Rezistență redusă la transferul de căldură a ușilor de intrare. Usi de intrare exterioare: lemn, plastic si metal

Rezistența totală necesară la transferul de căldură pentru ușile exterioare (cu excepția ușilor de balcon) trebuie să fie de cel puțin 0,6
pentru pereții clădirilor și structurilor, determinată la temperatura de iarnă estimată a aerului exterior, egală cu temperatura medie a celei mai reci perioade de cinci zile cu o probabilitate de 0,92.

Acceptăm rezistența totală reală la transferul de căldură a ușilor exterioare
=
, atunci rezistența reală la transferul de căldură a ușilor exterioare este
, (m 2 ·С)/W,

, (18)

unde t in, t n, n, Δt n, α in – la fel ca în ecuația (1).

Coeficientul de transfer termic al ușilor exterioare k dv, W/(m 2 ·С), se calculează folosind ecuația:

.

Exemplul 6. Calcul termic al gardurilor exterioare

Datele inițiale.

Clădire de locuit, t = 20С .

Valori caracteristici termice iar coeficienții t xn(0,92) = -29С (Anexa A);

α in = 8,7 W/(m 2 ·С) (Tabelul 8); Δt n = 4С (Tabelul 6).

Procedura de calcul.

Determinați rezistența reală la transferul de căldură usa exterioara
conform ecuației (18):

(m2 ·С)/W.

Coeficientul de transfer termic al ușii exterioare k dv este determinat de formula:

W/(m2 ·С).

2 Calculul rezistenței la căldură a gardurilor exterioare în perioada caldă

Gardurile exterioare sunt verificate pentru rezistența la căldură în zonele cu o temperatură medie lunară a aerului în iulie de 21°C și mai mult. S-a stabilit că fluctuațiile temperaturii aerului extern A t n, С, apar ciclic, respectă legea sinusoidală (Figura 6) și provoacă, la rândul lor, fluctuații ale temperaturii reale pe suprafața interioară a gardului.
, care de asemenea curg armonios după legea unei sinusoide (Figura 7).

Rezistența termică este proprietatea unui gard de a menține o temperatură relativ constantă pe suprafața interioară τ în, С, cu fluctuații ale influențelor termice externe
, С și furnizați conditii confortabile in camera. Pe măsură ce vă îndepărtați de suprafața exterioară, amplitudinea fluctuațiilor de temperatură în grosimea gardului, A τ , С, scade, în principal în grosimea stratului cel mai apropiat de aerul exterior. Acest strat cu o grosime de δ pk, m, se numește strat de fluctuații bruște de temperatură A τ, С.

Figura 6 – Fluctuațiile fluxurilor de căldură și ale temperaturilor pe suprafața gardului

Figura 7 – Atenuarea fluctuațiilor de temperatură în gard

Testarea rezistenței termice se efectuează pentru gardurile orizontale (acoperire) și verticale (perete). În primul rând, se stabilește amplitudinea admisibilă (necesară) a fluctuațiilor de temperatură ale suprafeței interne
împrejmuire exterioară ținând cont de cerințele sanitare și igienice în expresia:

, (19)

unde t nl este temperatura medie lunară exterioară pentru iulie ( luna de vara), С, .

Aceste fluctuații apar din cauza fluctuațiilor temperaturilor de proiectare ale aerului exterior
,С, determinată de formula:

unde A t n este amplitudinea maximă a fluctuațiilor zilnice din aerul exterior pentru iulie, С, ;

ρ – coeficientul de absorbție a radiației solare de către material suprafata exterioara(Tabelul 14);

I max, I avg – respectiv valorile maxime și medii ale radiației solare totale (directe și difuze), W/m 3, acceptate:

a) pentru pereții exteriori - ca și pentru suprafețele verticale cu orientare vestică;

b) pentru acoperiri - ca si pentru o suprafata orizontala;

α n - coeficientul de transfer termic al suprafeței exterioare a gardului în condiții de vară, W/(m 2 ·С), egal cu

unde υ este maximul vitezelor medii ale vântului pentru iulie, dar nu mai puțin de 1 m/s.

Tabelul 14 – Coeficientul de absorbție a radiației solare ρ

Materialul suprafeței exterioare a gardului	Coeficientul de absorbție ρ
Strat protector acoperișuri rulante pietriș ușor
Caramida de lut rosie
Caramida de silicat
Confruntare piatră naturală(alb)
Tencuială de var, gri închis
Tencuiala de ciment albastru deschis
Tencuiala de ciment verde inchis
Tencuiala de ciment crem

Magnitudinea vibrațiilor reale pe planul interior
,С, va depinde de proprietățile materialului, caracterizate prin valorile lui D, S, R, Y, α n și contribuind la atenuarea amplitudinii fluctuațiilor de temperatură în grosimea gardului A t. Coeficient de atenuare determinat de formula:

unde D este inerția termică a structurii de închidere, determinată de formula ΣD i = ΣR i ·S i ;

e = 2,718 – baza logaritmului natural;

S 1 , S 2 , …, S n – coeficienții calculați de absorbție a căldurii a materialului straturilor individuale ale gardului (Anexa A, tabelul A.3) sau tabelul 4;

α n – coeficientul de transfer termic al suprafeței exterioare a gardului, W/(m 2 ·С), se determină prin formula (21);

Y 1, Y 2,…, Y n este coeficientul de absorbție de căldură a materialului pe suprafața exterioară a straturilor individuale ale gardului, determinat prin formulele (23 ÷ 26).

,

unde δi este grosimea straturilor individuale ale structurii de închidere, m;

λ i – coeficientul de conductivitate termică a straturilor individuale ale structurii de închidere, W/(m·С) (Anexa A, Tabelul A.2).

Coeficientul de absorbție a căldurii a suprafeței exterioare Y, W/(m 2 ·С), a unui strat individual depinde de valoarea inerției sale termice și se determină în calcul, pornind de la primul strat de pe suprafața interioară a camera spre cel exterior.

