|
Якщо порівняти нормативні опору теплопередачі зовнішньої огороджувальної конструкції (2,8 м2.К/Вт) і вікна (0,6 м2.К/Вт), регламентовані ДБН В.2.6-31: 2006, то очевидно, що вікно - це найслабкіше місце в конструкції будівель, з точки зору теплових втрат. Природно, що створити вікно з таким опором теплопередачі, як і стінна панель, на даний момент не представляється можливим.
Як відомо, ворогом номер один звичайного будівельного скла є термічні напруги, що виникають у зв'язку з різницею температур в різних частинах скла, а також залежоі від розподілу температури в товщі скла.
Незахищені віконним профілем ділянки скла потрапляють під теплове випромінювання і поглинають тепло, внаслідок чого підвищується температура скла, що може привести до його руйнування. Крайові зони скла, які захищені від теплового випромінювання, залишаються холодними, що сприяє утворенню градієнта температури в склі і викликає по його периметру термічнУ напругу, яка при перевищенні межі міцності скла приводить до його руйнування.
Інтенсивність теплового випромінювання в склопакеті визначається в залежності від географічного положення, пори року, хмарності, забрудненості повітря, відбиваючої здатності грунту і навколишніх будівель. Основною причиною виникнення термічної напруги є здатність скла поглинати теплове випромінювання. Чим вище поглинаюча здатність скла (найбільша в стеклах, пофарбованих у масі), тим вище піднімається температура скла, і росте термічна напругу. Неважливо, як відбивається теплове випромінювання, назад на поверхню скла, зсередини приміщення, оскільки воно частково поглинається склом. Особливо це відчутно в тому випадку, якщо поблизу скла знаходиться джерело тепла, фіранка, а також, якщо в приміщенні відсутній рух повітря. Стан кромок скла вкрай важливий, оскільки, якщо на краю скла вже є тріщина або мікротріщина, навіть невеликі крайові розтягнення напруги можуть зруйнувати скляну пластину.
Часткове і довготривале затінення скла можуть створити в ньому великий температурний градієнт. Це виникає в тому випадку, коли скло затінено об'єктами або яким-небудь іншим чином, наприклад, будинками, дахами і т.п.
Тінь від завіс і штор для вікон може утруднити циркуляцію повітря близько до скла. Якщо поверхня скла частково затінена, виникає градієнт температур між закритою та відкритою частинами, що також може призвести до руйнування.
Теплове випромінювання і конвекція можуть збільшити термічну напругу, особливо в тому випадку, якщо тепло випромінюється прямо на скло.
У склі з відбиваючою і поглинаючою сонцезахисною плівкою теплове сонячне випромінювання частково поглинається масою скла, що може стати причиною термічного напруження. Для зменшення ризику руйнування, скло, до нанесення захисної плівки, необхідно загартувати.
Щоб уникнути виникнення термічної напруги в склі необхідно уникати прямого сонячного випромінювання при зберіганні і транспортуванні склопакетів, виготовлених з тонованого, що відображає або армованого скла. При зберіганні, між листами скла повинні бути м'які підкладки з коркового дерева для вільного руху повітря. Слід обережно ставитися до крайок скла. Під час проведення будівельних робіт не можна накривати скло частково, так як на поверхні скла утворюється різниця температури, що може послужити причиною саморуйнування скла. Скло повинне бути укрите ретельно і повністю.
Не можна нічого клеїти на незагартованих скло, оскільки це збільшує різницю температури на скляній поверхні, і ймовірність саморуйнування зростає. У холодному кліматі рідко можна зустріти саморуйнування внутрішнього скла в склопакеті. Вночі температура віконних профілів сильно падає, і, відповідно, охолоджуються кромки скла, при цьому середина скла залишається відносно теплою.
Наприклад, якщо в конструкції склопакета всередині встановити селективне скло, а зовні - скло тоноване в масі, то тоноване в масі скло краще загартувати, тому теплове сонячне випромінювання частково поглинається масою скла. Селективне скло з відбиваючим покриттям, в свою чергу, відображає через тоноване скло збережене теплове випромінювання назад. Результатом цього є різниця температури в різних частинах скла, що і збільшує ймовірність утворення термічних напруг скла.
Також мають місце і термічні напруги в ПВХ-профілі віконної конструкції.
При вигині віконного профілю за рахунок виникаючих в ньому температурних напруг, вітрових навантажень і т.п. зусилля від профілю передаються на крайову зону склопакета, що, в свою чергу, збільшує ймовірність руйнування скла.
Розглянемо два зразки двостулкових віконних блоків, випробуваних в кліматичному комплексі КиївЗНДІЕП.
 |
Проаналізувавши результати досліджень (табл. 3), можна зробити висновок, що приведений опір теплопередачі всієї конструкції може бути досягнутим тільки за рахунок профілю або за рахунок склопакета, що також призводить до виникнення температурних напружень.
Наприклад, в 1 зразку присутня досить вагома різниця між опором теплопередачі профілю та скління, але у 2 зразку вона більш згладжена. Звичайно, різниця температур між зонами вікна не настільки істотна, щоб привести до руйнування, але, тим не менш, негативно впливає на всю конструкцію і зменшує термін її експлуатації.
 |
Суть полягає в тому, щоб звести до мінімуму температурні напруги в віконної конструкції: удосконалити взаємодію склопакета і профілю.
 |
Необхiдно зменшувати різницю температур між різними зонами віконної конструкції, щоб уникнути виникнення великих температурних напружень і як наслідку - зниження терміну служби.
 |
Отже, можна зробити висновок, що вікно з приведеним опором теплопередачі 0,6 м2 • º С / Вт, при умові, що опору теплопередачі непрозорої зони та скління рівні, і в даному випадку також становлять 0,6 м2 • º С / Вт, або не дуже сильно відрізняються один від одного, ніж вікно з приведеним опором теплопередачі 0,7 м2 • º С / Вт, при тому, що між числовими значеннями опорів теплопередачі непрозорої зони та скління існує вагома різниця.
Черних Л.Ф., к.т.н., ст.н.с, керівник відділу будівельної теплофізики КиївЗНДІЕП;
Ляшко О.С., завідуюча сектором експериментальних досліджень.
|
