Утепление окон, теплоизоляционные характеристики

Тепловой баланс дома в немалой степени зависит от окон. Как ни утепляй стены и перекрытия, если в оконных рамах есть щели — сквозняка не избежать. Обычные окна пропускают до 40 % внутреннего тепла здания. Эту утечку можно ограничить, только если окна будут иметь высокие теплоизоляционные характеристики, которых можно достичь за счет точной пригонки переплетов к оконной коробке и друг к другу, особого стекла, многокамерных профилей, теплых дистанционных рамок и уплотнительных прокладок.

Энергосберегающие оконные системы

Современные оконные системы на основе стеклопакетов с эффективным уплотнением швов позволяют значительно уменьшить потери тепла. Благодаря стараниям конструкторов уже вполне обычными можно считать оконные профили, коэффициент сопротивления теплопередаче которых находится в пределах 0,7—0,5 м²°С/Вт. Это гораздо больше того, ч го предписывает стандарт, но даже такой коэффициент может оказаться недостаточным. Чтобы соответствовать параметрам энергосберегающего, а тем более пассивного дома, окна должны иметь сопротивление теплопередаче, равное 1,2 м² °С/Вт и выше.

Независимо от того, является ли окно деревянным или пластиковым, ширина энергосберегающих оконных профилей не должна быть меньше 70 мм. И не только потому, что более широкие профили лучше защищают от потерь тепла, но и потому, что только в этом случае в них можно установить более толстый (а значит, более теплый) стеклопакет.

Дополнительное преимуществе широкого профиля — большая стабильность окна, что дает возможность делать створки больших размеров. Однако одного только увеличения толщины рамы недостаточно.

Основной способ улучшения теплоизоляционных качеств пластиковых профилей — увеличение количеств камер до шести, семи и даже восьми. Наиболее популярные трехкамерные металлопластиковые профили обычно имеют ширину 60 мм и коэффициент сопротивления теплопередаче 0,65—0,67 м²-°С/ Вт.

Дополнительные камеры позволяют лучше защитить наиболее холодную камеру, в результате сквозь нее уходит меньше тепла. Коэффициент сопротивления теплопередаче пятикамерного профиля находится уже на уровне 0,75—0,78 м²-°С/Вт. В шести- и семикамерных профилях утолщают стенки, чтобы повысить прочность сечения. Иногда профили делают из полиэфирного стеклопластика, в который нет необходимости вставлять армирующий профиль, и дополнительно заполняют камеры полиуретановой пеной. Благодаря этому достигают коэффициента сопротивления теплопередаче в пределах 0,82 мг °Г/Вт. Восьмикамерные профили обычно имеют ширину 82 мм, они очень устойчивы, а их теплоизоляционные характеристики еще выше.

Улучшить теплоизоляционные свойства деревянных профилей несколько сложнее, чем пластиковых. Зато деревянные профили более экологичны и стойки, чем аналоги из ПВХ.

Прежде всего стоит обратить внимание на сорт древесины. Профили из мягкой сосновой древесины более теплые, чем из твердой дорогой и более престижной дубовой, но твердая древесина более устойчива к поражению гнилью и различными вредителями, чем мягкая внутри как деревянных, так и пластиковых профилей можно поместить теплоизоляционный наполнитель из полиуретановой пены или других композитных материалов.

Места соединения коробки и створки профилируют особым образом, чтобы они плотно находили друг на друга, не образуя щели. Не следует также забывать о водоотводном профиле. Его изолируют от оконной коробки и створки, чтобы не создавать дополнительных мостиков холода.

Простой стеклопакет состоит из двух стекол, герметично соединенных между собой. Между стеклами образуется пространство, называемое камерой и обычно заполненное воздухом. В энергосберегающих окнах применяют стеклопакеты не с двумя, а с тремя стеклами, в которых межстекольное пространство заполнено инертным газом — аргоном, ксеноном или криптоном, что еще больше повышает сопротивление теплопередаче и звукоизоляционную способность стеклопакета.

Такой двухкамерный пакет имеет толщину 36—44 мм, и его коэффициент сопротивления теплопередаче составляет от 0,74 (при расстоянии между стеклами 12 мм) до 0,81 м10С/Вт (при расстоянии между стеклами 16 мм). Чем больше расстояние между стеклами, тем лучше теплоизоляционные свойства стеклопакета; в конечном итоге это дает возможность сберечь до 50 % тепла, уходящего через окно.

Чтобы еще больше ограничить эти потери, стеклопакет помещают в специальном глубоком профиле, позволяющем сохранить более высокую температуру у кромок внутреннего стекла, а стекла разделяют теплой дистанционной рамкой. В дешевых конструкциях из-за теплопроводности алюминиевой дистанционной рамки нередко возникает конденсация водяного пара на краю стекла, что служит доказательством того, что через стык стеклопакета и профиля уходит тепла.

Использование теплых дистанционных рамок ограничивает это явление. Кроме того, для придания стеклу энергосберегающих свойств на его поверхность наносятся специальные покрытия из полупрозрачных слоев металла (чаще серебра) с системой просветляющих слоев из различных окислов (ВiO₂, ТiO₂, SiO₂).

