Koeficijent toplinske vodljivosti čeličnih vanjskih vrata. Otpornost prijenosa topline vanjskih vrata i kapija


Izmjene Saveznog zakona „O tehničkoj regulativi“, koje su dopuštale prodaju na području Ruske Federacije proizvoda certificiranih za sukladnost s normama i zahtjevima stranih propisa, značajno su olakšale aktivnosti uvoznih tvrtki i trgovačkih lanaca, ali ne i izbor metalnih vrata od rusa. Čak je i europski EN, međunarodni ISO i njemački DIN standard koji se najčešće koriste u Rusiji prilično teško besplatno upoznati, a propisi SAD-a (ANSI), Japana (JISC) ili Izraela (SII) i Kine (GB /T), odakle se veliki udio uvezenih metalnih vrata isporučuje u našu zemlju - to je jednostavno nerealno za veliku većinu naših sunarodnjaka.

Ukoliko još niste odabrali, pogledajte našu ponudu


Kao rezultat toga, postoji rizik od kupnje metalnih vrata koja ne zadovoljavaju njihove karakteristike izvedbe sam koncept zaštitnih čelična vrata, vrlo velika. Štoviše, reklamne oznake (“elitna”, “prestižna”, “sigurna”, “blindirana” metalna vrata) koje prodajne tvrtke univerzalno “kače” na čelične blokove vrata u velikoj većini slučajeva ne odgovaraju onome što se stavlja u ove simboli osjećaj. Tako “elitna” metalna vrata s vizualno dobrom oblogom s drvenim oblogama mogu imati saćastu kartonsku ispunu, što ih čini zimsko razdoblje učinkovit izmjenjivač topline, a hodnik ili hodnik iza ulaznih vrata je temperaturni uvjeti- unutarnja komora hladnjaka. "Blindirana" metalna vrata - metalni omotač debljine 0,6-0,8 mm, koji se može otvoriti običnim otvaračem za konzerve, a paneli "sigurnih" metalnih vrata s dobrim setom suludo skupih brava - mogu se ukloniti iz okvir vrata ili zajedno s kutijom iz otvora pomoću poluge i izvlakača čavala ili je izbijte nogom.

Veća vjerojatnost da ćete dobiti ulazna vrata s dobrim radnim svojstvima je kupnja metalnih vrata certificiranih u skladu s normama i zahtjevima ruskih standarda, ali morate znati barem osnovne standardizirane parametre koji određuju razinu kvalitete i upotrebljivosti metalna vrata. Osnovni standard, definiranje oblikovati a glavna radna svojstva metalnih vrata u Rusiji su GOST 31173-2003 „Čelični blokovi vrata”, a razina zaštite mehanizama zaključavanja je GOST 5089-2003 „Brave i zasuni za vrata. Tehnički uvjeti“.

Protupožarna metalna vrata u pogledu vatrootpornosti, nepropusnosti za dim i plin, ali ne i zaštitnih svojstava, regulirana su GOST R 53307-2009 „Građevinske konstrukcije. Protupožarna vrata i kapija. Metoda ispitivanja otpornosti na požar", metalna vrata otporna na metke i eksplozije - niz odredbi GOST R 51113-97 "Zaštitna oprema za banke. Zahtjevi za otpornost na provalu i metode ispitivanja."

Okviri metalnih krila vrata izrađeni su od valjanih proizvoda u skladu s GOST 1050-88 „Kalibrirani valjani proizvodi, s posebnom površinskom obradom od visokokvalitetnog ugljičnog konstrukcijskog čelika”; lim se koristi za oblaganje u skladu s GOST 16523-97 “ Valjani tanki limovi od ugljičnog čelika visoke i obične kvalitete Opća namjena"ili GOST 16523-97 "Valjani debeli limovi od ugljičnog čelika uobičajene kvalitete" (za ojačana ili zaštitna metalna vrata), rjeđe prema GOST 5632-72 "Visokolegirani čelici i otporni na koroziju, toplinu i toplinu- otporne legure."

Važno: "Blindirana", "sigurna" metalna vrata, poput "željeznih" vrata, ne postoje po definiciji. Metalna vrata za stambene prostore ne proizvode se u klasama otpornosti na provalu višim od V (GOST R 51113-97) iz tehničkih razloga - povećana svojstva čvrstoće povlače za sobom povećanje mase gotovog proizvoda. blok vrata na vrijednosti koje su nekompatibilne s ugradnjom u konvencionalne zidne otvore i radom vrata s ručno otvaranje platna. U trezorima banaka koriste se masivna vrata visoke klase otpornosti na provalu i imaju elektromehaničke upravljačke pogone.

Standardi GOST 31173-2003, pojednostavljeni za razumijevanje.

