Jak jest z wartościami projektowymi współczynnika przenikania ciepła Ug w szybach zespolonych? Czy są one stałe podczas użytkowania szyb w oknach? Przyjrzyjmy się 16 mm ramkom najpowszechniej stosowanym obecnie dla szyb jednokomorowych wypełnionych argonem, które wciąż mają duży udział w rynku. Przy konstrukcji: 4 mm float/ramka 16 mm + argon/4 mm Thermofloat 1,1, dają nam wskaźnik przenikania ciepła Ug na poziomie =1,1. Jednak, w rzeczywistych warunkach użytkowania szyby w oknach, w zależności od pogody, może się to zmieniać.
Zmienne warunki atmosferyczne mają istotny wpływ na zasysanie lub rozprężanie szyb zespolonych. Ciśnienie gazu znajdującego się między taflami utrzymuje się na poziomie równym ciśnieniu atmosferycznemu w fabryce, która szybę zespoloną wyprodukowała. Produkcja odbywała się tam w określonej temperaturze i ciśnieniu. Po wbudowaniu w fasadę lub okno w domu szyba zostaje poddana działaniu ciśnienia atmosferycznego, uzależnionego od wysokości na której znajduje się obiekt oraz od zmiennych atmosferycznych. Ciśnienie to może być wyższe lub niższe niż ciśnienie gazu zamkniętego w komorze. Dlatego gaz, szczelnie zamknięty, dąży do wyrównania swego ciśnienia do wartości ciśnienia atmosferycznego, zmniejszając lub zwiększając swoją objętość. Gdyby komora nie była szczelna, gaz wypłynąłby na zewnątrz lub do wnętrza napływałoby powietrze atmosferyczne. Ponieważ komora jest szczelna, gaz i powietrze atmosferyczne oddziałują na tafle szkła, powodując zasysanie lub rozprężanie szyb. Jest to całkowicie naturalne zjawisko i stanowi dowód wysokiej szczelności szyby.
Zasysanie jest bardziej niekorzystne dla utrzymania wskaźnika Ug na założonym poziomie, gdyż zmniejsza się dystans między szybami, a przez to grubość izolacji gazowej. Przy zasysaniu współczynnik przenikania ciepła szyby w części środkowej szybko wzrasta, a przy rozszerzaniu jego wzrost jest minimalny.
To jest powód, dla którego należy rozważyć zastosowanie ramki dystansowej o szerokości 20 mm, która daje dużo lepsze odczucie cieplne podczas użytkowania okna zimą i jednocześnie pozwala na zachowanie obliczeniowego wpółczynnika Ug na poziomie 1,1. Czyli wpisanie do projektu tej samej wartości, co dla ramki 16 mm.
Rys. 1. Zmiany odległości między taflami szkła w szybie zespolonej: a) ciśnienie wewnątrz komory i na zewnątrz jest r.wne; b) ciśnienie wewnątrz komory jest niższe niż na zewnątrz; c) ciśnienie wewnątrz komory jest większe niż na zewnątrz
(...)
Znaczenie skutków zjawiska zasysania zwiększa się wraz ze wzrostem powierzchni szyb. Projektanci biorą to pod uwagę, stosując większe grubości tafli w szybach o dużych powierzchniach. Ze względu na niewielką zmianę kosztów zastosowania ramek 20 mm w zamian za ramki 16 mm, te szersze warto jednak zastosować, zarówno dla małych, jak i dużych szyb.
Rys. 2. R.żnica w przenikaniu ciepła przez szybę zespoloną przy zmniejszonej (a) i zwiększonej (b) odległości między taflami w środkowej części szyby
Wykres obok obrazuje możliwe zmiany współczynnika przenikania ciepła przy zastosowaniu ramek 16 mm i 20 mm. Zastosowanie ramki o szer. 20 mm daje duży bezpieczny zakres pracy tafli w czasie zasysania lub rozprężania szyby. Odległość między taflami w środkowej części szyby może się teraz zmieniać nawet o 6 mm od nominalnej szerokości ramki w zakresie od 14 do 24 mm, bez znaczących zmian w wartości współczynnika Ug.
Rys. 3. Zmiana wsp.łczynnika Ug w środkowej części szyby zespolonej w zależności od zmiany rzeczywistej odległości między taflami
W olbrzymiej większości przypadków oszacowanie rzeczywistych warunków pracy szyb zespolonych jest w praktyce kłopotliwe i pracochłonne. W tej sytuacji bardzo zasadne jest użycie ramek 20 mm, dzięki którym otrzymujemy w dokumentacji CE nominalną wartość Ug=1,1 i dużo lepsze odczucia cieplne podczas użytkowania okna.
J.G. we współpracy z PRESS GLASS
Ważnym elementem naszej współpracy z Klientami jest obiektywne i niezależne doradztwo, mające na celu znajdowanie najlepszych produktów spośród naszego, asortymentu pochodzącego od wszystkich największych dostawców oraz przy pomocy naszej wiedzy z zakresu technologii przetwarzania szkła i zjawisk fizycznych, jakim podlegają nasze produkty. Przykładem takiego działania jest propozycja stosowania ramek 20 mm. Dlatego z chęcią wsparliśmy powstanie tego artykułu.
Gerard Plaze
PRESS GLASS
Całość artykułu w wydaniu drukowanym i elektronicznym
Inne artykuły o podobnej tematyce patrz Serwisy Tematyczne
Więcej informacji: Świat Szkła 11/2015
