mgsu (857759), страница 4
Текст из файла (страница 4)
По различным данным структура потерь тепла через однокамерный стеклопакет, заполненный осушенным воздухом, выглядит приблизительноследующим образом: около 65 % за счёт излучения, около 20 % за счёт теплопроводности(трансмиссионные теплопотери) и около 15 % за счёт конвекции. Схема теплопередачи через конструкцию стеклопакета показана на рис. 4.5.1. В центральнойчасти стеклопакета основные потери тепла происходят за счёт излучения и конвекции. По мереприближения к краевой зоне, происходит перераспределение структуры теплопотерь в сторонуувеличения доли переноса тепла за счёт теплопроводности через дистанционную рамку. Непосредственно в краевой зоне стеклопакета потери тепла происходят исключительно за счёт высокой теплопроводности дистанционной рамки.Рис.
4.5.1. Схема передачи теплачерез однокамерный стеклопакет1 – радиация,2 – конвекция,3 – теплопроводность;4 – низкоэмиссионное покрытие,λ - коэффициент теплопроводности,µ - динамическая вязкость*,ε- излучательнопоглощательная способность Снижение потерь тепла через стеклопакет за счёт конвекции производится за счёт заполнениявоздушной прослойки инертным газом, имеющим более высокую динамическую вязкость - µ посравнению с воздухом: аргоном или криптоном. Величина µ, отражает способность газа, заполняющего воздушную прослойку, сопротивляться конвективному переносу тепла.
Чем ниже значение µ, тем более интенсивна конвекция. В зависимости от температуры воздуха в прослойке,величина воздуха колеблется в пределах µ= (1,6… 1,8) х 10-5 кг/(м * с); аргона - µ= (2,0… 2,2) х10-5 кг/(м * с); криптона -µ= (2,2… 2,5) х 10-5 кг/(м * с). Снижение теплопотерь через стеклопакет за счёт радиации достигается путем уменьшения излучательной способности поверхности внутреннего стекла. На поверхность, обращённую во внутреннююполость стеклопакета, наносится покрытие на основе цветных металлов или полупроводниковыхоксидов, содержащее свободные электроны. Такие покрытия являются своего рода «тепловым экраном» для помещения и в литературных источниках классифицируются как «теплосберегающие».14 Количество тепла q из, теряемое через стеклопакет за счет излучения, может быть определено из уравнения лучистого теплообмена (4.5.1).q из = C 0 εпр 1-2 * f* (T14 – T24)(4.5.1)где C 0 = 5.67 [Вт / м2К4].
- постоянная Стефана - БольцманаT1 и T2 - абсолютные температуры обменивающихся теплом поверхностей (внутреннего и наружного стекла), [0K]f - коэффициент облученности (безразмерная величина); в данном случае f = 1ε пр 1-2 – (безразмерная величина) приведенная излучательная способность при теплообменемежду двумя поверхностями, определяемая как εпр 1-2= ε1 * ε2, гдеε1 и ε2 - соответственно излучательно – поглощательные способности поверхностей Наибольший интерес с точки зрения практического применения в уравнении (4.5.1) представляет величина излучательно - поглощательной способности εпр1-2. Чем меньше εпр 1-2 (а соответственно, и ε1 и ε2 ), тем меньшее количество тепла уйдет в сторону улицы.
Для обычного прозрачного оконного стекла величина излучательной способности составляет ε=0.84. Для большинства металлов изменяется в пределах 0.02-0.04. Идея применения стекол с низкоэмиссионным покрытием, основу которого составляют металлы, связана с понижением величины ε, приводящему к понижению количества тепла, передаваемого за счет радиации.Большинство таких стекол имеют излучательную способность порядка ε=0.1 – 0.2. В зависимости от функционального назначения проектируемого остекления, в нем могут бытьприменены два типа покрытия, принципиально различающиеся по технологии нанесения.«Твердое покрытие» (“Hard coatinq” – англ.) на основе оксида олова SnO2: F, называемое иначе«полупроводниковым покрытием», наносится непосредственно на одной из стадий производствастекла (так называемая технология “on-line” – англ.