Покрытия обеспечивают прохождение в помещение коротковолнового солнечного излучения, но препятствуют выходу из помещения длинноволнового теплового излучения, например от отопительного прибора. Стекла с таким покрытием получили название низкоэмиссионных, или селективных.

Основным показателем, характеризующим способность стекла отражать тепловое излучение, является его эмиссивитет. У обычных стекол эта величина составляет 0,834, а у низкоэмиссионных — 0,04, при этом свыше 90 % накопленного тепла будет отражаться назад в помещение.

В настоящее время используется два типа покрытий: К — «твердое» покрытие и I — «мягкое» покрытие. Различие между ними заключается в коэффициенте излучательной способности, а также технологии нанесения. Величина излучательной способности у К-стекла обычно около 0,2.

I стекло по своим теплосберегающим свойствам превосходит его примерно в 1,3 раза. Основным недостатком I-стекол является их сниженная абразивная стойкость по сравнению с К-стеклом, что приводит к сложностям при их транспортировке и монтаже.

Но поскольку теплоизоляционные характеристики I-стекла значительно выше, а цены на них приблизительно одинаковы (но минимум в 1,5 раза дороже обычных), большая часть мировых производителей окон сейчас применяет стеклопакеты с I-стеклом.

В однокамерных стеклопакетах их ставят покрытием внутрь, в двухкамерных такое стекло должно быть внутренним, тогда на нем меньше оседает конденсат, который ухудшает защитные свойства окна. Низкоэмиссионное покрытие не видно невооруженным глазом, однако светопропускание стекол с ним составляет лишь 75 —85 % светопропускания обычных стекол.

• обычное стекло дает отражение красно желтого цвета, а отражение энергосберегающего стекла имеет сиреневый оттенок.
• по количеству отражений пламени зажигалки можно определить количество стекол е стеклопакете.

Улучшить этот показатель можно с помощью полимерной мембраны «тепловое зеркало», которой заменяют среднее стекло в стеклопакете. Мембрана также имеет низкоэмиссионное покрытие, но ее способность пропускать свет достигает 88 %. Пакет с мембраной на несколько миллиметров тоньше и на 30 % легче, чем пакет с тремя стеклами, что немаловажно, в частности для больших окон и остекленных фасадов.

Мембрана очень прочна, ее практически невозможно повредить. Поскольку ее толщина незначительна, стеклопакет может считаться однокамерным, при этом исчезает мостик холода, обычно создаваемый дополнительным стеклом. «Тепловое зеркало» зимой снижает теплопотери дома на 60 %, а летом — затраты на кондиционирование на 30 %.

Дополнительное преимущество мембран — способность ограничивать ультрафиолетовое излучение, проникающее сквозь окна в помещения, предотвращая таким образом выгорание мебели, паркета, штор.
Во всех энергосберегающих окнах применяется тройная система уплотнения. Кроме уплотнителя в оконной коробке, есть еще два уплотнителя в створке: основной и дополнительный. Благодаря ним стык коробки со створкой надежно прикрыт и сквозь него снаружи не проникают влага и воздух.

Дополнительный уплотнитель продолжает еще некоторое время защищать окно в случае износа или повреждения основного. Все уплотнители должны быть размещены в специальных канавках в профиле — это продлевает срок их службы и обеспечивает большую герметичность.

Следует отметить, что при столь высокой герметичности окон воздух в помещениях становится более влажным и насыщенным вредными веществами. В этих условиях остро встает вопрос о вентиляции помещений.

Считается, что окно удовлетворяет требованиям воздухопроницаемости, если через 1 м² оконного проема в течение часа проходит не более 10 кг воздуха. Во избежание запотевания окон и для обеспечения комфортных условий в помещении температура на внутренней поверхности остекления должна отличаться от температуры внутреннего воздуха не более чем на 9 °С.

Поэтому на протяжении всего периода эксплуатации помещение, в котором установлены ПВХ-конструкции, необходимо регулярно проветривать и следить, чтобы ничто не препятствовало прохождению теплого воздуха к окну во избежание появления конденсата. В окнах могут быть установлены специальные прокладки, которые создают минимальную щель для притока свежего воздуха.

В последнее время ведущие производители стали предлагать конструкции оконных профилей, содержащие вентиляционные устройства, в том числе и автоматические при резких порывах ветра или сильном ветре ми- кропроветриватель самостоятельно перекрывает подачу воздуха. Установить подобное устройство можно не только при изготовлении окна в цеху, но и после монтажа.

Если нет возможности установить приточный клапан в окне, проблему чрезмерной для жилого помещения герметичности решают правильно подобранный кондиционер, отрегулированная система вентиляции и отопления или приточно-вытяжная установка с рекуперацией тепла.

Утепление старых окон в загородном доме

Конечно, энергосберегающие окна ставят далеко не все. Одним не нравится вышеописанная герметичность помещения, другие не хотят затевать серьезный ремонт, третьим мешают финансовые проблемы. В таком случае можно бороться с потерями тепла через щели в обычных окнах. Подробнее утепление старых окон