Теплопроводность стеклопакета таблица: Теплопроводность стеклопакетов: сравнительная таблица

Содержание

Таблица теплопроводности стеклопакетов — Окнопарк

№ п/пКоличество
камер
Тип стеклопакетаГазовый состав %Коэффициент
сопротивления
теплопередачи, (R-фактор)

м2 К/Вт
ВоздухКриптонАргон
114М1-16-4М1100  0,32
211-Kr16-4М1 100 0,38
311-16-4К100  0,53
411-Kr16-4K 100 0,67
514К-Kr16-4К 100 0,7
611-16-4И100  0,59
711-Kr16-4И 100 0,78
811-(Kr75/Ar25)16-4И 75250,73
91116-4И 50500,7
1011-(Kr25/Ar75)16-4И 25750,67
1121-8-4М1-8-4М1100  0,45
1221-Kr8-4M1-Kr8-4M1 100 0,51
1321-10-4М1-10-4М1100  0,47
1421-10-4М1-10-4К100  0,59
1521-Kr10-4М1-Kr10-4К 100 0,91
1621-(Kr75/Ar25)10-4М1-(Kr75/Ar25)10-4К 75250,88
1721-(Kr50/Ar50)10-4М1-(Kr50/Ar50)10-4К 50500,82
1821-(Kr25/Ar75)10-4М1-(Kr25/Ar75)10-4К 25750,81
1921-10-4К -10-4К100  0,73
2021-Kr10-4К-Kr10-4К 100 1,48
2121-Kr10-4К -Kr10-4К 100 1,54
2221-10-4М1-10-4И100  0,64
2321-Kr10-4М1-Kr10-4И 100 1,00
2421-(Kr75/Ar25)10-4М1-(Kr75/Ar25)10-4И 75250,94
2521-(Kr50/Ar50)10-4М1-(Kr50/Ar50)10-4И 50500,90
2621-(Kr25/Ar75)10-4М1-(Kr25/Ar75)10-4И 25750,81
2721-10-4И-10-4И100  0,93
2821-Kr10-4И -Kr10-4И 100 1,58
2921-(Kr75/Ar25)10-4И -(Kr75/Ar25)10-4И 75251,48
3021-(Kr50/Ar50)10-4И -(Kr50/Ar50)10-4И 50501,36
3121-(Kr25/Ar75)10-4И -(Kr25/Ar75)10-4И 25751,30

Тройной стеклопакет, что это такое – приведенное сопротивление теплопередаче оконного блока

Содержание

  • «Двойной стеклопакет» — как понимать это название?
  • Преимущества и недостатки тройного стеклопакета
    • Тройной стеклопакет: что это такое
    • Преимущества тройного остекления
    • Основные минусы тройных стеклопакетов
    • Двойной стеклопакет или тройной
    • Оставьте отзыв или поделитесь своим опытом.
  • Пластиковые окна с 2 (двойным) или 3 (тройным) стеклопакетом?
  • Чем отличаются двухкамерный и трехкамерный стеклопакет?
    • Теплозащита и шумопоглощение
    • Безопасность
  • В какой ситуации больше подойдет тот или иной стеклопакет?
  • Однокамерный или двухкамерный стеклопакет?
  • Однокамерный стеклопакет
  • Двухкамерный стеклопакет
  • Выбираем однокамерный или двухкамерный стеклопакет в зависимости от типа помещения
  • Теплопроводность стеклопакетов: сравнительная таблица

    • Сравнительная таблица эффективности стеклопакетов
    • Популярные записи

«Двойной стеклопакет» — как понимать это название?

Окна со стеклопакетами уже давно не удивляют нас. Они вошли в нашу жизнь, и мы практически все стали специалистами, которые разбираются во всех их нюансах. Но такое понятие, как двойной стеклопакет, несколько неточно, и не совсем отражает суть.

Характеризуя пакет для окна, в первую очередь оговаривают количество стекол. Два стекла – значит, однокамерный стеклопакет. Наличие трех стекол говорит о двухкамерном стеклопакете. Стекла разделены между собой рамками и создают воздушную прослойку. Для улучшения показателей вместо воздуха может быть закачан инертный газ. Чаще всего для этого используют аргон, дополнительно на стекла наносят напыление. Таким образом удается улучшить энергосберегающие свойства стеклопакетов.

В окна из пластика для жилого помещения часто ставят более теплый вариант, то есть из трех стекол. Иногда, если конструкция очень больших размеров, чтобы облегчить вес створки, ставят однокамерный стеклопакет. Для улучшения температурных показателей внутреннее стекло берут с энергосберегающим напылением. Это позволяет соединить два показателя на взаимовыгодном уровне: створка стала весить меньше, а показатели теплопроводности изменились совсем незначительно.

Двойной стеклопакет – так можно назвать однокамерный стеклопакет, у которого первое стекло состоит из триплекса. Например, два стекла, которые имеют толщину 3 мм каждый, склеенные между собой пленкой – это триплекс 6 мм. Затем через дистанционную рамку он соединен еще с одним стеклом. Получилась одна камера, но три стекла. Триплекс может быть 8 мм, в этом случае используют более толстые стекла, то есть 4 мм. Вот для такого варианта исполнения может подойти название «двойной стеклопакет». По крайней мере, здесь оно оправдано.

Сам триплекс, состоящий из двух стекол, тоже можно назвать двойным, вот только название «стеклопакет» здесь не очень подойдет. Ведь стекла здесь склеены и не имеют промежутков. Триплекс с различной тонировкой используют на автомобилях. Он защищает водителя от осколков, которые могли бы в него попасть, если бы лобовое стекло треснуло. Наличие пленки делает триплекс более надежным и выгодным для водителей.

Характеристика стеклопакетов предусматривает несколько показателей. Это не только теплопроводность, но также и прозрачность стекла, пропускание солнечных лучей, прочность и многие другие. Для средней полосы России наиболее подходящим будет двойной стеклопакет, в котором три стекла и две камеры с воздушным напылением. В некоторых случаях можно использовать энергосберегающий стеклопакет с аргоном.

Не важно, как вы называете стеклопакет, главное – чтобы он полностью выполнял все возложенные на него функции, то есть в вашей квартире было бы тепло. Вот основной критерий для выбора стеклопакета. Но на температуру в квартире влияет не только стеклопакет. Если вы ставите окна из пластика, то следует обратить внимание и на сам профиль. В квартиру необходимо устанавливать пластик с шириной коробки более 62 мм. Это могут быть профили разных фирм. Здесь важнее не название, а температурные показатели системы. Если у вас холодная зима, то здесь больше подойдет профиль шириной 74 мм и стеклопакет 44 мм. Иногда предпочтительнее сразу выбрать улучшенный вариант, чтобы потом не возникало дополнительных проблем.

Как выглядеть моложе: лучшие стрижки для тех, кому за 30, 40, 50, 60 Девушки в 20 лет не волнуются о форме и длине прически. Кажется, молодость создана для экспериментов над внешностью и дерзких локонов. Однако уже посл.

