Энергосберегающие окна

Компания "Вариант" расширяет ассортимент продукции и начинает производство нового энергосберегающего деревянного оконного блока, теплоизоляционные свойства которого в 2 раза превышают показатели обычного деревянного двухкамерного окна с шириной профиля 68 мм.

Приведенное сопротивление теплопередаче новой энергосберегающей конструкции составляет 1,28 м² °С/Вт для стеклопакета и 1,11 м² °С/Вт для оконного блока. Последний показатель достигнут благодаря изготовлению рамы и створки из четырехслойного клееного бруса и, как следствие, расширению оконного профиля до 86 мм. Дополнительное клеевое соединение также влияет на суммарную теплопроводность всей конструкции, так как применяемый нами полиуретановый клей ПУ-501 является очень хорошим теплоизолятором. А чтобы объяснить, за счет чего нам удалось вдвое уменьшить теплопроводность самого стеклопакета, необходимо разобраться, как происходит утечка тепла через стекло.

На сегодняшний день подсчитано, что общие теплопотери в помещении через окно достигают в среднем 40%. Среди основных причин выделяют следующие:

Во-первых, это высокая теплопроводность самого стекла. Уменьшить влияние этого фактора можно за счет увеличения числа стекол и установки двух-, трех- или четырехкамерного стеклопакета.

Во-вторых, в некачественных окнах утечка тепла происходит через щели между рамами и стеклами. Чтобы этого избежать, следует проводить тщательную герметизацию стеклопакета и швов между стеклопакетом и оконным брусом.

Но все-таки основной причиной теплопотерь через стеклопакет является инфракрасное излучение. До 70% тепла теряется благодаря инфракрасным лучам. Для его нейтрализации необходимо устанавливать специальное энергосберегающее стекло, одна из поверхностей которого покрывается низкоэмиссионным составом.

Стекло, как все диэлектрики, обладает большой по сравнению с металлами излучательной способностью Е (у обычного стекла Е составляет ~ 0,83). Чем меньшее значение Е имеет стекло, тем лучше его энергосберегающие свойства, а следовательно и способность отражать обратно в помещение тепловое излучение. Для металлов Е = 0,02-0,04.

Учитывая эти данные, в настоящее время специалисты научились методом магнетронного напыления наносить на поверхность стекла однослойное или многослойное покрытие, которое обеспечивает излучательную способность до 0,04. Это покрытие представляет собой полупрозрачный слой металлов (преимущественно серебра) с системой просветляющих покрытий различных окислов (BiO₂, TiO₂, SiO₂). При этом стекло с таким оптическим низкоэмиссионным покрытием отражает обратно в помещение свыше 90% тепловой энергии, уходящей через окно. Так тепло от электроприборов, проникая в массу энергосберегающего стекла, не может выйти наружу из-за низкой излучательной способности покрытия и вынуждено переизлучиться обратно в помещение. С другой стороны (с улицы) хорошо проходит солнечное коротковолновое излучение в видимом диапазоне (длиной волн от 380 до 780 нм), но отражает ~ 30% длинноволнового теплового излучения в инфракрасном диапазоне (от 3 000 до 50 000 нм). Таким образом, солнечная энергия почти беспрепятственно проникает в помещение.

Принимая во внимание неоспоримые преимущества низкоэмиссионного стекла, мы провели серию испытаний и установили, что минимальных теплопотерь через стеклопакет можно добиться при установке двухкамерного стеклопакета с двумя энергосберегающими I-стеклами. Данные стекла должны устанавливаться обязательно с внешних сторон и покрытие должно быть обращено внутрь стеклопакета. Ширина такого стеклопакета должна достигать 48 мм, с обязательным условием различной ширины спейсеров (И4-20-4-16-И4).

