Как определить требуемый тип стеклопакета ?

OLYMPUS DIGITAL CAMERA

Чтобы спрогнозировать, будут «плакать» окна или нет, нам необходимо знать относительную влажность и температуру стекла внутри помещения. Это мы уже знаем. Как определить влажность, нам тоже известно. Измерить температуру воздуха, я думаю, вы сумеете без проблем.

Есть одна очень важная тонкость: необходимо измерять температуру и влажность в непосредственной близости от стекла.

Почему? Во-первых, как вы помните, внутри стен может находиться влага. Кроме того, температура воздуха вблизи окна в холодное время года будет ниже, чем во всем остальном помещении.

Поэтому прибор надо разместить в самом низу стеклопакета (на фото видно, что я закрепил его изолентой) и оставить на полчаса. Если вы сравните потом результаты с данными, полученными в центре комнаты, то увидите разницу.

Что получилось у меня?

Внутри комнаты: 15,8 градусов выше нуля при относительной влажности в 24 процента.
Температура наружного воздуха при этом составила минус 8,1 градуса при влажности 73 процента.

Как теперь определить нужную температуру стекла?

Обратиться снова к таблице.

Снимок_области_экрана_17.03.13,_18_56

Из таблицы следует, что температура стекла при такой относительной влажности и температуре может быть ниже нуля. В нашем случае это явно не так, стекло теплее.

Какой стеклопакет мы можем выбрать для этих условий?

Попробуем понять, соответствует ли им самый простой и распространенный однокамерный стеклопакет, формула которого 4-16-4, то есть два стекла, спаянные в пакет через дистанционную рамку в 16 миллиметров, внутренне пространство которого заполнено осушенным воздухом.

Коэффициент его теплопередачи в соответствии с таблицей, которая приведена ниже, равен 0,32.

Таблица 2. Теплопроводность стеклопакетов

№ п/п

Количество

камер

Тип стеклопакета

Газовый состав %

Коэффициент

сопротивления

теплопередачи, (R-фактор)

м2 К/Вт

Воздух

Криптон

Аргон

1

1

4М1-16-4М1

100

0,32

2

1

4М1-Kr16-4М1

100

0,38

3

1

4М1-16-4К

100

0,53

4

1

4М1-Kr16-4K

100

0,67

5

1

4К-Kr16-4К

100

0,7

6

1

4М1-16-4И

100

0,59

7

1

4М1-Kr16-4И

100

0,78

8

1

4М1-(Kr75/Ar25)16-4И

75

25

0,73

9

1

4М116-4И

50

50

0,7

10

1

4М1-(Kr25/Ar75)16-4И

25

75

0,67

11

2

4М1-8-4М1-8-4М1

100

0,45

12

2

4М1-Kr8-4M1-Kr8-4M1

100

0,51

13

2

4М1-10-4М1-10-4М1

100

0,47

14

2

4М1-10-4М1-10-4К

100

0,59

15

2

4М1-Kr10-4М1-Kr10-4К

100

0,91

16

2

4М1-(Kr75/Ar25)10-4М1-(Kr75/Ar25)10-4К

75

25

0,88

17

2

4М1-(Kr50/Ar50)10-4М1-(Kr50/Ar50)10-4К

50

50

0,82

18

2

4М1-(Kr25/Ar75)10-4М1-(Kr25/Ar75)10-4К

25

75

0,81

19

2

4М1-10-4К -10-4К

100

0,73

20

2

4М1-Kr10-4К-Kr10-4К

100

1,48

21

2

4М1-Kr10-4К -Kr10-4К

100

1,54

22

2

4М1-10-4М1-10-4И

100

0,64

23

2

4М1-Kr10-4М1-Kr10-4И

100

1,00

24

2

4М1-(Kr75/Ar25)10-4М1-(Kr75/Ar25)10-4И

75

25

0,94

25

2

4М1-(Kr50/Ar50)10-4М1-(Kr50/Ar50)10-4И

50

50

0,90

26

2

4М1-(Kr25/Ar75)10-4М1-(Kr25/Ar75)10-4И

25

75

0,81

27

2

4М1-10-4И-10-4И

100

0,93

28

2

4М1-Kr10-4И -Kr10-4И

100

1,58

29

2

4М1-(Kr75/Ar25)10-4И -(Kr75/Ar25)10-4И

75

25

1,48

30

2

4М1-(Kr50/Ar50)10-4И -(Kr50/Ar50)10-4И

50

50

1,36

31

2

4М1-(Kr25/Ar75)10-4И -(Kr25/Ar75)10-4И

25

75

1,30

 

Обращаемся к таблице 1, где видим, что для такой температуры и влажности 30 процентов температура внутреннего стекла может быть 2,1 градуса ниже нуля, чего явно не произойдет в нашем случае.

А если бы снаружи было еще холоднее, например 33 градуса мороза?

Если температура воздуха в помещении не изменится, то давайте рассчитаем температуру внутреннего стекла для такой негуманной погоды.

Сразу хочу сказать, что эта методика является очень приблизительной, и с точки зрения постулатов термодинамики неверной. Для более точных вычислений нужны специальные таблицы и графики. А мы воспользуемся имеющимися у нас данными на бытовом уровне. У нас сейчас нет необходимости заниматься физикой и математикой (хотя вам, возможно, кажется, что вы тонете в них), сейчас мы просто выбираем тип стеклопакета.

В первую очередь надо определить, где будет находиться нулевая точка. Под нулевой точкой будем понимать некую область на воображаемой оси температуры, где температура от положительной становится отрицательной.

Мы можем представить эту точку в пространстве снаружи или внутри помещения.

Сложим вместе градусы ниже и выше нуля на воображаемой оси температуры и определим среднее значение.