Наперекор всем стереотипам: девушка с редким генетическим расстройством покоряет мир моды Эту девушку зовут Мелани Гайдос, и она ворвалась в мир моды стремительно, эпатируя, воодушевляя и разрушая глупые стереотипы.

Что форма носа может сказать о вашей личности? Многие эксперты считают, что, посмотрев на нос, можно многое сказать о личности человека. Поэтому при первой встрече обратите внимание на нос незнаком.

15 симптомов рака, которые женщины чаще всего игнорируют Многие признаки рака похожи на симптомы других заболеваний или состояний, поэтому их часто игнорируют. Обращайте внимание на свое тело. Если вы замети.

Зачем нужен крошечный карман на джинсах? Все знают, что есть крошечный карман на джинсах, но мало кто задумывался, зачем он может быть нужен. Интересно, что первоначально он был местом для хр.

Чарли Гард умер за неделю до своего первого дня рождения Чарли Гард, неизлечимо больной младенец, о котором говорит весь мир, умер 28 июля, за неделю до своего первого дня рождения.

Преимущества и недостатки тройного стеклопакета

Выбор пластиковых окон является довольно затруднительной задачей, поскольку потенциальному потребителю предлагается как огромное количество продукции различных марок от разных производителей, так и широкий выбор разных видов окон. Одним из решающих моментов при выборе является количество стекол в стеклопакетах. Что выгоднее купить: двойные или тройные изделия? Для ответа на этот вопрос надо знать характеристики, особенности, плюсы и минусы каждого.

Тройной стеклопакет: что это такое

Изделие представляет собой двухкамерный стеклопакет. Окна ПВХ состоят из трех стекол, образующих две воздушные камеры. Такая особенность увеличивает тепло- и звукоизоляционные свойства конструкции. По сравнению с предназначенными для пластиковых окон стеклопакетами предыдущего поколения тройные конструкции обладают улучшенными характеристиками. В основном они используются в зданиях жилого типа, но достаточно востребованы и в помещениях промышленного и торгового назначения.

Несомненно, конструкция на основе трех стекол — самая мощная и передовая из предлагаемых рынком. Особое распространение она получила в регионах с холодным климатом и в мегаполисах, где средний уровень шума выше допустимых норм.

Преимущества тройного остекления

  • Окна с тройным остеклением отличаются надежностью конструкции. Благодаря их повышенным противовзломным свойствам проникнуть в дом или квартиру через оконные проемы просто невозможно.
  • Очень важным фактором является наличие между стеклами воздушной прослойки. Свободное пространство заполнено инертным газом (криптоном или другим), теплопроводность которого значительно ниже теплопроводности воздуха. Газ выполняет теплоизолирующую функцию. Благодаря воздушной прослойке даже в условиях сурового сибирского климата окна не будут запотевать.
  • На два стекла тройного стеклопакета наносится металлическое напыление, которое обладает способностью отражать длинноволновой инфракрасный свет, в результате чего значительно увеличивается теплоизоляция окон. Как правило, величина коэффициента теплопередачи окон этого типа меньше единицы. В некоторых случаях этот показатель может составлять 0,5, благодаря чему тройное стекло стало стандартом для пассивных энергосберегающих зданий.
  • Другим очевидным достоинством тройного остекления является прекрасная звукоизоляция – качество, весьма актуальное в условиях большого города с загруженным трафиком, активным движением, большим количеством людей. Ведь уровень шума в мегаполисах может превышать 65 децибелл.
  • Установка таких окон весьма актуальна в случае частных домов с автономной системой обогрева, поскольку дает возможность значительной экономии на отоплении.

Основные минусы тройных стеклопакетов

Пластиковые окна с тройным стелклопакетом имеют некоторые особенности, которые при наличии определенных условий делают их применение невозможным.

  • Тройные конструкции обладают значительным весом. Виновато в этом не только тройное стекло, но и большая толщина профиля. По этой причине установка тройных стеклопакетов не рекомендована в постройках, не отличающихся особой прочностью конструкции – например, в старых домах, при наличии деревянных стен и т.д. Такие здания банально не выдержат такой нагрузки.
  • Чтобы повысить прочность и надежность окон с тройными стеклопакетами, во многих случаях их надо разбивать при помощи рамы на меньшие по размеру части, форточки, что отрицательно сказывается на внешнем виде и отдельного окна, и всего фасада. Это не относится к стандартным квартирам, но если производится остекление значительных площадей, появляется необходимость создания дополнительных перемычек, что усложняет процесс монтажа окон.

Двойной стеклопакет или тройной

Важным моментом при выборе между стеклопакетом двойного или тройного типа является этажность здания, особенности климата, изменение температурного фона во внутреннем помещении. Необходимо также учесть, что значение имеет не только количество стеклянных листов, но также тип профиля и толщина стекла.

Надо принимать во внимание и ряд факторов, касающихся особенностей конкретных помещений:

  • Тройные стеклопакеты являются идеальным выбором для тех помещений, в которых необходима повышенная звукоизоляция. К ним относятся жилые комнаты (в частности, спальни), детские и медицинские учреждения, учебные и общественные заведения.
  • Хорошая защита от шума нужна в том случае, когда комнаты расположены на первом этаже или выходят окнами на оживленные улицы.
  • Двойные стеклопакеты не подходят для зданий в регионах с долгими холодными зимами (в этом случае их можно применять только для остекления лоджий). В условиях низких температур однозначно надо выбирать тройные конструкции, которые обеспечивают дополнительную теплоизоляцию.
  • Окна с тройными стеклопакетами рекомендуется монтировать в помещениях, расположенных на верхних этажах высотных зданий, где по причине более сильных ветров требуется повышенная изоляция.

Качественные окна в любом случае обеспечат необходимый уровень защиты, и в некоторых случаях установки двойных конструкций оказывается вполне достаточно.

  • Двойные стеклопакеты прекрасно подойдут в условиях теплого и умеренного климата.
  • Такие стеклопакеты нашли широкое применение для остекления веранд, балконов, лоджий и подъездов.
  • Двойные стеклопакеты – единственно возможный вариант в случае старых построек из дерева, где любая лишняя нагрузка может привести к ослаблению или даже разрушению здания.

Оставьте отзыв или поделитесь своим опытом.

Пластиковые окна с 2 (двойным) или 3 (тройным) стеклопакетом?

Стеклопакет занимает 70% площади окна и в большой степени влияет на теплозащиту и шумоизоляцию всей конструкции. Стеклопакеты могут быть разными. Их виды в основном зависят от количества воздушных камер. Именно поэтому главный вопрос, которые возникает при выборе профильной системы – какое количество стекол должно быть установлено в пластиковые окна: 2 или 3 стекла? Их может быть и больше, а иногда и вовсе используется одинарное остекление, но именно между этими двумя конструкциями чаще всего возникают сомнения.

Чем отличаются двухкамерный и трехкамерный стеклопакет?

Теплозащита и шумопоглощение

Основная идея камер в стеклопакете в том, что воздух, который находится между стеклами, служит дополнительной преградой морозам. Холодные потоки, натыкаясь на каждую новую преграду, постепенно теплеют, отдавая отрицательную температуру этим самым преградам. Логично, что чем этих преград больше, тем теплее будет в комнате. В этом гонке, бесспорно, победит трехкамерный стеклопакет, он более теплый и энергосберегающий.

