При этом теплопередача в наружных ограждающих конструкциях осуществляется по трем направлениям: теплопроводность, конвекция и тепловое излучение. В непрозрачных стеновых конструкциях ограничение теплопередачи осуществляется в основном в соответствии с принципами теплопроводности и с использованием теплоизоляционных материалов (пенопласта, стекловолокна, пенополиуретана и др.) В настоящее время в России применяются следующие основные способы повышения энергоэффективности светопрозрачных конструкций: - переход в стеклопакетах на теплоизоляционные дистанционные рамки;
- применение в стеклопакетах стёкол с теплоотражающими покрытиями;
- заполнение стеклопакетов инертными газами.
В светопрозрачных конструкциях (СПК) при степени остекления от 0,6 и выше тепловые потери связаны в большей степени с тепловым излучением и конвективным теплообменом. В связи с этим при разработке и проектировании СПК большое внимание уделяется мероприятиям по ограничению конвективной и лучистой составляющей теплопередачи. Так, например, при ограничении размеров полостей в профильных системах и снижении конвективной составляющей теплопередачи можно добиться существенного увеличения термического сопротивления светонепрозрачного элемента СПК. Как показывает практика эксплуатации и расчеты, замена трехкамерного ПВХ-профиля на пятикамерный позволяет повысить теплозащитные качества светонепрозрачного участка СПК более чем 15%. А при применении в стеклопакетах мягкого теплоотражающего покрытия и замещении в межстекольном пространстве воздуха на криптон позволяет повысить теплозащитные качества светопрозрачного участка до 3 и более раз. Кроме того, замена алюминиевой дистанционной рамки на менее теплопроводную рамку, например из термикса, может существенно повысить температуру поверхности краевой зоны. Трехкамерный ПВХ-профиль На рис. 1 представлена изотерма по сечению трехкамерного ПВХ-профиля со стальным армирующим профилем, заполненным калибровочной панелью, при перепаде температур -20°С – +20°С, полученная расчетным методом. Сопротивление теплопередаче такого профиля рама + створка в среднем составляет 0,55 м2 °С/Вт с нормативными сопротивлениями теплопереходу на границе воздух – конструкция. При расчете камеры в профиле приняты как замкнутые воздушные прослойки. Коэффициент теплопроводности ПВХ принят равным 0,17 Вт/м2 °С, коэффициент теплопроводности стального армирующего профиля – соответственно 50 Вт/м2 °С, коэффициент теплопроводности резинового уплотнителя – соответственно 0,24 Вт/м2 °С. Пятикамерный ПВХ-профиль На рис. 2 представлена изотерма по сечению пятикамерного ПВХ-профиля со стальным армирующим профилем, заполненного калибровочной панелью, при перепаде температур -20°С – +20°С, полученная расчетным методом. Сопротивление теплопередаче такого профиля рама + створка в среднем составляет 0,64 м2 °С/Вт с нормативными сопротивлениями теплопереходу на границе воздух – конструкция, что на 16% превышает сопротивление теплопередаче трехкамерной системы рама + створка. При расчете характеристики материалов профиля приняты такие же, как и для трехкамерного профиля.
Для оценки влияния структуры стеклопакета на его теплозащитные качества проведены теплотехнические исследования разных модификаций двухкамерного стеклопакета одной и той же ширины (32 мм).
