Особенности выбора светопрозрачных конструкций. Проблемы их монтажа, снижающие энергоэффективность.
В жилых и общественных зданиях по статистике, около 60-70% тепла теряется через светопрозрачные конструкции, т.к. из всех элементов ограждающих конструкций здания, светопрозрачные конструкции обладают наименьшим значением теплотехнических характеристик.
Нормируемое значение сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций приведены в таблице 4 СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» и зависит от градусо-суток района строительства (продолжительности отопительного периода и его средней температуры). Например, для города Екатеринбург нормируемое значение сопротивления теплопередаче наружных стен 3,57 м2хС°/Вт; а окон, балконных дверей, витрин и витражей 0,61 м2хС°/Вт. Как видно, нормируемое значение сопротивления теплопередаче окон в 5,85 раза меньше у стен, соответственно отличаются и теплопотери через эти ограждающие конструкции.
На севере Европы и Америки применяют окна с сопротивлением 0,95 м2хС°/Вт (а в скором будущем 1,25 и даже 2,0 м2хС°/Вт) против 0,61 м2хС°/Вт у наших окон. Увеличение приведенного сопротивления теплопередаче в 2 раза дает экономию до 50 л жидкого топлива в год на 1 м2 остекления.
Требуемое значение сопротивления теплопередаче светопрозрачных конструкций указывается в проекте, соответственно на основании этого значений и происходит выбор светопрозрачных конструкций (с сопротивлением теплопередаче не менее проектного значения). В настоящее время изготовители ПВХ профилей предлагают профильные системы с монтажной шириной от 58мм до 86мм и количеством камер от 3 до 7. Использование в стеклопакетах стекол с низкоэмиссионным покрытием позволяет получить приведенное сопротивления теплопередаче ПВХ конструкций до 0,8 м2хС°/Вт и более.
Появление новых строительных и отделочных материалов потянуло за собой и новые технологии их использования и новые нормативные документы или доработку ранее действовавших.
Казалось бы, выбрали светопрозрачные конструкции с необходимым приведенным сопротивлением теплопередаче, смонтировали их с использованием хороших материалов и задачи теплосбережения должны быть решены. Тем не менее, только использование качественных светопрозрачных конструкций не даст положительного эффекта для энергосбережения без качественного монтажа. Из своего 15-ти летнего опыта обследований по качеству и установке этих конструкций могу сказать, что причины продувания, промерзания, обледенения конструкций на 80% связаны с плохим монтажом.
На рисунке 1 приведена термограмма оконного блока, съемка произведена 26 января 2017 года, температура наружного воздуха на момент осмотра минус 23 градуса Цельсия:
Рисунок 1
Температура профилей оконных конструкций определена в п. 5.10 СНиП 23-02-2003:
Температура внутренней поверхности конструктивных элементов остекления окон зданий (кроме производственных) должна быть не ниже плюс 3 °С, а непрозрачных элементов окон — не ниже температуры точки росы при расчетной температуре наружного воздуха в холодный период года, для производственных зданий — не ниже 0 °С.
В нашем случае это не менее +10,7С°. Из термограммы видно, что на окне имеются участки с температурой поверхности от минус 10 С° до минус 17,9 С°.
На рисунке 2 приведена термограмма оконного блока, съемка произведена 15 декабря 2016 года, температура наружного воздуха на момент осмотра минус 20 градуса Цельсия:
Рисунок 2
Из термограммы видно, что на окне имеются участки с температурой поверхности от минус 14,3 С° до минус 18,0 С°.
Что же могло привести к такому результату? Например, низкая адгезия монтажной пены к оконному проему, когда при видимой целостности монтажного шва монтажная пена легко отделяется от поверхности оконного проема (рисунок 3, 4). При вырезании части пены видно, что нормальной адгезии пены к проему мешала пыль (рисунок 5)
Рисунок 3
Рисунок 4
Рисунок 5
На рисунке 6 приведена термограмма двери стальной наружной (входной в здание) установленной в зоне промерзания.
Из рисунка видно, что по примыканию коробки двери к дверному проему имеются большие теплопотери, при температуре наружного воздуха минус 21С° температура на нащельниках составляет порядка минус 11 — 14С°.