Это же доказывают и различные физические показатели, например, коэффициент сопротивления теплоотдаче. Это число выявляется путем нехитрого вычисления и служит для обозначения теплоизоляционных свойств оконных конструкций. Коэффициент двухкамерного профиля в среднем равен – 0,62.

Если вы живете в северной части страны или просто хотите утеплить балкон и лоджию, ответ на вопрос, сколько стекол должно быть установлено в новые пластиковые окна: 2 или 3 стекла, однозначен. Только трехкамерный, двухкамерный стеклопакет не подарит вам такого теплового эффекта.

Безопасность

Этот параметр можно оценивать с двух сторон: безопасность домочадцев и защита от взлома.

Сказать, что окна безопасны для окружающих можно в том случае, если при их разбивании образуется как можно меньше осколков. В этой ситуации все понятно, чем больше стекол – тем больше и осколков от них.

Взломобезопасность – это более сложный вопрос. С одной стороны, трехкамерный стеклопакет гораздо сложней разбить, с другой стороны, он больше давит на фурнитуру и быстрее приводит её в негодностьиз-за чего грабителям, скорее всего, даже не придется разбивать стекло. Они смогут просто выломать створку.
В любом случае, если вас сильно беспокоит проблема безопасности, лучше установить в свою конструкцию ламинированное или закаленное стекло.
Ламинированное стекло не разбивается в общепринятом смысле, а покрывается трещинами. Закаленное в 6 раз прочнее обычного и разбивается на мелкие осколки округлой формы. Оба этих изделия будут безопасны для домочадцев и способны усложнить задачу грабителей.

Как уже было сказано, трехкамерный стеклопакет сильно влияет на фурнитуру. Его вес намного больше двухкамерное, от этого и растет нагрузка. Помимо фурнитуры может повредиться и сам профиль. Он может быстро потеряет форму. Единственное решение в этом случае – это утолщенная металлическая вставка во внутренней части рамы. Если вы не так сильно нуждаетесь в особо утепленных окнах, всё-таки стоить остановить выбор на двухкамерном стеклопакете. С такой светопрозрачной конструкцией профильная система прослужит дольше, а добиться потрясающей теплозащиты можно при помощи энергосберегающего окна .
В целом, что поставить в пластиковые окна: двойной или тройной стеклопакет не так важно, как в случае с деревянными конструкциями. В такой ситуации тройное остекление и вовсе противопоказано. Дерево намного тяжелее пластикового профиля, которые имеет пустоты внутри. Сама по себе створка деревянной конструкции может весить больше 6–7 килограмм, а трехкамерный стеклопакет увеличит этот вес до критического показателя.

Помимо этого, трехкамерный профиль не рекомендуется устанавливать и на подъемно-раздвижные окна. Сворка такой конструкции открывается благодаря вашим усилиями многокилометровый стеклопакет только усложнит эксплуатацию.
Вес стеклопакета влияет на удобство эксплуатации любого окна, но именно в этих двух случаях этот показатель имеет особое значение.

Если брать во внимание обычные стеклопакеты без каких-либо дополнительных функций, трехкамерный стеклопакет в среднем стоит на 30–40% дороже своего более тонкого аналога.

Если вы подбираете пластиковые окна для дачи. летнего домаили просто хотите сэкономить на остекление, двухкамерный стеклопакет подойдет больше всего.

В какой ситуации больше подойдет тот или иной стеклопакет?

Теперь можно подводить итоги. Выбрать какой из этих стеклопакет лучше, так и не получилось. Каждый из них обладает своими недостатками и преимуществами.
Пластиковые окна с тройным стеклопакетом отлично подойдут для балкона или лоджии. Они сохраняют тепло лучше своего соперника и будут незаменимы для местности с особо холодным климатов.
Двухкамерный стеклопакет лучше выбирать тем, кто не особо нуждается в теплозащите или просто хочет сэкономить деньги.

Источники: http://fb.ru/article/60384/dvoynoy-steklopaket—kak-ponimat-eto-nazvanie, http://sekretystroyki.ru/preimushhestva-i-nedostatki-trojnogo-steklopaketa.html, http://osteklenie.tv/okna/90-plastikovye-okna-s-2-dvoynym-ili-3-troynym-steklopaketom.html

Однокамерный или двухкамерный стеклопакет?

Заказ окон 8:00—21:00 8 (800) 250-00-88 (бесплатно по России)

  • Оконный конфигуратор
  • Бесплатный замер в удобное время
  • Активация гарантии

Александр 20.02.2017 • Ликбез метки: выбираем окно, двухкамерный стеклопакет, однокамерный стеклопакет, стеклопакет

К выбору стеклопакета стоит подходить с умом, ведь он выполняет важные функции: защищает от холода, заглушает шум, дарит дому солнечный свет. Выбирая пластиковые окна, люди часто сомневаются, что выбрать: однокамерный или двухкамерный стеклопакет.

В этой статье я расскажу об основных отличиях между однокамерными и двухкамерными стеклопакетами и о том, какой из них подойдет именно вам.

Однокамерный стеклопакет

Несложно догадаться, что однокамерный стеклопакет состоит из двух стекол и одной воздушной камеры. Как правило, его стекла имеют толщину 4 мм, а воздушная камера – ширину 16 мм, но пропорции могут быть иными.

Функциональность стеклопакета значительно зависит от его конфигурации. Можно выбрать стеклопакет с обычным стеклом или же с энергосберегающими стеклом, которое будет сохранять больше тепла в вашем доме зимой и сохранять прохладу в жаркое время года.

В то же время однокамерный стеклопакет не даст такую же высокую защиту против шума, как двухкамерный. Кроме того, он сохраняет тепло в доме на 20-30% менее эффективно – впрочем, этот минус может компенсировать однокамерный энергосберегающий стеклопакет.

Двухкамерный стеклопакет

Двухкамерный стеклопакет состоит из трех стекол и двух воздушных камер между ними. Чаще всего такие стеклопакеты изготавливают из стекол толщиной 4 мм и камер шириной 12 мм.

Разные конфигурации двухкамерного стеклопакета позволяют ему выполнять те или иные функции. Так, двухкамерный стеклопакет может быть с обычным или энергосберегающим стеклом, с разной шириной камер, с разной толщиной стекла. Уровень тепла в доме, тишина и количество света зависят от выбранной конфигурации.

К примеру, двухкамерный стеклопакет с обычными стеклами сохранит тепло в доме практически так же, как однокамерный стеклопакет с энергосберегающими стеклами. Но если эту технологию применить в двухкамерном стеклопакете, показатели будут выше. Также двухкамерный стеклопакет с разными по ширине камерами и стеклами большей толщины хорошо защитит дом от городского шума – об этом я уже писал в материале о шумоизоляции окон.

Выбираем однокамерный или двухкамерный стеклопакет в зависимости от типа помещения

Функционал и основные отличия стеклопакетов мы уже разобрали, но как понять, какой стеклопакет подойдет именно вам? Для этого важно учесть тип помещения и внешние условия, а также понять, что вы хотите получить от нового окна.