Стеклопакет заполненный воздухом На рис. 3 представлены результаты теплотехнического расчета стеклопакета СПД 4-10-4-10-4 (шириной 32 мм) с обычными стеклами и заполненного осушенным воздухом при перепаде температур -20°С – +20°С. При расчете приняты нормативные значения сопротивлений теплопереходу на границе воздух – стекло, а коэффициент теплопроводности стекла принят равным 1,0 Вт/м2 °С. Сопротивление теплопередаче по центру исследованного стеклопакета составило 1/1,86 = 0,54 (м2 °С/Вт). Стеклопакет заполненный аргоном На рис. 4 представлены результаты теплотехнического расчета стеклопакета СПД 4-10-4-10-4 (шириной 32 мм) с обычными стеклами и заполненного аргоновой смесью. При расчете приняты такие же нормативные значения сопротивлений теплопереходу на границе воздух – стекло и коэффициент теплопроводности стекла, что и в предыдущем расчете. Сопротивление теплопередаче по центру исследованного стеклопакета составило 0,59 (м2°С/Вт). Замещение осушенного воздуха на аргоновую смесь позволило повысить теплозащитные качества рассмотренного СПД до 9%. Стеклопакет заполненный криптоновой смесью На рис. 5 представлены результаты теплотехнического расчета стеклопакета СПД 4-10-4-10-4 (шириной 32 мм) с обычными стеклами и заполненного криптоновой смесью. При расчете приняты такие же нормативные значения сопротивлений теплопереходу на границе воздух – стекло и коэффициент теплопроводности стекла, что и в предыдущих расчетах. Сопротивление теплопередаче по центру исследованного варианта стеклопакета составило 0,65 (м2 °С/Вт). Замещение осушенного воздуха на криптоновую смесь в СПД с обычными стеклами позволило повысить его теплозащитные качества с 0,54 (м2 °С/Вт) до 0,65 (м2 °С/Вт) – более чем на 20%. Стеклопакет со стеклами с мягкими покрытиями На рис. 6 представлены результаты теплотехнического расчета стеклопакета СПД 4-10-4-10-4 (шириной 32 мм) с двумя стеклами с мягкими покрытиями и заполненного осушенным воздухом. При расчете приняты такие же нормативные значения сопротивлений теплопереходу на границе воздух – стекло и коэффициент теплопроводности стекла, что и в предыдущих расчетах. Сопротивление теплопередаче по центру исследованного варианта стеклопакета составило 0,96 (м2 °С/Вт). Использование в СПД двух стекол с мягким покрытием позволило повысить его теплозащитные качества с 0,54 (м2 °С/Вт) до 0,96 (м2 °С/Вт) – более чем на 75%. Стеклопакет со стеклами с мягкими покрытиями и криптоновой смесью На рис. 7 представлены результаты теплотехнического расчета стеклопакета СПД 4-10-4-10-4 (шириной 32 мм) с двумя стеклами с мягкими покрытиями и заполненного криптоновой смесью. При расчете приняты такие же нормативные значения сопротивлений теплопереходу на границе воздух – стекло и коэффициент теплопроводности стекла, что и в предыдущих расчетах. Сопротивление теплопередаче по центру исследованного варианта стеклопакета составило 1,74 (м2 °С/Вт). Использование в СПД двух стекол с мягким покрытием и одновременным замещением осушенного воздуха на криптоновую смесь в СПД позволило повысить его теплозащитные качества с 0,54 (м2 °С/Вт) до 1,74 (м2 °С/Вт) – более чем в три раза. Стеклопакет с алюминиевыми дистанционными рамками На рис. 8 представлены изотермы стеклопакета СПД 4-10-4-10-4 (шириной 32 мм) с алюминиевыми дистанционными рамками. При расчете приняты такие же нормативные значения сопротивлений теплопереходу на границе воздух – стекло и коэффициент теплопроводности стекла, что и в предыдущих расчетах. Коэффициент теплопроводности алюминиевого сплава принят равным 160 Вт/м °С. Температура на поверхности стеклопакета в зоне алюминиевой дистанционной рамки при tн= -20°С и tв= +20оС составляет не более 0,2°С (недопустимую всеми действующими нормативными документами). Стеклопакет с дистанционными рамками из термикса На рис. 9 представлены изотермы стеклопакета СПД 4-10-4-10-4 (шириной 32 мм) с дистанционными рамками из термикса. При расчете приняты такие же нормативные значения сопротивлений теплопереходу на границе воздух – стекло и коэффициент теплопроводности стекла, что и в предыдущих расчетах. Коэффициент теплопроводности термикса принят равным 0,17 Вт/м °С. Температура на поверхности стеклопакета в зоне дистанционной рамки при tн= -20°С и tв= +20°С составляет более 10°С. Таким образом, замена в рассматриваемой СПД алюминиевой дистанционной рамки на менее теплопроводную рамку из термикса повысило температуру в краевой зоне стеклопакета на 10°С. | 