Dacă primul strat are D i ≥1, atunci trebuie luat coeficientul de absorbție de căldură al suprafeței exterioare a stratului Y1

Y1 = S1. (23)

Dacă primul strat are D i< 1, то коэффициент теплоусвоения наружной поверхности слоя следует определить расчетом для всех слоев ограждающей конструкции, начиная с первого слоя:

pentru primul strat
; (24)

pentru al doilea strat
; (25)

pentru al-lea strat
, (26)

unde R 1 , R 2 ,…, R n – rezistența termică a stratului 1, 2 și al n-lea al gardului, (m 2 ·С)/W, determinată de formula
;

α in – coeficientul de transfer termic al suprafeței interioare a gardului, W/(m 2 ·С) (Tabelul 8);

Pe baza valorilor cunoscute Și
determinați amplitudinea reală a fluctuațiilor de temperatură ale suprafeței interioare a structurii de închidere
,C,

. (27)

Structura de închidere va îndeplini cerințele de rezistență la căldură dacă condiția este îndeplinită

(28)

În acest caz, structura de închidere oferă condiții confortabile de cameră, protejând împotriva efectelor fluctuațiilor externe de căldură. Dacă
, atunci structura de închidere nu este rezistentă la căldură, atunci este necesar să se folosească un material cu un coeficient mare de absorbție a căldurii S, W/(m 2 ·С) pentru straturile exterioare (mai aproape de aerul exterior).

Exemplul 7. Calculul rezistenței la căldură a unui gard exterior

Datele inițiale.

Structura de inchidere formata din trei straturi: tencuiala din mortar de ciment-nisip cu masa volumetrica γ 1 = 1800 kg/m 3, grosime δ 1 = 0,04 m, λ 1 = 0,76 W/(m·С); strat izolator din cărămidă obișnuită de lut γ 2 = 1800 kg/m 3, grosime δ 2 = 0,510 m, λ 2 = 0,76 W/(mС); cu fața caramida nisip-varγ 3 = 1800 kg/m 3, grosime δ 3 = 0,125 m, λ 3 = 0,76 W/(m·С).

Zona de construcție - Penza.

Temperatura aerului intern estimată tв = 18 С .

Nivelul de umiditate al camerei este normal.

Stare de funcționare - A.

Valori calculate ale caracteristicilor termice și coeficienților în formule:

t nl = 19,8С;

R1 = 0,04/0,76 = 0,05 (m2°C)/W;

R2 = 0,51/0,7 = 0,73 (m2°C)/W;

R3 = 0,125/0,76 = 0,16 (m2°C)/W;

S1 = 9,60 W/(m2°C); S2 = 9,20 W/(m2°C);

S3 = 9,77 W/(m2°C); (Anexa A, Tabelul A.2);

V = 3,9 m/s;

A t n = 18,4 С;

I max = 607 W/m 2 , , I av = 174 W/m 2 ;

ρ= 0,6 (Tabelul 14);

D = R i · S i = 0,05·9,6+0,73·9,20+0,16·9,77 = 8,75;

α in = 8,7 W/(m 2 °C) (Tabelul 8),

Procedura de calcul.

1. Determinați amplitudinea admisă a fluctuațiilor de temperatură ale suprafeței interne
împrejmuire exterioară conform ecuației (19):

2. Calculați amplitudinea estimată a fluctuațiilor temperaturii aerului exterior
conform formulei (20):

unde α n este determinat de ecuația (21):

W/(m2 ·С).

3. În funcție de inerția termică a structurii de închidere D i = R i ·S i = 0,05 · 9,6 = 0,48<1, находим коэффициент теплоусвоения наружной поверхности для каждого слоя по формулам  (24 – 26):

W/(m2°C).

W/(m2°C).

W/(m2°C).

4. Determinăm coeficientul de atenuare al amplitudinii calculate a fluctuațiilor aerului exterior V în grosimea gardului folosind formula (22):

5. Se calculează amplitudinea reală a fluctuațiilor de temperatură a suprafeței interne a structurii de închidere
, С.

Dacă condiția, formula (28), este îndeplinită, structura îndeplinește cerințele de rezistență la căldură.

Izolație termică (protecție termică)

Izolarea termică este una dintre funcțiile principale ale unei ferestre, care asigură condiții de interior confortabile.
Pierderea de căldură a unei încăperi este determinată de doi factori:

• Pierderi de transmisie, care constau în fluxuri de căldură pe care camera le degajă prin pereți, ferestre, uși, tavan și podea.
• Pierderi de ventilație, prin care înțelegem cantitatea de căldură necesară pentru a încălzi aerul rece care intră prin scurgerile ferestrelor și ca urmare a ventilației la temperatura camerei.

În Rusia, pentru a evalua caracteristicile de protecție împotriva căldurii ale structurilor, este acceptat rezistenta la transferul de caldura R o(mp · °C/W), reciproca coeficientului de conductivitate termică k, care este acceptat în standardele DIN.

Coeficientul de conductivitate termică k caracterizează cantitatea de căldură în wați (W) care trece prin 1 m² de structură cu o diferență de temperatură pe ambele părți de un grad pe scara Kelvin (K), unitatea de măsură este W/m² K. Cu cât valoarea este mai mică k, cu atât mai puțin transfer de căldură prin structură, adică. proprietățile sale izolante sunt mai mari.

Din păcate, o simplă recalculare k V R o(k=1/R o) nu este în întregime corectă din cauza diferențelor de tehnici de măsurare din Rusia și alte țări. Cu toate acestea, dacă produsul este certificat, atunci producătorul este obligat să furnizeze clientului indicatorul de rezistență la transferul de căldură.

