Страницы: 1 2
ОБ УТВЕРЖДЕНИИ РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО УСТАНОВКЕ
ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНЫХ ОКОН В НАРУЖНЫХ СТЕНАХ ВНОВЬ
СТРОЯЩИХСЯ И РЕКОНСТРУИРУЕМЫХ ЗДАНИЙ
УКАЗАНИЕ
КОМИТЕТ ПО АРХИТЕКТУРЕ И ГРАДОСТРОИТЕЛЬСТВУ ПРАВИТЕЛЬСТВА МОСКВЫ
9 марта 2004 г.
N 4
(Д)
1. Утвердить и ввести в действие для использования проектными
организациями, осуществляющими проектирование строящихся и
реконструируемых жилых и общественных зданий в г. Москве, в качестве
методических материалов для проектирования разработанные ОАО ЦНИИЭП
жилища по заказу Москомархитектуры Рекомендации по установке
энергоэффективных окон в наружных стенах вновь строящихся и
реконструируемых зданий.
2. Управлению перспективного проектирования, нормативов и
координации проектно-изыскательных работ (Ревкевич Л.П.) совместно с
ГУП "Управление экономических исследований, информации и координации
проектных работ" (Дронова И.Л.) обеспечить издание и распространение
Рекомендаций по заявкам заинтересованных организаций.
3. Контроль за выполнением указания возложить на Управление
перспективного проектирования, нормативов и координации проектно -
изыскательных работ (Ревкевич Л.П.).
Первый заместитель
председателя
В.Г. Романенко
9 марта 2004 г.
N 4
УТВЕРЖДЕНЫ
указанием заместителя
председателя Москомархитектуры
от 9 марта 2004 года
N 4
РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО УСТАНОВКЕ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНЫХ ОКОН В НАРУЖНЫХ СТЕНАХ
ВНОВЬ СТРОЯЩИХСЯ И РЕКОНСТРУИРУЕМЫХ ЗДАНИЙ
Предисловие
1. В работе даны конструктивные решения узлов размещения оконных
блоков из ПВХ и дерева в наружных стенах различных типов жилых зданий
в г. Москве.
Изложены теплотехнические и конструктивные особенности размещения
окон в проемах наружных стен зданий с учетом нормативных
теплотехнических требований.
Даны рекомендации по технологии монтажа окон в наружных стенах.
Рекомендации предназначены для архитекторов и
инженеров-проектировщиков, а также инженерно-технических работников
строительных специальностей.
2. Разработаны ОАО Центральным научно-исследовательским и
проектным институтом жилых и общественных зданий (ОАО ЦНИИЭП жилища) -
д.арх. Кавиным Е.В. и к.т.н. Беляевым В.С. при участии
инженера-конструктора Козыревой Т.Г.
При подготовке данных рекомендаций использованы работы НИИСФ -
к.т.н. Матросова Ю.А., к.т.н. Бутовского И.Н. и Сибирского
автодорожного института (СИБАДИ)- к.т.н. Кривошеина А.Д.
3. Подготовлены к утверждению и изданию Управлением
перспективного проектирования, нормативов и координации
проектно-изыскательских работ Москомархитектуры.
4. Утверждены указанием Москомархитектуры от 09.03.2004 N 4.
1. Введение
1.1. Рекомендации являются методическим и справочным материалом
для специалистов, выполняющих разработку проектов жилых строящихся и
реконструируемых зданий в г. Москве.
1.2. Анализ структуры общих теплопотерь в жилых зданиях
показывает, что через световые проемы теряется до 60-70% тепла. При
этом значительная его часть уходит через места примыкания окон к
стенам и через откосы [4, 16].
Сопротивление теплопередаче, характеризующее теплозащиту наружных
ограждающих конструкций, в т.ч. окон, нормируется СНиП II-3-79*
"Строительная теплотехника" [1], а также введенным с 01.10.2003 СНиП
"Теплозащита зданий" [12]. Более жесткие требования заложены в
действующих ныне Московских городских строительных нормах МГСН 2.01-99
"Энергосбережение в зданиях. Нормативы по теплозащите и
тепловодоэлектроснабжению" [2]. В соответствии с МГСН 2.01-99 пр
"приведенное сопротивление теплопередаче R <*> для окон в жилых
зданиях должно быть не менее 0,54 кв. м * град. C/Вт.
--------------------------------
r пр
<*> R (R ).
о
1.3. Для оконных блоков используют в качестве светопрозрачных
элементов одно- и двухкамерные стеклопакеты [3]. Применение в
стеклопакетах стекол с селективным покрытием (низкоэмиссионных стекол)
дополнительно увеличивает сопротивление теплопередаче оконных блоков
на 30%.
Внедрение в практику строительства одностворчатых окон с узкой
коробкой из ПВХ повлекло за собой ряд ошибок при проектировании
наружных стен зданий, а также при монтаже в них этих светопроницаемых
конструкций, заключающихся в неучете при теплотехнических расчетах и
разработке проектов особенностей расположения окон в проемах стен.
Одна из ошибок первоначального внедрения таких окон связана с
малой шириной пластмассовых коробок и створок оконных блоков в
пределах 60 мм, в связи с чем на внутренних поверхностях коробок и
оконных откосов как в однослойных, так и двухслойных стенах возникают
зоны с пониженными температурами, приводящие к выпадению конденсата
или в ряде случаев их промерзанию.
