Появление на строительном рынке новых материалов и технологий привело к ситуации, когда для принятия решения о замене светопрозрачной конструкции или входной двери требуется экспертиза состояния микроклимата в помещении. Требуется проверка систем естественной и принудительной вентиляции, требуется измерение уровня шумового давления, температуры на важнейших строительных поверхностях: стенах, откосах, подоконниках и т.д. Конструкции зданий становятся все совершеннее и сложнее, поэтому производство даже минимального переустройства требует привлечения специалистов из самых разных областей. Иногда возникают сложные и спорные ситуации, и чтобы разобраться требуется достаточно сложное оборудование и специалисты высокой квалификации.

Существует ряд важных показателей, которые определяют комфортность микроклимата в помещении. Попробуем разобраться, что это за показатели и как они влияют на микроклимат. Основными показателями являются: Температура и влажность воздуха внутри помещения. Эти показатели являются нормируемыми санитарно-гигиеническими параметрами. В идеальном случае, они должны обеспечиваться и поддерживаться в неизменном состоянии круглый год 24 часа в сутки.

 

Температура и влажность воздуха для гражданских зданий и сооружений нормируются МГСН 2.01-99 (Московскими Городскими Строительными Нормами) в соответствии с таблицей 3.1. Четко определены параметры для различных типов зданий:

  • Для жилых, общественных и школьных зданий температура внутреннего воздуха tв принимается = 20 град.С.
  • Для поликлиник и лечебных учреждений tв = 21 град.С.
  • Для детских и дошкольных учреждений tв = 22 град.С.

 

Влажность внутреннего воздуха для всех перечисленных выше категорий зданий и сооружений, принимается равной - 55%, при этом, скорость движения воздуха при вентилировании не должна превышать 0,2 м/с.

 

Еще один, чрезвычайно важный показатель, влияющий на условия пребывания человека внутри помещения, и влияющий на особенности эксплуатации конструкций, ограждающих это помещение - это осреднённая температура всех поверхностей, которые ограничивают помещение. Еще этот показатель называют - среднерадиационная температура. Не прибегая к вычислениям и измерениям, исходя из простого здравого смысла, мы можем однозначно определить, что самым важным фактором, влияющим на формирование среднерадиационной температуры является температура на поверхности стекла со стороны помещения. А значит, эта температура является важнейшим условием комфортного состояния людей, находящихся в помещении, и её поддержанию в максимально стабильном состоянии и следует уделить наибольшее внимание.

 

Рассмотрим наиболее важные факторы, которые максимально сильно влияют на температуру на поверхности стекла. Безусловно, этими факторами являются: возможность излишнего нагрева солнечной энергией в летний период, и возможность излишнего охлаждения зимой.

 

Обычное оконное стекло и изготовленные из него стеклопакеты, пропускают примерно 84% теплового излучения, поступающего от солнца. Так как мощность теплового излучения солнца вблизи поверхности земли весьма значительна, то поступление его большей части через светопрозрачные элементы окон, может весьма ощутимо нагревать воздух внутри помещений в летнее время. Метод борьбы с излишним тепловым излучением в летнее время - применение специальных стекол: теплоотражающих или теплопоглощающих. Такие стекла способны пропускать 40-50% световой энергии (видимой части спектра) и только 5-10% энергии в инфра-красной области спектра. Однако, учитывая географическое положение большей части территории России, проектирование солнцезащитного остекления, отходит на второй план и решается в основном для зданий, имеющих значительные площади остекления по фасаду. На первом месте для России все-таки решение проектных задач, исходя из зимних условий эксплуатации.

 

Расчет светопрозрачных конструкций для холодного (зимнего) периода производят исходя из условия недопустимости переохлаждения помещения. Основной нормируемый параметр, характеризующий теплозащитные свойства - термическое сопротивление (сопротивление теплопередаче). По этому параметру определяют пригодность светопрозрачных конструкций для установки в зданиях различного назначения. По этому параметру сравнивают различные варианты остекления между собой. Методика определения термического сопротивления для различных видов конструкций мероприятие довольно сложное, требующее специальных знаний и оборудования, поэтому не будет вдаваться в детали, попробуем разобраться с факторами, влияющими на этот важный показатель.

 

Толщина стекол, устанавливаемых в стеклопакет, существенным образом не влияет на его теплофизические свойства. Расстояние между стеклами или толщина воздушной прослойки в стеклопакете, оказывает влияние на теплофизические характеристики стеклопакета. С точки зрения эффективности, оптимальным считается толщина воздушной прослойки от 12 до 20 мм. Заполнение межстекольного пространства различными газами, также оказывает воздействие на физические характеристики стеклопакета. Чаще всего компании производители предлагают заполнение стеклопакетов инертными газами: Аргоном (Ar), Криптоном (Kr), Гексафторидом серы (SF6). Применение низкоэмиссионных стекол - наиболее предпочтительный способ улучшение теплоизоляционных характеристик. Различают несколько видов стекол с низкоэмиссионным покрытием, К-стекло, И-стекло и другие специальные стекла. Но по принципу действия все низкоэмиссионные стеклопакеты одинаковые, они уменьшают теплопотери за счет нанесения специального покрытия на поверхность одного из стекол в стеклопакте, за счет этого возможно значительное улучшение характеристик.

 

Вывод: Для получения наилучших теплозащитных характеристик стеклопакета, желательна двухкамерная конструкция (состоящая из 3 стекол), с расстоянием между стеклами не менее 12 мм. Желательно заполнение межстекольного пространства инертным газом. Наиболее предпочтительным является применение в стеклопакете низкоэмиссионного стекла с мягким или жестким покрытием (И-стекло или К-стекло).

Температура точки росы

Помимо определения термического сопротивления светопрозрачной конструкции, которое нормируется регламентирующими документами, необходимо прогнозировать температуру, при которой будет происходить выпадение конденсата на окнах (запотевание). Температура, при которой начинается выпадение конденсата на внутренней поверхности стеклопакета называется Точкой росы.

 

Согласно таблице 3.1."Температура, относительная влажность и температура точки росы внутреннего воздуха помещений, принимаемые при теплотехнических расчетах ограждающих конструкций" (МГСН 2.01-99), основные показатели температуры, определяющие микроклимат в помещении для зданий различного назначения принимаются в соответствии с показателями температуры, при которой происходит образование конденсата:

 

Данные температуры точки росы, приведенные в таблице, актуальны при соблюдении параметров, указанных ранее: температура внутреннего воздуха 20-21-22 град.С., при влажности внутреннего воздуха - 55%. В случае понижения внутренней температуры, соответственно повышается и температура точки росы. В случае повышения влажности внутри помещения также повышается температура точки росы, т.е. выпадение конденсата на внутренней поверхности стеклопакета начнется, при более высокой температуре внутренней поверхности стелопакета.

 

Для более точного определения температуры точки росы в каждом конкретном случае существует методика, описанная в специальной литературе. Суть методики в том, чтобы определить температуру точки росы по диаграммам зависимости относительной влажности от температуры воздуха в помещении и наружной температуры.

 

Автор:  Калькин Андрей Витальевич