Czytaj także -

Aktualne wydanie

ss 11 2018 okladka

20180813-BANNER-160X600-V1-PL-GLASSTECEDG Swiat Szkla Skyscraper 160x600 BAU OK

EDG Swiat Szkla Skyscraper 160x600 BAU OK 

 

facebook12

czytaj newsy Świata Szkła

- więcej szklanej architektury

 

Baztech

Miesięcznik Świat Szkła

indeksowany jest w bazie

czasopism technicznych

 

 

 konferencja 2018 banner

konferencja 12 kwietnia 2018 1a

baner-2-krzywe

baner konferencja 12 2017

 

Wydanie Specjalne

 

Fasady przeszklone termika akustyka odpornosc ogniowa 2016

 

okna pasywne 2015a

 

Fotowoltaika w architekturze okladka

 

20140808Przegrody przeciwpozarowe

 

konstrukcje szklane

 

20140533 Konstrukcje przeszklone 2

 

katalog 2018 a

 RODO

 

konferencja 2018 banner

  

glass2018 480x120  

 lisec SS FastLAne

 

20180817doe12 baner-480-100

 

 

 

Czy strategiczna standaryzacja zastępuje innowacje produktowe? Podsumowanie zmian w normach ISO 10077-1 i -2
Data dodania: 02.08.18

„Walka o dziesiątki” lub „Kameralna Olimpiada” – te stwierdzenia opisywały energetyczny rozwój profili ramowych w przeszłości. Obliczanie przenikalności cieplnej Uf odgrywa ważną rolę w opracowywaniu nowych, innowacyjnych konstrukcji profili okiennych i elewacyjnych. Kierując się zawsze lepszą wartością U, producent i projektant dostosowują geometrię profilu, aby uzyskać w rezultacie poprawę o jedną setną wartości. Wymaga to nie tylko spełnienia mechanicznych i fizycznych zasad, a także prawidłowego wykorzystania i działania programów obliczeniowych. 

 

 

Obliczenia UW zgodnie z normą ISO 10077-1, teraz również dla okien za szprosami

 

Współczynnik przenikania ciepła UW dla okien ze szprosami można również obliczyć, zwiększając (ΔUW) obliczoną lub zmierzoną przenikalność cieplną UW dla odpowiedniego okna bez szprosów/listew przyszybowych. Wzrost podano w tabeli J.1 normy produktu EN 14351-1 dla okien.

 

 

2018 7-8 21 1

Postęp w termoizolacyjności okien

 

 

W większości przypadków korzystniejsze wartości UW wynikają raczej z uwzględnienia liniowej przepuszczalności cieplnej Ψ (Psi) dla szprosów, niż przy zastosowaniu ryczałtowych dodatków (wynikających z tabeli dla okien ze szprosami). Wartości Ψ szprosów umieszczonych wewnątrz szyby zespolonej można określić za pomocą szczegółowego obliczenia, zgodnie z normą ISO 10077-2. Jednak ta procedura jest związana z dużym wysiłkiem, zwłaszcza, że szeroka gama szprosów jest znacznie większa niż dla systemu ramek dystansowych.

 

 

2018 7-8 21 2

Pozyskiwanie informacji o współczynniku UW zgodnie z EN 14551-1

 

 

W ramach aktualizacji normy obliczeniowej ISO 10077-1 zintegrowano liniowe współczynniki przenikania ciepła Ψ dla szprosów. Podobnie, jak w przypadku mostka termicznego na krawędzi szkła, ogólny Ψgb (gb = szprosy) jest mnożony przez całkowitą długość wbudowanych szprosów i proporcjonalnie dodawany do wartości UW.

 

Zasady zostały opracowane we współpracy z Bundesverband Flachglas e.V. (Niemieckie Stowarzyszenie Szkła Płaskiego). W wyniku projektu badawczego określono dwie tabele z ogólnymi liniowymi współczynnikami przenikania ciepła Ψ dla szprosów, dla następującego zakresu zastosowań: 

 

  • do szprosów (profili z pustymi komorami) wykonanych z metalu i tworzywa sztucznego; 
  • przewidywana szerokość szprosów b ≤ 30 mm; 
  • odległość a≥2 mm i ≥4 mm między szkłem a szprosem.