Итак, однокамерный стеклопакет подойдет для:

  • Остекления балкона или лоджии. Если вы не видите необходимости в создании теплой лоджии, можно смело устанавливать окна с самым простым стеклопакетом.
  • Дачи, беседки, летнего домика. Как правило, такие помещения «оживают» лишь в теплый сезон. В такое время года повышенная теплозащита не пригодится. Стеклопакета с одной камерой вполне хватит.
  • Теплого климата. Если вы живете там, куда активно мигрируют птицы зимой, то вам не нужны стеклопакеты с усиленной теплоизоляцией. Впрочем, если вы живете в оживленной части города, придется задуматься о шумоизоляции.

Двухкамерный стеклопакет, в свою очередь, подойдет для:

  • Холодного климата. Наши края известны суровыми зимами, порой людей не спасает даже отопление. Тогда на помощь людям приходят окна: двухкамерный энергосберегающий стеклопакет отлично держит тепло в доме.
  • Детской и спальни. В комнате ребенка и спальне должны царить тишина и покой. Стеклопакет с двумя воздушными камерами разной ширины и энергосберегающим стеклом обеспечит дополнительную шумоизоляцию и не даст никаким внешним условиям нарушить ваш комфорт. Подробнее об этом читайте в нашей статье об окнах для детской.
  • Балкона, совмещенного с комнатой. В таком случае обычным однокамерным стеклопакетом не обойтись, ведь зона бывшего балкона будет промерзать.

Вы облегчите себе процесс выбора, если распределите по мере важности те функции, которые должно будет выполнять ваше будущее окно. Помните, что рациональный подход поможет подобрать вам именно то, что нужно.

Теплопроводность стеклопакетов: сравнительная таблица

Насколько двойной стеклопакет эффективнее одинарного? Имеет ли смысл установка K и i-стекол? Играет ли роль толщина воздушной прослойки и заполнение аргоном? И какая между всем этим разница?

Все ответы в одной простой таблице.

Для удобства сравнения за базовый уровень был взят обычный однокамерный стеклопакет с четырехмиллиметровыми стеклами и межстекольным расстоянием в 16 мм. Также в таблицу добавлены сравнительные значения шумоизоляции стеклопакетов и разница в стоимости.

Сравнительная таблица эффективности стеклопакетов

Формула стеклопакета
(«к» — К-стекло, «а» — аргон)
Толщина, ммНа сколько «теплее», %На сколько «тише», %На сколько дороже, %Сопр. теплопер., м2*С/ВтЗвукоизол., дБА
4 — 6 — 414-15%-16%0,30830
4 — 8 — 416-9%-13%0,3330
4 — 10 — 418-4%-10%0,34730
4 — 12 — 420-1%-6%0,35830
4 — 16 — 4240,36130
4 — 14 — 4220%-3%0,36230
4 — 6 — 4к147%46%0,38630
4к — 6 — 4к1411%107%0,430
4 — 8 — 4к1624%49%0,44630
4 — 6 — 4 — 6 — 42425%32%39%0,45234
4к — 8 — 4к1630%111%0,46930
4 — 6а — 4к1431%66%0,47230
4 — 8 — 4 — 8 — 42837%41%46%0,49535
4 — 10 — 4к1838%52%0,49830
4к — 6а — 4к1439%127%0,530
4 — 9 — 4 — 9 — 43042%41%49%0,51235
4 — 16 — 4к2445%62%0,52430
4 — 12 — 4к2046%55%0,52630
4 — 6 — 4 — 6 — 4к2446%32%101%0,52634
4 — 10 — 4 — 10 — 43247%52%52%0,52936
4 — 14 — 4к2247%59%0,52930
4к — 10 — 4к1847%114%0,53230
4 — 8а — 4к1651%69%0,54630
4 — 12 — 4 — 12 — 43654%62%59%0,55537
4к — 16 — 4к2455%124%0,55930
4 — 14 — 4 — 14 — 44055%74%65%0,56138
4к — 12 — 4к2057%117%0,56530
4к — 14 — 4к2257%120%0,56530
4к — 8а — 4к1664%131%0,59230
4 — 10а — 4к1867%72%0,60230
4 — 8 — 4 — 8 — 4к2868%41%108%0,60635
4 — 6 — 4к — 6 — 4к2468%32%163%0,60634
4 — 16а — 4к2469%82%0,6130
4 — 14а — 4к2271%79%0,61730
4 — 12а — 4к2072%75%0,62130
4 — 9 — 4 — 9 — 4к3078%41%111%0,64135
4 — 6а — 4 — 6а — 4к2478%32%121%0,64134
4к — 10а — 4к1885%134%0,66730
4к — 16а — 4к2485%143%0,66730
4 — 10 — 4 — 10 — 4к3287%52%114%0,67636
4к — 14а — 4к2288%140%0,6830
4к — 12а — 4к2090%137%0,68530
4 — 12 — 4 — 12 — 4к36101%62%120%0,72537
4 — 8 — 4к — 8 — 4к28101%41%169%0,72535
4 — 8а — 4 — 8а — 4к28104%41%127%0,73535
4 — 9а — 4 — 9а — 4к30115%41%131%0,77535
4 — 6а — 4к — 6а — 4к24115%32%203%0,77534
4 — 10а — 4 — 10а — 4к32125%52%134%0,81336
4 — 10 — 4к — 10 — 4к32131%52%176%0,83336
4 — 12а — 4 — 12а — 4к36137%62%140%0,85537
4 — 12 — 4к — 12 — 4к36154%62%182%0,91737
4 — 8а — 4к — 8а — 4к28157%41%209%0,92635
4 — 10а — 4к — 10а — 4к32192%52%216%1,05336
4 — 12а — 4к — 12а — 4к36218%62%222%1,14937

Пояснения и условные обозначения:
В графе «формула стеклопакета» указана толщина в миллиметрах его «составляющих», где 4-миллиметровые стекла отделяют друг от друга воздушные прослойки (камеры), заполненные обычным воздухом или аргоном (где указана литера «а»).

К-стекло – энергосберегающее низкоэмиссионное стекло, отличающееся от обычного специальным прозрачным покрытием из оксидов металлов InSnO2. Данное покрытие отражает тепловое длинноволновое излучение обратно в помещение. Если величина излучательной способности простого стекла составляет 0,84, то у К-стекла обычно около 0,2. Это значит, что К-стекло возвращает в помещение примерно 70% теплового излучения, которое на него попадает. Одновременно К-стекло способно защитить помещение от нагрева в жаркую солнечную погоду, также отражая большую часть тепловых волн.

Существует еще более эффективное низкоэмиссионное i-стекло (их нет в таблице). Оно примерно в полтора раза эффективнее К-стекла и имеет величину излучательной способности до 0,04.

Теплопроводность — Таблица преобразования единиц измерения

Теплопроводность — k — указывает на способность материалов проводить тепло.

