятся в верхней части окна на сквозной прямоугольной щели в переплете без уменьшения свето­

вого проема. Установка такого устройст­ ва возможна не только при изготовлении окна, но и уже после монтажа окна на объекте. Количество проходящего извне воздуха регулируется заслонкой, автома­ тически управляемой с помощью специ­ ального датчика-привода из полиамидной ткани по уровню влажности внутреннего воздуха. В полностью открытом положе­ нии такое ПШУ обеспечивает поступле­ ние 30 м3/ч воздуха при перепаде давле­ ний 10 Па и обеспечивает звукоизоляцию транспортного шума от 33 до 42 дБ в за­ висимости от комплектации.

«Тепло», или энергосбережение, дос­ тигается двумя способами. Первый за­ ключается в применении профилей из ПВХ толщиной 70 мм, имеющих в сече­ нии 5 камер, разделенных перегородками из того же ПВХ (в настоящее время чаще используются трехкамерные профили толщиной 58-60 мм).

Второй способ - установка энергосбе­ регающих стеклопакетов, снабженных стеклом с низкоэмиссионным покрытием. Низкоэмиссионное покрытие - это тон­ чайший слой ионов серебра, наносимых методом электромагнитного напыления в вакууме, за счет чего стекло приобретает особые свойства по сбережению тепла зи­ мой и защиты от чрезмерной жары летом. При этом его светопропускающие свойст­ ва меняются незначительно. Кроме того, дополнительное заполнение стеклопаке­ тов аргоном повышает сопротивление те­ плопередаче примерно на 10-15 %.

Следует сказать еще об одном. В лите­ ратурных источниках отсутствуют дан­ ные о сопротивлении теплопередаче окон со стеклопакетами с низкоэмиссионным стеклом при возможном повороте энерго­ сберегающего стекла из теплого помеще­ ния на «улицу». Такая ситуация легко прогнозируема, когда в цехе или на мон­ таже просто перепутали стороны стекло­ пакета. В лаборатории были проведены специальные исследования [1]. Результа­ ты измерения сопротивления теплопере­ дачи оконного блока с однокамерным стек­ лопакетом СПО 4М|-16-И4 при «правиль­ ной» установке стеклопакета (низкоэмис­ сионное стекло в теплом отделении) пока-

зали величину приведенного сопротивле­ ния теплопередаче R0np=0,65 Вт/м2 °С, то­ гда как при развороте стеклопакетов на 180° эта характеристика снижается до Я0пр = 0,55 Вт/м2°С. Таким образом, полу­ ченные результаты свидетельствуют, что правильная установка стеклопакетов с низкоэмиссионным стеклом в оконных блоках определяют эффективность их применения в строительстве и должна строго соблюдаться при изготовлении оконных блоков.

Следует отмстить, что нормируемое сопротивление теплопередаче оконных блоков Rreq для нашего региона составля­ ет 0,6 Вт/м2 °С. В значительно более теп­ лой Германии эта величина составляет 1,12, что свидетельствует об эффективно­ сти работающих там программ энергосбе­ режения. Год назад и у нас был принят Федеральный Закон от 23.11.2009 г. № 261-ФЗ «Об энергосбережении и о по­ вышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные за­ конодательные акты РФ», в котором го­ ворится об обязательном обеспечении энергетической эффективности зданий, строений, сооружений.

Что касается звукоизоляции, то она в основном зависит от толщины установлен­ ных стекол, величины воздушной прослой­ ки между ними и герметичности притвора.

В табл. 1 приведены значения уровня шума от различных источников.

Комфортным уровнем шума считается 40 дБ днем и 30 дБ ночью. Это санитар­ ная норма, приблизительно соответст­ вующая по уровню громкости шепоту че­ ловека. Современные пластиковые окна позволяют снизить шум до 35 дБ и даже больше. Повышение звукоизоляции дос­ тигается применением, например, двухка­ мерных стеклопакетов с разной толщи­ ной камер, что позволяет исключить ре­ зонансные явления, и заполнением камер инертным газом. При замене в пакете мо­ нолитного стекла на многослойное (на­ пример, триплекс) с таким же весом и толщиной звукоизоляция увеличивается на 3 дБ.

Итак, мы выбрали окно из четырехили пятикамерного профиля толщиной 70 мм, проверили наличие двух или трех контуров резиновых уплотняющих про­ кладок и установили в нем двухкамерные энергосберегающие стеклопакеты, защи­ щенные от попадания влаги и проникно­ вения воздуха двухкомпонентным полимеризующимся герметиком. Теперь важ­ нейшим этапом становится правильная установка окна в проеме.

Окно рекомендуется размещать на расстоянии не более 2/3 толщины проема от внутренней поверхности стены, а в слоистых стенах с эффективным утепли­ телем - в зоне утеплительного слоя. Это позволит исключить попадание стеклопа­ кетов в зону точки росы.