Principalii factori care influențează valoarea rezistenței reduse la transferul de căldură a unei ferestre sunt:

• dimensiunea ferestrei (inclusiv raportul dintre suprafața de geam și zona blocului de ferestre);
• secțiunea transversală a cadrului și canapei;
• material pentru blocuri de ferestre;
• tipul de geam (inclusiv lățimea cadrului de la distanță al geamului cu geam dublu, prezența sticlei selective și a gazului special în geamul termopan);
• numărul și amplasarea sigiliilor în sistemul cadru/cercevea.

Din valoarea indicatorilor R o De asemenea, depinde și de temperatura suprafeței structurii de închidere orientată spre interiorul camerei. Când există o diferență mare de temperatură, căldura este radiată către suprafața rece.

Proprietățile proaste de izolare termică ale ferestrelor duc inevitabil la apariția radiațiilor reci în zona ferestrelor și la posibilitatea condensului pe ferestrele în sine sau în zona în care acestea se învecinează cu alte structuri. Mai mult, acest lucru se poate întâmpla nu numai ca urmare a rezistenței scăzute la transferul de căldură a structurii ferestrei, ci și din cauza etanșării proaste a îmbinărilor cadrului și cercevelei.

Rezistenta la transferul de caldura a structurilor de inchidere este standardizata SNiP II-3-79*„Construction Heat Engineering”, care este o reeditare SNiP II-3-79„Inginerie termică în construcții” cu modificări aprobate și puse în vigoare la 1 iulie 1989 prin Decretul Comitetului de Stat pentru Construcții al URSS din 12 decembrie 1985 241, amendamentul 3, pus în vigoare la 1 septembrie 1995 prin Decretul Ministerului Construcțiilor al Rusiei din 11 august 1995. 18-81 și amendamentul 4, aprobat prin Rezoluția Comitetului de Stat pentru Construcții din Rusia din 19 ianuarie 1998 18-8 și intrat în vigoare la 1 martie 1998.

În conformitate cu acest document, atunci când proiectați rezistența redusă la transferul de căldură a ferestrelor și ușilor de balcon R o trebuie luate nu mai puțin decât valorile cerute, R o tr(vezi tabelul 1).

Tabel 1. Rezistența redusă la transferul de căldură a ferestrelor și ușilor de balcon

Clădiri și construcții	Grade-zile ale perioadei de încălzire, °C zile	Rezistența redusă la transferul de căldură a ferestrelor și ușilor de balcon nu este mai mică R negativ, m² · °C/V
Ingrijiri rezidentiale, medicale si preventive si institutii pentru copii, scoli, internate	2000 4000 6000 8000 10000 12000	0,30 0,45 0,60 0,70 0,75 0,80
Public, cu excepția celor enumerate mai sus, administrativ și casnic, cu excepția încăperilor cu umiditate sau condiții de umezeală	2000 4000 6000 8000 10000 12000	0,30 0,40 0,50 0,60 0,70 0,80
Industrial cu regim uscat și normal	2000 4000 6000 8000 10000 12000	0,25 0,30 0,35 0,40 0,45 0,50
Notă: 1. Valorile intermediare ale R neg ar trebui determinate prin interpolare 2. Standarde de rezistență la transferul de căldură a structurilor de închidere translucide pentru spațiile clădirilor industriale cu umiditate sau condiții umede, cu exces de căldură sensibilă de la 23 W/m 3, precum și pentru spațiile clădirilor publice, administrative și casnice cu umiditate sau umezeală. condițiile ar trebui luate ca și pentru spații cu moduri uscate și normale ale clădirilor industriale. 3. Rezistența redusă la transferul de căldură a părții oarbe a ușilor de balcon trebuie să fie de nu mai puțin de 1,5 ori mai mare decât rezistența la transferul de căldură a părții translucide a acestor produse. 4. În anumite cazuri justificate legate de soluții specifice de proiectare pentru umplerea ferestrelor și a altor deschideri, este permisă utilizarea modelelor de ferestre, uși de balcon și felinare cu o rezistență redusă la transfer termic cu 5% mai mică decât cea stabilită în tabel.

Grade-zile din sezonul de încălzire(GSOP) ar trebui determinată prin formula:

GSOP = (t în - t din.trans.) · z din.trans.

Unde
staniu- temperatura de proiectare a aerului interior, °C (conform GOST 12.1.005-88și standarde de proiectare pentru clădiri și structuri relevante);
t din.trad.- temperatura medie a perioadei cu temperatura medie zilnică a aerului sub sau egală cu 8°C; °C;
z din.trad.- durata perioadei cu o temperatură medie zilnică a aerului sub sau egală cu 8°C, Zile (conform SNiP 2.01.01-82„Climatologie și geofizică a clădirilor”).

De SNiP 2.08.01-89* atunci când se calculează structurile de închidere ale clădirilor rezidențiale, trebuie luate următoarele: temperatura aerului intern este de 18 °C în zonele cu temperatura celei mai reci perioade de cinci zile (determinată conform SNiP 2.01.01-82) peste -31 °C C și 20 °C la -31 °C și mai jos; umiditatea relativă a aerului egală cu 55%.