GOST 31173-2003 klasificira i normalizira metalna vrata prema:

    otpornost na provalu, određena klasom karakteristika čvrstoće i klasom zaštitna svojstva mehanizmi za zaključavanje - standardna metalna vrata klase čvrstoće M3 i III - IV klase sigurnosnih svojstava brava u skladu s GOST 5089-2003, ojačana metalna vrata klase čvrstoće M2 i III - IV klase sigurnosnih svojstava brava, sigurnosna metalna vrata s razred čvrstoće M1 i IV razred sigurnosnih svojstava brava;

    Važno: Jačanje zaštitnih svojstava metalnih vrata (otpornost na provalu) ovisi o svojstvima čvrstoće bloka vrata (s povećanjem karakteristika čvrstoće od klase M3 do M1 povećava se otpornost metalnih vrata na provalu). Čak ni standardna vrata ne mogu imati brave sa sigurnosnim svojstvima nižim od III klase, a stupanj sigurnosnih svojstava raste od I do IV klase. Klasa sigurnosnih svojstava brave određena je ne njegovim dizajnom ili markom, već brojem tajni koje bi trebale biti za brave s: cilindričnim mehanizmom klase III - 10 tisuća, klasa IV - 25 tisuća; disk cilindrični mehanizam klase III - 200 tisuća, klasa IV - 300 tisuća; mehanizam poluge klase III - 50 tisuća, klasa IV - 100 tisuća.

    mehaničke karakteristike (klase čvrstoće), određene veličinom statičkih opterećenja primijenjenih u ravnini, u zoni slobodnog kuta, u području šarki vrata, kao i dinamičkih opterećenja primijenjenih u smjeru otvaranja vrata i udara opterećenja u oba smjera otvaranja vrata.

    Važno: Klasa čvrstoće M1 ima najbolju mehaničke karakteristike, klasa čvrstoće M3 - najgora, ali koja se danas prodaje čelična vrata moraju imati mehanička svojstva ne niža od klase čvrstoće M3;

  • prema svojstvima toplinske zaštite određenim smanjenim otporom prolazu topline - razred 1 sa smanjenim otporom prolazu topline od najmanje 1,0 m2 °C/W, razred 2 sa smanjenim otporom prolazu topline od 0,70 do 0,99 m2 °C/W, razred 3 sa smanjenim otporom prijenosu topline od 0,40 -0,69 m2 °C/W.

    Važno: Metalna vrata klase 1 imaju najbolja toplinsko-izolacijska svojstva, klasa 3 ima najlošija, ali metalna vrata ne mogu imati smanjeni otpor prijenosu topline ispod granične vrijednosti klase 3 - 0,4 m2.°C/W, što odgovara u odnosu na onaj koji se koristi u europskim propisima, koeficijent prijenosa topline Uwert nije veći od 1/0,4 = 2,5 W/(m2K). Mora se imati na umu da je za Moskvu, od 1. listopada 2010., prema standardima Gradskog programa „Stanogradnja za uštedu energije u gradu Moskvi za 2010.-2014. i ubuduće do 2020.“ smanjena otpornost na prijenos topline ogradnih konstrukcija (prozora, balkona i vanjskih ulazna vrata) mora iznositi najmanje 0,8 m2.°C/W, a prema standardima EnEV2009 za vanjska vrata gornja granična vrijednost koeficijenta prolaza topline normalizirana je na najviše 1,3 W/(m2K). Stoga, u glavnom gradu, metalna vrata koja ulaze s ulice moraju biti certificirana za toplinska izolacijska svojstva klase 1 ili 2;

    • propusnost zraka i vode, određena pokazateljima volumetrijske zrakonepropusnosti i granice vodonepropusnosti - klase 1-3.

    Važno: Propusnost zraka i vode metalnih vrata opada od klase 1 do klase 3, ali nepropusnost zraka bilo kojih metalnih vrata za stambene prostore mora biti najmanje klase 3 i ne više od 27 m3/(h m2);

    u pogledu zvučne izolacije, određena indeksom izolacije od zračne buke Rw - klasa 1 sa smanjenjem zračne buke od 32 dB, klasa 2 sa smanjenjem zračne buke od 26-31 dB, klasa 3 sa smanjenjem zračne buke od 20-25 dB.

    Važno: Metalna vrata klase 1 imaju najbolja svojstva zvučne izolacije, klasa 3 ima najlošija, ali indeks izolacije od buke u zraku određen je u frekvencijskom pojasu od 100 do 3000 Hz, što odgovara kolokvijalni govor, telefonski pozivi ili pozivi budilice, TV s ugrađenim zvučnicima, radio, i ne karakterizira sposobnost metalnih vrata da blokiraju buku automobila, zrakoplova itd., kao ni strukturnu buku koja se prenosi kroz krute povezana struktura kuće/zgrade;

    pouzdanost rada, određena brojem ciklusa otvaranja / zatvaranja krilo vrata. Ta vrijednost za unutarnja metalna vrata mora iznositi najmanje 200 tisuća kuna, a za vanjska ulazna metalna vrata najmanje 500 tisuća kuna.