Окна с более широкой коробкой имеют лучшие теплотехнические
показатели в местах примыкания к стенам, чем окна с узкой коробкой.
1.4. Учитывая, что принципиальных различий в предлагаемых
конструкциях оконных блоков из ПВХ-профиля нет, они отличаются друг от
друга лишь количеством камер и шириной створок и коробок, в данных
рекомендациях рассматриваются два принципиально отличающихся оконных
блока - из ПВХ-профилей (в 2 вариантах) компании "Эксполанта-С" -
"Weltplast" [7] и деревянные окна (в 2 вариантах), выпускаемые ДОК-1.
Дается оценка теплозащитных свойств каждого из этих блоков в
зависимости от местоположения его в проеме стены и решения узлов
сопряжения оконных блоков с наружными стенами различных конструкций. В
результате этой работы даны рекомендации по монтажу окон из ПВХ и
деревянных в климатических условиях Москвы.
1.5. Вопросы исполнения узлов примыкания окон к оконным откосам
регламентированы следующими нормативными документами: ГОСТ 23166-99
"Блоки оконные", общие технические условия [6], разделы 9 "Общие
требования к монтажу" и 10 "Гарантии изготовления", а также ГОСТ
30674-99 "Блоки оконные из поливинилхлоридных профилей" [5],
приложение Г "Общие требования по монтажу изделий", а установка
оконных блоков регламентируется ГОСТ 30971-2002 "Швы монтажные узлов
примыканий оконных блоков к стеновым проемам" [13].
В указанных документах подробно формулируются основные положения
по установке, креплению изделий в проеме, требования к качеству
материалов, а также исполнению монтажного шва.
Однако в указанных разделах отсутствует ряд положений, влияющих
на теплозащитные качества окон.
1.6. Кроме определения места расположения окон в проеме наружной
стены при проектировании и установке окон следует учитывать
теплопотери через узлы их примыкания к стенам.
Заполнение зазоров между коробкой и стеной должно выполнять
одновременно три функции - защита от воздухопроницания, утепление
коробки и предотвращение влагонакопления в месте примыкания ее к
четверти.
1.7. Профили из жесткого ПВХ имеют большой коэффициент
температурного расширения. Для исключения возможных деформаций окон
при их нагреве и охлаждении зазоры между оконными блоками и откосами
должны заполняться упругими материалами с учетом линейного удлинения
ПВХ.
Непосредственно с этим связано и влияние на теплопотери способов
утепления оконных откосов. Необходимость дополнительного утепления
откосов зависит от конструкции и материалов наружных стен.
1.8. В данных рекомендациях показано конкретное конструктивное
решение узлов примыкания окон из ПВХ-профилей и деревянных с узкой и
широкой коробкой, отвечающих требованиям энергосбережения в
соответствии со СНиП II-3-79*; СНиП 23.02.03 и МГСН 2.01-99, в жилых
зданиях с конструкциями наружных стен, указанных в п. 1.9.
1.9. Рекомендации предназначены для проектировщиков и строителей
вновь возводимых и реконструируемых зданий в г. Москве со следующими
типами стен: кирпичными слоистыми на гибких связях, однослойными из
мелкоштучных блоков, с фасадным утеплением, с вентилируемыми фасадами.
2. Конструктивные характеристики энергоэффективных
оконных блоков
2.1. Оконные блоки с использованием ПВХ-профилей.
Отличительной особенностью оконных профилей из жесткого
поливинилхлорида является широкий спектр продукции, выпускаемой в
рамках нескольких серий, позволяющих удовлетворить требованиям по
теплозащите самых различных климатических районов. Конструктивное
решение и основные размеры некоторых профилей на примере "Weltplast"
для окон "Эксполанта-С" представлены на рис. 2.1 (не приводится).
Рис. 2.1. Окно ПВХ-системы "Weltplast"
с коробкой шириной 60 мм
----------------------------------------------------------------------
Не приводится.
Общей чертой этих окон является применение многокамерных профилей
из жесткого поливинилхлорида, армированных профильными элементами из
оцинкованной стали. Размеры ПВХ-профилей, количество и расположение
воздушных камер, форма и сечение стальных армирующих элементов могут
сочетаться с различными вариантами остекления.
Наиболее распространенная в России серия характеризуется
применением трехкамерных ПВХ-профилей (коробок, рам, импостов),
армированных профилями из оцинкованного металла толщиной 1,5-2,0 мм.
Ширина оконных коробок составляет 60 мм, ширина оконных створок
составляет также 60 мм.
Предусмотрена возможность применения однокамерных или
двухкамерных стеклопакетов толщиной до 24 мм. При необходимости
применения стеклопакетов большей толщины предусмотрено использование
специальных створок, а для оконных коробок-уширителей, позволяющих
устанавливать стеклопакеты, толщиной до 36 мм.
Наилучшие результаты по температуре внутренней поверхности
достигаются при использовании створок, имеющих у внутренней
поверхности воздушную камеру.
Окна из профилей "Weltplast" имеют три притвора с резиновыми
уплотнителями. Как показывают результаты замеров, такое уплотнение при
правильном монтаже окон обеспечивает выполнение требований
теплотехнических норм по воздухопроницаемости со значительным запасом.
Система "Weltplast" "Termetic" (выпуск 1998 г.) характеризуется
переходом на четырехкамерные профили с устройством дополнительного
притвора, расположенного в воздушной прослойке между рамой и створкой.
