Реферат: Повышение эффективности потребления энергии жилыми и общественными зданиями

По конструкции все окна состоят из светопропускаемых и непрозрачных частей. В качестве заполнения светопропускаемой части окон используют стеклопакеты и стекла различной толщины. Наиболее широкое распространение среди стекол получили так называемые специальные энергосберегающие стекла:

- «к-стекло», получаемое посредствам разлива стеклянной массы на жидкую основу с большим удельным весом. Для придания ему теплосберегающих свойств на его поверхности методом пиролиза создается тонкий слой из оксида металла, что приводит к уменьшению излучательной способности с 0,84 до 0,2, а следовательно, к меньшей теплопередаче;

- «i-стекло», получаемое методом вакуумного напыления и представляющее собой трех- или более слойную структуру чередующихся слоев серебра и диэлектрика. По своим теплосберегающим качествам это стекло в 1,5 раза превосходит «к-стекло». Однако технология нанесения требует использования дорогостоящего оборудования с системой магнетронного (магнетрон - электровакуумный прибор) напыления.

Применяемые ныне окна можно условно разделить на три группы:

- деревянные окна;

-  окна из поливинилхлоридного профиля (ПВХ профиля);

- окна из алюминиевого профиля.

Деревянные окна выпускаются в основном двух видов: -оконные блоки типа ОЗС с толщиной коробки 100-140 мм с тройным остекленением или стеклом и стеклопакетом отечественного производства. Сопротивление теплопередаче их может достигать 0,8 (м2 • °С)/Вт, а сопротивление воздухопроницаемости - 0,6-1,4 м2 • ч • Па/кг, что значительно меньше, чем у окон алюминиевого и ПВХ профилей;

- оконные блоки толщиной коробки менее 100 мм с однокамерным или двухкамерным стеклопакетом (возможно наличие энергосберегающих покрытий и заполнение межкамерного пространства аргоном). Они имеют высокое качество изготовления, створки их могут открываться в разных плоскостях, а проветривание имеет различный режим. Эти окна самые дорогие, поскольку они очень высокого качества, а часть из них импортируется из Финляндии, Германии или Швеции. Древесина обрабатывается специальной защитной пропиткой от влаги, насекомых и воздействия солнца. В окнах весьма точная подгонка деталей, коробка и створки со временем почти не дают усадки. Сопротивление теплопередаче составляет 0, 6 (м2 • °С)/Вт, сопротивление воздухопроницанию весьма велико - до 7 м2 • ч • Па/кг.

Окна из ПВХ-профиля с различными видами стекол и стеклопакетов находят широкое распространение в административных зданиях. В конструкции ПВХ профиля имеется два и более специальных воздушных зазоров, так называемых камер.

Наибольшее распространение получили трехкамерные ПВХ-профили. Сопротивление теплопередаче по непрозрачной части окон с таким профилем составляет 0,6-0,75 (м2 • °С)/Вт.

В качестве светопропускающей части используются, как правило, однокамерные и двухкамерные стеклопакеты с применением энергосберегающих стекол (в основном - «к-стекло»). Для повышения сопротивления теплопередаче основных блоков пространство между стеклами в стеклопакете заполняется инертными газами, в основном аргоном.

Окна из трехкамерного ПВХ-профиля имеют очень высокое сопротивление воздухопроницанию (до 9 м2 • ч • Па/кг), что ограничивает использование их в жилых зданиях. Для решения этой проблемы фирмы предлагают различные варианты (вентиляционные клапаны, специальное положение ручки, установку в верхней части оконных коробок или створок специальных вентиляционных пленок с регулируемой системой для притока воздуха), однако они недостаточно проверены экспериментально.

Основные преимущества этих окон заключаются в простоте монтажа и герметичности, возможности открытия створок в нескольких плоскостях.