    Važno: Metalna vrata moraju biti certificirana za usklađenost s normama/zahtjevima ruskih propisa, ali s razlikovanjem prema glavnim operativna svojstva i otpornost na provale. Ako proizvođač / tvrtka koja prodaje tvrdi da su metalna vrata usklađena sa stranim propisima, potrebno je dostaviti usporedne podatke sa sličnim (ili sličnim) pokazateljima ruskih standarda.

Metalna vrata zaslužuju veće povjerenje, za što se daje ne samo certifikat, već i izvješća o ispitivanju koja potvrđuju usklađenost radnih parametara i otpornost na provalu s ruskim standardima. U idealnom slučaju, metalna vrata trebaju imati putovnicu u skladu sa zahtjevima GOST 31173-2003, koja, osim detalja proizvodnje i značajki dizajna, ukazuje na:

  • mehanička klasa;
  • pouzdanost (ciklusi otvaranja);
  • prozračnost na? P0 = 100 Pa (vrijednost u m3/(h.m2) ili klasa);
  • indeks izolacije od zračne buke Rw u dB;
  • smanjen otpor prijelaza topline u m2.°C/W.

Potreban ukupni otpor prolazu topline za vanjska vrata (osim balkonskih) mora biti najmanje 0,6
za zidove zgrada i građevina, utvrđeno pri procijenjenoj zimskoj temperaturi vanjskog zraka, jednakoj prosječnoj temperaturi najhladnijeg petodnevnog razdoblja s vjerojatnošću od 0,92.

Prihvaćamo stvarni ukupni otpor prijenosu topline vanjskih vrata
=
, tada je stvarni otpor prijenosu topline vanjskih vrata
, (m 2 ·S)/W,

, (18)

gdje je t in, t n, n, Δt n, α in – isto kao u jednadžbi (1).

Koeficijent prolaza topline vanjskih vrata k dv, W/(m 2 ·S), izračunava se pomoću jednadžbe:

.

Primjer 6. Toplinskotehnički proračun vanjskih ograda

Početni podaci.

    Stambena zgrada, t = 20S .

    Vrijednosti toplinskih karakteristika i koeficijenata thp(0,92) = -29S (Dodatak A);

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

Postupak izračuna.

Odredite stvarni otpor prijenosu topline vanjska vrata
prema jednadžbi (18):

(m 2 ·S)/W.

Koeficijent prolaza topline vanjskih vrata k dv određuje se formulom:

W/(m 2 ·S).

2 Proračun toplinske otpornosti vanjskih ograda tijekom toplog razdoblja

Otpornost vanjskih ograda na toplinu provjerava se u područjima s prosječnom mjesečnom temperaturom zraka u srpnju od 21°C i više. Utvrđeno je da se fluktuacije vanjske temperature zraka A t n, C javljaju ciklički, pokoravaju se zakonu sinusoide (slika 6) i zauzvrat uzrokuju fluktuacije stvarne temperature za unutarnja površina mačevanje
, koji također harmonično teku po zakonu sinusoide (slika 7).

Toplinska otpornost je svojstvo ograde da održava relativnu konstantnu temperaturu na unutarnjoj površini τ in, S, uz fluktuacije vanjskih toplinskih utjecaja.
, S, i osigurati ugodnim uvjetima u sobi. Kako se udaljavate od vanjske površine, amplituda temperaturnih kolebanja u debljini ograde, A τ , S, opada, uglavnom u debljini sloja koji je najbliži vanjskom zraku. Ovaj sloj debljine δ pk, m, naziva se sloj oštrih temperaturnih kolebanja A τ, S.

Slika 6 – Kolebanja toplinskih tokova i temperatura na površini ograde

Slika 7 – Prigušenje temperaturnih kolebanja u ogradi

Ispitivanje toplinske otpornosti provodi se za horizontalne (pokrivne) i vertikalne (zidne) ograde. Prvo se utvrđuje dopuštena (potrebna) amplituda temperaturnih fluktuacija unutarnje površine
vanjske ograde uzimajući u obzir sanitarne i higijenske zahtjeve u izrazu:

, (19)

gdje je t nl prosječna mjesečna vanjska temperatura za srpanj (ljetni mjesec), S, .

Ove fluktuacije nastaju zbog fluktuacija projektiranih temperatura vanjskog zraka
,S, određeno formulom:

gdje je A t n najveća amplituda dnevnih kolebanja vanjskog zraka za srpanj, S, ;

ρ – koeficijent apsorpcije sunčevog zračenja materijalom vanjska površina(Tablica 14);

I max, I avg – odnosno maksimalne i prosječne vrijednosti ukupnog sunčevog zračenja (izravno i difuzno), W/m 3, prihvaćeno:

a) za vanjske zidove - kao za okomite površine zapadne orijentacije;

b) za premaze - kao za vodoravnu površinu;

α n - koeficijent prolaza topline vanjske površine ograde u ljetnim uvjetima, W/(m 2 ·S), jednak

gdje je υ najveća prosječna brzina vjetra za srpanj, ali ne manja od 1 m/s.