 

W konstrukcjach okiennych z potrójnym oszkleniem można uzyskać poprawę o 0,1 W/(m²K) w stosunku do ogólnego tabelarycznego ujęcia, zgodnie z EN 14351, poprzez dokładne obliczenie szyby z mostkiem termicznym w komorze zgodnie z nową normą ISO 10077-1 [1].

 

 

2018 7-8 21 3

Przykład obliczenia wartości UW okien ze szprosami

 

 

Obliczenia Uf zgodnie z EN ISO 10077-2 – nowa metoda obliczania uwzględniająca pustki powietrzne

 

ISO 10077-2: 2012 jest podstawą do obliczenia współczynnika przenikania ciepła Uf dla ram okiennych.

 

Norma obliczeniowa określa sposób, w jaki transfer ciepła jest obliczany na podstawie przewodzenia, konwekcji i promieniowania przez pustki powietrzne. W trakcie aktualizacji normy ISO 10077-2: 2017-06 przepisy dotyczące uwzględniania pustek powietrznych zmieniły się głównie z technicznego punktu widzenia.

 

 

(...)

Obecnie istnieją dwie równoważne metody uwzględniania przekazywania ciepła przez pustki powietrzne:

 

a) metoda bilansu energetycznego (radiosity);

b) metoda o równoważnej przewodności cieplnej (metoda λeq).

 

Metoda energetyczna (radiosity) bierze pod uwagę, że wymiana ciepła przez pustkę powietrzną zachodzi jednocześnie poprzez przewodzenie ciepła, konwekcję i promieniowanie cieplne. Te zjawiska zachodzą jednocześnie, więc wkład każdego zjawiska może być obliczany osobno.

 

Przepływ ciepła w pustce powietrznej jest reprezentowany przez równoważną przewodność cieplną (λeq) w ramach zastosowania metody z równoważnym przewodnictwem cieplnym. Ta równoważna przewodność cieplna uwzględnia przenikanie ciepła przez przewodzenie, konwekcję i promieniowanie w „kluczowej postaci” i zależy od geometrii pustki powietrznej i sąsiadujących materiałów.

 

Obie metody obliczeniowe stanowią alternatywę dla metody badawczej z zastosowaniem skrzynki grzejnej zgodnie z EN 12412-2. W przypadkach, w których nie są dostępne dane fizyczne i geometryczne lub próbki o skomplikowanej formie geometrycznej, można z powodzeniem zastosować metodę ze skrzynką grzejną (pomiar w skrzynce grzejnej).

 

 

2018 7-8 22 1

 

Obydwie metody obliczeniowe można w równym stopniu stosować do obliczania wartości charakterystycznych parametrów cieplnych

 

Obie metody obliczeniowe można także w równym stopniu wykorzystać do określenia współczynnika przenikania ciepła Uf dla ram okiennych, zgodnie z EN ISO 10077-2, ponieważ norma produktowa EN 14351-1 odnosi się do niedatowanej normy obliczeniowej EN ISO 10077-2.

 

Z uwagi na fakt, że metoda o równoważnym przewodnictwie cieplnym odpowiada metodzie obliczeniowej określonej w normie EN ISO 10077-2: 2012, obowiązujące weryfikacje obliczone zgodnie z wersją z 2012 r. zachowują ważność. Mogą być używane jako część oznakowania CE.

 

Aby ocenić wpływ dwóch metod obliczeniowych na współczynnik przenikania ciepła Uf, przeprowadzono obliczenia dla dużej ilości różnych przekrojów profili ram okiennych i określono zmianę w stosunku do wyników z metody λq (patrz tabela 1).