Окна "Эксполанта-С" из профилей "Weltplast" могут иметь уширенную
коробку, выполненную с 5 воздушными камерами. По сравнению с
остальными сериями теплозащитные качества такой оконной коробки
являются наилучшими (рис. 2.2 - не приводится).
Рис. 2.2. Окно ПВХ-системы "Weltplast"
с коробкой шириной 121 мм
----------------------------------------------------------------------
Не приводится.
2.2. Деревянные окна.
В результате анализа применяемых в настоящее время в
строительстве конструкции деревянных окон в рекомендациях
конструктивных решений узлов их примыкания к стенам были приняты
энергоэффективные окна (для Москвы) 2 типов - одинарные со
стеклопакетом, с коробкой шириной 68 (78) мм. Приведенное
сопротивление теплопередаче R = 0,56-0,58 кв. м град. C/Вт. Изоляция
о
внешнего шума R = 36-38 дБА (рис. 2.3, 2.5 и 2.6 - не приводятся). И
двойные, с раздельными переплетами, с остеклением снаружи одним
стеклом - 4 мм и стеклопакетом изнутри, с шириной коробки ~ 134 мм.
Приведенное сопротивление теплопередаче R = 0,59 кв. м град. C/Вт.
о
Изоляция внешнего шума R = 36-38 дБА (см. рис. 2.4, 2.7 и 2.8 -
о
не приводятся).
Рис. 2.3. "ЕВРООКНО" - одинарное теплозащитное.
Альбом РС-8117.
ТУ 5361-001-03990233-99.
Деревообрабатывающий комбинат N 1.
----------------------------------------------------------------------
Не приводится.
Рис. 2.4. ОДРСП - окно раздельное теплозащитное.
Альбом РС-8123.
ТУ 5361-029-04001232-96. ГОСТ 23166-99.
Деревообрабатывающий комбинат N 1.
----------------------------------------------------------------------
Не приводится.
Рис. 2.5. "ЕВРООКНО" одинарное теплозащитное.
Альбом РС-8117.
ТУ 5361-001-03990233-99.
Деревообрабатывающий комбинат N 1.
----------------------------------------------------------------------
Не приводится.
Рис. 2.6. "ЕВРООКНО" одинарное теплозащитное.
Альбом РС-8117.
ТУ 5361-001-03990233-99.
Деревообрабатывающий комбинат N 1.
----------------------------------------------------------------------
Не приводится.
Рис. 2.7. ОДРСП - окно раздельное теплозащитное.
Альбом РС-8123.
ТУ 5361-029-04001232-96. ГОСТ 23166-99.
Деревообрабатывающий комбинат N 1.
----------------------------------------------------------------------
Не приводится.
Рисунок 2.8
----------------------------------------------------------------------
Не приводится.
Оба деревянных блока следующей конструкции:
1. Материал - сосна, лиственница, дуб, клееный брус.
2. Отделка - экологическими чистыми красками на водной основе
фирм "TIKKURILA", возможна отделка отечественной краской.
3. Остекление одно, двухкамерный стеклопакет, 4/16/4, 4/8/4/8/4,
стеклопакет может быть низкоэмиссионный, зеркальный, с К-стеклом или
функциональными защитными пленками, возможна установка цветной
раскладки внутри стеклопакета.
4. Уплотняющие прокладки - фирмы "DEVENTER" (Германия) из
термопластических эластомеров, прочных и долговечных, обеспечивающих
высокую герметичность, изоляция в диапазоне от -40 до +60.
5. Фурнитура фирмы "ROTO" (Германия) очень хорошо зарекомендовала
себя в российских условиях. Возможна установка недорогой отечественной
фурнитуры.
2.3. Сравнительный анализ характеристик энергоэффективных оконных
блоков различных типов.
В соответствии с действующими нормами критерием для оценки
теплозащитных качеств ограждающих конструкций зданий является
пр
приведенное сопротивление теплопередаче - R , кв. м * град. C/Вт.
о
пр
Величина R окна зависит от теплозащитных качеств
о
пр.ост
светопропускающей части (остекления - R ) и непрозрачной части
о
пр.пер пр.ост пр.пер
(переплетов - R ). При известных значениях R и R
о о о
приведенное сопротивление теплопередаче окна рассчитывается по
формуле:
пр пр.ост пр.пер
R = (F + F ) / (F / R + F / R ), (1)
о ост пер ост о пер о
где:
F , F - площади поверхности светопропускающей и непрозрачной
ост пер
частей окна, кв. м.
Сравнительная характеристика теплозащитных качеств оконных блоков
и переплетов из ПВХ-профилей и деревянных некоторых серий при
использовании в том числе стеклопакетов различного конструктивного
пр
решения приведена в табл. 1. Представленные значения R получены на
о
основании сертификационных испытаний.
Анализ данных табл. 1 показывает наличие широких возможностей
ПВХ-профилей и деревянных данных компаний для изготовления оконных
блоков с сопротивлением теплопередаче, удовлетворяющим
теплотехническим требованиям для г. Москвы.
Что касается применения стеклопакетов из низкоэмиссионного
стекла, то на примере конструкции деревянных окон они являются
перспективными. Окно с однокамерным стеклопакетом со стеклом с
низкоэмиссионным покрытием при расстоянии между стеклом 16 мм имеет
пр
приведенное сопротивление теплопередаче R = 0,56 кв. м град. C/Вт, а
о
окно с раздельными переплетами с тройным остеклением: стекло +
пр
стеклопакет (расстояние между стеклами в стеклопакете 8 мм) имеет R =
о
0,57 кв. м град. C/Вт, т.е. близкие значения, достаточные по
теплозащите для г. Москвы (при отношении площади стекла к площади окна
0,7).