Tablica 14 – Koeficijent apsorpcije sunčevog zračenja ρ

Materijal vanjske površine ograde

Koeficijent apsorpcije ρ

Zaštitni sloj rolo krovište svijetli šljunak

Opeka od crvene gline

Silikatna opeka

Suočavanje prirodni kamen(bijela)

Vapnena žbuka, tamnosiva

Svijetloplava cementna žbuka

Cementna žbuka tamnozelena

Krem cementna žbuka

Veličina stvarnih vibracija na unutarnjoj ravnini
,S, ovisit će o svojstvima materijala, karakteriziranim vrijednostima D, S, R, Y, α n i pridonoseći prigušenju amplitude temperaturnih fluktuacija u debljini ograde A t. Koeficijent prigušenja određuje se formulom:

gdje je D toplinska inercija zatvorene strukture, određena formulom ΣD i = ΣR i ·S i ;

e = 2,718 – baza prirodnog logaritma;

S 1 , S 2 , …, S n – izračunati koeficijenti upijanja topline materijala pojedinih slojeva ograde (Prilog A, tablica A.3) ili tablica 4;

α n – koeficijent prolaza topline vanjske površine ograde, W/(m 2 ·S), određuje se formulom (21);

Y 1, Y 2,…, Y n je koeficijent apsorpcije topline materijala na vanjskoj površini pojedinih slojeva ograde, određen formulama (23 ÷ 26).

,

gdje je δi debljina pojedinačnih slojeva pregradne konstrukcije, m;

λ i – koeficijent toplinske vodljivosti pojedinih slojeva ogrodne konstrukcije, W/(m·S) (Prilog A, Tablica A.2).

Koeficijent apsorpcije topline vanjske površine Y, W/(m 2 ·S), pojedinog sloja ovisi o vrijednosti njegove toplinske tromosti i određuje se u proračunu, počevši od prvog sloja od unutarnje površine soba do one vanjske.

Ako prvi sloj ima D i ≥1, tada treba uzeti koeficijent apsorpcije topline vanjske površine sloja Y 1

Y1 = S1. (23)

Ako prvi sloj ima D i< 1, то коэффициент теплоусвоения наружной поверхности слоя следует определить расчетом для всех слоев ограждающей конструкции, начиная с первого слоя:

za prvi sloj
; (24)

za drugi sloj
; (25)

za n-ti sloj
, (26)

gdje je R 1 , R 2 ,…, R n – toplinski otpor 1., 2. i n-og sloja ograde, (m 2 ·S)/W, određen formulom
;

α in – koeficijent prolaza topline unutarnje površine ograde, W/(m 2 ·S) (Tablica 8);

Na temelju poznatih vrijednosti I
odrediti stvarnu amplitudu temperaturnih fluktuacija unutarnje površine pregradne konstrukcije
,C,

. (27)

Ogradna konstrukcija zadovoljit će zahtjeve otpornosti na toplinu ako je uvjet ispunjen

(28)

U ovom slučaju, ogradna struktura pruža ugodne uvjete u prostoriji, štiteći od utjecaja vanjskih fluktuacija topline. Ako
, tada ogradna konstrukcija nije otporna na toplinu, tada je za vanjske slojeve (bliže vanjskom zraku) potrebno koristiti materijal s visokim koeficijentom apsorpcije topline S, W/(m 2 ·S).

Primjer 7. Proračun toplinske otpornosti vanjske ograde

Početni podaci.

    Ogradna konstrukcija koja se sastoji od tri sloja: žbuka od cementno-pješčanog morta zapreminske mase γ 1 = 1800 kg/m 3, debljine δ 1 = 0,04 m, λ 1 = 0,76 W/(m·S); izolacijski sloj od obične glinene opeke γ 2 = 1800 kg/m 3, debljine δ 2 = 0,510 m, λ 2 = 0,76 W/(mS); suočavanje vapnena opekaγ 3 = 1800 kg/m 3, debljina δ 3 = 0,125 m, λ 3 = 0,76 W/(m·S).

    Građevinsko područje - Penza.

    Procijenjena unutarnja temperatura zraka tv = 18 S .

    Razina vlažnosti u prostoriji je normalna.

    Radno stanje – A.

    Izračunate vrijednosti toplinskih karakteristika i koeficijenata u formulama:

t nl = 19,8S;

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;

S 1 = 9,60 W/(m 2 °C); S2 = 9,20 W/(m2 °C);

S3 = 9,77 W/(m 2 °C); (Dodatak A, Tablica A.2);

V = 3,9 m/s;

A t n = 18,4 S;

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

ρ= 0,6 (tablica 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) (tablica 8),

Postupak izračuna.

