Теплопередача и оконные заполнители

Влияние расположения окна в проеме стены и ее теплоизоляции на температуру внутренней поверхности ограждения

Встраиваемые в наружные стены зданий современные оконные блоки часто имеют узкие оконные коробки [41]. При этом не учитывается совмест­ная работа стены и окна, в результате чего при эксплуатации зданий с узкими оконными коробками возникают повышенные теплопотери через оконные от­косы наружных стен, включая выпадение на их поверхности конденсата, а иногда и их промерзание. Увеличение ширины коробки удорожает и без того дорогостоящие изделия. Опасность возникновения мостиков холода наклады­вает дополнительные обязательства к качеству монтажа изделий и правильно­му проектированию узлов примыкания.

Если не учитывать этот фактор, по стенам проема могут возникать хо­лодные места стен проемов возле коробок, на которых впоследствии может конденсироваться влага со всеми вытекающими из этого неприятными по­следствиями. Причиной возникновения тепловых мостиков является низкое сопротивление теплопередаче типовых конструкций стен, которые промерза­ют вокруг относительно узких оконных коробок. Для решения этой проблемы надо так или иначе увеличивать ширину монтируемой конструкции вдоль от­косов.

Для устранения этого явления обычно производят смещение окон вглубь проема с помощью специальных профилей или утепление откосов стен.

При устройстве окна с узкой оконной коробкой в однослойной стене без каких-либо дополнительных мероприятий по утеплению оконных откосов резко увеличивается тепловой поток через оконные откосы, что приводит к понижению температуры внутренней поверхности откосов ниже температуры точки росы, выпадению на их поверхности конденсата, а в отдельных случаях и к его промерзанию. Это, в свою очередь, ведет к увеличение теплопотерь через оконные откосы и, соответственно, снижению приведенного сопротив­ления теплопередаче стены

Снижение тепловых потерь через оконные откосы можно добиться сле­дующими мероприятиями:

- смещение оконной коробки к центру наружной стены;

- увеличение толщины теплоизоляции между оконной коробкой и наруж­ной стеной (то есть устройство термовкладыша в толще стены);

- утепление оконных откосов с наружной стороны;

- утепление оконных откосов с внутренней стороны;

- увеличение толщины оконной коробки.

Оценка эффективности возможных решений, выполненная на основе рас­четов температурных полей, позволила сделать следующие выводы [41]:

1. В многослойных наружных стенах с эффективным утеплителем, выхо­дящим на поверхность оконных откосов, тепловой режим ограждающих кон­струкций соответствует требованиям норм. Дополнительно утепления окон­ных проемов не требуется. Аналогичные результаты наблюдаются в наружных стенах с фасадной теплоизоляцией, доходящей до поверхности оконной ко­робки.

2. В однослойных стенах при расчетных температурах наружного воздуха ниже минус 30°С возможно выпадение конденсата на участках шириной до 80-400 мм (рис. 1.12а).

3. Смещение оконного блока от наружной поверхности стены к ее цен­тральной части обеспечивает повышение температуры внутренней поверхно­сти на 1,2-2,5°С, что, однако, недостаточно для обеспечения условий отсутст­вия конденсата.

4. Устройство утепляющего термовкладыша в толще стены, расположен­ного в плоскости оконного блока (рис.1.12в) повышает температуру откоса с 3,9°С до 9,4°С.

5. Смещение оконного блока к внутренней поверхности стены с наруж­ным утеплением оконных откосов (устройством термовкладыша между чет­вертью и оконной коробкой) позволяет повысить теплозащитные качества стены. Однако минимальная температура внутренней поверхности конструк­ции остается все же ниже температуры точки росы (рис. 1.126).

6. Эффективным решением снижения теплопотерь через откосы является утепление внутренней части оконных откосов за счет устройства термовкла­дышей, расположенных в стене вдоль внутренней поверхности откосов (рис.1.12г). В этом случае сток тепла в наружную стену через откосы ограни­чивается, что приводит к повышению температуры внутренней поверхности стены и улучшению ее теплозащитных качеств в целом. При этом достаточна толщина утепляющего термовкладыша 30-40 мм. Ширина зоны утепления оп­ределяется конструктивным решением стены и ее теплозащитными качества­ми. Наилучшие результаты достигаются при смещении оконного блока к се­редине стены (примерно на расстояние 1/3 от наружной поверхности) с утеп-

лением пространства между оконной коробкой и наружной стеной и утепле­нием оконных откосов. Такое решение особенно целесообразно в кирпичных стенах большой толщины, так как, кроме всего прочего, способствует повы­шению температуры внутренней поверхности остекления.