Окна с двухкамерным стеклопакетом, а также блоки оконные
деревянные в раздельных переплетах с тройным остеклением (стекло +
стеклопакет) могут применяться в жилых зданиях в г. Москве.
Таблица 1
-----------------------------------------------------------------------------------------------------
|Материал|Конструкция |Остекление |Приведенное сопротивление |Воздухопроницаемость |
|профилей|профиля, марка | |теплопередаче окон |при "Дельта"Р = |
| | | | |10 Па / 100 Па |
| | | | |кг/кв. м * ч |
| | | |-----------------------------|---------------------|
| | | |Эксполанта-С - |ДОК-1 |Эксполанта-С -|ДОК-1 |
| | | |Weltplast | |Weltplast | |
| | | |-----------------------------| | |
| | | |F / F | | |
| | | | ост ок | | |
| | | |-----------------------------| | |
| | | |0,6 |0,7 |0,8 |0,55|0,6 |0,7 | | |
|--------|-----------------|--------------------|----|----|----|----|----|----|--------------|------|
|ПВХ |Трехкамерный |Двухкамерный |0,57|0,56|0,55| | | | 0,31 | |
| |профиль коробки/ |стеклопакет клееный | | | | | | | ---- | |
| |четырехкамерный |из обычного стекла | | | | | | | 0,78 | |
| |профиль створки |3М -12-3М -12-3М | | | | | | | | |
| |Арт. Wp550000/ | 1 1 1 | | | | | | | | |
| |Wp552000 | | | | | | | | | |
| | | |----|----|----|----|----|----|--------------|------|
| |Пятикамерный | |0,59|0,58|0,56| | | | 0,6 | |
| |профиль коробки/ | | | | | | | | ---- | |
| |четырехкамерный | | | | | | | | 1,97 | |
| |профиль створки | | | | | | | | | |
| |Арт. Wp580000/ | | | | | | | | | |
| |Wp552000 | | | | | | | | | |
|--------|-----------------|--------------------|----|----|----|----|----|----|--------------|------|
|Дерево | |Однокамерный | | | |0,58|0,57|0,56| | 0,98 |
| | |стеклопакет. Одно | | | | | | | | |
| | |стекло с | | | | | | | | |
| | |низкоэмиссионным | | | | | | | | |
| | |покрытием 4М -16-К4 | | | | | | | | |
| | | 1 | | | | | | | | |
| | |(или двухкамерный | | | | | | | | |
| | |стеклопакет) | | | | | | | | |
|--------|-----------------|--------------------|----|----|----|----|----|----|--------------|------|
|Дерево | |Раздельные переплеты| | | |0,6 |0,58|0,57| | 0,86 |
| | |с тройным | | | |----|----|----| | |
| | |остеклением (стекло | | | |0,76|0,85|0,75| | |
| | |+ стеклопакет) | | | | | | | | |
| | |--------------------| | | | | | | | |
| | |со стеклом с | | | | | | | | |
| | |низкоэмиссионным | | | | | | | | |
| | |покрытием | | | | | | | | |
-----------------------------------------------------------------------------------------------------
3. Обеспечение теплофизических нормативных поэлементных
требований к окнам различных типов
3.1. Нормативные теплотехнические требования.
3.1.1. Требования к сопротивлению теплопередаче наружных
ограждений.
Требуемый уровень теплозащитных качеств светопрозрачных
ограждающих конструкций зданий (оконных и балконных дверных блоков)
устанавливается в зависимости от величины градусосуток отопительного
периода (ГСОП):
ГСОП = (t - t ) x Z . (1)
int z от
Для г. Москвы градусосутки отопительного периода в соответствии с
табл. 3.2 [1] МГСН равны 5027, а исходя из данных СНиП 23.01-99 [15]:
ГСОП = (20 + 3,1) 214 = 4943град. суток,
где:
t = 20 град.C в соответствии с п. 3.3.3 и по табл. 3.1 МГСН
int
2.01-99 [2] расчетная температура внутреннего воздуха;
t , Z - средняя температура и продолжительность отопительного
z от
периода по СНиП 23.01-99 [15].
В таблице 1 представлены требуемые сопротивления теплопередаче
наружных ограждений жилых домов для г. Москвы.
Таблица 2
ЗНАЧЕНИЯ НОРМАТИВНЫХ ТРЕБОВАНИЙ К НАРУЖНЫМ
ОГРАЖДЕНИЯМ ЖИЛЫХ ЗДАНИЙ
---------------------------------------------------------
|N |Наименование |Требуемое |ГСОП |
|п/п |нормативного |сопротивление | |
| |документа |теплопередаче | |
| | |наружного ограждения| |
| | |--------------------| |
| | |Стен |Окон | |
| | |----------|---------|---------|
| | |1 |2 |1 |2 |1 |2 |
|----|-------------------|-----|----|----|----|----|----|
|1. |МГСН 2.01-99 [4] |3,159| - |0,54| - |5027| - |
|----|-------------------|-----|----|----|----|----|----|
|2. |СНиП 23.01-99 [4] | - |3,13| - |0,52| - |4943|
| |и СНиП II-3-79* | | | | | | |
| |(1998 г.) | | | | | | |
| |табл. 1б | | | | | | |
---------------------------------------------------------
3.1.2. Сопротивление воздухопроницанию окон.