Tabelul 2. Temperatura exterioară(selectiv, vezi complet SNiP 2.01.01-82)

Oraș	Temperatura aerului exterior, °C
	Cele mai reci cinci zile		Perioada cu temperatura medie zilnică a aerului ≤8°C
	0,98	0,92	Durata, zile.	Temperatura medie, °C
Vladivostok
Volgograd
Krasnoyarsk
Krasnodar
Murmansk
Novgorod
Novosibirsk
Orenburg
Rostov-pe-Don
Saint Petersburg
Stavropol
Habarovsk
Celiabinsk

Pentru a facilita munca designerilor în SNiP II-3-79*, anexa conține și un tabel de referință care conține rezistențele reduse la transfer de căldură ale ferestrelor, ușilor de balcon și felinarelor pentru diverse modele. Este necesar să se utilizeze aceste date dacă valorile R nu sunt incluse în standardele sau specificațiile de proiectare. (vezi nota la tabelul 3)

Tabel 3. Rezistența redusă la transferul de căldură a ferestrelor, ușilor de balcon și luminatoarelor(informativ)

Umplerea deschiderii luminii	Rezistență redusă la transferul de căldură R®, m² °С/W
	în legături din lemn sau PVC	în capace din aluminiu
1. Geam dublu în rame pereche
2. Geam termopan în rame separate		0,34*
3. Blocuri de sticlă goale (cu îmbinări de 6 mm lățime) dimensiune, mm: 194x194x98 244x244x98	0,31 (fără obligatoriu) 0,33 (fără obligatoriu)
4. Sticlă profil cu secțiune	0,31 (fără obligatoriu)
5. Plexiglass dublu pentru luminatoare
6. Plexiglass triplu pentru luminatoare
7. Geam triplu în rame separate
8. Unitate de sticlă cu o singură cameră: Comun
9. Unitate de geam dublu: Normal (cu o distanță între sticlă de 6 mm) Normal (cu o distanță între sticlă de 12 mm) Cu strat selectiv dur Cu acoperire selectivă moale
10. Geamuri obișnuite din sticlă și geam dublu cu o singură cameră în rame separate de sticlă: Comun Cu strat selectiv dur Cu acoperire selectivă moale Cu acoperire dură selectivă și umplut cu argon
11. Sticlă obișnuită și geamuri termopan în rame separate de sticlă: Comun Cu strat selectiv dur Cu acoperire selectivă moale Cu acoperire dură selectivă și umplut cu argon
12. Două ferestre termopan cu o singură cameră în rame pereche
13. Două ferestre termopan cu o singură cameră în tocuri separate
14. Geam cu patru straturi în două rame pereche
*Legată în oțel Note: 1. Acoperirile din sticlă selectivă moale includ acoperiri cu emisie termică mai mică de 0,15, cele dure - mai mult de 0,15. 2. Valorile rezistențelor date de transfer de căldură ale umpluturilor deschiderilor de lumină sunt date pentru cazurile în care raportul dintre suprafața de vitrare și zona de umplere a deschiderii de lumină este de 0,75. 3. Valorile rezistențelor reduse de transfer de căldură indicate în tabel pot fi utilizate ca valori calculate în absența acestor valori în standardele sau specificațiile tehnice pentru structură sau neconfirmate de rezultatele încercărilor. 4. Temperatura suprafeței interioare a elementelor structurale ale ferestrelor clădirii (cu excepția celor industriale) trebuie să fie de cel puțin 3°C la temperatura de proiectare a aerului exterior.

Pe lângă documentele de reglementare integral rusești, există și documente locale, în care anumite cerințe pentru o anumită regiune pot fi înăsprite.

De exemplu, conform codurilor de construcție a orașului Moscova MGSN 2.01-94"Alimentarea cu energie în clădiri. Standarde pentru protecția termică, alimentarea cu energie termică și apă.", rezistență redusă la transferul de căldură (R o) trebuie să fie de cel puțin 0,55 m²·°C/W pentru ferestre și uși de balcon (0,48 m²·°C/W este permisă în cazul utilizării ferestrelor cu geam termopan cu acoperiri care reflectă căldura).

Același document conține și alte precizări. Pentru a îmbunătăți protecția termică a umpluturii deschiderilor ușoare în perioadele reci și de tranziție ale anului, fără a crește numărul de straturi de geam, ar trebui să se utilizeze ochelari cu acoperire selectivă, așezându-le pe partea caldă. Toate tocurile ușilor ferestrelor și ușilor de balcon trebuie să conțină garnituri de etanșare din materiale siliconice sau cauciuc rezistent la îngheț.

Vorbind despre izolarea termică, este necesar să ne amintim că în timpul verii ferestrele ar trebui să îndeplinească funcția opusă condițiilor de iarnă: să protejeze camera de pătrunderea căldurii solare într-o cameră mai răcoroasă.

De asemenea, trebuie luat în considerare faptul că jaluzelele, jaluzelele etc. funcționează ca dispozitive temporare de protecție împotriva căldurii și reduc semnificativ transferul de căldură prin ferestre.

Tabel 4. Coeficienții de transmisie termică a dispozitivelor de umbrire solară
(SNiP II-3-79*, Anexa 8)

Dispozitive de protecție solară	Coeficientul de transmisie termică dispozitive de protecție solară β сз
A. Extern Perdeaua sau copertina din material usor Perdele sau copertina din material de culoare închisă Obloane cu lamele din lemn B. Intersmalat (neventilat) Jaluzelele cu plăci metalice Perdeaua din material usor Perdele din material închis la culoare B. Interne Jaluzelele cu plăci metalice Perdeaua din material usor Perdele din material închis la culoare	0,15 0,20 0,10/0,15 0,15/0,20
Notă: 1. Coeficienții de transmisie termică sunt dați sub formă de fracție: înainte de linie - pentru dispozitivele de protecție solară cu plăci la un unghi de 45°, după linie - la un unghi de 90° față de planul deschiderii. 2. Coeficienții de transmisie termică ai dispozitivelor de umbrire solară inter-sticlă cu un spațiu inter-sticlă ventilat trebuie luați ca de 2 ori mai mici.

Amendamentele aduse Legii federale „Cu privire la reglementarea tehnică”, care a permis vânzarea pe teritoriul Federației Ruse a produselor certificate pentru conformitatea cu normele și cerințele reglementărilor străine, au facilitat în mod semnificativ activitățile companiilor importatoare și ale lanțurilor de retail, dar nu și alegerea ușilor metalice de către ruși. Chiar și standardele europene EN, ISO internaționale și DIN germane cele mai des utilizate în Rusia sunt destul de greu de familiarizat gratuit, iar reglementările din SUA (ANSI), Japonia (JISC) sau Israelul (SII) și China (GB) /T), de unde o mare parte din ușile metalice importate sunt furnizate țării noastre - acest lucru este pur și simplu nerealist pentru marea majoritate a compatrioților noștri.