(33+23)/2 = 28 градусов.

В соответствии с показаниями термогигрометра температура внутри помещения равна 23 градусам.
Отнимем от этого значения среднее арифметическое, полученное нами ранее. Получается, что некая воображаемая нулевая точка будет находиться где-то снаружи помещения.

Теперь умножим среднее арифметическое на коэффициент теплопроводности для нашего стеклопакета, который равен 0,32.

28*0,32=8,96 градусов.

Если прибавить 8.96 градусов к точке нашего условного нуля, то получим, что температура стекла внутри помещения будет равняться 3,96 градуса выше нуля.

Это очень грубый расчет, полный ошибок, но нам его будет вполне достаточно.

Что же мы получаем?

При влажности 30 процентов и температуре воздуха в помещении, равной 23 градусам, конденсат выпадет только в самый лютый мороз для местности, где установлено окно, когда столбик термометра опустится до отметки 33 градуса ниже нуля.

В нашем случае влажность еще ниже, поэтому вероятность того, что окна будут «плакать», пренебрежимо мала.
С таким уровнем относительной влажности в помещении можно смело заказывать любой стеклопакет, в том числе и однокамерный.

При этом понятно, что наши стекла будут греть улицу, потому что точка условного нуля находится за пределами помещения.

Теперь давайте вернемся к условиям, более близким к реальным.

Для комфортного проживания человека относительная влажность воздуха должна составлять 40-50 процентов. При этом температура воздуха в квартирах редко поднимается выше 21 градуса.

Рассчитаем, каким должен быть стеклопакет, чтобы конденсат не выпадал при таких условиях и в самый лютый мороз (возьмем пресловутые минус 33 градуса). Влажность – 45 %. Для таких показателей точка росы будет равняться 7,9 градусов выше нуля. Добавим 7 градусов до нашего условного нуля и получим 14,9 градусов.

Коэффициент теплопроводности стеклопакета должен будет равняться 0,71.

Обратимся к нашей таблице 3 и найдем, что такими свойствами обладают стеклопакеты 4М1-16-4И, что, в принципе, неплохо.

Если заполнить этот стеклопакет инертным газом или их смесью, то вероятность выпадения конденсата будет очень низкой. Но если температура внутри помещения опустится хотя бы на один градус или в комнате появится дополнительный источник влаги, то конденсат неминуемо выпадет, окно начнет «плакать». Чтобы предотвратить возникновение такой ситуации, можно попытаться заказать более дорогие стеклопакеты.

Можно решить эту проблему по-другому: бегать с тряпкой и вытирать окна от конденсата.

В квартире с текущими межпанельными швами влажность в помещении достигает обычно 60 процентов и более, в этом случае нужно будет применять стеклопакеты с коэффициентом теплопроводности, близким к единице.

Таким стеклопакетом является стеклопакет с формулой 4М1-Кг10-4М1-Кг10-4И
то есть состоящий из трех стекол, разделенных дистанционной рамкой, заполненный криптоном, последнее стекло пакета должно быть типа “И”. Это очень дорогой пакет, применение которого может весьма значительно увеличить стоимость конструкции. Нужен ли он?

Чтобы понять, сколько дней в году вам придется дежурить с тряпкой, надо обратиться к статистическим данным погодных наблюдений.

Таблица 3. Данные о среднегодовой температуре

Город

Температура наружного воздуха, °С

Наиболее холодной пятидневки

Период со средней суточной температурой воздуха
≤8°С
0,98 0,92 Продолжительность, сут. Средняя температура, °С
Брянск - 30 - 26 206 - 2,6
Владивосток - 25 - 24 201 - 4,8
Вологда - 36 - 31 228 - 4,8
Волгоград - 28 - 25 182 - 3,4
Иркутск - 38 - 37 241 - 8,9
Калуга - 30 - 27 214 - 3,5
Киев - 25 - 22 187 - 1,1
Красноярск - 43 - 40 235 - 7,2
Краснодар - 23 - 19 152 1,5
Липецк - 29 - 27 199 - 3,9
Москва - 30 - 26 213 - 3,6
Мурманск - 29 - 27 281 - 3,3
Новгород - 33 - 27 220 - 2,6
Новосибирск - 42 - 39 227 - 9,1
Омск - 39 - 37 220 - 9,5
Оренбург - 34 - 31 201 - 8,1
Пермь - 38 - 35 226 - 6,4
Псков - 29 - 26 212 - 2
Ростов-на-Дону - 25 - 22 175 - 1.1
Санкт-Петербург - 29 - 26 219 - 2,2
Ставрополь - 22 - 19 169 0,3
Тула - 30 - 27 207 - 3,8
Тюмень - 42 - 37 220 - 7,5
Уфа - 38 - 35 214 - 6.6
Хабаровск - 34 - 31 205 - 10,1
Челябинск - 35 - 34 218 - 7,3
Якутск - 57 - 55 254 - 21,Найдите свой город и поиграйте данными.

Найдите свой город и поиграйте данными, увидьте, какие характеристики конструкции нужны жителю вашего города.

Можно увидеть, что для Якутска, например, практически невозможно подобрать стеклопакет с нужными характеристиками. Стеклопакет, обладающий самым высоким коэффициентом теплопроводности, равным 1,58 формулы 4М1-Кг10-4И -Кг10-4И, в Якутске очень часто будет «плакать».

И напоследок я должен обязательно предупредить вас, дорогие читатели, что газонаполненные стеклопакеты остаются таковыми достаточно ограниченное время.

Теперь я спокоен. Вы можете достаточно профессионально общаться со среднестатистическим продавцом любой оконной компании, а кое-кого заткнете за пояс в первые пять минут. Стеклопакет выбирать вы умеете.

Настало время выбрать все остальное.
Читать дальше.