«на линии») за счет химической реакции пиролиза (разложения вещества под действием высоких температур). Во время этой реакции слойоксида олова оседает на поверхность горячего стекла, становясь неотделимой его частью. При этомобразуется крепкое и прочное металлическое покрытие, обладающее химической, механической итермической стойкостью, равноценной стеклу без покрытия.
Твердые покрытия устойчивы к воздействию погодных условий и выдерживают воздействия температур до 620 0С. Стёкла с таким покрытием, как правило, обозначаются в специальной литературе термином « k – стекло». «Мягкое покрытие» ( “Soft coating” – англ.) на основе серебра – Ag, обозначаемое в литературных источниках как « i – стекло», наносится на готовое стекло (технология “off-line”– англ. «вне линии») и удерживается на нём силами молекулярного взаимодействия. Состоит изнескольких тонких слоев, выбор которых зависит от требуемых характеристик остекления - излучательной способности, светопропускания и др.
В отличие от «твердых» покрытий, «мягкие»ограниченно устойчивы по отношению к погодным и температурным воздействиям. Однако,при установке в стеклопакете - покрытием в сторону воздушной камеры, имеют долговечность,сопоставимую с «твердыми» покрытиями.154.6.Монтаж оконных блоков. При установке оконных блоков в стенах гражданских зданий, должны быть соблюдены следующие основные требования:1.
Обеспечение надёжного закрепления оконного блока в стене. При этом необходимо учестьего возможные температурные деформации.2. Обеспечение необходимого температурно-влажностного режима в месте примыкания оконной рамы к стене. При этом оконный блок должен быть установлен таким образом, чтобы избежать промерзания оконных откосов и непосредственно профиля рамы, ведущего к выпадениюна них конденсата в расчетный зимний период.3. Монтажные швы, образуемые по всему периметру примыкания оконной коробки к стене, должны быть: плотными и герметичными; иметь низкую теплопроводность и высокую долговечность;воспринимать температурные растяжения-сжатия оконного блока, при этом не теряя своей герметичности; обладать достаточной устойчивостью к воздействию парообразной и капиллярной влаги. На основании перечисленных требований, архитектурных условий и конструктивных особенностей оконного проёма разрабатываются рабочие чертежи на установку оконных блоков,включающие в себя набор характерных сечений и детальную проработку узлов примыкания к наружным стенам.
Оконные конструкции из ПВХ являются наиболее сложными с точки зрения монтажа за счётзначительных температурных деформаций. Этот фактор является определяющим как для специфики их закрепления в проёмах наружных стен, так и для заполнения монтажных швов. С целью уменьшения изгибающего момента от действия температурных напряжений, , дляокон из ПВХ принимается схема закрепления по периметру с шагом, не превышающим 700 мммежду точками закрепления для белых профилей, и 600 мм – для профилей, окрашенных вмассе (рис.4.6.1). Таким образом, определяющим фактором для выбора расчётной схемыв данном случае является не ветровая нагрузка, а более значительные по величине температурные напряжения.Рис.4.6.1.
Схема закрепления окна из ПВХ в наружной стене.16 Крепежные элементы, используемые для монтажа окна должны обеспечивать возможностьего свободной подвижки в монтажной плоскости проема при расширении-сжатии за счет нагрева-охлаждения; и одновременно препятствовать выгибу рамных элементов из плоскости. Длямонтажа окон используют специальные монтажные пластины или дюбели (рис. 4.6.2).Рис. 4.6.2. Закрепление окна из ПВХ в наружных стенах различной конструкцииа) сплошная кирпичная стена; б) кирпичная стена с пористым эффективным утеплителем1 – оконная рама, 2 – утеплитель в стене, 3 – дюбель, 4 – монтажная пластина, 5 – анкер Как дюбель, так и монтажная пластина обеспечивают возможность свободной подвижкиоконного блока при его нагревании-охлаждении, вызванном изменением температур наружного воздуха.