1. Odredite dopuštenu amplitudu temperaturnih fluktuacija unutarnje površine
vanjska ograda prema jednadžbi (19):

2. Izračunajte procijenjenu amplitudu kolebanja vanjske temperature zraka
prema formuli (20):

gdje je α n određeno jednadžbom (21):

W/(m 2 ·S).

3. Ovisno o toplinskoj tromosti ogradne konstrukcije 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/(m 2 °C).

W/(m 2 °C).

W/(m 2 °C).

4. Određujemo koeficijent prigušenja izračunate amplitude fluktuacija vanjskog zraka V u debljini ograde pomoću formule (22):

5. Izračunavamo stvarnu amplitudu temperaturnih fluktuacija unutarnje površine ograđene strukture
, S.

Ako je ispunjen uvjet, formula (28), konstrukcija zadovoljava zahtjeve otpornosti na toplinu.

Razlika između vanjskih ulaznih vrata u kuću (vikendicu, ured, trgovinu, industrijsku zgradu) i unutarnjih ulaznih vrata u stan (ured) je u uvjetima rada.

Vanjska ulazna vrata u zgradu su barijera između ulice i unutrašnjosti kuće. Takva su vrata izložena sunčevoj svjetlosti, kiši, snijegu i drugim padalinama, promjenama temperature i vlage.

Vanjska vrata postavljen na ulazu u zgradu (na izlazu na ulicu). To mogu biti pristupna vrata na ulazu u stambenu zgradu ili vrata privatne kuće s jednim stanom ili vikendice; vanjska vrata mogu biti i dio ulazne skupine u poslovnu zgradu, trgovinu, industrijsku ili upravnu zgradu. Unatoč činjenici da sva ova vanjska vrata imaju različite zahtjeve, sva vanjska ulazna vrata moraju uz čvrstoću imati i povećanu otpornost na vremenske uvjete (otpornost na vlagu, sunčevo zračenje, promjene temperature).

Drvena vanjska ulazna vrata

Drvo je tradicionalni materijal koji se koristi za izradu vrata. Vanjska ulazna vrata od punog drva koriste se za ugradnju u vikendice i privatne kuće. Drvena vanjska vrata prema GOST 24698 ugrađuju se u višestambene stambene zgrade i javne zgrade. Vanjska drvena vrata izrađuju se jednokrilna i dvokrilna, s ostakljenim i slijepim pločama ili okvirima. Sva drvena vanjska ulazna vrata imaju povećanu otpornost na vlagu.

Posjeduje nisku toplinsku vodljivost (koeficijent toplinske vodljivosti drva λ = 0,15—0,25 W/m×K ovisno o vrsti i vlažnosti), drvena vrata pružaju visok smanjeni otpor prijenosu topline. Drvena ulazna vrata zimi se ne smrzavaju, nisu prekrivena mrazom s unutarnje strane, a brave se ne smrzavaju (za razliku od nekih metalnih vrata). Budući da je metal dobar vodič, brzo provodi hladnoću s ulice u kuću, što dovodi do stvaranja inja na unutarnjoj strani vrata i okvira i smrzavanja brava.

Vanjska drvena ulazna vrata tipa DN prema GOST 24698 ugrađuju se u standardna vrata u vanjskim zidovima zgrada.

Dimenzije standardnih vrata:

  • širina otvora - 910, 1010, 1310, 1510, 1550 1910 ili 1950 mm
  • visina otvora - 2070 ili 2370 mm

Plastična vanjska ulazna vrata

Plastična (metalno-plastična) vanjska ulazna vrata izrađuju se u pravilu ostakljena od polivinilkloridnih profila (PVC profil) za blokove vrata prema GOST 30673-99. Koristi se jednokomorno ili dvokomorno staklo. lijepljeni dvostruki prozori prema GOST 24866 s otporom prijenosu topline od najmanje 0,32 m²×°C/W.

Plastična (metalno-plastična) vanjska ulazna vrata kombiniraju pristupačnu cijenu i visoke performanse. Uz nisku toplinsku vodljivost (0,2-0,3 W/m×K ovisno o marki), polivinil klorid (PVC) omogućuje proizvodnju toplih plastičnih vrata (prema GOST 30674-99) s otporom prijenosu topline od najmanje 0,35 m²×°C/W (za jednokomorni prozor s dvostrukim ostakljenjem) i najmanje 0,49 m²×°C/W (za dvokomorni prozor s dvostrukim ostakljenjem), dok smanjeni otpor prijenosu topline neprozirnog dijela ispune blokova vrata izrađenih od plastičnih sendviča ne manji od 0,8 m²×°C/W.

U prostoriji koja nije opremljena hladnim predvorjem, za uklanjanje kondenzacije, mraza i leda, potrebno je postaviti vrata s visokim toplinsko-izolacijskim svojstvima. Drvena i plastična vrata imaju najveću toplinsku izolaciju pa su metaloplastična vrata idealna opcija za vanjska ulazna vrata u obiteljsku stambenu zgradu ili ured.