Сопротивление воздухопроницанию окон и балконных дверей жилых
зданий, R , в соответствии [1, 12] должно быть не менее требуемого
и
тр
сопротивления воздухопроницанию R , кв. м * ч Па/кг, определяемого по
и
формуле:
тр 1 "Дельта"р 2/3
R = -- [----------] , (2)
и н "Дельта"р
G о
где:
н
G - нормативная воздухонепроницаемость, кг/(кв. м * ч) [1];
"Дельта"р - расчетная разность давлений воздуха на наружной и
внутренней поверхностях ограждающих конструкций, Па;
"Дельта"р = 10 Па - разность давлений воздуха, при которой
о
определяется сопротивление воздухопроницанию R .
и
Расчетная разность давлений "Дельта"р в соответствии со СНиП
II-3-79* и [12] рассчитывается по формуле:
"Дельта"р = 0,55 x H x ("гамма" - "гамма" ) + (3)
н в
2
+ 0,03 x "гамма" x V ,
в
где:
H - высота здания (от поверхности земли до верха карниза), м;
V - максимальная из средних скоростей ветра по румбам за январь,
повторяемость которых составляет 16% и более, принимаемая согласно
СНиП 23-01-99;
"гамма" , "гамма" - удельные веса соответственно наружного и
н в
внутреннего воздуха, H/куб. м, определяемые по формуле:
"гамма" = 3463 / (273 + t), (4)
где:
t - температура воздуха: внутреннего (для определения "гамма" ),
в
наружного (для определения "гамма" ).
н
3.2. Влажностный режим узлов примыканий оконных блоков к стенам.
3.2.1. Влажностный режим элементов наружных стен характеризуется
процессами влагонакопления, зависящими от ряда внешних факторов и
физических характеристик материалов, от сопротивления паропроницанию
слоев конструкций и их расположения.
При проектировании должен учитываться влагообмен в узлах
сопряжений оконных блоков со стенами. Анализ указанных факторов дает
возможность правильно расположить конструктивные слои, учитывая
определенные закономерности влаго- и теплообмена.
Расчеты и натурные обследования узлов примыкания окон к стенам
показывают, что более плотные и менее паропроницаемые слои должны
располагаться с внутренней стороны стыковых швов, а более
паропроницаемые - с наружной стороны.
В случае если такого расположения не удается выполнить, принимают
во внимание соотношения сопротивлений паропроницанию материалов,
выражающихся формулой:
"дельта"
R = --------, кв. м * ч * Па/кг;
n "ми"
где:
"дельта" - толщина слоя, а "ми" - коэффициент паропроницаемости.
Как видно из формулы, меняя толщину слоя, можно получить необходимое
влагораспределение в конструкции. Это положение необходимо иметь в
виду при проектировании. Ниже оно будет проиллюстрировано расчетом.
3.2.2. Расчет влажностного режима примыкания окна к стене.
Расчет выполнен на примере узла примыкания окна к стенам, данного
на рис. 6.2 (не приводится).
Исходные данные.
В качестве исходных данных приняты следующие коэффициенты
паропроницаемости материалов:
Пеноутеплитель "ми" - коэффициент паропроницаемости, равен:
"ми" = 0,05 мг/м * ч * Па.
Полимерцемент: "ми" = 0,09, как цементно-песчаный раствор;
толщина с внутренней стороны 0,020 м, а снаружи 0,005 м.
Принято наиболее опасное с точки зрения влагонакопления
конструктивное решение с узкой коробкой и относительно небольшой
протяженностью пеноутеплителя.
Температура в помещении t = 20 град.C, относительная влажность
в
воздуха "фи" = 55%.
в
В соответствии с теплотехническими нормами расчетное
сопротивление паропроницанию R , кв. м * ч * Па/мг должно быть не
п
тр
менее большего из требуемых сопротивлений паропроницанию R из условия
п1
тр
недопустимости накопления влаги за год эксплуатации и R из условия
п2
ограничения влаги в конструкции за период с отрицательными
среднемесячными температурами.
Расчет ведется с учетом того, что зона возможной конденсации
располагается на внешней границе утеплителя и наружного слоя.
3.2.2.1. Расчетное сопротивление паропроницанию наружной стены до
зоны возможной конденсации R кв. м * ч * Па/мг:
п
0,02 0,13
R = ---- + ---- = 2,822 кв. м * ч * Па/мг.
п 0,09 0,05
3.2.2.2. Расчетное сопротивление паропроницанию части ограждающей
конструкции R , кв. м * ч * Па/мг, расположенной между наружной
п
поверхностью и плоскостью возможной конденсации, равно:
0,005
R = ----- = 0,055 кв. м * ч * Па/мг.
пи 0,09
3.2.2.3. Требуемое сопротивление паропроницанию из условия
недопустимости накопления влаги в элементе наружной стены примыкания
оконного блока за годовой период эксплуатации по СНиП II-3-79* (98) и
СНиП 23-02-03 [1, 12]:
(e - E) x R (1283 - 981) 0,055
тр в ин
R = -------------- = ------------------ =
п1 E - e 981 - 761
н
= 0,08 кв. м * ч * Па/мг.