Умножение с
Преобразование из Преобразование в
BTU FT / (H FT 2 O F) O F)

111120 o F) FT. o F)

БТЕ дюйм/с фут2 o F) Cal / (cm s o C) Kcal / (cm s o C)
Btu ft / (h ft 2 o F) 1 12 0.0033 0.0041 4.134 10 -6
Btu in / (h ft 2 o F) 0.0833 1 0.000278 0,00035 3.45 10 -7
Btu in / (sec ft 2 o F) 300 3600 1 1.24 0.0012
Cal / (cm s o C) 241.9 2903 0.806 1 0.001
Kcal / (cm s o C) 2. 42 10 5 2.9 10 6 806.3 1000 1
Kcal / (m h o C) 0.672 8.06 0.0022 0.00278 2.778 10 -6
Erg / (cm s o C) 5.78 10 6 6.93 10 -5 1.92 10 -8 2.39 10 -8 2.389 10 -11
Joules / (m h o C) 1.61 10 -4 0.00193 5.35 10 -7 6.64 10 -7 6.635 10 -10
Watt / (ft o C) 1.89 22.8 0.0078 0.0078 7.84 10 -6
Watt / ( м К) 0. 58 6.94 0.00193 0.0024 2.39 10 -6
Multiply with
Convert from Convert to
Kcal / (M H O C) ERG / (CM S O C) Joules / (M H O C) WATT / (FT O WATT / (FT O WATT / (FT O WATT / (FT O

.0023 C) Watt / (m K)
Btu ft / (h ft 2 o F) 1.49 173076 6230 0.527 1.73
Btu in / (h ft 2 o F) 0.124 14423 519 0. 044 0.14
Btu in / (sec ft 2 o F) 446.5 5.19 10 7 1.87 10 6 158.2 519
Cal / (cm s o C) 360 4.19 10 7 1.51 10 6 127.6 418
Kcal / (cm s o C) 360000 4.19 10 10 1.51 10 9 1.276 10 5 4.18 10 5
Kcal / (m h o C) 1 116300 4187 0.354 1.16
Erg / (cm s o C) 8.6 10 -6 1 0.036 3.05 10 -6 1 10 -5
Joules / (m h o C) 0. 00024 27.78 1 8.47 10 -5 2.78 10 -4
Watt / (ft o C) 2.82 328123 11811 1 3.28
Watt / (m K) 0.86 1 10 5 3600 0.305 1

Теплопроводность — таблица конвертации единиц измерения

Загрузите и распечатайте таблицу теплопроводности — конвертация единиц измерения фасадного остекления необходимо учитывать различные виды нагрузок, такие как собственный вес, ветровые и климатические нагрузки. На практике, однако, есть много случаев повреждения, которые можно отнести к прямому солнечному излучению.

Информация о статье

  • Цифровой идентификатор объекта (DOI): 10.47982/cgc.8.388
  • Эта статья является частью материалов конференции Challengeing Glass Conference Proceedings, Volume 8, 2022, Belis, Bos & Louter (Eds. )
  • Опубликовано Challenging Glass от имени автора (авторов) в Stichting OpenAccess Platforms
  • Эта статья находится под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 International License (CC BY 4.0)
  • Copyright © 2022 с автором(ами) 905:50

Авторы:

  • Грегор Швинд — Институт строительной механики и проектирования, Технический университет Дармштадта
  • Франц Пашке — Институт строительной механики и проектирования, Технический университет Дармштадта
  • Йенс Шнайдер — Институт строительной механики и дизайна, Технический университет Дармштадта

Abstract

При расчете конструкций фасадного остекления необходимо учитывать различные виды нагрузок, такие как собственный вес, ветровые и климатические нагрузки (перепады давления). На практике, однако, есть много случаев повреждения, которые можно отнести к прямому солнечному излучению. В этих случаях имеет место так называемое термическое разрушение, которое может произойти в результате больших перепадов температуры в плоскости стекла. В связи с усложнением конструкций остекления этот вид нагрузки необходимо учитывать при проектировании будущего стекла. По этой причине были проведены тепломеханические исследования. Коммерчески используемые двойные и тройные изоляционные стеклопакеты рассматривались как вертикальное остекление, и прямое поглощение солнечного света на оконное стекло варьировалось.

Для численных расчетов в качестве метеорологических входных данных использовались измеренные данные о температуре Немецкой метеорологической службы и свободно доступные данные модели Clear Sky. Результаты показывают, что солнечная радиация, наряду с температурой, является определяющим фактором термического напряжения в стеклопакетах. Исследования показывают, что внутреннее стекло становится актуальным в более холодные дни, а внешнее – в более теплые дни. Результаты также показывают, что уровень внешней температуры играет незначительную роль для термических напряжений среднего стекла.

1. Введение

Фасадное остекление подвергается различным нагрузкам, таким как собственный вес и ветровые нагрузки, и должно быть спроектировано в соответствии с соответствующими стандартами. В случае стеклопакетов климатические нагрузки, такие как изменение давления воздуха из-за разницы высот (место производства и место установки) или из-за расширения газа в полости между стеклами из-за изменения температуры также учитываются. Однако в связи с этими климатическими нагрузками часто пренебрегают воздействием на стекло солнечной радиации, что может иметь значение для определения размеров остекления, как показывают многие случаи повреждения из практики. Когда солнечное излучение попадает на незатененные участки остекления, эти участки нагреваются больше, чем участки, находящиеся в тени. Затенение может быть вызвано внешними воздействиями окружающей среды, такими как окружающая архитектура, или самой конструкцией, например, фальцом стекла в оконной раме или свесом крыши.

Из-за неравномерного плоскостного нагрева оконного стекла (градиент температуры по толщине стекла практически незначителен Pilette and Taylor, 1988) более теплая центральная часть оконного стекла расширяется больше, чем сравнительно более холодный край стекла, что равно сдерживанию расширения более теплой центральной области, как видно на рис. 1 а) слева. Эти возникающие неравномерно распределенные термические деформации (обычно: положительная деформация на краю стекла — растяжение, отрицательная деформация в центре стекла — сжатие) с помощью закона упругости можно перевести в так называемые термические напряжения. Большие перепады температуры в плоскости могут привести к растрескиванию стекла по краю, как это можно видеть в качестве примера на изображениях крупным планом на рис. 1 b) и c). Это явление может быть вызвано не только солнечным излучением, но и различными источниками тепла, например, в случае пожара, когда остекление должно выдерживать высокие температуры и сильное тепловое излучение в зависимости от условий установки.

Рис. 1: а) Явление термических напряжений в стекле и б) и в) примерная картина разрушения из-за термических напряжений.

При нынешнем состоянии стандартизации в Европе существует только французский стандарт NF DTU 39 P3 (2006 г.), который позволяет рассчитывать остекление с учетом термических напряжений. Там предусмотрены различные упрощенные одномерные методы расчета, которые позволяют инженеру проектировать с учетом предотвращения разрушения края стекла под воздействием тепла. В итальянском руководстве CNR DT 210 (2013 г.) предлагаются граничные условия для расчета и приводится процедура расчета температуры для двойных стеклопакетов (DGU). Различные брошюры из разных стран, таких как Glass & Glazing Association of Australia AGGA (2015 г.), Flachglas Schweiz AG (2021 г.) и Verband Fenster + Fassade e.V. (2012) можно найти по этой теме, но в этих брошюрах можно найти только информацию о самом явлении, но там не приведены граничные условия или методы расчета термоиндуцированных напряжений.