Metalna vanjska ulazna vrata

U proizvodnji metalnih vrata koriste se prešani profili od aluminijskih legura (aluminijska vrata) ili toplo valjani i hladno valjani limovi i dugački proizvodi u kombinaciji sa savijenim čeličnim profilima (čelična vrata).

Metalna vanjska vrata, po definiciji, bit će hladna, budući da čelik, a posebno aluminijske legure, izvanredno dobro provode toplinu (niskougljični čelik ima koeficijent toplinske vodljivosti λ oko 45 W/m×K, aluminijske legure - oko 200 W/m×K, odnosno čelik je oko 60 puta lošiji u toplinskoj izolaciji od drva ili plastike, a aluminijske legure su oko 3 reda veličine lošije.).

A na hladnoj površini, po definiciji, vlaga će se kondenzirati ako zrak u kontaktu s njom ima višak vlage za određenu temperaturu (ako temperatura unutarnje površine ulaznih vrata padne ispod točke rosišta unutarnjeg zraka). Korištenje ukrasnih ploča na metalnim vratima bez toplinskog prekida spriječit će smrzavanje (stvaranje leda), ali ne i stvaranje kondenzacije.

Rješenje problema smrzavanja metalnih vanjskih vrata je korištenje u proizvodnji vanjskih ulaznih vrata "toplih" profila s toplinskim umetcima (korištenje toplinskih prekida od materijala niske toplinske vodljivosti) ili uređaja, tj. ugradnja još jednog vrata (vestibula) koja odvaja topli i vlažni zrak glavne unutarnje prostorije od vanjskih ulaznih vrata. Za vanjska metalna vrata (prema ulici) preduvjet je oprema toplinskog predsoblja ( klauzula 1.28 SNiP 2.08.01"Stambene zgrade").

Aluminijska vanjska ulazna vrata

Aluminijska vanjska ulazna vrata GOST 23747 izrađuju se u pravilu ostakljeni prešanim profilima prema GOST 22233 od aluminijskih legura sustava aluminij-magnezij-silicij (Al-Mg-Si) razreda 6060 (6063). Za ostakljenje se koriste jednokomorni ili dvokomorni lijepljeni dvostruki prozori u skladu s GOST 24866-99 s otporom prijenosa topline od najmanje 0,32 m²×°C/W.

Aluminijske legure ne sadrže nečistoće teških metala, ne emitiraju štetne tvari kada su izložene ultraljubičastim zrakama i ostaju operativne u svim klimatskim uvjetima s promjenama temperature od - 80 ° C do + 100 ° C. Trajnost aluminijskih konstrukcija je preko 80 godina (minimalni vijek trajanja).

Aluminijske legure razreda 6060 (6063) karakteriziraju prilično visoka čvrstoća:

  • izračunata otpornost na napetost, pritisak i savijanje R= 100 MPa (1000 kgf/cm²)
  • privremeni otpor σ in= 157 MPa (16 kgf/mm²)
  • čvrstoća popuštanja σ t= 118 MPa (12 kgf/mm²)

Aluminijske legure bolje od bilo kojeg drugog materijala koji se koristi u proizvodnji vrata zadržavaju svoja strukturna svojstva pri promjenama temperature. Nakon odgovarajuće površinske obrade aluminijskih proizvoda, oni postaju otporni na koroziju uzrokovanu kišom, snijegom, vrućinom i smogom velikih gradova.

Unatoč činjenici da aluminijske legure koje se koriste u proizvodnji ekstrudiranih profila okvira i vanjskih krila vrata imaju vrlo visok koeficijent toplinske vodljivosti λ oko 200 W/m×K, što je 3 reda veličine više nego kod drva i plastike, zahvaljujući konstruktivnim mjerama koje koriste toplinske prekide od materijala niske toplinske vodljivosti, moguće je značajno povećati otpor prijenosa topline u „toplom“ aluminijski profili s toplinskim umetcima do 0,55 m²×°C/W.

Vanjska krilna aluminijska vrata najčešće se ugrađuju u trgovačke i poslovne centre, trgovine, banke i druge objekte s velikim prometom, gdje je glavni zahtjev visoka pouzdanost konstrukcije vrata. U proizvodnji vanjskih ulaznih vrata u pravilu se koriste "topli" profili s toplinskim umetcima. Ali vrlo često u praksi, radi uštede novca, koriste se "hladni" aluminijski profili u sustavima predvorja uz prisutnost toplinske zavjese.

Čelična ulazna vanjska vrata

Čelična vanjska ulazna vrata prema GOST 31173 imaju najveću čvrstoću. Obično se prave slijepe.

Perm proizvodna tvrtka "GRAN-Stroy" vrši izradu po narudžbi i ugradnju vanjskih čeličnih metalnih ulaznih vrata prema GOST 31173. Trošak naručenih vanjskih čeličnih vrata ovisi o njihovoj konfiguraciji i klasi završne obrade. Minimalna cijena čeličnih vanjskih vrata je 8500 rubalja.

