Но большие окна пропускают больше тепла, в обе стороны. Зимой окна пропускают тепло изнутри помещений наружу, теряя тепло, которое нужно восполнять дополнительным отоплением. Летом, и это особенно неприятно для жаркого климата, окна в избытке пропускают солнечный свет, перегревая помещения. И чем больше размер окон, тем больше тепловые потери зимой и сильнее перегрев, от палящего через окна солнца, летом.
Конечно, современные технологии не обошли этот вопрос стороной. Решений достаточно много и мы попробуем разобраться в них, применительно к концепции низкозатратного и экологичного жилья.
Немного теории. Тепло распространяется теплопроводностью, т.е. передачей тепловой энергии через соприкосновение молекул и радиационно, т.е. передачей тепловой энергии излучением, инфракрасного, видимого и ультрафиолетового спектра.
Если рассматривать теплопроводность, то стекло обладает высокой теплопроводностью, воздух же, напротив, имеет низкую теплопроводность и по сути является хорошим теплоизолятором. Для уменьшения потерь через теплопроводность стекла в окнах делают двойными, т. е. пространство между стеклами образует герметичную воздушную камеру, препятствующую передачи энергии через теплопроводность.
Современные окна могут быть одно- двух- или трехкамерными, т.е. иметь два стекла и камеру между ними, три стекла и две камеры между ними или даже четыре стекла и три камеры между ними.
Если в камере между стеклами создать разрежение, т.е. откачать воздух, то такая камера будет эффективнее препятствовать переносу тепла. Разрежение в камере требует хорошей герметизации, со временем откачанный воздух вновь заполняет камеру, и, поэтому, такой метод достаточно сложен.
Самым эффективным сейчас считается заполнение камер под избыточным давлением, инертным газом, обычно, аргоном. Аргон очень слабо пропускает тепло, стеклопакеты с аргоновыми камерами достаточно эффективны и хорошо препятствуют потерям методом теплопроводности.
Задача теплоизоляции радиационной составляющей сложнее, ведь длина волны видимого света находится между ультрафиолетовым и инфракрасным. Да и сам видимый свет суть та же энергия.
Окно должно хорошо пропускать видимый свет, т.е. выполнять свою основную функцию, отражая при этом ультрафиолетовые и инфракрасные лучи.
Стекла, особенно затемненные, хорошо изолируют ультрафиолетовые лучи, а вот для изоляции инфракрасного излучения используется специальное покрытие.
Различают k-покрытие, прочное легко наносимое покрытие, и i-покрытие. Более эффективное
i-покрытие слабо защищено от механических воздействий и контакта с воздухом, окисляется, требует аккуратности и строго соблюдения технологии нанесения. Оба покрытия используют оксиды некоторых металлов, распыленные по поверхности хорошо отполированного стекла, k-покрытие дополнительно еще "спекается" с поверхностью стекла.
Кроме самих стекол, важным элементом стеклопакетов является материал и технология рамы. Поскольку речь идет не только об энергосбережении, но и о высоких требованиях к экологичности, из трех существующих вариантов:
- пластик (ПВХ) неприемлем по причине неэкологичности материала;
- алюминиевый профиль возможен, за исключением спален и детских помещений, алюминиевый профиль имеет высокую теплопроводность и плохо сохраняет тепло;
- деревянный стеклопакет наиболее приемлем с точки зрения экологичности, да и теплопроводности он так же самый эффективный.
При изготовлении, стеклопакеты делают глухими, т.е. без возможности раскрытия окна, раскрываемыми в одной или двух плоскостях. Механизмы открывания надежны и эффективны, но все равно имеют определенные потери в теплопроводности, поэтому, чем меньше таких механизмов, тем эффективнее, и дешевле стеклопакет.
Теперь на цифрах. Обычное однокамерное ПВХ-окно имеет коэффициент сопротивления теплообмену 0,32, двухкамерное - 0,47. Энергосберегающее однокамерное k-стекло с аргоновой камерой имеет коэффициент сопротивления 0,59, а такое же двухкамерное 0,64.
Если использовать трехкамерный стеклопакет, заполненный аргоном, с двумя стеклами внутри стеклопакетов с i-покрытием, можно получить коэффициент 0,9. Это близко к идеальному, потому что 10 % это передача тепла через окно в видимом спектре.
Вывод. С учетом того фактора, что изоляция от солнечного излучения не менее важна, чем сохранение тепла в помещении. Оптимальным будет использование двухкамерных стеклопакетов с одним k-стеклом, либо одно- или двухкамерных стеклопакетов с одним i-стеклом. Механизмы раскрытия должны быть максимально минимизированы. Да, проветривание помещений через окна - не самое удачное решение. И об этом мы поговорим в одной из следующих статей. Подписывайтесь на наш канал, чтобы не пропустить интересующие вас материалы.