A alta condutividade térmica das janelas é a principal razão para um aumento notável nos custos de aquecimento e problemas com a manutenção de uma temperatura confortável em geadas severas. Essa característica depende de vários fatores ao mesmo tempo. A eficiência energética das janelas é influenciada em vários graus por janelas de vidros duplos, perfis, acessórios e até mesmo pela qualidade de instalação. Para reduzir as perdas de energia, as autoridades russas introduziram padrões especiais. Desde 2015, a resistência mínima à transferência de calor das janelas de acordo com um decreto governamental especial aumentou imediatamente em 50%. O objetivo desta decisão é estimular os construtores e a população a introduzir mais ativamente tecnologias de eficiência energética. Requisitos mais rígidos para estruturas de perfis levaram a um aumento no custo de fabricação de modelos que economizam calor. No entanto, no futuro, os proprietários de janelas com eficiência energética poderão economizar no aquecimento ambiente e devolver rapidamente o dinheiro gasto. Para que a compra seja o mais lucrativa possível, é necessário determinar corretamente a resistência reduzida à transferência de calor das janelas na fase de pedido. Este artigo dirá o que procurar ao escolher os componentes e como calcular corretamente a possível perda de calor.
Resistência reduzida à transferência de calor
De acordo com o indicador de redução da resistência à transferência de calor, as janelas são divididas em classes:
Tabela de especificações
| 0,80 e mais | |
| A2 | 0,75 — 0,79 |
| B1 | 0,70 — 0,74 |
| B2 | 0,65 — 0,69 |
| B1 | 0,60 — 0,64 |
| AT 2 | 0,55 — 0,59 |
| D1 | 0,50 — 0,54 |
| G2 | 0,45 — 0,49 |
| D1 | 0,40 — 0,44 |
| D 2 | 0,35 — 0,39 |
Tabela de especificações Classe Resistência à transferência de calor (m2 ° C / W) A1 0,80 e mais A2 0,75 - 0,79 B1 0,70 - 0,74 B2 0,65 - 0,69 B1 0,60 - 0,64 B2 0,55 - 0,59 D1 0,50 - 0,54 D2 0,45 - 0,49 D1 0,40 - 0,44 D2 0,35 - 0,39 | |
Os produtos com resistência à transferência de calor inferior a 0,35 não são atribuídos a uma classe.
Qual é a condutividade térmica de uma janela e do que ela depende?
Para simplificar ao máximo, a condutividade térmica das janelas de PVC é a capacidade de uma estrutura de perfil com caixilhos fechados para manter uma certa quantidade de energia dentro da sala. No entanto, essa definição não é suficiente para entender a essência do processo. Na verdade, através das mesmas janelas de vidros duplos, o vazamento de calor ocorre de maneiras diferentes:
- 30% da perda de energia ocorre devido à convecção dentro das unidades de vidro e câmaras de ar e transferência de calor através de componentes sólidos de janelas ou blocos de portas;
- 70% do calor sai da sala junto com as ondas infravermelhas.
Esta análise simples permite que você entenda como pode reduzir significativamente o vazamento de energia. Como as ondas infravermelhas passam pelo vidro, essas são as áreas das janelas e portas que precisam receber atenção redobrada. Afinal, as janelas com vidros duplos ocupam a maior área nas aberturas das janelas e o máximo de calor escapa por elas. As estatísticas mostram que é possível aumentar significativamente a eficiência energética das estruturas de perfil se for possível atrasar as ondas infravermelhas.
Ao mesmo tempo, os sistemas de PVC não podem ser ignorados, uma vez que o coeficiente de resistência à transferência de calor das janelas de vidro duplo depende, em certa medida, das suas características. Por exemplo, a forma da seção transversal dos perfis afeta a profundidade de plantio e a espessura máxima das unidades de vidro isolante. A eficiência energética total das janelas depende das dimensões mencionadas. Além disso, bons perfis retardam o processo de transferência de calor em torno do perímetro das claraboias e a propagação do frio das paredes resfriadas. Esses processos estão interligados e provocam uma diminuição da temperatura no interior.