При нагревании оконного блока и, соответственно, увеличении его размеров вбольшую сторону, монтажная пластина (поз. 4 рис. 4.6.2) изгибается, а закрепленные в стенеанкеры (поз.5) работают на выдергивание. Дюбель (поз. 3) работает на выдергивание при охлаждении окна, сопровождающемся уменьшением его размеров.
При этом обеспечивается возможность свободной подвижки оконногоблока при его температурном расширении вдоль собственной оси дюбеля. Выбор типа крепления определяется конструкцией примыкающего участка стены. Анкерныепластины позволяют более гибко адаптироваться к конструкциям различных видов наружныхстен. При наличии в стене слоя эффективного утеплителя анкерные пластины крепят к внутреннему слою стены.
Вместе с тем применение анкерных пластин не рекомендуется при заполнении оконных проёмов в стенах, полностью выполненных из эффективных каменных материалов(пенобетона, многощелевого кирпича или керамического камня). В этих случаях оконный блокрекомендуется закреплять на дюбелях. Определенные проблемы существуют при применении дюбелей для крепления нижней частиокна. В этом случае возникает вероятность попадания атмосферной воды в основную камеруПВХ профиля, (что может вызвать коррозию армирующего вкладыша) и далее - в монтажныйшов и стену.
Для предотвращения перечисленных негативных явлений в нижней части оконнуюраму рекомендуется закреплять с помощью анкерных пластин.17 В месте примыкания окна к непрозрачным участкам наружных стен по всему периметру образуются монтажные швы, подвергающиеся в процессе эксплуатации силовым нагрузкам и разнообразным воздействиям внутренней и наружной среды (рис. 4.6.3). Монтажные швы воспринимают усилия растяжения-сжатия, возникающие при температурномрасширении-сжатии рамы. На них воздействуют атмосферная влага, ветер, солнечная радиация, атакже перепады температур внутреннего и наружного воздуха.
Через монтажные швы осуществляется диффузия парообразной влаги изнутри помещения наружу. Кроме того, через неплотности вместах примыкания оконных блоков к стенам, в помещение может проникать уличный шум.Рис. 4.6.3. Нагрузки и воздействия на монтажный шов, образуемый в месте примыкания оконногоблока к непрозрачным участкам наружных стен При установке окна по всему контуру проёма должны быть предусмотрены технологические(температурные) зазоры, необходимые для свободной подвижки окна при его температурномрасширении-сжатии. Это требование должно быть обязательно выполнено, независимо от типастены, в которой закрепляется окно.
Толщина шва назначается, исходя из условия возможногоудлинения элементов оконного блока при нагревании летом за счет воздействия солнечной радиации (табл. 4.6.1).Табл.4.6.1Минимально допустимая толщина монтажных швовМатериалоконных профилейДлина окон в проемах без четвертейв стене, мДлина окон в проемахс четвертями в стене, м1.52.53.54.52.53.54.5ПВХ (белый)10152025101015ПВХ (цветной)1520253010152018 Очевидно, что сложные условия работы монтажного шва не позволяют удовлетворить весь наборпредъявляемых к нему требований при использовании какого-либо одного уплотнительного материала. Поэтому для обеспечения надежного уплотнения в месте примыкания окна к стене необходимо применять комплекс материалов, в совокупности образующих определенную систему.
Наиболее широко известной считается система трехслойной изоляции монтажного шва(рис. 4.6.4), в основе которой лежит принцип постоянного поддержания утепляющего слоя всухом состоянии.Рис. 4.6.4. Принципиальная схема монтажногошва с системой 3-х слойной изоляции.I – наружный водоизоляционный паропроницаемый слой;II – центральный теплоизоляционный слой;III – внутренний пароизоляционный слой;III* – дополнительный гидроизоляционный слой(от технологической и эксплуатационной влаги). Предполагается, что даже при очень хорошо продуманном уплотнении, за счет существенной разницы парциальных давлений водяного пара, содержащегося во внутреннем и наружномвоздухе, некоторая доля парообразной влаги все равно будет проникать в толщу шва.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
