С ростом цен на энергоносители политика в области теплосбережения жилых и общественных зданий значительно поменялась. Проблема энергоэффективности становится все более актуальной, что отражается в повышении требований к потерям тепла ограждающими конструкциями, заложенными в строительных нормах и в Федеральном законе об энергосбережении и повышении энергетической эффективности (№ 261-ФЗ).
Содержание [Скрыть]
Согласно новым регламентирующим нормативным документам, коэффициент сопротивления теплопередаче светопрозрачных ограждающих конструкции должен быть не менее 0,8м.кв°С/Вт. Добиться таких показателей использованием двухкамерного стеклопакета уже не возможно. Заполнение внутренних камер аргоном значительно снижает потерю тепла за счет того, что внутренние межстекольные пространства, заполненные обычно осушенным воздухом, заполняются инертным газом. За счет этого внутренняя конвекция снижается.
Суть конвекции в том, что воздух нагреваясь, поднимается вдоль теплого стекла и охлаждаясь опускается вдоль холодного, отдавая тепло на улицу. Этот процесс замедляется за счет того, что инертный газ имеет большую плотность, чем воздух и процесс передачи холодного воздуха на теплое внутреннее стекло замедляется.
В среднем заполнение аргоном снижает теплопотери на 15% относительно обычного осушенного воздуха.
Аргон, один из самых дешевых газов, добываемых непосредственно из атмосферы, поэтому цена стеклопакета увеличивается очень незначительно.
Сборка качественных стеклопакетов выполняется на автоматизированных линиях. Наполнение камеры аргоном контролируется специальным прибором. Внутреннее давление тщательно анализируется. Переизбыток давления приводит к искажению плоскостности, со стороны это выглядит как линзование, что очень портит внешний вид.
Рис. 1. Аргон в межстекольном пространстве.
Особенности стеклопакетов с аргоном
При проектировании и заказе различных конструкций следует учитывать некоторые особенности стеклопакетов с заполнением аргоном:
- Энергоэффективность однокамерного стеклопакета равна двухкамерному, тем самым можно сократить вес изделия на 10 кг на 1м.кв и снизить нагрузку на оконную и дверную фурнитуру;
- Светопропускание ниже на 15%, что важно при остеклении пространств, постоянно находящихся под прямыми лучами солнца;
- Использование аргона для заполнения для кровельных пакетов «зимних садов» или атриумов не желательно, так как образуется конвекционная петля. Из-за наклона тяжелый инертный газ застаивается в нижней части, верхняя часть без конвекционных потоков промерзает;
Минимальная необходимая толщина межстекольного пространства для эффективного энергосбережения должна быть не менее 8 мм, в тонких камерах конвекция затруднена. Применение камер толщиной 6мм запрещено ГОСТом.
Информация о том, что аргон со временем проходит через двухконтурную герметизацию и стеклопакет теряет свои теплосберегающие качества, в целом, верна, но это очень длительный процесс. Ближайшие 10 – 15 лет стеклопакеты с аргоном будут надежно защищать ваше жилье от холода.
Рис. 2. Стеклопакет с аргоном.
Достоинства стеклопакета с аргоном
Наиболее привлекательным свойством использования аргона для повышения теплосбережения является его дешевизна и экологичность. Инертный газ аргон:
- Не токсичен, и не имеет запаха;
- Не оказывает вредного влияния на людей и животных в том числе страдающих аллергией и астмой;
- Прозрачен, не ухудшает светопередачу;
- Не взрывоопасен, не горюч.
Аргон находится в атмосфере всегда, поэтому даже если стеклопакет разобьется, заметить увеличение концентрации в воздухе и ухудшение самочувствия невозможно.
Рис. 3. Стеклопакет с аргоном защищает от жары и от холода.
Теплоизоляция
Энергоэффективность – главное преимущество стеклопакета с аргоном. Для сравнения приведем коэффициент сопротивления теплопередачи обычного двухкамерного стеклопакета и стеклопакета, обе камеры которого заполнены аргоном.
Коэффициент сопротивления передаче, измеряется в м.кв °С/Вт. Это величина, характеризующая сопротивление потере тепла единицей (1 м.кв.) материала в Вт на градус С.Чем ближе этот показатель к единице, тем лучше, тем теплее будет конструкция.