Dacă nu ați făcut încă alegerea, aruncați o privire la ofertele noastre

Ca urmare, riscurile achiziționării de uși metalice care nu îndeplinesc caracteristicile operaționale ale însuși conceptului de ușă de oțel de securitate sunt foarte mari. Mai mult, etichetele publicitare („uși metalice de elită”, „prestigioase”, „sigure”, „blindate”) care sunt universal „atârnate” pe blocurile de uși din oțel de către companiile de vânzare în marea majoritate a cazurilor nu corespund sensului pus în aceste simboluri. Astfel, ușile metalice „de elită” cu o placare vizuală bună cu suprapuneri din lemn pot avea o umplutură de tip fagure a foii cu carton, ceea ce le face un schimbător de căldură eficient iarna, iar holul sau coridorul din spatele ușilor de la intrare poate, din punct de vedere al temperatura, să fie o cameră internă a frigiderului. Ușile metalice „blindate” sunt o tablă de placare cu grosimea de 0,6-0,8 mm, care poate fi deschisă cu un deschizător de conserve obișnuit, iar panourile ușilor metalice „sigure” cu un set bun de încuietori nebunește de scumpe pot fi îndepărtate de pe tocul ușii sau împreună. cu cadrul din deschidere folosind o bară de levier și un extractor de unghii sau dați-l afară.

O probabilitate mai mare de a obține o ușă de intrare cu proprietăți bune de performanță este să cumpărați uși metalice certificate pentru a respecta normele și cerințele standardelor rusești, dar trebuie să cunoașteți cel puțin parametrii standardizați de bază care determină nivelul de calitate și funcționalitatea unui usa metalica. Standardul de bază care determină designul și proprietățile operaționale de bază ale unei uși metalice în Rusia este GOST 31173-2003 „Blocuri de uși din oțel”, iar nivelul de protecție a mecanismelor de blocare este GOST 5089-2003 „Îcuietori și încuietori pentru uși. Condiții tehnice”.

Ușile metalice ignifuge în ceea ce privește rezistența la foc, etanșeitatea la fum și gaze, dar nu proprietățile de protecție sunt reglementate de GOST R 53307-2009 „Structuri de construcții. Usi si porti antifoc. Metoda de testare pentru rezistența la foc", și ușile metalice antiglonț și rezistente la explozie - o serie de prevederi ale GOST R 51113-97 "Echipament de protecție bancară. Cerințe pentru rezistența la efracție și metodele de testare.”

Tocurile de foi de uși metalice sunt fabricate din produse laminate în conformitate cu GOST 1050-88 „Produse laminate calibrate, cu finisare specială a suprafeței din oțel structural de înaltă calitate” este utilizată pentru placare în conformitate cu GOST 16523-97 „; Foi subțiri laminate din oțel carbon de înaltă calitate și de calitate obișnuită de uz general de calitate" sau GOST 16523-97 "Foli groase laminate de oțel carbon de calitate obișnuită" (pentru uși metalice armate sau de protecție), mai rar conform GOST 5632-72 „Oțeluri înalt aliate și aliaje rezistente la coroziune, la căldură și la căldură”.

Important: ușile metalice „blindate”, „sigure”, precum ușile „de fier”, nu există prin definiție. Ușile metalice pentru spații rezidențiale nu sunt fabricate în clase de rezistență la efracție mai mari decât V (GOST R 51113-97) din motive tehnice - proprietățile de rezistență crescute implică o creștere a masei blocului de uși finit la valori incompatibile cu instalarea în deschideri convenționale de perete și funcționare a ușilor la deschiderea manuală a pânzei. Ușile masive cu clase ridicate de rezistență la efracție sunt folosite în seifurile băncilor și au acționări electromecanice de control.

Standardele GOST 31173-2003, simplificate pentru înțelegere.

GOST 31173-2003 clasifică și normalizează ușile metalice în funcție de:

rezistență la efracție, determinată de clasa de caracteristici de rezistență și clasa de proprietăți de protecție a mecanismelor de blocare - uși metalice standard cu clasa de rezistență M3 și III - proprietăți de securitate clasa IV ale încuietorilor conform GOST 5089-2003, uși metalice armate cu clasa de rezistență Proprietăți de securitate clasa M2 și III - IV ale încuietorilor, uși metalice de securitate cu clasa de rezistență M1 și proprietăți de securitate clasa IV ale încuietorilor;



Important: Întărirea proprietăților de protecție ale ușilor metalice (rezistența la efracție) depinde de proprietățile de rezistență ale blocului de ușă (cu creșterea caracteristicilor de rezistență de la clasa M3 la M1, rezistența la efracție a unei uși metalice crește). Nici măcar ușile standard nu pot avea încuietori cu proprietăți de securitate mai mici decât clasa III, iar nivelul proprietăților de securitate crește de la clasa I la clasa IV. Clasa proprietăților de securitate ale unei încuietori este determinată nu de designul sau marca sa, ci de numărul de secrete care ar trebui să fie pentru încuietori cu: mecanism cilindric de clasa III - 10 mii, clasa IV - 25 mii; mecanism de cilindru cu disc de clasa III - 200 mii, clasa IV - 300 mii; mecanism de pârghie din clasa III - 50 mii, clasa IV - 100 mii.

caracteristici mecanice (clase de rezistență), determinate de mărimea sarcinilor statice aplicate în plan, în zona unghiului liber, în zona balamalelor ușii, precum și sarcinile dinamice aplicate în direcția deschiderii ușii și șoc încărcături în ambele direcții de deschidere a ușii.