O último fator que afeta o nível de condutividade térmica das janelas é a estanqueidade. No entanto, este parâmetro é bastante difícil de calcular matematicamente. Portanto, é suficiente para o cliente da janela saber que acessórios de alta qualidade e reforço de perfil são necessários para garantir a estanqueidade. Você também precisa prestar atenção à qualidade da instalação. Caso a instalação não seja feita de acordo com as normas, a estrutura pode ser despressurizada ao longo do perímetro das esquadrias. Leia mais sobre os requisitos de instalação em WindowsTrade.
Como calcular a condutividade térmica total de uma janela
Determinar a resistência exata à transferência de calor das janelas é bastante simples. Isso exigirá o uso de informações térmicas em perfis e unidades de vidro. Além disso, você não pode se concentrar em apenas um dos coeficientes. Para obter dados confiáveis, é necessário levar em consideração a condutividade térmica das faixas, molduras e unidades de vidro. Ao calcular, você precisará aplicar:
- R sp é o coeficiente da unidade de vidro.
- R p - coeficiente da cobertura da janela.
- β é a razão entre a área da parte translúcida da estrutura e a área total da janela.
A condutividade térmica da janela, levando em consideração esses dados, é calculada pela fórmula:
R = R sp × R p / ((1- β) × Rsp + β × R p)
Os coeficientes diferem para diferentes perfis e unidades de vidro. Não existe média. Na verdade, neste caso, todas as janelas teriam a mesma capacidade de reter o calor. Os valores exatos dos coeficientes são fornecidos neste artigo nas seções sobre sistemas de PVC e unidades de vidro isolante. Para calcular a área de encadernação, é necessário multiplicar o comprimento dos componentes das faixas e molduras pela largura dos perfis e, a seguir, somar os valores obtidos. A área envidraçada é igual à área das claraboias.
Permeabilidade do ar e da água
De acordo com os indicadores de permeabilidade ao ar e à água, as janelas são divididas em classes:
Tabela de especificações
| Aula | Permeabilidade volumétrica do ar em DP = 100 Pa, m3 / (h? M2) para construir limites de classe normativos | Limite de estanqueidade, Pa, não menos |
| MAS | 3 | 600 |
| B | 9 | 500 |
| DENTRO | 17 | 400 |
| D | 27 | 300 |
| D | 50 | 150 |
Tabela de especificações Classe Permeabilidade volumétrica do ar em DР = 100 Pa, m3 / (h? M2) para construir limites de classe normativos Limite de estanqueidade à água, Pa, não menos A 3 600 B 9 500 V 17 400 G 27 300 D 50 150 | ||
Maneiras adicionais de reduzir a perda de calor
Uma redução impressionante na perda de calor pode ser alcançada com a ajuda de revestimentos especiais. Uma camada ultrafina de óxidos metálicos é aplicada na superfície interna do vidro, o que garante sua segurança durante a operação. Este filme adicional transmite completamente a luz visível, mas ao mesmo tempo atua como uma espécie de "espelho" refletindo a radiação eletromagnética na faixa do infravermelho (IR). Como se sabe pela física, os corpos aquecidos emitem uma parte significativa de sua energia interna nesta região do espectro.
Existem dois tipos de vidro com revestimento adicional:
- Os vidros k são obtidos pela aplicação de óxidos metálicos. O revestimento com espessura de 0,4-0,5 microns praticamente não afeta a transmissão de luz da janela;
- O i-glass é uma tecnologia mais complicada, o que significa que os óculos são mais caros. O filme é obtido por deposição dupla no vácuo de várias camadas alternadas: camadas de metal puro são aplicadas entre as camadas de óxido (normalmente usa-se prata com 10-15 nanômetros de espessura).
O uso de tais revestimentos pode reduzir os custos de aquecimento em 15-20%.