В нескольких более ранних публикациях, таких как Mai and Jacob (1980), Pilette and Taylor (1988), а также в более поздних публикациях, таких как Chen et al. (2017), Hildebrand and Pankratz (2013), Kozlowski et al. (2018), Монтали и др. (2020) и Полакова и соавт. (2018) была рассмотрена тема разрушения кромки стекла фасадного остекления под действием прямого солнечного излучения. В других публикациях на фоне огнестойкости остекления Cuzzillo and Pagni (1998), Dembele et al. (2012) и Tofilo and Delichatsios (2010), также рассматривалась тема термического разрушения стекла. Хотя в этих публикациях уже описывается взаимосвязь между неравномерным распределением температуры и результирующими термическими напряжениями в плоскости оконного стекла, только в Polakova et al. (2018) более подробно обсуждаются используемые в настоящее время методы расчета, включая подход различных метеорологических данных.

По вышеуказанным причинам исследовательский проект, описанный в Ensslen et al. (2022), более подробно исследует различные метеорологические условия, а также современное остекление. В контексте представленной здесь публикации описаны основы численного моделирования для теплового расчета стеклопакетов. На следующем этапе расчет коэффициента теплопередачи Ug стеклопакета используется для проверки модели. Затем с использованием реалистичных и искусственно сгенерированных метеорологических данных представлены первоначальные результаты расчетов термических напряжений на краях стекол двойных и тройных стеклопакетов (DGU и TGU), чтобы показать диапазон, в котором могут возникать термические напряжения. Для расчетов предполагается полустороннее затенение остекления (в качестве примера) для учета затененной ситуации, со ссылкой на НФ ДТУ 39P3 (2006) и дополнительно уточнить результаты с помощью представленных ниже графиков температуры и напряжения.

2. Механизмы теплопередачи

Передача тепла как формы энергии происходит посредством трех механизмов: теплопроводности, конвекции и излучения. Согласно второму закону термодинамики, энергия всегда передается от более теплой области к более холодной для любого механизма передачи (Verein deutscher Ingenieure VDI e.V. 2013).

2.1. Теплопроводность

Теплопроводность описывает передачу энергии внутри материала, который подвергается воздействию температурного градиента. В этом процессе энергия передается от молекулы к молекуле посредством движения молекул (колебательный и ударный процессы). Теплопроводность не обязательно связана с твердым агрегатным состоянием и поэтому может иметь место также в жидкостях и газах. С помощью закона Фурье (Жан Батист Жозеф Фурье около 1822 г.) (Verein deutscher Ingenieure VDI e.V. 2013) можно рассчитать теплопередачу или плотность теплового потока 𝑞̇теплопроводность [Вт/м²] за счет теплопроводности, как показано в уравнении. 1 для одномерного и стационарного случая (не зависящего от времени). Так называемая теплопроводность 9В качестве коэффициента пропорциональности используется 0600 λ [Вт/(м·К)], который во всех дальнейших рассуждениях считается постоянным и изотропным. Температура T ₁ — это температура более теплой поверхности, а температура T ₂ — температура более холодной поверхности. Толщина, по которой происходит теплопроводность, учитывается с помощью d.

В случае, когда граничные условия могут меняться в зависимости от параметра timet (например, солнечного излучения или температуры наружного воздуха), может быть полезен анализ переходных процессов. Таким образом, уравнение нестационарной теплопроводности, приведенное в уравнении 2 (Стефан 2013) для трехмерного случая.

Уравнение 2 показывает зависимость температуры T , времени t , положения x, y и z , теплопроводности λ , удельной теплоемкости K)] и плотностью ρ [кг/м³]. Для представленных ниже тепловых расчетов эти входные переменные определены в разделе 5.

2.2. Конвекция

Конвекция описывает теплообмен между жидкостями (жидкостями и газами) и твердыми телами и содержит часть теплопроводности. Поэтому конвекцию также можно было бы упрощенно сформулировать как теплопроводность, которая усиливается потоком среды. Эта связь станет ясной позже в разделе 4.2 с помощью уравнения 9.. Если скорость течения среды равна нулю, то конвекция не происходит и среда переносит тепло только по механизму теплопроводности (см. раздел 2.1). В дополнение к скорости потока другие параметры, такие как температура протекающей среды, шероховатость поверхности и температура твердого тела, также могут влиять на перенос тепла за счет конвекции. Плотность теплового потока вследствие 𝑞̇конвекции [Вт/м²] может быть рассчитана упрощенным способом, как показано в уравнении 3 (Verein deutscher Ingenieure VDI e.V. 2013), и применяется для установившегося и переходного состояния.

Здесь ч конвекция [Вт/(м²·К)] описывает коэффициент конвективной теплопередачи, величина которого зависит от обычно зависящих от температуры свойств материала протекающей среды, скорости потока среды и шероховатость поверхности твердого тела, находящегося в контакте с текущей средой. Температура T Поверхность представляет собой температуру поверхности конструкции (например, поверхности стекла или рамы), а температура T Масса учитывает температуру окружающей среды (наружную или внутреннюю температуру). Для внешних поверхностей коэффициент конвективной теплопередачи h convection,outside можно рассчитать упрощенным способом в соответствии со стандартом EN ISO 6946 (2017) в зависимости от скорости ветра v [м/с] по уравнению 4.

Для стеклянных поверхностей, окружающих полость стеклопакета, коэффициент конвективной теплопередачи h g,k можно рассчитать в соответствии с EN 673 (2011) в зависимости от свойств газа и разницы температур стеклянных поверхностей. Расчет h g,k более подробно объяснен в разделе 4. Для коэффициента конвективной теплопередачи на внутренних поверхностях h конвекция,внутри = 3,6 Вт/(м²·К), как предложено в EN 673 (2011), можно использовать. Дальнейшие соображения о коэффициенте конвективной теплопередачи можно найти в Jelle (2013).

2.3. Излучение

Теплопередача излучением обусловлена ​​электромагнитными волнами, для распространения которых не требуется среда. В случае лучистого переноса тепла на остекление следует проводить различие между подводом тепла и отдачей тепла излучением. Прямое солнечное излучение на остекление представляет собой подвод тепла, который зависит от световых и солнечных характеристик остекления: поглощение α [-] , отражение ρ [-] , пропускание τ [-] и коэффициент излучения ε [-] . Только что упомянутые величины дополнительно зависят от длины волны падающего излучения. С помощью стандарта EN 410 (2011) можно рассчитать коэффициент прямого солнечного поглощения α e [-] каждой стеклянной панели, который показывает, сколько процентов входящего солнечного излучения I [Вт/м²] эффективно поглощается стеклопакетом. стеклопакет. Поступление энергии (плотность теплового потока 𝑞̇direct, irradiance) в оконное стекло из-за прямого солнечного излучения можно рассчитать, если известны солнечная радиация и прямое солнечное поглощение αe, как описано в уравнении 5.9.0005

В то же время коэффициент излучения ε каждой стеклянной поверхности имеет значение для теплообмена, так как коэффициент излучения показывает, какая часть тепловой энергии может выделяться в окружающую среду в виде рассеянного излучения 𝑞̇рассеянного, излучения. Теплообмен с помощью диффузного теплового излучения восходит к закону Стефана-Больцмана и может быть сформулирован в упрощенной форме, как показано в уравнении 6 (применимо для стационарного и переходного состояния), где коэффициент излучения ε поверхности (здесь наружная/внутренняя поверхность остекления) входит в коэффициент лучистой теплопередачи ч излучение, снаружи/внутри [Вт/(м²·К)] и может быть рассчитано по уравнению 7 (см. EN ISO 6946 2017).