 

 

Tabela 1. Wpływ na wartość Uf

2018 7-8 22 2

 

 

Obliczenia porównawcze wykazały, że metoda energetyczna (radiosity) praktycznie nie ma wpływu na wartość Uf w profilach drewnianych z powodu niewielkiej ilości pustek powietrznych. Wartości Uf w profilach drewniano-metalowych poprawiają się dzięki wąskim wgłębieniom na głębokości strumienia cieplnego, o ile nie występuje wentylacja wnęk między nakładką metalową a profilem drewnianym.

 

W przypadku profili z tworzywa, niższe różnice temperatur w małych pustych komorach mają pozytywny wpływ na wartość Uf. Obliczenia porównawcze wykazały również poprawę wartości współczynnika Uf dla profili metalowych z przekładką termiczną – badano przypadki z różnymi konstrukcjami przekładki termicznej (z wkładkami izolacyjnymi, zamkniętymi żebrami, obniżoną emisyjnością).

 

Występuje znaczna poprawa w konstrukcji z żebrami w obszarze przekładki termicznej, ponieważ metoda energetyczna oblicza wymianę promieniowania dla sekcji, a otwarte żebra (otwór >2 mm) prawie całkowicie zacieniają częściowe powierzchnie. Może to skutkować bardziej korzystnymi wartościami Uf za pomocą obliczeń w porównaniu do referencyjnej metody pomiaru w metodzie „hot-box” (skrzynki grzejnej). Porównawcze obliczenia różnych materiałów szkieletowych i kombinacji profili z lekko wentylowanymi komorami wykazały, że wartości Uf są coraz gorsze, ponieważ komory takie nie są już mierzone z podwójną przewodnością cieplną, ale opór przenoszenia ciepła Rs=0,30 (m² K)/W jest uwzględniany.

 

 

2018 7-8 22 3

 

2018 7-8 22 4

Wpływ pustek powietrznych w poszczególnych rodzajach profili okiennych

 

 

Podsumowanie

 

Metoda energetyczna (radiosity) do określenia wymiany ciepła przez promieniowanie w komorach powietrznych, niedawno dodana w ramach aktualizacji normy obliczeniowej ISO 10077-2: 2017-06, jest znacznie bardziej złożona, ale pozwala na mniejszą interpretację niż istniejąca metoda λeq wykorzystująca określenie równoważnej przewodności cieplnej.

 

Obliczenia porównawcze wykazały, że różnice między dwiema metodami dla głównych profili są mniejsze niż błąd (ΔUf≈5%) wskazany w normie obliczeniowej. Wpływ na przenikalność cieplną UW dla okien jest mały, ponieważ można się spodziewać że zmiana wartości UW będzie jedynie wynikać ze zmiany wartości Uf ≈ ±0,3 W/(m²K).

 

 

2018 7-8 23 1

 

 

Jednakże, metoda energetyczna (radiosity) częściowo dostarcza wiarygodne wartości dla profili z różnymi komorami powietrznymi, np. z dużymi różnicami temperatur lub mniejszą emisyjnością.

 

Metoda może zapewnić bardziej korzystne wartości w porównaniu do referencyjnej metody testowej dla konstrukcji z zacienieniem między stroną ciepłą i zimną. Gdy w przepływie ciepła w konstrukcji pojawi się głęboka i wąska, lekko wentylowana komora powietrzna, wystąpią „niekorzystne” wartości Uf w porównaniu z poprzednią metodą z podwójną przewodnością cieplną. Należy unikać konstrukcyjnych, lekko wentylowanych komór powietrznych lub wybrać metodę referencyjną (metodę skrzynki grzejnej) w celu określenia ”korzystniejszych” wartości Uf.

 

 

2018 7-8 23 2

Wpływ skrzynek roletowych na Usb wg EN ISO 10077-2-2012-06

 

 

2018 7-8 23 3

Wpływ zmian w EN ISO 10077-2 na wartość UW dla okien

 

 

Artykuł opiera się na wykładzie prezentowanym
na 45. Konferencji OKNA I FASADY 2017,
zorganizowanej przez ift Rosenheim.