3.2.2.4. Требуемое сопротивление паропроницанию из условия
ограничения влаги в элементе наружной стены примыкания оконного блока
за период с отрицательными температурами наружного воздуха R , кв. м *
п
ч * Па/мг по [1, 12]:
0,0024 Z (e - E )
тр о в о 0,0024 (1283 - 364) x 151
R = ---------------------------------- = ------------------------- =
п2 "гамма" x "дельта" x W + "эта" 30 x 0,13 x 25 + 92
w w ср
= 1,76 кв. м * ч * Па/мг,
где:
0,0024 (E - e ) Z 0,0024 (364 - 350) 151
о но о
"эта" = -------------------- = ---------------------- = 92.
R 0,055
пн
Как следует из расчета, сопротивление паропроницанию R от
п
тр тр
внутренней поверхности до зоны возможной конденсации больше R и R ,
п1 п2
следовательно, влажностной режим данной конструкции узла сопряжения
оконного блока со стеной удовлетворителен.
4. Анализ теплотехнических качеств узлов сопряжений
окон с наружными стенами
В соответствии с экспериментальными и расчетными исследованиями
эксплуатационных свойств узлов сопряжений окон со стенами различных
конструкций определено, что наиболее низкие теплозащитные качества
имеют узлы сопряжений окон с узкой коробкой (60-78 мм) с однослойными
стенами.
Основная причина отмеченного явления - повышенный сток тепла
через неутепленные оконные откосы в обход оконной коробки. При
расположении окна в однослойных стенах оконный блок оказывается в зоне
отрицательных температур и потери тепла идут не только вдоль оконной
коробки, но и в толщу стены с низкими температурами.
В узлах сопряжений оконных блоков с узкой коробкой в конструкциях
наружных трехслойных стен с эффективным утеплителем, также как в
утепленных снаружи стенах при совмещении с утеплителем коробки,
указанного выше явления не происходит.
Теплотехнические характеристики узлов сопряжений окон <*> с узкой
коробкой (60-78 мм) со стенами различной конструкции приведены в
таблице N 3.
--------------------------------
<*> Окна с профилями из ПВХ.
Как видно в табл. 3, температуры в углу примыкания оконной
коробки к откосам выше точки росы и обеспечивают благоприятный
температурный режим в слоистых стенах с эффективным утеплителем, при
наружной теплоизоляции и в однослойных стенах при следующих условиях:
- при размещении утепляющего вкладыша толщиной 40-60 мм между
коробкой и четвертью;
- при расположении утеплителя под коробкой по периметру оконного
откоса в штрабе глубиной от 60 мм на ширину коробки;
- при утеплении откоса утеплителем толщиной от 20 мм общей
шириной 150-200 мм;
- при совместном утеплении зазора между коробкой и четвертью и
оконного откоса.
Наиболее эффективен с точки зрения температуры в однослойных
стенах последний вариант. Температура в углу коробки и откоса 13,7
град.C, а коэффициент теплотехнической однородности r = 0,95.
То есть теплопотери в варианте 9 (последний вариант) по сравнению
с обычным размещением окна без дополнительного утепления откоса при
четверти 120 мм уменьшают теплопотери через откос с 29 до 5%.
Таблица 3
ПОКАЗАТЕЛИ ТЕПЛОВОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ УЗЛОВ
СОПРЯЖЕНИЙ ОКОННЫХ БЛОКОВ СО СТЕНАМИ
РАЗЛИЧНОЙ КОНСТРУКЦИИ <*>
----------------------------------------------------------------------------------------------------
|N | Конструкция |Утеплитель,| Расположение | Решение откоса и |Температура |Коэффициент |
|п/п| стены |м | коробки при ее| четверти |внутренней |теплотехнической|
| | | | толщине <*> | |поверхности |однородности |
| | | | "дельта" = | |в углу |<*>, r |
| | | | к | |примыкания | |
| | | | 0,06-0,078 | |оконной | |
| | | | | |коробки к | |
| | | | | |откосу при | |
| | | | | |t = -28 град.С| |
| | | | | | н | |
|---|-------------|-----------|---------------|-------------------|---------------|----------------|
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
|---|-------------|-----------|---------------|-------------------|---------------|----------------|
|1. | Кирпичная |Пено- | Коробка в | Откос без |14,9 град.C |0,8 |
| | слоистая |полистирол | уровне | утепления, между | | |
| | кладка с | | утеплителя, за| коробкой и откосом| | |
| | гибкими | | четвертью | утеплитель | | |
| | связями | | | толщиной 30 мм | | |
| | | | | "дельта" = 20-30 | | |
| | | | | ч | | |
|---|-------------|-----------|---------------|-------------------|---------------|----------------|
|2. | Стена из |Минвата | Вплотную к | Откос без |13,2 град.C | |
| | мелкоштучных|типа | утеплителю | утепления, между | | |
| | материалов, |"Роквул" | | коробкой и откосом| | |
| | с фасадным | | | утеплитель | | |
| | утеплением | | | толщиной 30 мм | | |
|---|-------------|-----------|---------------|-------------------|---------------|----------------|
|3. | Однослойная | | Коробка | Откос без |6,37 град.C |0,71 |
| | стена из | | примыкает к | утепления, между | | |
| | мелкоштучных| | четверти | коробкой и откосом| | |
| | материалов | | | утеплитель | | |
| | (кирпичная) | | | "дельта" = 30 мм | | |
| | | | | и четверть | | |
| | | | | "дельта" = 0,12 м| | |
| | | | | ч | | |