Insonorização
Em termos de isolamento acústico, as janelas são divididas em classes com diminuição do ruído aéreo do fluxo do transporte urbano:
Tabela de especificações
| Aula | janelas com redução de ruído aéreo acima |
| MAS | 36 dBA |
| B | 34-36 dBA |
| DENTRO | 31-33 dBA |
| D | 28-30 dBA |
| D | 25-27 dBA |
Tabela de especificações Classe de janela com redução de ruído aéreo acima de A 36 dBA B 34-36 dBA C 31-33 dBA D 28-30 dBA D 25-27 dBA | |
Se a diminuição do nível de ruído aéreo do fluxo de transporte urbano for alcançada no modo ventilatório, acrescenta-se a letra “P” à designação da classe de isolamento acústico.Por exemplo, a designação da classe de isolamento acústico do produto “DP” significa que a redução do nível de ruído aéreo do fluxo de transporte urbano de 25 para 27 dBA para este produto é alcançada no modo ventilatório.
Tendências de fabricação mais populares
A produção de janelas com vidros duplos deixou de ser o limite das empresas modernas. Assim, os produtos desse segmento de mercado, por meio do esforço conjunto de fabricantes globais, estão sendo aprimorados a cada dia mais. Neste caso, estamos falando não apenas sobre mudanças nos esquemas e nas especificidades dos projetos, mas também sobre a introdução de tecnologias de produção ultramodernas. Além disso, entre os desenvolvimentos inovadores estão os chamados vidros seletivos, que por sua vez são classificados de acordo com o tipo de revestimento nos seguintes tipos:
- O vidro K, que é caracterizado por um revestimento duro;
- I-glasses, que, consequentemente, são caracterizados por um revestimento macio.
Pelas características específicas dos I-glasses, hoje são os mais solicitados tanto no mercado interno de fabricantes quanto entre os potenciais compradores. A condutividade térmica de tais vidros é completamente insignificante. Assim, o desempenho na área de isolamento térmico desses produtos é muito superior. Eles superam seus equivalentes K em quase uma vez e meia. A informação verificada é prestada por figurantes domésticos, que afirmam ser as janelas de vidro duplo, baseadas em I-glasses, as mais procuradas no nosso estado. Além disso, sua popularidade está crescendo continuamente, tanto na Federação Russa quanto além de suas fronteiras.
As janelas de vidros duplos manterão o calor máximo na casa
Transmissão de luz total
De acordo com o indicador de transmitância de luz total, as janelas são divididas em classes:
Tabela de especificações
| Aula | Transmissão de luz total |
| MAS | 0,50 e mais |
| B | 0,45 — 0,49 |
| DENTRO | 0,40 — 0,44 |
| D | 0,35 — 0,39 |
| D | 0,30 — 0,34 |
Tabela de especificações Classe Transmissão de luz total A 0,50 ou mais B 0,45 - 0,49 C 0,40 - 0,44 D 0,35 - 0,39 D 0,30 - 0,34 | |
Definição geral do termo
O conceito de resistência à transferência de calor (STP) é formulado em GOST R 54851-2011. Janelas, juntamente com paredes, portas, tetos, etc., são elementos estruturais que encerram o espaço interior para criar um ambiente humano confortável. STP da cerca é o coeficiente R, cujo valor demonstra as propriedades de isolamento térmico da estrutura. Quanto maior o valor absoluto de R, menor será a perda de calor da sala.
A unidade de medida para R no sistema SI é [m2 * 0С / W]. O valor de R é igual à diferença de temperatura nas superfícies externa (Tn) e interna (Tn) da cerca para um fluxo de calor Q com uma potência de 1 W passando por 1 m2 de proteção térmica.
A fórmula para calcular R é a seguinte:
R = (Tvn - Tn) / Q
Quanto maior o valor de R, menor será a perda de calor. Essa fórmula se assemelha à expressão da lei de Ohm, então R às vezes é chamado de resistência térmica por analogia com um termo elétrico.
Resistência à carga do vento
De acordo com a resistência à carga do vento, as janelas são divididas em classes:
Tabela de especificações
| Aula | Pressão (Pa) |
| MAS | 1000 e mais |
| B | 800 — 999 |
| DENTRO | 600 – 799 |
| D | 400 — 599 |
| D | 200 — 399 |
Tabela de especificações Classe Resistência à carga do vento (Pa) A 1000 ou mais B 800 - 999 C 600 - 799 D 400 - 599 D 200 - 399 | |
As quedas de pressão especificadas são usadas ao avaliar o desempenho dos produtos. As deflexões de partes de produtos são determinadas em quedas de pressão que são o dobro dos limites superiores para as classes indicadas na classificação.