За последние 5 лет появилось много актуализированных либо новых нормативных документов, касающихся светопрозрачных конструкций и их монтажа.
Так с 01 января 2014 года действует новая редакция ГОСТ 30971 «Швы монтажные узлов примыкания оконных блоков к стеновым проемам. Общие технические условия» — ГОСТ 30971 -2012, доработанный на основании технического анализа многолетней эксплуатации оконных (дверных) блоков в различных климатических условиях на территории Российской Федерации…
С 01 ноября 2016 года введен в действие новый нормативный документ — ГОСТ 56926-2016 «Конструкции оконные и балконные различного функционального назначения для жилых зданий. Общие технические условия». В этом документе впервые появились и требования к наружному балконному остеклению:
5.1.5 Конструкции наружного остекления балконов (лоджий) должны обеспечивать защиту планировочного пространства балкона от проникновения атмосферных осадков, одновременно не создавая препятствий для безопасной эвакуации, независимо от высотной отметки уровня пола балкона (лоджии), в случае если в соответствии с проектом последний является аварийным выходом из квартиры.
5.1.6 Конструкции наружного остекления балконов (лоджий) должны обеспечивать минимально возможное снижение показателей естественной освещенности примыкающих помещений по отношению к варианту неостекленного балкона (лоджии) на протяжении всего расчетного периода эксплуатации изделий.
Для обеспечения указанного требования вся плоскость наружного остекления балкона (лоджии) выше уровня нижнего балконного экрана (1200 мм), располагаемая параллельно светопроему балконного блока, должна иметь возможность безопасного периодического обслуживания светопрозрачного заполнения с учетом 5.1.2.
Также в нем появились и требования по подтверждению устойчивости конструкций по ветровой нагрузке верхних этажей здания:
5.2.1.5 Требуемую проектную жесткость импостного элемента определяютна основании инженерного расчета требуемого момента инерции сечения в направлении действия ветровой нагрузки.
Расчет проводят для одного или нескольких контрольных оконных блоков.
В качестве контрольных оконных блоков принимают наиболее нагруженные оконные блоки верхнего жилого этажа здания, выбираемые согласно расчетной схеме по приложению Б по условию максимально возможной площади сбора нагрузки на импост. Для одностворчатых оконных блоков контрольный инженерный расчет не проводят.
5.2.1.6 При поставке изделий на объект изготовитель предоставляет подтверждение соответствия оконных блоков верхнего этажа проектным требованиям в соответствии с разделом 7 настоящего стандарта.
И по балконному остеклению:
5.3.1.6 В качестве основного расчетного критерия безопасности при эксплуатации ленточного и панорамного балконного остекления принимают предельно допустимый прогиб стеклянной пластины в центре пролета при действии равномерно распределенной ветровой нагрузки в условиях урагана. В качестве расчетного принимают значение пиковой ветровой нагрузки согласно СП 20.13330.
Предельный прогиб стеклянной пластины в центре пролета не должен превышать значение f ≤ L/300 согласно схеме, приведенной в приложении Б, независимо от места расположения остекления балкона (лоджии) в здании, типа открывания створок и материала профильных элементов.
5.3.1.7 Для конструкций панорамного балконного остекления применяют следующие дополнительные критерии:
— устойчивость безопасного стекла нижнего экрана к сосредоточенной нагрузке удара;
— предельно допустимый прогиб основных несущих профильных элементов при действии ураганного ветра в плоскости расчетного фасада здания. Значение предельно допустимого прогиба стойки принимают равным предельно допустимому прогибу стеклянной пластины, т. е. f ≤ 6 мм;
Хочется порекомендовать строительным компаниям, работающим в сфере малоэтажного строительства, в процессе строительства в обязательном порядке проводить технический надзор, самым тщательным образом проводить контроль за работами по монтажу светопрозрачных конструкций с оформлением актов скрытых работ, вплоть до привлечения специализированных организаций.
Наша компания оказывает данные услуги, т.е. помогаем строительным компаниям в осуществлении технического надзора за установкой окон, витражей и фасадов. Мы имеем все необходимые приборы и оборудование, в том числе тепловизор, имеем аккредитованную испытательную лабораторию в национальной системе (Росаккредитация) по тепловому контролю зданий и сооружений и санитарно-гигиеническим исследованиям.