Important: Clasa de rezistență M1 are cele mai bune caracteristici mecanice, clasa de rezistență M3 are cele mai proaste, dar orice ușă metalică vândută astăzi trebuie să aibă caracteristici mecanice nu mai mici decât clasa de rezistență M3;

• conform proprietăților de protecție termică determinate de rezistența redusă la transfer de căldură - clasa 1 cu o rezistență redusă la transfer de căldură de cel puțin 1,0 m2 °C/W, clasa 2 cu o rezistență redusă la transfer de căldură de la 0,70 la 0,99 m2 °C/W, clasa 3 cu o rezistență redusă la transferul de căldură de 0,40 -0,69 m2 °C/W.

  Important: Ușile metalice din clasa 1 au cele mai bune proprietăți termoizolante, clasa 3 are cele mai proaste, dar orice ușă metalică nu poate avea o rezistență redusă la transferul de căldură sub valoarea de prag a clasei 3 - 0,4 m2.°C/W, ceea ce corespunde față de cel utilizat în actele normative europene, coeficientul de transfer termic Uwert nu este mai mare de 1/0,4 = 2,5 W/(m2K). Trebuie amintit că pentru Moscova, de la 1 octombrie 2010, conform standardelor Programului de oraș „Constructii de locuințe cu economie de energie în orașul Moscova pentru 2010-2014”. iar pentru viitor până în 2020” rezistența redusă la transferul de căldură a structurilor de închidere (ferestre, balcon și uși de intrare exterioare) trebuie să fie de cel puțin 0,8 m2.°C/W, iar conform standardelor EnEV2009 pentru ușile exterioare valoarea pragului superior al coeficientul de transfer termic nu este mai mare de 1,3 W /(m2K). Prin urmare, în capitală, ușile metalice care intră din stradă trebuie să fie certificate pentru proprietăți termoizolante din clasele 1 sau 2;

permeabilitatea aerului și apei, determinată de indicatori de etanșeitate volumetrică la aer și limita de etanșeitate la apă - clasele 1-3.

Important: Permeabilitatea la aer și apă a unei uși metalice se deteriorează de la clasa 1 la clasa 3, dar etanșeitatea la aer a oricărei uși metalice pentru spații rezidențiale trebuie să fie de cel puțin clasa 3 și nu mai mult de 27 m3/(h m2);

pentru izolarea fonică, determinată de indicele de izolare a zgomotului în aer Rw - clasa 1 cu o reducere a zgomotului în aer de 32 dB, clasa 2 cu o reducere a zgomotului în aer de 26-31 dB, clasa 3 cu o reducere a zgomotului în aer de 20-25 dB.



Important: Ușile metalice din clasa 1 au cele mai bune proprietăți de izolare fonică, clasa 3 are cele mai proaste, dar indicele de izolare a zgomotului aerian este determinat în banda de frecvență de la 100 la 3000 Hz, corespunzătoare limbii vorbite, apelurilor telefonice sau cu ceas deșteptător, TV cu difuzoare încorporate, radio și nu caracterizează capacitatea unei uși metalice de a bloca zgomotul mașinilor, avioanelor etc., precum și zgomotul structural transmis prin structura conectată rigid a casei/cladirii;

fiabilitatea funcționării, determinată de numărul de cicluri de deschidere/închidere a canatului ușii. Această valoare pentru ușile metalice interioare trebuie să fie de cel puțin 200 de mii, iar pentru ușile metalice de intrare exterioară de cel puțin 500 de mii.

Important: O ușă metalică trebuie să fie certificată pentru conformitatea cu normele/cerințele reglementărilor rusești, dar cu diferențiere bazată pe proprietăți operaționale de bază și rezistență la efracție. Dacă producătorul/compania de vânzare susține conformitatea unei uși metalice cu reglementările străine, atunci trebuie furnizate informații comparative cu indicatori similari (sau similari) standardelor rusești.

Ușile metalice merită o mai mare încredere, pentru care nu se oferă doar un certificat, ci și rapoarte de testare care confirmă conformitatea parametrilor operaționali și rezistența la efracție cu standardele rusești. În mod ideal, o ușă metalică ar trebui să aibă un pașaport în conformitate cu cerințele GOST 31173-2003, care, pe lângă detaliile de fabricație și caracteristicile de proiectare, indică:

• clasa mecanica;
• fiabilitate (cicluri de deschidere);
• respirabilitate la? P0 = 100 Pa (valoare în m3/(h.m2) sau clasă);
• indicele de izolare a zgomotului aerian Rw în dB;
• rezistenţă redusă la transferul de căldură în m2.°C/W.

Schema generală a procedurii de proiectare pentru protecția termică a clădirilor cerută în conformitate cu Schema 1 este prezentată în Figura 2.1.

Unde R req , R min – valoarea normalizată și minimă a rezistenței la transferul de căldură, m 2 ×°C/W;

, – consumul specific de energie termică calculat standard pentru încălzirea clădirilor în timpul perioadei de încălzire, kJ/(m 2 °C zi) sau kJ/(m °C zi).

metoda „b” metoda „a”

Schimbați proiectul

NU

DA

Unde R int , Rext - rezistenta la transferul de caldura pe suprafetele interioare si exterioare ale gardului, (m 2 K)/W;

R la- rezistenta termica a straturilor structurii de inchidere, (m 2 × K)/W;

R pr– rezistența termică redusă a unei structuri neuniforme (structură cu incluziuni conductoare de căldură), (m 2 K)/W;

un int, o ext – coeficienții de transfer termic pe suprafețele interioare și exterioare ale gardului, W/(m 2 K), se iau conform tabelului. 7 și masa. 8;

d i– grosimea stratului structurii de închidere, m;

eu– coeficientul de conductivitate termică a materialului stratului, W/(m 2 K).