Przedstawicielem Instytutu ift Rosenheim
w Polsce jest Andrzej Wicha:
Adres poczty elektronicznej jest chroniony przed robotami spamującymi. W przeglądarce musi być włączona obsługa JavaScript, żeby go zobaczyć.  

 

 

Literatura

BF-Information 007/2017 Obliczenie wartości UW dla okien ze szprosami

EN ISO 10077-1:2017-10 Cieplne właściwości użytkowe okien, drzwi i żaluzji. Obliczanie współczynnika przenikania ciepła. Część 1: Postanowienia ogólne

EN ISO 10077-2:2017-10 Cieplne właściwości użytkowe okien, drzwi i żaluzji. Obliczanie współczynnika przenikania ciepła. Część 2: Metoda komputerowa dla ram

EN 14351-1: 2006 + A1: 2010 Okna i drzwi. Norma wyrobu, właściwości eksploatacyjne. Część 1: Okna i drzwi zewnętrzne bez właściwości dotyczących odporności ogniowej i/lub dymoszczelności

EN 12412-2:2005 Cieplne właściwości użytkowe okien, drzwi i żaluzji. Określanie współczynnika przenikania ciepła metodą skrzynki grzejnej. Część 2: Ramy

EN 12412-4:2005 Cieplne właściwości użytkowe okien, drzwi i żaluzji. Określanie współczynnika przenikania ciepła metodą skrzynki grzejnej. Część 4: Skrzynki żaluzji zwijanych

EN ISO 10456:2009 Materiały i wyroby budowlane. Właściwości cieplno-wilgotnościowe. Tabelaryczne wartości obliczeniowe i procedury określania deklarowanych i obliczeniowych wartości cieplnych

EN 12664:2002 Właściwości cieplne materiałów i wyrobów budowlanych. Określanie oporu cieplnego metodami osłoniętej płyty grzejnej i czujnika strumienia cieplnego. Suche i wilgotne wyroby o średnim i małym oporze cieplnym

EN 12667:2002 Właściwości cieplne materiałów i wyrobów budowlanych. Określanie oporu cieplnego metodami osłoniętej płyty grzejnej i czujnika strumienia cieplnego. Wyroby o dużym i średnim oporze cieplnym

EN ISO 6946:2017-10 Komponenty budowlane i elementy budynku. Opór cieplny i współczynnik przenikania ciepła. Metody obliczania

ISO 8301:1998 Izolacja cieplna. Określanie oporu cieplnego i właściwości z nim związanych w stanie ustalonym. Aparat płytowy z czujnikami gęstości strumienia cieplnego

ISO 8302:1999 Izolacja cieplna. Określanie oporu cieplnego i właściwości z nim związanych w stanie ustalonym. Aparat płytowy z osłoniętą płytą grzejną

EN ISO 10211-2:2002 Mostki cieplne w budynkach. Obliczanie strumieni cieplnych i temperatury powierzchni. Część 2: Liniowe mostki cieplne

EN ISO 10211-1:2005 Mostki cieplne w budynkach. Strumień cieplny i temperatura powierzchni. Ogólne metody obliczania

EN ISO 10211:2017-09 Mostki cieplne w budownictwie. Strumienie ciepła i temperatury powierzchni. Obliczenia szczegółowe

EN ISO 12567-1:2010 Cieplne właściwości użytkowe okien i drzwi. Określanie współczynnika przenikania ciepła metodą skrzynki grzejnej. Część 1: Kompletne okna i drzwi

EN ISO 12567-2:2006 Cieplne właściwości użytkowe okien i drzwi. Określanie współczynnika przenikania ciepła metodą skrzynki grzejnej. Część 2: Okna dachowe i inne okna wystające z płaszczyzny

 

Całość artykułu w wydaniu drukowanym i elektronicznym 
Inne artykuły o podobnej tematyce patrz Serwisy Tematyczne 
Więcej informacji: Świat Szkła 07-08/2018

 

 

Czytaj także --

 

 

01 chik
01 chik