Tabela de especificações
| Carga do vento W (Pa) | Velocidade do vento (km / h) | Velocidade do vento (m / s) |
| 400 | 91 | 25,3 |
| 550 | 107 | 29,7 |
| 600 | 112 | 31 |
| 750 | 125 | 34,6 |
| 800 | 129 | 35,8 |
| 1000 | 144 | 40 |
| 1200 | 158 | 43,8 |
| 1500 | 176 | 49 |
| 1600 | 182 | 50,6 |
| 1800 | 193 | 53,6 |
| 2000 | 203 | 56,6 |
| 2400 | 223 | 62 |
| 2500 | 228 | 63,2 |
| 3000 | 249 | 69,3 |
| 3500 | 269 | 74,8 |
Tabela de especificações Carga do vento W (Pa) Velocidade do vento (km / h) Velocidade do vento (m / s) 400 91 25,3 550 107 29,7 600 112 31 750 125 34,6 800 129 35,800 158 43,8 1500 176 49 1600 182 50,6 1800 193 53,6 2000 203 56,600 228 63,2 3000 249 69,3 3500 269 74,8 | ||
Os principais tipos de janelas com vidros duplos
Uma janela de vidro duplo (JV), sendo a parte principal da janela, é estruturalmente constituída por vários vidros ligados por caixilharia metálica (intermédia). A lacuna entre os vidros é chamada de câmara.
Três tipos principais de sacos de vidro são os mais comumente usados:
- câmara única - dois vidros (interno e externo);
- duas câmaras - três vidros (interno, externo e intermediário);
- três câmaras - quatro vidros (interno, externo e 2 intermediários).
A espessura dos vidros utilizados varia de 4 a 6 mm. Para objetos de envidraçamento com requisitos de resistência aumentados (altas cargas de vento), podem ser usados vidros com espessura de 8 a 10 mm. A distância entre os vidros pode variar - de 8 a 36 mm. A faixa de espessura das unidades de vidro isolante é de 14 a 60 mm.
O STP do próprio vidro é relativamente pequeno devido à sua alta condutividade térmica. Para reduzir a perda de calor, o espaço entre os vidros é preenchido com ar ou um gás inerte (argônio Ar, criptônio Kr, nitrogênio N2). As câmaras cheias de gás contribuem principalmente para aumentar o RSP da unidade de vidro Rsp. Também é possível aumentar significativamente o valor de Rsp criando um vácuo na câmara, mas isso leva a um aumento acentuado no custo do produto final.
Resistente às influências climáticas
Dependendo da resistência às influências climáticas, os produtos são subdivididos de acordo com os tipos de execução:
Tabela de especificações
| Aula | Doença |
| execução normal | para áreas com uma temperatura média mensal do ar em janeiro de menos 20 ° С e acima (a carga de teste durante o teste de produtos ou materiais de componentes e peças não é superior a menos 45 ° С) de acordo com os códigos de construção atuais |
| desempenho resistente à geada (M) | para áreas com uma temperatura média mensal do ar em janeiro abaixo de -20 ° C (a carga de teste ao testar produtos ou componentes e peças não é superior a -55 ° C) de acordo com os códigos de construção atuais. |
Tabela de especificações Classe Condição de desempenho normal para áreas com uma temperatura média mensal do ar em janeiro de menos 20 ° С e acima (carga de teste durante o teste de produtos ou materiais de componentes e peças - não superior a menos 45 ° С) de acordo com a corrente códigos de construção para desempenho resistente à geada (M) para áreas com uma temperatura média mensal do ar em janeiro abaixo de menos 20 ° C (a carga de teste durante o teste de produtos ou componentes e peças não é superior a menos 55 ° C) de acordo com os códigos de construção atuais. | |
Dimensões básicas (classificação das janelas por tamanho modular)
As dimensões gerais modulares dos produtos são baseadas em um módulo de construção igual a 100 (mm) e denotadas pela letra M.