|---|-------------|-----------|---------------|-------------------|---------------|----------------|
|4. | Однослойная | - | Коробка | Четверть |7,54 град.C |0,76 |
| | стена из | | примыкает к | "дельта" = 0,25 м,| | |
| | мелкоштучных| | четверти | откос без | | |
| | материалов | | | утеплителя, между | | |
| | (кирпичная) | | | откосом и коробкой| | |
| | | | | утеплитель | | |
| | | | | "дельта" = 20-30 | | |
| | | | | ч | | |
|---|-------------|-----------|---------------|-------------------|---------------|----------------|
|5. | Однослойная | - | Теплоизоляция | Четверть |10,9 град.C |0,79 |
| | стена из | | в штрабе по | "дельта" = 0,12 м,| | |
| | мелкоштучных| | периметру окна| утеплитель | | |
| | материалов | | | заглублен на | | |
| | (кирпичная) | | | глубину 60-70 мм | | |
|---|-------------|-----------|---------------|-------------------|---------------|----------------|
|6. | Однослойная | - | Коробка | Четверть из |8 град.C |0,75 |
| | стена из | | примыкает к | утеплителя | | |
| | мелкоштучных| | четверти | "дельта" = 0,12 м,| | |
| | материалов | | | откос без | | |
| | (кирпичная) | | | утеплителя | | |
|---|-------------|-----------|---------------|-------------------|---------------|----------------|
|7. | Однослойная | - | Со смещением | За четвертью |11,5 град.C |0,88 |
| | стена из | | оконного блока| "дельта" = 0,12 м,| | |
| | мелкоштучных| | и утеплением | утеплитель | | |
| | материалов | | между | толщиной 70 мм | | |
| | (кирпичная) | | четвертью и | | | |
| | | | коробкой | | | |
|---|-------------|-----------|---------------|-------------------|---------------|----------------|
|8. | Однослойная | | С утеплением | Четверть |13,1 град.C |0,89 |
| | стена из | | оконного | "дельта" = 0,12 м.| | |
| | мелкоштучных| | откоса со | Откос утеплен | | |
| | материалов | | стороны | | | |
| | (кирпичная) | | помещения | | | |
|---|-------------|-----------|---------------|-------------------|---------------|----------------|
|9. | Однослойная | - | Со смещением | Утеплитель между |13,7 град.C |0,95 |
| | стена из | | окна внутрь и | четвертью и | | |
| | мелкоштучных| | утепление | коробкой. | | |
| | материалов | | зазора между | Откос утеплен | | |
| | (кирпичная) | | окном и | | | |
| | | | стеной, | | | |
| | | | утепление | | | |
| | | | откоса | | | |
----------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------
<*> В расчетах учитывается влияние только оконных откосов.
Сделан сравнительный расчет влияния на тепловую эффективность
стены из мелкоштучных материалов толщиной 0,51 м и узлов ее сопряжения
с оконной коробкой и примыкающих к ней откосов.
Расчеты сделаны в соответствии с [14]. Их результаты представлены
в таблице 4.
Таблица 4
-------------------------------------------------------
|Глубина |Ширина |Коэффициент |Теплопотери,|
|размещения|коробки, м |теплотехнической|% |
|оконного | |однородности | |
|блока, м | | | |
|----------|------------|----------------|------------|
|0,12 |0,06-0,078 |0,815 |18,5 |
| |------------|----------------|------------|
| |0,12-0,134 |0,83 |17,0 |
|----------|------------|----------------|------------|
|0,25 |0,06-0,078 |0,825 |17,5 |
| |------------|----------------|------------|
| |0,12-0,134 |0,85 |15,0 |
-------------------------------------------------------
Примечание. Для расчета выбран условный фрагмент стены 3,6 x 3 м
с оконным проемом 1,5 x 1,5 м.
Данные расчета температурных полей однослойных неутепленных и
утепленных (снаружи, фасадных вентилируемых) стен с расположением окна
с деревянной узкой (60-78 мм) коробкой в проеме при различной глубине
(различное расстояние от наружной и внутренней поверхности стены).
В количественном отношении распределение температур в углу
коробки и откоса и теплопотерь по откосам по перемычке из железобетона
в однослойных стенах из мелкоштучных материалов дано в табл. 5 и на
рис. 4.1-4.2 (не приводятся).
Из рис. 4.1, 4.5 (не приводятся) и табл. 5 следует, что
углубление оконного блока в сторону помещения повышает температуру в
углу коробки и откоса на 2 град.C, но очень незначительно изменяет
суммарные теплопотери по откосам.
По-другому сказывается расположение окна в проеме стены с
фасадным утеплением (см. табл. 5 и рис. 4.3 и 4.4 - не приводятся).
Так, приближение коробки окна вплотную к утеплителю повышает
температуру в углу коробки и откоса по перемычке с 7,5 до 13,5 град.C,
снижая суммарные теплопотери на откосе с 48,6 Вт до 13,9 Вт.
Рис. 4.1. Распределение температур на внутренней
поверхности откоса в узле сопряжения оконного блока
с однослойной (кирпичной) стеной при ширине четверти
120 мм (верхняя часть окна)
----------------------------------------------------------------------
Не приводится.
Рис. 4.2. Распределение температур на внутренней
поверхности откоса в узле сопряжения оконного блока
с однослойной (кирпичной) стеной при ширине
четверти 250 мм
----------------------------------------------------------------------
Не приводится.