Коэффициент сопротивления теплопередачи стеклопакетов равен:
- однокамерного – 0,32 м.кв °С/Вт
- двухкамерного – 0,47 м.кв °С/Вт
- однокамерного с заполнением аргоном – 0,48 м.кв °С/Вт
- двухкамерного с заполнением аргоном – 0,52 м.кв °С/Вт
Рис. 4. Сравнение энергоэффективности стеклопакетов.
Шумоизоляция
За счет более высокой плотности инертного газа, прохождение звуковой волны через межстекольное пространство будет затруднено, что повышает звукоизоляцию конструкции. Особенно это заметно при установке окон в домах, расположенных вдоль насыщенных городских транспортом трасс.
Но надо помнить, что звукоизоляция оконной конструкции зависит не только от стеклопакета, но и от качества и количества уплотнителей, обеспечивающих плотный притвор сворки к раме. Достигнуть отличных результатов в шумопонижении только заполнением камер аргоном не возможно, нужен комплекс мер, например, чередование межстеклольного пространства разной толщины, или использование триплекса в качестве одного из стекол, но заметно улучшить комфорт вполне возможно.
Рис. 5. Поглощение шума аргоном в межстекольном пространстве.
Защита от ультрафиолета
Для того чтобы защитить жилище от чрезмерного нагревания, а заодно и от выгорания обоев и текстиля внутренней отделки летом, стеклопакет с заполнением аргоном подходит как нельзя лучше. Солнечный луч меняет угол преломления в более плотной газовой среде и теряет свою длинноволновую (ультрафиолетовою) энергосоставляющую. Это свойство следует учитывать, если в помещении много комнатных растений, нехватка ультрафиолета может помешать процессу фотосинтеза.
Рис. 6. Защита от ультрафиолета.
Что нужно знать о стеклопакетах с аргоном
Внешне стеклопакеты с камерами заполненными аргоном ничем не отличаются, что часто заботит заказчиков, ведь определить наличие газа на глаз невозможно. Единственное отличие– они будут чуть тяжелей обычных, не более чем на 2% за счет большей плотности, а следовательно удельного веса заполнения. О наличии инертного газа свидетельствуют бирки на изделиях. Стеклопакет с заполнением инертным газом согласно ГОСТ 24866-2014 «Стеклопакеты клееные. ТУ», действующего с 01.04.2016 г, должен быть обозначен так:
СПД 4М1-12Аr-4М1-12Ar-М1 ГОСТ 24899-2014,
что будет соответствовать двухкамерному стеклопакету из трех листовых стекол марки М1, с дистанционной рамкой 12 мм, с заполнением межстекольного пространства в обеих камерах аргоном.
Если же бирки нет, следует внимательно рассмотреть внутренние поверхности дистанций. На одной из них должно быть видно небольшое отверстие, заделанное силиконовой пробкой или же, если стеклопакет собирался на линии с меньшей производительности, сборочные уголки в углах должны иметь видимое отверстие, также герметично закрытое пробкой.
Рис. 7. Силиконовая пробка подтверждает наличие аргона в камере.
Другие инертные газы для заполнения стеклопакета
Свойство инертных газов влиять на теплообмен в межстекольном пространстве замечено уже давно. Для снижения скорости смешивания холодных потоков газа вблизи наружного стекла с более теплыми, в производстве стеклопакетов активно используется аргон, криптон и ксенон, имеющие еще большую плотность и более высокие показатели сопротивления теплопередаче.
Наилучших показателей можно достичь, комбинируя энергосберегающее стекло, особенно с мягким покрытием и заполнение камер инертным газом. Коэффициент сопротивления такого стеклопакета будет в диапазоне от 0,80 до 1,15 в зависимости от используемого инертного газа и толщины камер.
Рис. 8. Заполнение инертными газами.
Стеклопакеты с криптоном и ксеноном
Ксенон и криптон за счет большей плотности по сравнению с аргоном обладают более высокими энергосберегающими характеристиками.
Криптон в два раза превышает по этим показателям аргон, ксенон в полтора. Допускается использовать смесь инертных газов в камере.
Подробно о теплосберегающих свойствах инертных газов можно узнать из ГОСТ Р 54166-2010 (ЕН 673:1997) «МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕПЛОВЫХ ХАРАКТЕРИСТИК», Таблица 1 – Свойства газов, применяемых для изготовления клееных стеклопакетов.
Заполнение камер криптоном и ксеноном используются крайне редко из-за своей дороговизны. Экономически обоснованным применение стеклопакетов с более тяжелыми инертными газами может быть в условиях крайнего Севера.
Рис. 9. Сравнение теплопроводности газонаполненных стеклопакетов.