Tamanhos modulares recomendados (principais) de produtos: em largura - 6M; 7M; 9M; ELES; 12M; 13M; 15M; 18M; 21M; 24M; 27M; em altura - 6M; 9M; 12M; 13M; 15M; 18M; 21M; 22M; 24M; 28 milhões
Tabela de tamanhos modulares de produtos
| 570 | 720 | 870 | 1170 | 1320 | 1470 | 1770 | 2070 | 2370 | 2670 | |
| 580 | 6-6 | 6-7 | 6-9 | 6-12 | 6-13 | 6-15 | — | — | — | — |
| 860 | 9-6 | 9-7 | 9-9 | 9-12 | 9-13 | 9-15 | — | — | — | — |
| 1160 | 12-6 | 12-7 | 12-9 | 12-12 | 12-13 | 12-15 | 12-18 | 12-21 | 12-24 | 12-27 |
| 1320 | 13-6 | 13-7 | 13-9 | 13-12 | 13-13 | 13-15 | 13-18 | 13-21 | 13-24 | 13-27 |
| 1460 | 15-6 | 15-7 | 15-9 | 15-12 | 15-13 | 15-15 | 15-18 | 15-21 | 15-24 | 15-27 |
| 1760 | — | 18-7 | 18-9 | 18-12 | 18-13 | 18-15 | 18-18 | 18-21 | 18-24 | 18-27 |
| 2060 | — | 21-7 | 21-9 | 21-12 | 21-13 | 21-15 | 21-18 | 21-21 | 21-24 | 21-27 |
| 2175 | — | 22-7 | 22-9 | 22-12 | 22-13 | 22-15 | 22-18 | — | — | — |
| 2375 | — | 24-7 | 24-9 | 24-12 | 24-13 | 24-15 | 24-18 | — | — | — |
| 2755 | — | — | 28-9 | 28-12 | 28-13 | 28-15 | 28-18 | — | — | — |
Como calcular a condutividade térmica de uma unidade de vidro
A condutividade térmica é uma quantidade física que caracteriza a capacidade de uma substância ou corpo de conduzir calor. Quanto mais alto seu valor, mais rápida é a transferência de calor de um corpo com temperatura mais alta para outro mais baixo. Ou seja, o coeficiente de condutividade térmica K é o recíproco de R0 - STP, adotado para uso na Rússia.
Quanto mais baixo K, melhores são as propriedades de isolamento térmico da estrutura. O fator K é usado em padrões e normas desenvolvidas pelo DIN (Instituto Alemão de Normalização), que tem o status de organismo de padronização líder na Europa.
Para cálculos aproximados, você pode usar a fórmula:
K = 1 / R0
Dimensão K no sistema SI - [W / m2 * / 0С]. Alguns fabricantes apresentam em seus sites uma calculadora online com a qual um potencial comprador pode calcular as características de uma futura abertura de janela com parâmetros individuais (“para si”).
Como ocorre a troca de calor do ar com as estruturas de fechamento?
Na construção, os requisitos regulamentares são definidos para a quantidade de fluxo de calor através da parede e através dela determinam sua espessura. Um dos parâmetros para o seu cálculo é a diferença de temperatura dentro e fora da sala. A época mais fria do ano é considerada como base. Outro parâmetro é o coeficiente de transferência de calor K - quantidade de calor transferida em 1 s por uma área de 1 m 2, quando a diferença de temperatura entre o ambiente externo e interno é de 1 ºС. O valor de K depende das propriedades do material. À medida que diminui, as propriedades de blindagem térmica da parede aumentam. Além disso, o frio penetrará menos na sala se a espessura da cerca for maior.
A convecção e a radiação de fora e de dentro também afetam o vazamento de calor da casa. Portanto, telas reflexivas feitas de folha de alumínio são instaladas nas paredes atrás dos radiadores. Essa proteção também é feita dentro de fachadas ventiladas pelo lado de fora.