Следует обратить внимание на испол­ нение монтажного шва в зазоре между проемом и коробкой окна. Он должен со­ стоять из трех слоев. Наружный слой яв­ ляется гидроизолирующим и устанавли­ вается по всему контуру стенового про­ ема из саморасширяющейся изоляцион­ ной ленты. Центральный тепло- и звуко­ изоляционный слой выполняется из пен­ ного утеплителя (монтажной пены). Внутренний слой является пароизоляци­ онным и изготавливается из пароизоляци­ онных ленточных материалов.

Проведенные в испытательной лабо­ ратории ИМСС исследования могут спо­ собствовать уточнению стандартов на ме­ тоды испытаний окон. Так, в норматив­ ных документах не учитываются допол­

Парам етр

Температура в теплой зонекамеры (средняя)

Температура в холодной зонекамеры (средняя)

Температура стекла в теплой зоне камеры

Температура стекла в холодной зоне камеры

Коэффициенттеплообмена (средний), Вт/м2°С

Приведенноесопротивлениетеплопередаче оконного блока (расчетное), м2°С/ Вт

соответствует скорости ветра, примерно равной 5 м/с. Однако для некоторых кли­ матических районов скорость ветра суще­ ственно превышает указанную величину. Кроме того, скорость ветра зависит от та­ ких параметров, как высота и тип местно­ сти. При проектировании высотных зда­ ний неучет увеличения скорости ветра от высоты может привести к занижению ве­ личины теплопотерь через оконные про­ емы.

Для уточнения этих факторов было выполнено экспериментальное исследо­ вание влияния интенсивности теплообме­ на на теплопотери оконного блока [2]. Эксперимент проводился в климатиче­ ской камере в соответствии с ГОСТ 26602.1-99 «Блоки оконные и дверные. Методы определения сопротивления теп­ лопередаче». В качестве образца был вы­ бран оконный блок из ПВХ (пятикамер­ ный профиль, ширина профиля 71 мм, формула стеклопакета 4Mi-12-4Mi-12- 4М|). В качестве источника ветра был взят вентилятор канальный марки СК-

Как видно из таблицы, скорость ветра, а следовательно, и интенсивность тепло­ обмена, играет заметную роль в формиро­ вании температуры внутреннего стекла оконного блока.

Теплопотери через ограждающую конструкцию можно рассчитать по фор­ муле:

°С ; Р - коэффициент добавочных тепло­ потерь для вертикальных окон, принима­ ется равным 1; п - коэффициент положе­ ния ограждающей конструкции, принима­ ется для окон равным 1; К - коэффициент

Вт/м2-°С. Окончательно формула для рас­ чета теплопотерь через оконный блок вы­ глядит следующим образом:

которые при данной скорости ветра до­ полнительно теряются через оконный блок. Так, например, для ста оконных блоков стандартного размера учет теплопотерь в рассмотренном случае составил бы экономию 14 м3 природного газа в ме­ сяц.

Взаключение несколько слов о воз­ можностях испытательной лаборатории ИМСС.

Всоответствии с областью аккредита­ ции лаборатории сертификационные ис­ пытания проводятся для следующих ма­ териалов и конструкций:

-деревянные конструкции;

-оконные блоки и стеклопакеты;

-стеновые материалы (кирпичи, камни керамические, силикатные);

-кровельные, гидроизоляционные и герметизирующие материалы;

-мастики;

-прокладки уплотняющие полимер­

ные;

-теплоизоляционные материалы;

-отделочные и облицовочные мате­

риалы;

-трубы полимерные;

-мобильные здания и помещения. Интерес производителей к сотрудни­

честву с Институтом не ограничивается лишь сертификационными испытаниями. Все чаще при принятии решения о приоб­ ретении импортных материалов и ком­ плектующих производители обращаются

Библиографический список

в испытательную лабораторию, чтобы проверить заявленные характеристики.

Работы, проводимые в лаборатории, позволяют совершенствовать технологии получения новых материалов и конструк­ ций. Это касается, например, стеклопла­ стиковой арматуры, которую можно при­ менять при производстве бетонных пане­ лей вместо более тяжелой и подвержен­ ной коррозии железной. Проводимые в лаборатории испытания позволяют опре­ делить способы оптимизации структурно­ го состава полимерной арматуры, направ­ ленные на повышение ее прочности.

Появляются новые теплоизоляцион­ ные материалы, которые можно наносить на поверхность с помощью кисти. Коэф­ фициенты теплопроводности таких мате­ риалов не исследованы и являются пред­ метом дискуссий. Исследования показы­ вают, что теплофизические показатели этой продукции, заявляемые поставщика­ ми, не всегда соответствуют действитель­ ности и требуют тщательного изучения.

Наши предприниматели активно раз­ рабатывают новые, необходимые городу изделия, например, детские площадки, которые нужны в каждом дворе, поли­ мерные смотровые люки, антивандальные и удобные в эксплуатации.

Таким образом, испытательная лабо­ ратория имеет возможность оценить экс­ плуатационные свойства широкого спек­ тра строительной продукции и опреде­ лить область ее применения.