Опыт эксплуатации энергоэффективных окон в экстремальных условиях

Зима 2006 оказалась нелегким испытанием для ограждающих конструкций вообще и окон в частности. Столь сильных и продолжительных морозов не было зафиксировано за все время проведения метеорологических наблюдений. Достаточно сказать, что в большинстве регионов России на протяжении целого месяца среднесуточная температура была на 10—18 градусов ниже нормы. Имевшийся на тот момент опыт эксплуатации оконных систем показал, что современные энергоэффективные стеклопакеты полностью отвечают эксплуатационным требованиям, и даже при обычных для наших зим кратковременных (3—5 дней) понижениях температуры до -300С не наблюдается никаких побочных явлений.
Аномальные по продолжительности крещенские морозы выявили немало слабых мест в строительных конструкциях (вплоть до замерзания горячей воды в трубах центрального отопления), а также побудили некоторых клиентов обратиться к нам за разъяснениями по поводу выпадения по кромке стекла в нижней части стеклопакетов конденсата и в исключительных случаях – промерзания.

Причины возникновения конденсата

Понижение температуры поверхности ограждающей конструкции, которое может быть вызвано целым рядом обстоятельств:

• использование «холодного» стеклопакета с недостаточным сопротивлением теплопередаче;
• некачественное выполнение монтажного шва оконной конструкции;
• неправильная установка окна по толщине ограждающей конструкции (оконная коробка расположена в зоне отрицательных температур, поэтому оконный блок охлаждается в результате контакта с промороженной стеной);
• наличие широкого подоконника, препятствующего обтеканию стекла теплым воздухом от радиатора отопления, расположенного под окном.

Если первые три пункта обычно не вызывают никаких сомнений, то негативное влияние широкого подоконника у нас, как правило, недооценивают, и совершенно напрасно!
Существует еще одна причина, вызывающая выпадение конденсата на нижней кромке стеклопакета: недостаточное тепловое сопротивление монтажного шва в зоне установки подоконника. Этот эффект особенно ярко выражен при использовании трехкамерных профильных систем (ширина коробки 58 мм), почти не встречается на пятикамерных профилях шириной 70 мм и практически не зависит от типа примененного стеклопакета.
Повышение влажности воздуха в помещении, связанное как с техническими, так и с эксплуатационными особенностями данного помещения:

• избыточное выделение влаги в результате нормальных бытовых процессов (приготовление пищи, стирка, мытье полов и т.п.);
• недостаточный воздухообмен, причиной которого обычно является чрезмерная герметичность окон, усугубленная отсутствием вытяжной вентиляции;
• повышенная влажность строительных конструкций, обусловленная недавним завершением строительных, ремонтных или отделочных работ.

Влажность новых строительных конструкций приходит в норму приблизительно в течение одного года, и ускорить этот процесс не представляется возможным. Повышенная бытовая влажность обычно наиболее ощутима на кухне, и для борьбы с ней служат вытяжные устройства, оборудованные электрическими вентиляторами.
Выпадение конденсата на окнах ванных комнат можно признать нормальным явлением. Какие претензии можно предъявлять к светопрозрачным конструкциям, если запотевают даже зеркала, температура поверхности которых примерно на 10 градусов выше нормальной температуры внутренней поверхности стеклопакета? Можно конечно увеличить производительность принудительной вытяжной вентиляции, но следует учитывать, что чрезмерная интенсификация воздухообмена вполне способна снизить удовольствие от пребывания под душем.

Оговоримся, что российские стандарты на оконные блоки не нормируют образование конденсата на внутренних поверхностях стеклопакетов. В соответствии с ГОСТ 24866-99 только образование конденсата внутри стеклопакета однозначно классифицируется как производственный брак, и такие изделия в течение гарантийного срока подлежат безоговорочной замене за счет изготовителя.
Стоит также заметить, что образование конденсата ни коим образом не влияет на энергоэффективность стеклопакета.

Промерзание стеклопакетов

Даже в тех случаях, когда сопротивление теплопередаче стеклопакета отвечает требованиям нормативных документов, оконная конструкция установлена в полном соответствии с указаниями ГОСТ 30971-2002 «Швы монтажные узлов примыканий оконных блоков к стеновым проемам» (что, само по себе, большая редкость), система вентиляции функционирует вполне исправно (тоже встречается нечасто), и даже подоконник не препятствует конвекции воздуха, полностью исключить вероятность образования конденсата по контуру стеклопакета все-таки нельзя.
Причиной этого неприятного явления, возникающего, кстати, только при сильных и продолжительных морозах, является наличие алюминиевой дистанционной рамки (спейсера), расположенной по контуру стеклопакета. Как известно, теплопроводность алюминия намного выше, чем у воздуха, а потому и сопротивление теплопередаче краевой зоны несколько ниже, чем у остальной поверхности стеклопакета. Необходимо хорошо понимать, рамка не способна хоть как-то влиять на оконную конструкцию в целом, поэтому претензии по промерзанию оконных профилей, а тем более откосов, следует адресовать производителю окон и монтажникам, которые эти окна устанавливали.
Этот эффект имеет место и в двухкамерных стеклопакетах, но в связи с удвоенной шириной рамки и наличием терморазрыва (среднее стекло) он выражен не столь явно. Несмотря на это, суммарные потери тепла через обычный двухкамерный стеклопакет выше, чем потери через однокамерный с низкоэмиссионным стеклом. Дело в том, что краевая зона занимает лишь незначительную часть поверхности остекления, а большая часть площади стеклопакета с низкоэмиссионным стеклом обладает более высоким сопротивлением теплопередаче, чем у двухкамерного стеклопакета с обычным стеклом.
Отметим, что опрос, проведенный среди пользователей однокамерных стеклопакетов с низкоэмиссионным стеклом, показал, что во все предыдущие годы краевой эффект не наблюдался, и впервые проявил себя только в экстремальные январские морозы зимы 2006 года.

Как можно снизить вероятность появления конденсата и промерзания, если экстремальные холода повторятся вновь?

Проблема уменьшения краевого эффекта стеклопакетов имеет свое решение, которое заключается в использовании специальной дистанционной рамки, получившей в среде специалистов название «теплый край» (от англ. Warm Edge). В отличие от стандартных спейсеров, эта рамка изготавливается из полипропиленового профиля, покрытого с наружной стороны тонким (0,1 мм) слоем нержавеющей стали. Теплопроводность полипропилена ниже, чем у алюминия в 700 раз, а нержавеющей стали — в 10 раз, поэтому сопротивление теплопередаче рамки, изготовленной по технологии «теплый край», существенно выше, чем у алюминиевого спейсера. Термическое сопротивление рамки, изготовленной из чистого полипропилена, еще выше, но герметик (бутил), используемый при первичной герметизации стеклопакета, обладает недостаточной адгезией к пластику, чем и вызвано применение нержавеющей стали.