Pobierz pełny numer IZOLACJI

Pełny numer IZOLACJI 6/2018 [PDF]

możesz pobrać BEZPŁATNIE - po prostu ZAREJESTRUJ konto w portalu

Wpływ parametrów fizykalnych elementów stolarki okiennej na współczynnik przenikania ciepła okien

The influence of physical parameters of window profile components on the thermal conductivity coefficient of windows
W artykule przeanalizowano charakter i stopień wpływu najważniejszych parametrów fizykalnych charakteryzujących właściwości cieplne elementów stolarki okiennej.
W artykule przeanalizowano charakter i stopień wpływu najważniejszych parametrów fizykalnych charakteryzujących właściwości cieplne elementów stolarki okiennej.
Milewski

Producenci stolarki okiennej na przestrzeni ostatnich 10-15 lat wprowadzili na polski rynek okna niezwykle szczelne, o bardzo dobrej charakterystyce cieplnej. Wśród konsumentów stolarki okiennej pojawiły się możliwości szerokiego wyboru typów, rozmiarów czy konfiguracji okien z uwzględnieniem ich jakości użytkowej.

Wiadomo, że okno składa się z kilku elementów ze zróżnicowanymi właściwościami cieplnymi. Ostatecznie jakość użytkowa okien, która najczęściej odbierana jest jako ich izolacyjność cieplna, zależy od dużej liczby czynników, a przede wszystkim od parametrów fizykalnych poszczególnych elementów, z których składa się całe okno oraz mostków termicznych, których nie da się uniknąć przy łączeniu różnorodnych elementów w całość.

Wśród materiałów marketingowych od producentów oraz w literaturze naukowo-technicznej figurują dane o właściwościach cieplnych elementów okien - pakietów szybowych oraz ram okiennych. Zazwyczaj producenci stolarki okiennej w standardzie najniższej ceny proponują konsumentom okna o mało korzystnym współczynniku przenikania ciepła pakietu szklącego Ug. W zależności od grubości szklenia, jakie może być zastosowane w danym oknie, producenci [1, 2] wyróżniają kilka możliwości zastosowania pakietów szklących.

Czytaj też: Współczynnik przenikania ciepła stolarki okiennej o zmiennej konfiguracji >>>

Przy maksymalnej grubości 36 mm zaleca się pakiet szybowy jednokomorowy o współczynniku przenikania ciepła Ug = 1,0 W/(m2·K) lub Ug = 1,1 W/(m2·K). Istnieje możliwość zastosowania pakietu trzyszybowego o współczynniku Ug = 0,7 W/(m2·K) [3].

Przy maksymalnej grubości 32 mm zaleca się pakiet szybowy o współczynniku Ug = 0,8 W/(m2·K). Dla pakietów szybowych kolejno 44 mm i 54 mm współczynniki Ug mogą wynosić 0,6 W/(m2·K) i 0,5 W/(m2·K). Producent zastrzega także możliwości zastosowania pakietów czteroszybowych w wypełnieniem z kryptonu, dla którego Ug = 0,3 W/(m2·K) [4].

Współczynnik przenikania ciepła ramy okiennej wykonanej z PVC (Uf), zgodnie z oceną [5] może wynosić kolejno:

  • dla grubości zabudowy 70 mm i ramy ze standardowym wzmocnieniem stalowym (z układem dwóch uszczelek przylgowych:
    wewnętrznej i zewnętrznej) Uf = 1,3 W/(m2·K),
  • dla grubości zabudowy 70 mm i ramy ze standardowym wzmocnieniem stalowym (z układem trzech uszczelek przylgowych:
    wewnętrznej, środkowej i zewnętrznej) Uf = 1,2 W/(m2·K),
  • dla grubości zabudowy 82 mm i ramy ze standardowym wzmocnieniem stalowym (z układem dwóch uszczelek przylgowych:
    wewnętrznej i zewnętrznej) Uf = 1,1 W/(m2·K),
  • dla grubości zabudowy 82 mm i ramy ze standardowym wzmocnieniem stalowym (z układem trzech uszczelek przylgowych:
    wewnętrznej, środkowej i zewnętrznej oraz zastosowanym głębokim wrębem szyby) Uf = 1,0 W/(m2·K),
  • dla grubości zabudowy 90 mm i ramy ze standardowym wzmocnieniem stalowym (z układem trzech uszczelek przylgowych:
    wewnętrznej, środkowej i zewnętrznej) Uf = 1,0 W/(m2·K),
  • dla grubości zabudowy 82 mm i ramy z termicznie dzielonym wzmocnieniem stalowym (z układem trzech uszczelek przylgowych:
    wewnętrznej, środkowej i zewnętrznej oraz zastosowanym głębokim wrębem szyby i ramą skrzydła ukrytą za ramą ościeżnicy) Uf = 0,95 W/(m2·K).
ABSTRAKT