При соблюдении всех этих условий, такая оконная конструкция оказывается в 2 раза теплее обычного двухкамерного стеклопакета и позволяет добиться снижения энергозатрат в среднем на 40%. В течение отопительного сезона эффект от деревянного энергосберегающего окна от компании "Вариант" эквивалентен сжиганию 120 кг жидкого топлива.

Расширенный деревянный профиль 86 мм

Как известно, в настоящее время на белорусском рынке производители деревянных стеклопакетов предлагают оконные системы из трехслойного клееного бруса с шириной профиля от 68 до 78 мм. Изготовление окон с меньшей шириной профиля не имеет смысла, так как такие конструкции слишком холодные для нашего климата. И даже стандартные по ширине окна (68х78 и 78х78) обладают низкими теплосберегающими свойствами и не отвечают требованиям, предъявляемым сегодня к энергосберегающим конструкциям. Согласно этим требованиям коэффициент сопротивления теплопередаче оконных конструкций должен достигать как минимум единицы. К сожалению, на сегодняшний день сопротивление теплопередаче деревянных окон, представленных на белорусском рынке, в среднем варьируется от 0,3 до 0,6 м² °С/Вт и находится на одном уровне с показателями ПВХ-окон.

В связи с этим компания "Вариант" расширила ассортимент выпускаемой продукции и освоила производство нового энергосберегающего деревянного оконного блока, теплоизоляционные свойства которого в два раза превышают показатели обычного деревянного двухкамерного оконного блока с шириной профиля 68 мм. Приведенное сопротивление теплопередаче новой энергосберегающей конструкции составляет 1,28 м² °С/Вт для стеклопакета и 1,11 м² °С/Вт для оконного блока.

За счет чего нам удалось достичь такого эффекта?

1. Расширение оконного профиля до 86 мм, за счет склеивания четырех слоев бруса, вместо трех.

Как показывает наш опыт изготовления и эксплуатации клееных деревянных конструкций, толщина слоя клееной детали не должна превышать 35 мм, в противном случае возрастает опасность внутренних напряжений в клеевых соединениях. в то же время толщина слоя для клееных оконных брусков должна быть не менее 15 мм. Причина этого в том, что толщина наружного фальца, защищающего сопряжение створок от дождя, составляет 8-12 мм, а клеевой шов должен быть скрыт от прямых атмосферных воздействий. Поэтому для оконного профиля 86х86 мм наиболее сбалансированной и симметричной считается четырехслойная конструкция. Следует заметить, что требование симметричности клееного бруса необходимо строго соблюдать: толщина наружных слоев должна быть одинакова. Два средних слоя могут быть любой толщины, но не более 35 мм. Немаловажно и то, что четырехслойная структура клееного бруса позволяет исключить влияние неоднородности древесины на формоустойчивость изделия.

2. Использование качественного, хорошо высушенного материала.

Ламели, из которых склеивается оконный брус, подбираются по углу наклона годичных колец к пласти. Используются только радиальные заготовки, у которых этот угол составляет 45-900. Дело в том, что радиальная усушка древесины в 1,5 - 2 раза меньше, чем тангенциальная. Это означает, что толщина ламелей и бруса, а следовательно, толщина деталей оконного переплета практически не изменяется при усушке и разбухании. Таким образом, гарантируется плотность примыкания элементов окна и, как результат, высокие теплоизоляционные характеристики изделия.

3. Применение полиуретанового клея для соединения ламелей.

Для склеивания ламелей в брус мы используем влагоотверждаемый однокомпонентный реактивный клей ПУ-501 на основе полиуретана с высочайшей водо- и термостойкостью. При качестве склеивания Д-4, согласно ДИН 68 6 02, клеевой шов обеспечивает отличную теплостойкость и высокие показатели прочности склеивания. Среди всех достоинств этой группы клеев необходимо особенно отметить высокие теплоизоляционные свойства. А за счет расширения профиля до 86 мм и использования четырех слоев бруса, вместо трех, у нас появляется дополнительное клеевое соединение, что в итоге повышает суммарную теплопроводность всей конструкции.