Mergi la conţinutul principal
 

Sticla și izolația termică

Schimburile termice

Peretele vitrat desparte două medii care au, în general, temperaturi diferite. Ca în cazul oricărui alt perete, există un transfer de căldură din mediul cald către cel rece.

Peretele vitrat are, în plus, şi particularitatea de a fi transparent la radiaţia solară care aduce căldură în mod gratuit.

 

Schimburile de căldură printr-un perete

Schimburile termice printr-un perete se fac conform unui număr de 3 modalităţi de propagare:

1. Conducţia este transferul de căldură într-un corp sau între două corpuri aflate în contact direct. Acest transfer se efectuează fără deplasare de materie. Fluxul de căldură dintre cele două feţe ale unui geam depinde de diferenţa de temperatură dintre aceste feţe şi de conductivitatea termică a materialului. Conductivitatea termică a sticlei este: λ = 1,0 W/(m·K);

transfer de caldura prin conductie

2. Convecţia este transferul de căldură dintre suprafaţa unui corp solid şi un fluid, lichid sau gaz. Acest transfer este însoţit de o deplasare de materie;

transfer de caldura prin conventie

3. Radiaţia este transferul de căldură care rezultă dintr-un schimb prin radiaţie între două corpuri aflate la temperaturi diferite. La temperaturile ambiante, această radiaţie se situează în infraroşu, la lungimi de undă mai mari de 5 µm. Este proporţională cu emisivitatea acestor corpuri;

transfer de caldura prin radiatie 

Emisivitatea este o caracteristică de suprafaţă a corpurilor. Cu cât emisivitatea este mai joasă, cu atât transferul de căldură prin radiaţie este mai scăzut.

Emisivitatea normală εn a sticlei este de 0,89. Unele tipuri de sticlă pot fi acoperite cu o depunere numită slab emisivă pentru care εn poate fi sub 0,04 (sticla cu depunere din gamele SGG PLANITHERM şi SGG COOL-LITE SKN).

 

Coeficienţi de schimb superficial

Atunci când un perete este în contact cu aerul, schimbă căldură prin conducţie şi prin convecţie cu acest aer şi prin radiaţie cu mediul său.

Totalitatea acestor transferuri termice este definită convenţional pentru o viteză a vântului, emisivităţi şi temperature care se întâlnesc în mod normal în domeniul construcţiilor. Acestea sunt caracterizate prin he pentru schimburile exterioare şi hipentru schimburile interioare.

Valorile standardizate ale acestor coeficienți sunt:

he = 23 W/(m2·K)

hi = 8 W/(m2·K)

 

Transmisia termică a unui perete

Coeficientul U. Transferurile termice printr-un perete prin conducţie, convecţie şi radiaţie se exprimă prin coeficientul U*.

Acesta reprezintă fluxul de căldură care traversează 1 m² de perete la o diferenţă de temperatură de 1 grad între interiorul şi exteriorul încăperii.

Valoarea convenţională este stabilită pentru coeficienţii de schimb superficial he şi hidefiniţi anterior. El se calculează conform standardului SR EN 673.

Există posibilitatea calculării unui coeficient U specific utilizând valori diferite de he, care este în funcţia de viteza vântului şi de noi condiţii de temperatură.

Cu cât coeficientul U este mai mic, cu atât pierderile termice sunt mai reduse şi izolaţia termică a peretelui este mai bună.

*Coeficient U de la intrarea în vigoare a standardelor europene, fost coeficient k.

coeficient u

Coeficientul U al geamurilor. Peretele vitrat poate fi compus dintr-un geam simplu sau de un dublu vitraj care permite obţinerea unei mai bune izolaţii termice. Principiul dublului vitraj este acela de a închide între două foi de sticlă o lama de aer imobilă şi uscată pentru a limita schimburile termice prin convecţie şi pentru a profita de slaba conductivitate termică a aerului.

vitraj simplu 6mm

Ameliorarea coeficientului Ug al geamurilor. Pentru a ameliora coeficientul Ug trebuie diminuate transferurile termice prin conducţie, convecţie şi radiaţie. Cum nu se poate acţiona asupra coeficienţilor de schimb superficial, ameliorarea se va face prin diminuare schimbului între cele două componente ale dublu vitrajelor:

vitraj dublu cu izolare termica sporita

Transferurile prin radiaţie pot fi diminuate utilizând sticlă cu depunere slab emisivă. Pentru a exploata această posibilitate, Saint-Gobain Glass a pus la punct tipuri de sticlă cu depunere slab emisivă care permit obţinerea unei izolaţii termice sporite.

Sticla cu depunere „în vid”: gama SGG PLANITHERM, SGG PLANISTAR, gama SGG COOL-LITE K, gama SGG COOL-LITE SK.

vitraj dublu cu izolare termica sporita

Transferurile prin conducție şi convecţie pot fi diminuate prin înlocuirea aerului care se găseşte între cele două foi de sticlă cu un gaz mai greu, care prezintă o conductivitate termică mai slabă (argon în general).

vitraj dublu cu izolare termica sporita

Bilanţul energetic. Fereastra este sursa pierderilor termice caracterizate de coeficientul U şi a aporturilor solare caracterizate de factorul solar g. Bilanţul energetic este egal cu pierderile termice diminuate ale aporturilor solare recuperabile. Bilanţul energetic este negativ atunci când aporturile sunt mai mari decât pierderile.

sticla si izolatie termica

Confortul termic. Corpul omenesc schimbă prin radiaţie căldură cu mediul său. Iată de ce se poate simţi o senzaţie de rece în apropierea unui perete a cărui temperatură este scăzută, chiar într-o încăpere unde temperatura este plăcută. Iarna, cu un coeficient U mic, temperature feţei interioare a peretelui vitrat va fi mai ridicată, iar efectul aşa-zis de „perete rece” va scădea:

  • Este astfel posibil să se stea mai aproape de ferestre, fără nici o senzaţie de disconfort;
  • Riscurile de condens interior scad.

temperatura unei fete interioare a geamului