Осознанный выбор окон, позволяющий снизить до минимума расход энергии, необходимой для обогрева зданий, актуален во все времена. Однако до настоящего времени возможность регулировать потери тепла была минимальной. Когда-то с целью экономии энергии использовались окна небольшой площади, которые в зимний период закрывались ставнями и жалюзи, завешивались изнутри плотными занавесями. В наше время во всем мире появилось множество технических новинок, применение которых позволяет подобрать окна, характеризующиеся целой гаммой разнообразных технических и теплоизоляционных свойств.
Самым значительным на сегодняшний день событием в этой области стало использование стекол с низкоэмиссионными (LOW-E) покрытиями. Огромное значение имеет повсеместное применение стеклопакетов и оконных рам с определенным сопротивлением теплопередаче R и контролируемым коэффициентом инфильтрации воздуха а. Ведется дальнейший поиск новых, более усовершенствованных решений.

К их числу можно отнести разработки новых конструкций и разновидностей дистанционных рамок стеклопакетов. Это рамки из пеностекла, а также использование специальных лент, сочетающих свойства адсорбирующего элемента и элемента, сохраняющего дистанцию между стеклами (типа Tremco). Кроме того, все более широкое применение находят стеклопакеты с энергосберегающими покрытиями, нанесенными на пленках, расположенных внутри или на одном из стекол стеклопакета.
За время развития оконного рынка появились нормативные документы, касающиеся использования окон и внешних застекленных перегородок с определенным уровнем термоизоляции и инфильтрации воздуха.

Однако подобные документы, как правило, не содержат определенных требований к зависимости сопротивления теплопередаче окна Roк от сопротивления теплопередаче оконной рамы Rр и типа остекления. Ниже представлена методика выбора окон, стекол и оконных рам с определенным уровнем термоизоляции. В зависимости от величины сопротивления теплопередаче оконные профили можно разделить на несколько групп:
- группа 1 - деревянный профиль, металлопластиковый профиль, все остальные типы профиля, сопротивление теплопередаче которых, в соответствии с проведенными исследованиями, составляет R > 0,5 м2 · 0С/Вт;
- группа 2.1 - металлический профиль с термомостом, сопротивление теплопередаче которого составляет R > 0,36 м2 · 0С/Вт;
- группа 2.2 - профили с сопротивлением теплопередаче, составляющим R > 0,29 м2 · 0С/Вт;
- группа 2.3 - профили, сопротивление теплопередаче которого составляет R > 0,22 м2 · 0С/Вт;
- группа 3 - профили из алюминия, стали, и все остальные типы профилей.
Таблица 1. Сопротивление теплопередаче Roк окна в зависимости от Rс стекла и типа оконной рамы.
Потери энергии и значение замены окон для сокращения расхода энергии
Пути возможных потерь тепла показаны на рис. 1 (для коттеджа) и рис. 2 (для многоэтажного жилого здания). Эти данные относятся к домам старого жилищного фонда с показателем сезонного потребления энергии Ег =200/300 кВт/м2.

Утечка тепла через окна велика для обоих типов домов, а для многоэтажного жилого дома, она превышает все другие виды теплопотерь. Наиболее эффективными способами снижения потерь тепла через окна являются (табл. 2):
- применение стекол с низкоэмиссионным (LOW-E) покрытием;
- заполнение пространства между стеклами стеклопакета аргоном или другим инертным газом;
- применение в конструкции стеклопакета рамки достаточной ширины (оптимальная ширина рамки находится в пределах 12-16 мм);
- применение окон с тройным остеклением, изготовленных из обычного стекла (такой способ находит все меньше сторонников, хотя до сих пор остается популярным);
- тщательное уплотнение окон. Примечание: данные, размещенные в таблице 2, рассчитаны для суммарной поверхности остекления 16,5 м2, и внешней температуры t = - 15оС.
Расчет экономии тепловой энергии при замене окон
Представляем вниманию читателей диаграмму расчета коэффициента сезонного потребления энергии, расходуемой на обогрев здания Ег, которая является разницей между потреблением энергии до и после замены окон на новые с более высоким сопротивлением теплопередаче Roк . Для большей наглядности диаграммы приводим зависимость Ег от коэффициента теплопередачи k, который представляет собой величину обратную Roк. Обозначения:
Ег - экономия электроэнергии в течение года
k1 - коэффициент теплопередачи старого окна
k2 - коэффициент теплопередачи нового окна
Аок - площадь окон
Vн - объем наземной части здания.
Представленная методика приближенного расчета экономии энергии, возможной при условии замены окон, может быть полезна на этапе проектирования модернизации здания, а также при замене окон владельцами или администрацией зданий.
По материалам журнала "Витрина