В уравнении 7 температура T Поверхность представляет собой температуру поверхности конструкции (например, поверхности стекла или рамы), а температура T Масса учитывает лучистую температуру окружающей среды. В Jelle (2013) дается дополнительная информация о коэффициенте лучистой теплопередачи и зависящих от длины волны величинах поглощения, отражения, пропускания и излучения. Для поверхностей стекла, окружающих полость стеклопакета, коэффициент лучистой теплопередачи hrad можно рассчитать в соответствии со стандартом EN 673 (2011) в зависимости от коэффициентов излучения стеклянных поверхностей, окружающих полость. Расчет обсуждается более подробно в разделе 4.9.0005

Относительно разности температур тел, обменивающихся теплом посредством диффузного излучения, следует отметить, что поверхностная температура остекления и объемная температура (также лучистая температура) объединены средней температурой T м (среднее арифметическое T Поверхность и T Объем). Этот подход основан на том, что температуры поверхности рассматриваемых тел, обменивающихся лучистым теплом, не слишком различаются. Радиационная объемная температура зависит от наклона (например, вертикального) остекления, поскольку наклон остекления приводит к другому фактору обзора по сравнению с окружающими внешними поверхностями. Например, горизонтальное остекление крыши «видит» больше неба и меньше остального окружения, в то время как вертикальное остекление, соответственно, наоборот.

Поскольку в представленных здесь исследованиях рассматривается вертикальное остекление, предположение о том, что объемная радиационная температура окружающей среды и наружной поверхности стекла не слишком различаются, является приблизительно оправданным. При рассмотрении вопроса о горизонтальном остеклении важно внимательно следить за объемной лучистой температурой соответствующих поверхностей (неба и остекления), поскольку, в частности, температура неба в безоблачный день может опускаться до -20 °C (независимо от времени суток). года) (Maroy et al. 2017), в то же время температура окружающей среды в летний день в Европе может составлять от 30 °C до 40 °C, исходя из опыта.

3. Описание исследуемого остекления

Для представленных здесь исследований в качестве вертикального остекления рассматриваются двойные и тройные стеклопакеты (см. сечения рамы на рис. 3а и 3б) в южной ориентации (азимут 180°). . Размеры стеклопакетов были выбраны 2000 мм x 1000 мм (см. рис. 2), при этом предполагается, что остекление представляет собой так называемое вертикальное остекление (см. блоки остекления на рис. 2). Блоки остекления обычно имеют длину около 100 мм и устанавливаются на расстоянии от угла стекла, равном их длине. Точное положение блоков остекления не указано, так как позже для упрощения ими пренебрегают при численном моделировании.

Каждое оконное стекло считается монолитным с номинальной толщиной 4 мм. Для полостей стеклопакетов, которые будут заполняться аргоно-воздушной смесью (90 % аргона, 10 % воздуха), выбрано обычное на практике расстояние 16 мм. На краю полостей используется краевой шпатель так называемой технологии «теплый край» с полисульфидным герметиком. Упрощенная деревянная рама (базовая рама взята из EN ISO 10077-2, Приложение H, рисунок H.5, 2017 г.) светлого цвета (допущение 9).Для обрамление стеклопакета. Фальц стекла в деревянной раме принимается равным 15 мм, при этом на стыке между деревянной рамой и стеклом предполагается наличие уплотнителя EPDM (этилен-пропилен-диеновый мономерный каучук) толщиной 3 мм (см. рис. 3а и 3б). .

Рис. 2: Размеры стекла и стеклопакеты. Все размеры в мм.

Основные значения свойств материала взяты из EN ISO 10456 (2007 г.) и EN 572-1 (2016 г.). Для дистанционной рамки с теплым краем эквивалентная теплопроводность для двухблочной модели (Svendsen et al. 2005) была взята из информационного листка (Bundesverband Flachglas e.V. 2013). Плотность ρ и удельная теплоемкость cp краевой прокладки усреднялись по площади поперечного сечения. Свойства материалов, используемые во всех численных моделях, можно найти в таблицах 1 и 2.

Рис. 3: Поперечное сечение упрощенной деревянной рамы а) двойного стеклопакета и б) тройного стеклопакета.

Таблица 1: Свойства материалов, используемые для теплового стационарного и переходного моделирования, взяты из a) EN ISO 10456 (2007 г.), b) EN 572-1 (2016 г.), c) Bundesverband Flachglas e.V. (2013) и d) усредненные по площади поперечного сечения.

Таблица 2: Свойства материалов, используемые для механического моделирования, взяты из EN 572-1 (2016).

4. Моделирование теплообмена в полости и расчет коэффициента теплопередачи (

U г) для тройного стеклопакета (валидация модели)

Перед проведением тепломеханических расчетов (раздел 6) , необходимо сначала проверить, возможно ли смоделировать тепловое поведение стеклопакета с помощью коммерческого программного обеспечения для конечных элементов, используя только твердые тела (без гидродинамики). В частности, возникает вопрос, как можно смоделировать теплообмен в полости между стеклами, так как здесь, по сравнению со всеми другими участками остекления, присутствует жидкость, а не твердое тело.

Гидродинамическое моделирование теплового поведения газа в полости, вероятно, с наилучшей точностью отразило бы теплопередачу за счет конвекции, но нецелесообразно для инженерных приложений. По этой причине было решено моделировать теплообмен в полости с использованием конвекционных граничных условий с комбинированными коэффициентами теплопередачи (суперпозиция излучения и конвекции). При этом эффекты течения жидкости за счет конвекции учитываются упрощенно. Этот инженерный подход основан на процедуре EN 673 (2011), которая является основой для расчета коэффициента теплопередачи У г.

Как уже было сказано в разделе 2.2, на конвекцию влияет скорость потока газа в полости между стеклами. Чтобы избежать сложных вычислений для определения скорости потока, можно использовать так называемое число Нуссельта Nu . Это безразмерное характеристическое число описывает отношение механизмов теплопередачи конвекции к теплопроводности ( Nu = q конвекция / q теплопроводность) и, таким образом, описывает, насколько больше увеличивается теплопередача теплопроводности. потоком жидкости. Это приводит к физическому предельному значению Nu = 1 для числа Нуссельта, которое описывает условие, согласно которому механизмы теплопередачи теплопроводности и конвекции должны рассматриваться как эквивалентные.