Deoarece conductivitatea termică a materialelor depinde în mare măsură de umiditatea acestora, condițiile de funcționare ale acestora sunt determinate. Conform Anexei „B”, zona de umiditate este stabilită pe teritoriul țării, apoi conform Tabelului. 2, în funcție de regimul de umiditate al încăperii și de zona de umiditate, se determină condițiile de funcționare ale structurii de închidere A sau B Dacă nu este specificat regimul de umiditate al încăperii, atunci este permis să-l accepte ca normal. Apoi, conform Anexei „D”, în funcție de condițiile de funcționare stabilite (A sau B), se determină coeficientul de conductivitate termică a materialului (vezi Anexa „E”).

Dacă gardul include structuri cu incluziuni neomogene (panouri de podea cu goluri de aer, blocuri mari cu incluziuni conductoare de căldură etc.), atunci calculul unor astfel de structuri se realizează folosind metode speciale. Aceste metode sunt prezentate în anexele „M”, „N”, „P”. În proiectul de curs, astfel de structuri sunt panourile de pardoseală ale primului etaj și tavanul ultimului etaj, se determină rezistența termică redusă a acestora.

A). Prin planuri paralele cu fluxul de căldură, panoul este împărțit în secțiuni de compoziție omogenă și eterogenă (Fig. 2.2, A). Zonelor cu aceeași compoziție și dimensiune li se atribuie același număr. Rezistența totală a panoului de podea va fi egală cu rezistența medie. Datorită dimensiunii lor, secțiunile au un efect inegal asupra rezistenței generale a structurii. Prin urmare, rezistența termică a panoului se calculează luând în considerare suprafețele ocupate de secțiuni în plan orizontal, folosind formula:

Unde l beton armat – coeficientul de conductivitate termică a betonului armat, luat în funcție de condițiile de funcționare A sau B;

R a . g.─ rezistența termică a unui strat de aer închis, luată conform tabelului. 7 la o temperatură pozitivă a aerului în stratul intermediar, (m 2 K)/W.

Dar rezistența termică obținută a panoului de podea nu coincide cu datele experimentului de laborator, așa că se efectuează a doua parte a calculului.

B). Prin planuri perpendiculare pe direcția fluxului de căldură, structura este, de asemenea, împărțită în straturi omogene și neomogene, care sunt de obicei notate cu majuscule ale alfabetului rus (Fig. 2.2, b). Rezistența termică totală a panoului în acest caz este:

unde este rezistența termică a straturilor „A”, (m 2 K)/W;

RB– rezistența termică a stratului „B”, (m 2 K)/W.

La calcul R B este necesar să se țină cont de diferitele grade de influență a zonelor asupra rezistenței termice a stratului datorită dimensiunilor lor:

Calculele pot fi mediate după cum urmează: calculele în ambele cazuri nu coincid cu datele experimentului de laborator, care sunt mai apropiate de valoarea R 2 .

Calculul panoului de pardoseală trebuie făcut de două ori: pentru cazul în care fluxul de căldură este direcționat de jos în sus (tavan) și de sus în jos (pardoseală).

Rezistența la transferul de căldură a ușilor exterioare poate fi luată conform tabelului. 2.3, ferestre si usi de balcon - conform tabelului. 2.2 din acest manual

Într-unul dintre articolele anterioare, am discutat despre ușile compozite și am atins pe scurt despre blocurile cu rupere termice. Acum le dedicăm o publicație separată, deoarece acestea sunt produse destul de interesante, s-ar putea spune - deja o nișă separată în construcția de uși. Din păcate, nu totul este clar în acest segment sunt realizări și există farsă. Acum sarcina noastră este să înțelegem caracteristicile noii tehnologii, să înțelegem unde se termină „bunătățile” tehnologice și unde încep jocurile de marketing.

Pentru a înțelege cum funcționează ușile separate termic și care dintre ele pot fi considerate ca atare, va trebui să vă aprofundați în detalii și chiar să vă amintiți puțin de fizica școlară.

Dacă nu ați făcut încă alegerea, aruncați o privire la ofertele noastre

1. Acesta este un proces natural de încercare a echilibrului. Constă în schimbul/transferul de energie între corpuri cu temperaturi diferite.
2. Interesant este că corpurile mai fierbinți dau energie celor mai reci.
3. Desigur, cu un astfel de recul, părțile mai calde se răcesc.
4. Substanțele și materialele transferă căldură cu intensitate inegală.
5. Definiția conductivității termice (notat cu c) calculează câtă căldură va trece printr-o probă de o dimensiune dată, la o anumită temperatură, pe secundă. Adică, în probleme aplicate, aria și grosimea piesei, precum și caracteristicile substanței din care este făcută, vor fi importante. Câțiva indicatori pentru claritate:
   • aluminiu - 202 (W/(m*K))
   • oțel - 47
   • apă - 0,6
   • vată minerală - 0,35
   • aer - 0,26

Conductivitate termică în construcții și în special pentru ușile metalice

Toate anvelopele clădirii transmit căldură. Prin urmare, la latitudinile noastre, există întotdeauna pierderi de căldură în casă, iar încălzirea este întotdeauna folosită pentru a o completa. Ferestrele și ușile instalate în deschideri sunt disproporționat mai subțiri decât pereții, motiv pentru care există de obicei un ordin de mărime mai multe pierderi de căldură aici decât prin pereți. Plus conductivitate termică crescută a metalelor.

Cum arată problemele.

Desigur, ușile care sunt instalate la intrarea în clădire suferă cel mai mult. Dar nu pentru toată lumea, ci doar dacă temperatura din interior și din exterior este foarte diferită. De exemplu, ușa comună de intrare este întotdeauna complet rece iarna nu există probleme deosebite cu ușile din oțel pentru un apartament, deoarece este mai cald la intrare decât afară; Dar blocurile de uși ale cabanelor funcționează la limita de temperatură - au nevoie de protecție specială.

