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


Jak zapewnić trwałość mocowania elewacji?


Wsporniki przejmują ciężar muru i za pomocą zabetonowanych szyn kotwiących lub kotew przekazują go na ścianę nośną... ZOBACZ »


Czego użyć do izolacji balkonu, a czego do izolacji dachu?

Szukasz wpustu balkonowego dobrej jakości?

Najczęściej spotykane w polskim budownictwie dachy to dachy płaskie, pokryte papą lub blachą, więc... czytaj dalej » Wpust balkonowy prosty, wpust balkonowy skośny, ogrzewany lub nieogrzewany? Co wybrać? czytaj dalej »

Jak i czym ocieplić poddasze?


W systemie termoizolacji na krokwiach, która z pewnością jest najbardziej efektywną metodą termoizolacji, stosuje się... ZOBACZ »



Gdy ważna jest termoizolacyjność i estetyka...

Tłumienie dźwięków uderzeniowych i drgań budynków. Zobacz »

Ukryte mocowanie oznacza, że łączniki płyt są niewidoczne, co poprawia...
czytaj dalej »

Zapewnienie dobrej wibroakustyki dla budynku to coraz częściej wyzwanie dla świadomych i wymagających... czytaj dalej »

Dlaczego hydroizolacja budynków jest tak ważna?

Wyniki badań statystycznych wskazują, że ok. 80% wszystkich uszkodzeń obiektów budowlanych sprowadza się w rezultacie do problemów z nieszczelną hydroizolacją.  czytaj dalej »


Chcesz ograniczyć straty ciepła z budynku? Zobacz »

Jak usunąć wilgoć ze ścian?

W obecnych czasach rosnące ceny energii cieplnej i eketrycznej skłaniają do analizy strat ciepła w budynkach mieszkalnych. Jedynym sposobem ograniczenia kosztów jest...
czytaj dalej »

Wilgoć pojawiająca się w budynku i związana z nią pleśń szkodzą naszemu zdrowiu, powodują wyższe rachunki za ogrzewanie i niszczą mury. czytaj dalej »

Jak dobrać posadzkę do obiektu?


Wybierz posadzkę, która będzie funkcjonalna i łatwa i czyszczeniu... ZOBACZ »


Dowiedz się więcej o hydroizolacji dachów »

Wypróbuj aplikację projektową i stwórz własną wizualizację »

Dostarczamy innowacyjne systemy hydroizolacji oraz pokryć dachowych, mające na celu zmianę sposobu życia i pracy naszych klientów... czytaj dalej » Dodaj własne zdjęcie i dopasuj kolory elewacji lub wnętrza do swojego budynku! czytaj dalej »

Czego użyć do izolacji kanałów wentylacyjnych?


Systemy ochrony energii w budownictwie i w instalacjach technicznych, spełniają najbardziej restrykcyjne normy europejskie definiując... ZOBACZ »


Fakty i mity na temat szarego styropianu »

Szukasz wpustu balkonowego dobrej jakości?

Od kilku lat rośnie popyt na styropiany szare. W Niemczech i Szwajcarii większość spr... czytaj dalej » Wpust balkonowy prosty, wpust balkonowy skośny, ogrzewany lub nieogrzewany? Co wybrać? czytaj dalej »

Czego jeszcze nie wiesz o izolacji natryskowej?


Poliole to grupa wyrobów przeznaczonych do wytwarzania szerokiej gamy poliuretanów, które... 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 »
Synthos S.A. Synthos S.A.
Grupa Kapitałowa Synthos S.A. jest jednym z największych producentów surowców chemicznych w Polsce. Spółka jest pierwszym w Europie...
11/12/2019

Aktualny numer:

Izolacje 11/12/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Modernizacja poddaszy użytkowych
  • - Okładziny podłogowe
Zobacz szczegóły
Ulga remontowo-modernizacyjna w PIT 2017

Ulga remontowo-modernizacyjna w PIT 2017

W aktualnych przepisach prawa podatkowego nie znajdziemy wielu ulg, które obowiązywały w poprzednich latach. Wśród nich jest ulga remontowo- modernizacyjna. Niektórzy...
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

.