W artykule przeanalizowano charakter i stopień wpływu najważniejszych parametrów fizykalnych charakteryzujących właściwości cieplne elementów stolarki okiennej (współczynnika przenikania ciepła oszklenia Ug, współczynnika przenikania ciepła ramy Uf, liniowego współczynnika przenikania ciepła mostka termicznego na styku szkło–rama ψg,foraz geometrycznych (powierzchni okna Aw oraz liczby skrzydeł okiennych r) na współczynnik przenikania ciepła Uw okien w budynkach mieszkalnych. Analizę wykonano na podstawie opracowanego deterministycznego modelu matematycznego opisującego tę zależność. Określono wartości optymalne badanych czynników.

The influence of physical parameters of window profile components on the thermal conductivity coefficient of windows

The article analyses the nature and degree of influence of the most important physical parameters characterising the thermal properties of window profile components (glazing thermal conductivity coefficient Ug, frame thermal conductivity coefficient Uf, the linear thermal conductivity coefficient of the thermal bridge at the glass-frame joint ψg,f) and the geometric properties (window surface Aw and the number of window wings r) on the thermal conductivity coefficient Uw of windows in residential buildings. The analysis was based on the developed deterministic mathematical model describing this dependence. The optimum values of the tested factors were determined.

Według tego samego producenta [5] liniowy współczynnik mostka termicznego na styku szkło–rama ψg,f może być na poziomie 0,05 W/(m·K) dla mniej korzystnych wartości Ug i 0,035 W/(m·K) dla lepszych wartości Ug.

Niestety trudno jest doszukać się charakterystyk cieplnych dla całych okien, składających się z elementów o wyżej wymienionych parametrach. Ciężko jest również poradzić sobie przy oszacowaniu współczynnika przenikania ciepła stolarki okiennej. Ostatecznie najtrudniejszym zadaniem jest wybór, bez specjalistycznej wiedzy, konkretnych typów elementów stolarki oraz zamówienie okien.

Potrzeba oceniania i optymalizacji parametrów stolarki okiennej jest ważna szczególnie teraz, kiedy konsumenci stolarki okiennej decydują się na okna o dużych, często niestandardowych rozmiarach i kształtach, które mają pełnić funkcję przeszklonych ścian.

W związku z powyższym celem danego badania jest analiza współczynnika przenikania ciepła stolarki okiennej z PVC w budynkach mieszkalnych, w zależności od grupy czynników, obejmujących parametry fizykalne elementów stolarki okiennej i rozmiary okien, wraz z oceną stopnia i charakteru wpływu tych czynników oraz określeniem ich wartości optymalnych na podstawie deterministycznego modelu matematycznego opracowanego z danych eksperymentu obliczeniowego.

Metoda określenia współczynnika przenikania ciepła stolarki okiennej

Uznano, że do obliczania współczynnika przenikania ciepła stolarki okiennej najbardziej przydatna i oczywista jest metoda składnikowa. Według niej fragment przegrody dzieli na pola powierzchni o różnych właściwościach cieplnych, a całkowity współczynnik przenikania ciepła oblicza się za pomocą ważonych powierzchniowo wartości U elementów składowych z dodatkowymi członami korekcyjnymi, uwzględniającymi wzajemne oddziaływania cieplne między tymi elementami [6]. Współczynnik przenikania ciepła Uw pojedynczego okna należy obliczać zgodnie z równaniem:

(1)

gdzie:

Ug, Uf, Um - współczynniki przenikania ciepła, odpowiednio:
oszklenia,
ramy
oraz słupków okiennych,
ψf,m, ψg,f, ψg,m - liniowe współczynniki przenikania ciepła spowodowane połączonymi efektami cieplnymi elementów, odpowiednio:
szklącego i ramy,
szklącego i słupka
oraz ramy i słupka okiennego,
lg,f, lg,m, lf,m - długość liniowego mostku cieplnego powstającego na styku, odpowiednio:
szkła i ramy,
szkła i słupka
oraz ramy i słupka,
Ag, Am, Af - pole powierzchni, odpowiednio:
oszklenia,
słupków okiennych
oraz ramy.

Odnosząc się do przedstawionego wzoru (1) autorzy stworzyli algorytm do wyliczania szukanego współczynnika przenikania ciepła okna Uw przy zmianie wartości wybranych czynników, który stanowił podstawę do opracowania modelu matematycznego.