В этом состоянии теплообмен в полости может быть представлен либо теплопроводностью, либо конвекцией. В то же время необходимо учитывать тепловое излучение, чтобы завершить явление теплопередачи внутри полости. Если число Нуссельта больше единицы, теплопередача посредством теплопроводности усиливается потоком жидкости. Это явление можно описать как повышенную теплопроводность, которую физически можно представить с помощью граничного условия конвекции. Если вычисление числа Нуссельта (при заданной разности температур поверхностей полости) дает Nu < 1, Nu = 1,0 необходимо установить (EN 673 2011). Значения для Nu < 1 были бы эквивалентны отрицательной скорости потока, что физически невозможно. В случае Nu < 1 теплообмен в полости происходит за счет теплопроводности и излучения, тогда как для Nu ≥ 1 теплообмен осуществляется за счет конвекции и излучения.

Чтобы проверить, можно ли подтвердить выбранный здесь подход (перенос тепла в полости с помощью граничных условий конвекции с комбинированными коэффициентами теплопередачи), коэффициент теплопередачи Ug тройного стеклопакета был рассчитан с использованием программного обеспечения для конечных элементов и наконец, по сравнению с ручным расчетом в соответствии с EN 673 (2011). С этой целью проводится анализ теплового стационарного состояния с постоянными граничными условиями на конечно-элементной модели и оценивается плотность теплового потока в каждом оконном стекле. Затем можно рассчитать коэффициент теплопередачи Ug, используя численно определенную плотность теплового потока в стекле и текущую разницу температур внутри и снаружи. Граничные условия и расчет описаны в разделах 4.1 и 4.2.

4.1. Тепловые граничные условия на внешней и внутренней поверхности для расчета коэффициента теплопередачи ( U г)

Тепловые граничные условия для внешней (вне обшивки здания) и внутренней (внутри обшивки здания) поверхностей стеклопакетов ед. взяты из EN 673 (2011). Следует отметить, что приведенные здесь коэффициенты теплопередачи представляют собой суперпозицию теплопередачи излучения и конвекции. Коэффициент внешней теплоотдачи складывается из конвективной части ч доб., ув. = 20 Вт/(м²·К) и часть излучения ок. ч доб., рад. = 5 Вт/(м²·К), что дает общий коэффициент теплопередачи ч доб. = 25 Вт/(м²·К) на внешних поверхностях (см. EN 673 2011).

Этот состав можно проследить по информации, приведенной в таблице 7 стандарта EN ISO 6946 (2017). Коэффициент внутренней теплоотдачи складывается из конвективной составляющей ч внутр., усл. = 3,6 Вт/(м²·К) и, в зависимости от коэффициента излучения поверхности стекла, лучистая составляющая ч внутр., рад. = 4,1 Вт/(м²·К) (для коэффициента излучения ε стекло, без покрытия = 0,837, см. EN 572-1 2016), что дает общий коэффициент теплопередачи ч инт. = 7,7 Вт/(м²·К) на внутренних поверхностях (см. EN 673 2011). Наложение конвективной и радиационной частей коэффициента теплопередачи основано на предположении, что радиационная объемная температура окружающей среды аналогична объемной температуре воздуха (см. раздел 2.3). С помощью этого допущения и подобия уравнений 3 и 6 коэффициенты теплопередачи для излучения и конвекции могут быть совмещены и использованы в граничном условии конвекции (отдельно для внешней и внутренней части остекления).

 

Объемная температура граничного условия конвекции на внешних поверхностях выбрана равной T вн. = 5 °C, а для внутренних поверхностей объемная температура была выбрана равной T внутр. = 20 °C, что приводит к разности температур Δ T = 15 K внутри и снаружи согласно EN 673 (2011). Таким образом, следующие тепловые граничные условия на внешней и внутренней поверхностях для коэффициента теплопередачи ( U г) расчет:

  • Внешний комбинированный коэффициент теплопередачи, постоянный: ч доб. = 25 Вт/(м²·К) при постоянной внешней температуре T доб. = 5 °C в качестве граничного условия конвекции, 90 550
  • Внутренний комбинированный коэффициент теплопередачи, постоянный: ч внутр. = 7,7 Вт/(м²·К) при постоянной внешней температуре T внутр. = 20 °C в качестве граничного условия конвекции.

4.2. Тепловые граничные условия на стеклянных поверхностях, окружающих полость, для расчета коэффициента теплопередачи ( U g)

Чтобы учесть теплопередачу через полость, уравнения EN 673 (2011) используются для определения комбинированного конвекция) коэффициент теплопередачи. Для двух полостей тройного стеклопакета принято, что теплоизоляционные покрытия (коэффициент излучения ε ₃,₅= 0,0352) нанесены на позиции 3 и 5. Позиции 2 и 4, с коэффициентом излучения по EN 572-1 (2016) из ε ₂,₄ = 0,837, без покрытия. Нумерацию позиций можно понять из рис. 5. Это приводит к идентичному набору коэффициентов излучения для обеих полостей и, как видно из уравнения 8 (EN 673 2011), также к одинаковому коэффициенту лучистой теплопередачи.

Где:

Коэффициент лучистой теплопередачи рассчитывается с помощью принятых входных значений ч r ,₂/₃ = ч r ,₄/₅ = 0,17 Вт/(м²·К).

Коэффициент конвективной теплопередачи hg,k для обеих полостей рассчитывается в соответствии с формулами и граничными условиями, приведенными в стандарте EN 673 (2011 г.), при этом предполагается, что полость заполнена 90 % аргоном и 10 % воздухом. . Для определения коэффициента конвективной теплоотдачи требуется число Нуссельта, которое при заданных граничных условиях по EN 673 (2011) рассчитывается как Nu ≈ 0,85 и принимается равным Nu = 1 по предельному условию. На основании рассчитанного числа Нуссельта ( Nu = 0,85 < 1) можно сделать вывод, что для температурного режима, описанного в EN 673 (2011) ( T доб. = 5 °C и T внутр. = 20 °С), теплообмен в полости происходит не за счет конвекции, а за счет теплопроводности из-за малого числа Нуссельта.

В этом смысле может возникнуть идея, что теплоперенос через полость можно моделировать объемным телом с усредненной по объему теплопроводностью (𝜆полость = 1,7652∙10⁻²Вт (м·К)/для принятой здесь газовой смеси, 90 % аргона и 10 % наполнения воздухом). Однако при таком подходе уже нельзя было бы учитывать тепловое излучение, и это привело бы к неправильным результатам. По этой причине для моделирования теплопередачи в полости используется граничное условие конвекции, которое содержит комбинированный коэффициент теплопередачи (излучение и конвекция). Наконец, коэффициент конвективной теплопередачи h g,k согласно EN 673 (2011) можно определить с помощью уравнения 9.

Комбинированный коэффициент теплопередачи для полости тройного стеклопакета окончательно получается путем наложения излучения и конвекции ( h r ,₂/₃ = h r ,₄/₅ = h r ,полость = 0,17 Вт/(м²·K) и h g,k = 1,1 Вт/(м²·K)) до h полость = r 1 1 кавалерия + ч г,к = 1,28 Вт/(м²·К).