Окна из алюминиевого профиля также находят все большее применение. В основном это трехкамерный алюминиевый профиль с термопрокладками. Такие оконные блоки имеют низкое сопротивление теплопередаче -0,35-0,42 (м2 • °С)/Вт, вследствие чего в холодный период года возникает конденсация влаги на внутренних поверхностях профиля. Для достижения этими оконными блоками требуемого сопротивления теплопередаче необходим стеклопакет. Эти оконные блоки имеют очень высокое сопротивление воздухопроницанию, что ограничивает их применение в зданиях с естественной вентиляцией. Преимуществами их являются:

- практически неограниченная долговечность;

- высокая прочность и устойчивость к деформации и другим воздействиям окружающей среды;

-  лучшая ремонтопригодность среди других типов окон;

-  отсутствие особого ухода.

Окна из алюминиевого профиля дороже других типов окон, и потребитель вправе решать, какие из них являются более приемлемыми.

При любой конструкции окон площадь световых проемов должная быть минимально допустимой по нормам естественной освещенности.

Особое место в проблеме проемов в наружных стенах отводится оконным проемам, заполнение которых должны обеспечивать световой, тепловой и шумовой комфорт в помещениях и иметь достаточную воздухопроницаемость для работы естественной вентиляции. При выборе типа окон особое внимание должно быть обращено на энергоэффективность заполнений оконных проемов, которая зависит от следующих факторов: -конструктивного решения изделий, составляющее оконное заполнение, -материала и деталей, используемых для изготовления изделий; - качества установки изделий в проемы наружных стеновых конструкций.

При выборе того или иного конструктивного исполнения окон учитывают не только архитектурно-градостроительную значимость здания, его функциональное назначение, экономическую возможность, но и руководствуются установленным в республике показателем сопротивления теплопередаче. Для одного обычного стекла оно составляет примерно 17 м" • °С/В для стеклопакета из двух обычных стекол - 0,35-0,39 м2 • °С/Вт. Трехстекольное окно с учетом материала, из которого оно изготовлено, и конструкции притворов створок к коробке обеспечивает не только установленный показатель термического сопротивления, но и превышает его. Более высокие значения термического сопротивления можно получить, работая над улучшением теплоизоляционных показателей стеклянной части окна и оконных рам и коробок.

Наибольший эффект достигается использованием в стеклопакете одно из стекол с селективным покрытием, способным отражать тепловые волн внутрь помещения и одновременно пропускать снаружи солнечное тепловое излучение. Только за счет применения в стеклопакете такого стекла, а так» введения в межстекольное пространство более плотного, чем воздух, газ; например аргона, криптона или ксенона, можно добиться величины термического сопротивления, приближающего к единице. Отдельные примеры и зарубежной практики свидетельствуют о том, что соответствующие конструктивные решения окон, и прежде всего их стеклянной части, смогут способствовать достижению термического сопротивления теплопередаче, равному 1,8-2,0(м2-°С)/Вт.

Стеклопакет представляет собой соединенные на определенном расстоянии друг от друга 2 или 3 стекла. В качестве материала, обеспечивающего требуемое между стеклами расстояние, применяется алюминиевый перфорированный профиль коробчатого сечения (средник), внутрь которого засыпается зернистый осушитель воздуха - силикогель. Профиль крепится к стеклам с помощью бутиловой массы (внутренний шов), а по торцам образованного стеклопакета укладывается прочная полисульфидная масса (наружный шов). Известен также метод, когда промежуточное пространство (средник) заполняется при помощи бутиловой резиновой ленты, упроченной металлом.

Жидкие герметики сохраняют свои технические свойства при температуре от минус 50 до плюс 120 °С. Герметик не твердеет, не разрушается, улучшает звукоизоляционные свойства окон, а эксплуатационный гарантийный срок его составляет 5-10 лет.

Литература

1.  «Теплотехника». Под ред. Баскаков А.П. - М., 1991.

2.  «Основы энергосбережения» Самойлов М.В., уч. пос. - Мн.: БГЭУ, 2002.

3.  «Основы энергосбережения» Врублевский Б.И. – Гомель, 2002.