DOŁĄCZ DO NEWSLETTERA – kliknij tutaj »
Artykuł pochodzi z: miesięcznika IZOLACJE 3/2018

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie


Innowacyjny system kompozytowych wzmocnień konstrukcji »


W przypadku gdy temperatura przekroczy temperaturę zeszklenia, wówczas żywica nie jest... ZOBACZ »


Szukasz materiałów budowlanych dobrej jakości?

Dobierz najlepszy materiał izolacyjny »

Obok wiedzy na temat produktów, równie istotna jest znajomość technologii, którą... czytaj dalej » Niski poziom ochrony cieplnej generuje wysokie koszty utrzymania budynku, stanowiące duże obciążenie budżetu... czytaj dalej »


Opłacalność paneli fotowoltaicznych - najnowsze informacje i porady »

Uszczelnianie obiektów inżynieryjnych - jak to robią specjaliści?

W przyszłym roku nastąpią znaczne podwyżki cen energii elektrycznej, dlatego też warto zastanowić się nad montażem paneli fotowoltaicznych.
czytaj dalej »

Jak prawidłowo chronić ściany fundamentwe i zapewnić gwarancję żywotności obiektu? czytaj dalej »

Czym skutecznie zaizolować fundament?

Zadaniem hydroizolacji jest zablokowanie dostępu wody i wilgoci do wnętrza obiektu budowlanego. Istnieje kilka rodzajów izolacji krystalizujących, a ich znajomość ułatwia zaprojektowanie i wykonanie szczelnej budowli. czytaj dalej »

 


Uszczelnianie trudnych powierzchni! Zobacz, jak to zrobić skutecznie »


Doszczelniając przegrodę od strony wewnętrznej budynku ograniczamy przenikanie pary wodnej do warstwy izolacyjnej, natomiast... ZOBACZ »


Fakty i mity na temat szarego styropianu »

Jak zabezpieczyć rury przed stratami ciepła?

Od kilku lat rośnie popyt na styropiany szare. W Niemczech i Szwajcarii większość spr... czytaj dalej » Czym powinieneś kierować się przy wyborze odpowiedniej izolacji rur? czytaj dalej »

Jak wykonać trwałe posadzki?

Jakich technologii oraz materiałów użyć do wykonania podłóg przemysłowych, naprawy betonów lub przeprowadzenia renowacji posadzek?  czytaj dalej »


Dlaczego hydroizolacja budynków jest tak ważna?

Sprawdzony sposób na przyspieszenie ocieplenia »

W budynkach nowo wznoszonych barierę dla wody gruntowej stanowi hydroizolacja zewnętrzna ścian piwnic i izolacja pod płytą fundamentową... czytaj dalej » Jakiego produktu użyć, by aplikacja była łatwa, efektywność większa, a tempo pracy ekspresowe? czytaj dalej »

Czego użyć do izolacji podłóg, dachów i fasad?


Istotną różnicą pomiędzy styropianami białymi i grafitowymi jest ich odporność na ZOBACZ »


Zgarnij bony o wartości 100zł. Zobacz jak »

Jak dobrać posadzkę do obiektu?

3 kroki do Super CashBack
czytaj dalej »

Wybierz posadzkę, która będzie funkcjonalna i łatwa w czyszczeniu... czytaj dalej »

Najlepszy system stropowy?


Betonowe stropy można produkować na różne sposoby – z betonu przygotowanego na placu budowy lub w fabryce, gdzie panują kutemu optymalne warunki. ZOBACZ »


prof. dr hab. inż. Walery Jezierski
prof. dr hab. inż. Walery Jezierski
Walery Jezierski ukończył Wydział Architektury Brzeskiego Państwowego Instytutu Inżynieryjno-Budowlanego w specjalności budownictwo miejskie. Pracuje w Katedrze Gospodarki Przestrzennej i Budowni... więcej »
mgr inż. Joanna Borowska
mgr inż. Joanna Borowska
Joanna Borowska ukończyła Wydział Budownictwa na Politechnice Białostockiej. Jest doktorantką PB. więcej »
Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników portalu Izolacje.com.pl... dowiedz się więcej »
Alpha Dam Alpha Dam
O FIRMIE Alpha Dam Sp. z o.o. produkuje od ponad 10 lat profesjonalne materiały wodochronne i przeciwwilgociowe dla budownictwa.  Do 2008...
9/2019

Aktualny numer:

Izolacje 9/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Nowoczesne rozwiązania elewacyjne
  • - Jakość wykonania izolacji z szarego styropianu
Zobacz szczegóły
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright @ 2004-2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl

.