Vanjsko krilo ulaznih vrata izrađeno je od toplovaljanog čeličnog lima prema GOST 19903 debljine 2 do 3 mm na okviru od pravokutne čelične cijevi poprečnog presjeka od 40 × 20 mm do 50 × 25 mm. Unutrašnjost je obrađena toniranom glatkom ili mljevenom šperpločom debljine od 4 do 12 mm. Debljina krila vrata do 65 mm. Između čeličnog lima i šperploče nalazi se izolacija, koja također obavlja funkciju zvučne izolacije. Vrata su opremljena s jednom ili dvije utorne brave s tri ili pet točaka s polugom i/ili cilindričnim mehanizmom 3. ili 4. klase prema GOST 5089. U predvorju su ugrađena dva brtvena kruga.

Osnovni regulatorni zahtjevi za ulazna vrata navedeni su u sljedećim skupovima građevinskih kodova i propisa (SP i SNiP):

  • SP 1.13130.2009 „Sustavi zaštite od požara. Putovi i izlazi za evakuaciju”;
  • SP 50.13330.2012 „Toplinska zaštita zgrada” (ažurirano izdanje SNiP 23.02.2003.);
  • SP 54.13330.2011 „Stambene zgrade s više stanova” (ažurirana verzija

U jednom od prethodnih članaka o kojima smo govorili kompozitna vrata i ležerno dotaknuo blokove s toplinskim prekidima. Sada im posvećujemo zasebnu publikaciju, budući da su to prilično zanimljivi proizvodi, moglo bi se reći - već posebna niša u izradi vrata. Nažalost, u ovom segmentu nije sve jasno, postoje postignuća i postoje farse. Sada je naš zadatak razumjeti značajke nove tehnologije, razumjeti gdje završavaju tehnološke "dobrote" i gdje počinju marketinške igre.

Da biste razumjeli kako funkcioniraju toplinski odvojena vrata i koja se od njih mogu smatrati takvima, morat ćete se udubiti u detalje i čak se sjetiti malo školske fizike.

Ukoliko još niste odabrali, pogledajte našu ponudu

  1. Ovo je prirodan proces težnje za ravnotežom. Sastoji se od izmjene/prijenosa energije između tijela različitih temperatura.
  2. Zanimljivo je da toplija tijela odaju energiju hladnijima.
  3. Naravno, pri takvom trzaju topliji dijelovi se hlade.
  4. Tvari i materijali predaju toplinu nejednakim intenzitetom.
  5. Definicija toplinske vodljivosti (označena c) izračunava koliko će topline proći kroz uzorak dane veličine, pri danoj temperaturi, u sekundi. To jest, u primijenjenim pitanjima bit će važni područje i debljina dijela, kao i karakteristike tvari iz koje je izrađen. Neki pokazatelji radi jasnoće:
    • aluminij - 202 (W/(m*K))
    • čelik - 47
    • voda - 0,6
    • mineralna vuna - 0,35
    • zrak - 0,26

Toplinska vodljivost u građevinarstvu, a posebno za metalna vrata

Sve ovojnice zgrada prenose toplinu. Stoga u našim geografskim širinama uvijek postoji gubitak topline u domu, a grijanje se uvijek koristi za njegovu nadoknadu. Prozori i vrata ugrađeni u otvore nesrazmjerno su tanji od zidova, zbog čega se ovdje obično gubi za red veličine više topline nego kroz zidove. Plus povećana toplinska vodljivost metala.

Kako problemi izgledaju.

Naravno, najviše trpe vrata koja se postavljaju na ulazu u zgradu. Ali ne za svakoga, već samo ako je unutrašnja i vanjska temperatura vrlo različita. Na primjer, zajednička ulazna vrata zimi su uvijek potpuno hladna, s tim nema posebnih problema čelična vrata za stanove, jer je u ulazu toplije nego vani. I ovdje blokovi vrata vikendice rad na temperaturnim granicama - potrebna im je posebna zaštita.

Očito, kako bi se uklonio ili smanjio prijenos topline, potrebno je umjetno izjednačiti unutarnju i "vanjsku" temperaturu. U biti, stvara se veliki zračni raspor. Tradicionalno, ovdje postoje tri puta:

  • Pustite da se vrata zamrznu postavljanjem drugog bloka vrata iznutra. Zrak za grijanje ne dolazi do ulaznih vrata i nema nagle promjene temperature - nema kondenzacije.
  • Vrata uvijek griju, odnosno grade predvorje izvana bez grijanja. Izjednačava temperaturu na vanjskoj površini vrata, a grijanje zagrijava njihove unutarnje slojeve.
  • Ponekad pomaže organizirati toplinsku zračnu zavjesu, električno grijanje platna ili grijani pod u blizini ulaznih vrata.