Рис. 4.3. Распределение температур на внутренней
поверхности откоса в узле сопряжения оконного блока
со стеной и примыканием его к железобетонной четверти
(фасад с вентилируемым воздушным зазором)
----------------------------------------------------------------------
Не приводится.
Рис. 4.4. Распределение температур на внутренней
поверхности откоса в узле сопряжения оконного блока
со стеной и примыканием его к утеплителю (фасад
с вентилируемым воздушным зазором)
----------------------------------------------------------------------
Не приводится.
Таблица 5
-------------------------------------------------------------------------
|Вид наружного |Ширина |Тепловые потоки по откосам, |Температура|
|ограждения |четверти, |Q |в углу |
| |м | вт |примыкания |
| | |----------------------------|коробки |
| | |входящий|выходящий|суммарный|окна к |
| | |Qград. |Qград. |Qград. |откосу, |
| | | вх | вых | сум |град.C |
|-------------------|----------|--------|---------|---------|-----------|
|Однослойное, из |0,12 |27,3 |15,65 |42,9 | 2,9 |
|мелкоштучных | | | | | |
|материалов (кирпич)| | | | | |
|-------------------|----------|--------|---------|---------|-----------|
| -"- |0,25 |19 |23 |42 | 4,9 |
|-------------------|----------|--------|---------|---------|-----------|
|Однослойное, с |0,1 |18,7 |30,0 |48,7 | 7,5 |
|наружным утеплением| | | | | |
|и вентилируемым | | | | | |
|фасадом, кирпичная | | | | | |
|кладка "дельта" = | | | | | |
|0,51 м плюс слой | | | | | |
|минваты "Роквул", | | | | | |
|плюс прослойка и | | | | | |
|экран | | | | | |
|-------------------|----------|--------|---------|---------|-----------|
| -"- |Коробка | 7,8 | 6,12 |13,9 |13,5 |
| |вплотную к| | | | |
| |утеплителю| | | | |
-------------------------------------------------------------------------
Кроме приведенных выше, выполнялись расчеты следующих узлов
конструкций:
- однослойных стен из мелкоштучных материалов (ячеистого бетона
"гамма" = 450 кг/куб. м, "ламбда" = 0,166 Вт/м град.C);
о кладки
- однослойных стен из монолитного бетона толщиной 180-200 мм,
утепленных снаружи;
- однослойных стен из керамзитобетона толщиной 320-400 мм,
утепленных снаружи.
Ширина оконной коробки из ПВХ 60 и 121 мм, деревянных с толщиной
коробки 68 и 134 мм.
Оконные откосы утеплены снаружи пеноутеплителем, а с внутренней -
пенополистиролом толщиной 15 мм, шириной 150-250 мм.
При узкой коробке зазор между четвертью и коробкой заполняется
пеноутеплителем толщиной 30-60 мм.
Ширина четверти принималась 120 и 250 мм в однослойных стенах.
Рассчитанные конструкции узлов размещения оконных блоков в
проемах стен представлены на рисунках, указанных в графе 1 табл. 6, а
результаты расчетов температурных полей даны в табл. 6, в графе 8.
Таблица 6
---------------------------------------------------------------------------------------------
|N |Расположение|Тип окна |Тип стены, |Ширина, мм |Толщина |Минимальная |
|рисунка|узла | |"гамма" , |-----------------|основной|температура в |
| | | | о |Четверти |Вкладыш|стены, |углу коробки |
| | | |кг/куб. м | |(ПСБ-С)|мм |откоса, град.C |
|-------|------------|----------|---------------|---------|-------|--------|----------------|
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
|-------|------------|----------|---------------|---------|-------|--------|----------------|
|6.10 |Нижняя часть|ПВХ, узкая|Однослойная из |200 |150 |600 |10,4 |
| |окна |коробка |ячеистого | | | | |
| | |(60 мм) |бетона, 450 | | | | |
|-------|------------|----------|---------------|---------|-------|--------|----------------|
|6.13 |Нижняя часть|ПВХ, узкая|Однослойная из |100 |150 |600 | 9,8 |
| |окна |коробка |ячеистого | | | | |
| | |(60 мм) |бетона, 450 | | | | |
|-------|------------|----------|---------------|---------|-------|--------|----------------|
|6.43 |Нижняя часть|Деревянная|Однослойная из |100 |150 |600 | 9,5 |
| |окна |узкая |ячеистого | | | | |
| | |(68 мм) |бетона, 450 | | | | |
| | |коробка | | | | | |
|-------|------------|----------|---------------|---------|-------|--------|----------------|
|6.40 |Нижняя часть|Деревянная|Однослойная из |200 |150 |600 |10 |
| |окна |узкая |ячеистого | | | | |
| | |(68 мм) |бетона, 450 | | | | |
| | |коробка | | | | | |
|-------|------------|----------|---------------|---------|-------|--------|----------------|
|6.11 |Верхняя |ПВХ, узкая|Однослойная |200 |150 |600 |15,5 |
| |часть окна |коробка |стена ячеистого| | | | |
| | | |бетона, 700 | | | | |
|-------|------------|----------|---------------|---------|-------|--------|----------------|
|6.14 |Верхняя |ПВХ, узкая|Однослойная |100 |250/150|600 | 15 |
| |часть окна |коробка |стена ячеистого| | | | ---- |
Страницы: 1 2 |