Pobierz pełny numer IZOLACJI

Pełny numer IZOLACJI 6/2019 [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


Wybierz najlepszy materiał do ociepleń »


Czym różnią się materiały do izolacji poszczególnych elementów budynku? ZOBACZ »


Poznaj sposoby izolacji dachu płaskiego »

Jak wykonać ocieplenie w systemie ETICS?

Jaki materiał zastosować na dachu płaskim, zielonym, odwróconym, a jak na dachu pokrytym wcześniej papą termozgrzewalną?
czytaj dalej »

W przypadku budynków istniejących należy dokładnie sprawdzić jakość... czytaj dalej »

Uzyskaj tytuł mgr. inż. i uprawnienia budowlane!


Wiedza i umiejętności praktyczne zdobyte podczas studiów drugiego stopnia... ZOBACZ »


Jak zabezpieczyć budynek przed drganiami?

Skuteczna ochrona przed wilgocią »

Zapewnienie dobrej wibroakustyki dla budynku to coraz częściej wyzwanie dla świadomych i wymagających klientów. czytaj dalej » W budynkach nowo wznoszonych barierę dla wody gruntowej stanowi hydroizolacja zewnętrzna ścian piwnic i... czytaj dalej »

Fakty i mity na temat szarego styropianu »

Od kilku lat rośnie popyt na styropiany szare. W Niemczech i Szwajcarii większość spr...  czytaj dalej »


Na czym polegają prace uszczelniające?

Wszystko o izolacji instalacji klimatyzacyjnych i wentylacyjnych »

Prace uszczelniające mają na celu odcięcie niebezpiecznych materiałów, substancji lub po prostu... czytaj dalej » Produkty przeznaczone do instalacji klimatyzacyjnych i wentylacyjnych, jak i... czytaj dalej »

Chemia budowlana - porady ekspertów »


Masz wątpliwości i pytania jak rozwiązać Twój problem techniczny? Dobierz stosowną technologię do Twoich potrzeb... ZOBACZ »


Czego użyć do izolacji dachu?

Czym ocieplić piwnicę lub garaż?

Rozwiązaniem, które zapewnia optymalne zaizolowanie są... czytaj dalej » Izolacja stropów nad garażami podziemnymi musi spełniać wysokie wymagania akustyczne, cieplne i przeciwpożarowe... czytaj dalej »

Malowanie kafli krok po kroku »


Malowanie kafli to wciąż mało popularny sposób zmiany wystroju wnętrza... ZOBACZ »


Co warto wiedzieć o systemach natryskowych?

Jak zabezpieczyć budynek przed wilgocią?

Budynek ocieplony pianką jest szczelny akustycznie a przede wszystkim...
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 »

Planujesz wymianę dachu? Sprawdź »


Dzięki lekkości dachówek nie ma potrzeby wzmacniania Twojej starej struktury dachowej. W niektórych przypadkach jest nawet... ZOBACZ »


Elewacja, która wygląda jak drewno, marmur czy kamień »

Szukasz pomysłu na wykończenie elewacji? Sprawdź

Ładna fasada stanowi wizerunek budynku. Estetyczny wygląd elewacji często...
czytaj dalej »

Tynki cienkowarstwowe tworzą ochronno-dekoracyjną zewnętrzną warstwę o wysokiej odporności na... czytaj dalej »

Ekspert Budowlany - zlecenia

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 »
7/8/2020

Aktualny numer:

Izolacje 7/8/2020
W miesięczniku m.in.:
  • - Tarasy wentylowane
  • - Zastosowanie kruszyw lekkich
Zobacz szczegóły
Flowcrete Polska Sp. z o.o. Flowcrete Polska Sp. z o.o.
Flowcrete Polska Sp. z o.o. Jesteśmy producentem i dystrybutorem materiałów do wykonywania bezspoinowch posadzek żywicznych -...
Dlaczego warto zadbać o balkon i taras?

Dlaczego warto zadbać o balkon i taras?

Trudno wyobrazić sobie nowoczesny dom bez jego wizytówki, czyli balkonu lub tarasu. Elementy te stanowią dodatkową powierzchnię, która pozwala na chwilę oddechu na...
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

.