Naravno, sebe čelična vrata treba izolirati što je više moguće. To se odnosi i na šupljine kutije i platna, kao i na padine. Osim šupljina, obloge rade kako bi se oduprle prijenosu topline (što deblje i "pahuljastije" to bolje).

Tehnologija toplinskog prekida

Vječni san programera je zauvijek i nepovratno poraziti prijenos topline. Nedostaci su što su najtopliji materijali obično najkrhkiji i najslabiji, zbog činjenice da otpor prijenosu topline uvelike ovisi o gustoći. Za ojačavanje poroznih materijala (koji sadrže plinove), potrebno ih je kombinirati s jačim slojevima - tako nastaju sendviči.

Međutim, blok vrata je samonosiva prostorna konstrukcija koja ne može postojati bez okvira. I ovdje se pojavljuju drugi neugodni trenuci, koji se nazivaju "hladni mostovi". To znači da, bez obzira koliko dobro su čelična ulazna vrata izolirana, postoje elementi koji prolaze točno kroz vrata. To su: zidovi kutije, obod platna, rebra za ukrućenje, brave i okovi - a sve je to izrađeno od metala.

U jednom su trenutku proizvođači aluminijskih konstrukcija pronašli rješenje za neke goruće probleme. Odlučili su odvojiti jedan od toplinski najvodljivijih materijala (aluminijske legure) s manje toplinski vodljivim materijalom. Višekomorni profil je “prerezan” otprilike na pola i tu je napravljen polimerni umetak (“toplinski most”). Kako nosivost ne bi bila posebno pogođena, korišten je novi i prilično skupi materijal - poliamid (često u kombinaciji sa staklenim vlaknima).

Glavna ideja takvih dizajnerskih rješenja je povećati izolacijska svojstva, izbjegavajući stvaranje dodatnih blokova vrata i predvorja.

Nedavno se pojavio na tržištu kvalitetna ulazna vrata s toplinskom separacijom, sastavljena od uvoznih profila. Izrađuju se sličnom tehnologijom kao i "topli" aluminijski sustavi. Samo je potporni profil napravljen od valjanog čelika. Naravno, ovdje nema ekstruzije - sve se proizvodi na opremi za savijanje. Konfiguracija profila je vrlo složena, izrađuju se posebni utori za ugradnju toplinskog mosta. Sve je tako složeno da poliamidni dio s presjekom u obliku slova H naliježe duž linije mreže i spaja obje polovice profila. Montaža proizvoda vrši se pritiskom (valjanjem), spoj metala i poliamida može se lijepiti.

Ovakvi profili se koriste za sastavljanje nosivog okvira platna, stupova i nadvoja okvira, kao i praga. Naravno, postoje neke razlike u konfiguraciji poprečnog presjeka: rebro za ukrućenje može biti jednostavan kvadrat, ali malo je složenije osigurati četvrtinu ili preljev platna na predvorje. Obloga nosivog okvira izvodi se prema tradicionalnoj shemi, samo s metalnim pločama s obje strane. Špijunka je često napuštena.

Usput, postoji zanimljiv sustav u kojem je platno na polimernim harpunima (s elastičnim brtvama) doslovno potpuno sastavljeno od profila s toplinskim prekidom. Zidovi su mu zamijenjeni limovima za oblaganje.

Naravno, na tržištu su se pojavila i “zabavna” vrata koja nemilosrdno iskorištavaju koncept toplinskog prekida. U najboljem slučaju, napravljeno je ugađanje običnih čeličnih vrata.

  1. Prije svega, proizvođači uklanjaju ukrute. Odmah se javljaju problemi s prostornom krutošću platna, otpornošću na defleksiju, "grudavim" otvaranjem kože itd. Kao izlaz, nerazvijena ukrućenja ponekad se pričvršćuju na metalne obloge. Neki od njih su fiksirani na vanjskom listu, drugi dio - na unutarnjem. Kako bi se nekako stabilizirala struktura, šupljina je ispunjena pjenom, koja istovremeno obavlja funkciju izgradnje oblika i lijepi obje ploče. Postoje modeli u kojima je metalna mreža/rešetka umetnuta u pjenu tako da napadač ne može napraviti rupu u platnu.
  2. Ekstremna čelna lica krila vrata i okvira mogu čak imati male razdjelne umetke, iako s nepoznatim karakteristikama.Općenito, cijela se struktura ne razlikuje mnogo od običnih kineskih vrata. Imamo samo tanku školjku, samo ispunjenu pjenom.

Drugi trik je uzeti obična vrata s rebrima (s obzirom na lukav pristup stvari - obično niske kvalitete) i umetnuti vatu u krilo vrata i, dodatno, sloj, na primjer, polistirenske pjene. Nakon toga, proizvod je dobio naziv “thermal break sendwich” i brzo se prodaje kao inovativni model. Prema ovom principu, svi čelični blokovi vrata mogu se uključiti u ovu kategoriju, jer izolacija i dekorativna završna obrada značajno smanjuju gubitak topline.