Evident, pentru a elimina sau reduce transferul de căldură, este necesară egalizarea artificială a temperaturilor interioare și „exterioare”. În esență, se creează un spațiu mare de aer. În mod tradițional, aici sunt urmate trei căi:

• Lăsați ușa să înghețe instalând un al doilea bloc de ușă din interior. Aerul de încălzire nu ajunge la ușa din față și nu există o schimbare bruscă de temperatură - fără condens.
• Întotdeauna fac ușa încălzită, adică fac un vestibul afară fără încălzire. Echivalează temperatura de pe suprafața exterioară a ușii, iar încălzirea îi încălzește straturile interioare.
• Uneori ajută la organizarea unei perdele de aer termic, a încălzirii electrice a pânzei sau a unei podele încălzite lângă ușa din față.

Desigur, ușa de oțel în sine trebuie izolată cât mai mult posibil. Acest lucru se aplică atât cavităților cutiei și pânzei, cât și pantelor. Pe lângă cavități, placarile funcționează pentru a rezista transferului de căldură (cu cât mai groase și „mai pufoase” cu atât mai bine).

Tehnologia Thermal Break

Visul etern al dezvoltatorului este să învingă transferul de căldură pentru totdeauna și irevocabil. Dezavantajele sunt că cele mai calde materiale sunt de obicei cele mai fragile și mai slabe, datorită faptului că rezistența la transferul de căldură este foarte dependentă de densitate. Pentru a întări materialele poroase (care conțin gaze), acestea trebuie să fie combinate cu straturi mai rezistente - așa apar sandvișurile.

Cu toate acestea, blocul ușii este o structură spațială autoportabilă care nu poate exista fără cadru. Și aici apar și alte momente neplăcute, care se numesc „poduri reci”. Aceasta înseamnă că, indiferent cât de bine este izolată ușa de intrare din oțel, există elemente care trec chiar prin ușă. Acestea sunt: ​​pereții cutiei, perimetrul pânzei, nervuri de rigidizare, încuietori și feronerie - și toate acestea sunt din metal.

La un moment dat, producătorii de structuri din aluminiu au găsit o soluție la unele probleme stringente. Ei au decis să separe unul dintre materialele cele mai conductoare termic (aliaje de aluminiu) cu un material mai puțin conductiv termic. Profilul cu mai multe camere a fost „tăiat” aproximativ în jumătate și acolo a fost realizată o inserție de polimer („punte termică”). Pentru a se asigura că capacitatea portantă nu a fost afectată în mod deosebit, a fost folosit un material nou și destul de scump - poliamidă (adesea în combinație cu fibra de sticlă).

Ideea principală a unor astfel de soluții de proiectare este creșterea proprietăților de izolare, evitând crearea de blocuri de uși și vestibule suplimentare.

Recent, au apărut pe piață uși de intrare de calitate superioară cu rupere termice, asamblate din profile de import. Sunt realizate folosind o tehnologie similară ca și sistemele de aluminiu „cald”. Doar profilul de susținere este creat din oțel laminat. Desigur, aici nu există extrudare - totul este produs pe echipamente de îndoire. Configurația profilului este foarte complexă; sunt realizate caneluri speciale pentru instalarea punții termice. Totul este aranjat astfel încât partea din poliamidă cu o secțiune transversală în formă de H să se potrivească de-a lungul liniei benzii și să conecteze ambele jumătăți ale profilului. Asamblarea produselor se realizează prin presiune (laminare), legătura dintre metal și poliamidă poate fi lipită.

Astfel de profile sunt utilizate pentru asamblarea cadrului portant al pânzei, stâlpilor și buiandrugurilor cadrului, precum și pragul. Desigur, există unele diferențe în configurația secțiunii transversale: nervura de rigidizare poate fi un pătrat simplu, dar pentru a asigura un sfert sau debordarea pânzei pe vestibul este puțin mai complicat. Învelișul cadrului portant se realizează conform schemei tradiționale, numai cu foi de metal pe ambele părți. Vizorul este adesea abandonat.

Apropo, există un sistem interesant în care pânza pe harpoane polimerice (cu etanșări elastice) este literalmente complet asamblată dintr-un profil cu rupere termică. Pereții săi sunt înlocuiți cu foi de înveliș.

Desigur, pe piață au apărut și uși „distractive”, care exploatează fără milă conceptul de rupere termică. În cel mai bun caz, se realizează unele reglaje ale unei uși obișnuite de oțel.

1. În primul rând, producătorii îndepărtează elementele de rigidizare. Imediat, apar probleme cu rigiditatea spațială a pânzei, rezistența la deformare, deschiderea „buloasă” a pielii etc. Ca o cale de ieșire, rigidizările subdezvoltate sunt uneori atașate de foile de înveliș metalic. Unele dintre ele sunt fixate pe foaia exterioară, cealaltă parte - pe cea interioară. Pentru a stabiliza cumva structura, cavitatea este umplută cu spumă, care îndeplinește simultan o funcție de formare a formei și lipește ambele foi împreună. Există modele în care o plasă/grilă metalică este introdusă în spumă, astfel încât un atacator să nu poată tăia o gaură de trecere în pânză.
2. Fețele extreme ale canatului și cadrul ușii pot avea chiar și mici inserții de separare, deși cu caracteristici necunoscute, în general, întreaga structură nu este mult diferită de ușile chinezești obișnuite. Avem doar o coajă subțire, umplută doar cu spumă.

Un alt truc este să luați o ușă obișnuită cu nervuri (dată fiind abordarea vicleană a problemei - de obicei de calitate scăzută) și să introduceți vată în foaia ușii și, în plus, un strat de, de exemplu, spumă de polistiren. După aceasta, produsul primește titlul de „sandviș cu pauză termică” și este vândut rapid ca model inovator. Conform acestui principiu, toate blocurile de uși din oțel pot fi incluse în această categorie, deoarece izolația și finisajele decorative reduc semnificativ pierderile de căldură.