Стеклопакет представляет собой герметичную конструкцию из двух или трех стекол, разделенных дистанционными рамками с воздушным или газовым промежутком шириной от 6 до 20 мм. Согласно ГОСТ 24866-2014, стеклопакеты клееные предназначены для остекления светопрозрачных конструкций зданий различного назначения и обеспечивают термосопротивление от 0,32 до 0,78 м²·°С/Вт в зависимости от конфигурации и типа заполнения камер.
Что такое стеклопакет: определение и нормативная база
Стеклопакет клееный — это светопрозрачная конструкция, состоящая из двух или более листов стекла, соединенных по контуру с помощью дистанционных рамок и герметизирующих материалов с образованием замкнутых камер, заполненных осушенным воздухом или инертным газом. Такое определение закреплено в действующем межгосударственном стандарте ГОСТ 24866-2014, введенном в действие с 01 апреля 2016 года.
Стандарт распространяется на стеклопакеты для остекления оконных и дверных блоков, перегородок, зенитных фонарей, стеклянных крыш и фасадных систем. В зависимости от количества камер стеклопакеты подразделяются на типы СПО (однокамерные) и СПД (двухкамерные). Допускается изготовление трехкамерных и более сложных конструкций по согласованию изготовителя с потребителем.
Важно: ГОСТ 24866-2014 учитывает основные положения европейских стандартов EN 1279-1:2004 и EN 1279-2:2002, что обеспечивает соответствие российской продукции международным требованиям качества.
Конструкция стеклопакета: основные элементы
Стекла
В конструкции стеклопакета применяются листовые стекла толщиной от 3 до 12 мм различных типов: обычное листовое стекло марок М0 и М1 по ГОСТ 5727-88, закаленное стекло по ГОСТ 30698-2014, многослойное стекло (триплекс) по ГОСТ 30826-2014, а также энергосберегающие стекла с низкоэмиссионным покрытием по ГОСТ 30733-2014 и ГОСТ 31364-2014. Количество стекол определяет тип стеклопакета: два стекла образуют однокамерную конструкцию, три стекла — двухкамерную.
Дистанционная рамка
Дистанционная рамка служит для создания заданного расстояния между стеклами и поддержания жесткости конструкции. Традиционно рамки изготавливаются из алюминиевого профиля с двухрядной перфорацией для размещения молекулярного сита. Внутри полого профиля находится осушитель, который поглощает остаточную влагу из межстекольного пространства.
Существуют жесткие рамки, собираемые с помощью пластиковых уголков, и гибкие, которые формируются на специальном оборудовании. Ширина дистанционных рамок варьируется от 6 до 20 мм, наиболее распространенные размеры: 9,5 мм, 12 мм, 15,5 мм и 18 мм.
Типы дистанционных рамок:
- Алюминиевые — традиционное решение с высокой прочностью, теплопроводность около 160 Вт/(м·К)
- Из нержавеющей стали — теплопроводность около 15 Вт/(м·К), уменьшают краевой эффект
- Композитные (теплая рамка) — теплопроводность 0,23 Вт/(м·К), в 1000 раз ниже алюминиевой, устраняют мостики холода
- Комбинированные — поликарбонат с алюминиевой фольгой или нержавеющей сталью
Герметизирующие слои
Стеклопакеты имеют двухступенчатую систему герметизации, которая обеспечивает долговечность конструкции и препятствует проникновению влаги и газообмену с окружающей средой.
Первичная герметизация выполняется бутиловым герметиком — постоянно пластичным материалом на основе полиизобутилена. Бутил наносится на обе стороны дистанционной рамки при температуре около 100°С тонким слоем толщиной 0,2-0,3 мм. Этот слой обладает низкой газо- и паропроницаемостью, предотвращая диффузию влаги и инертного газа.
Вторичная герметизация обеспечивает механическую прочность соединения и дополнительную защиту. Применяются полисульфидные двухкомпонентные герметики, которые после отверждения образуют эластичный и прочный шов. Альтернативой служат полиуретановые и силиконовые составы. Полисульфидные герметики имеют низкую паропроницаемость и отличную адгезию к стеклу и алюминию, что критично для долговечности стеклопакетов с газовым заполнением.
Молекулярное сито
Внутри дистанционной рамки размещается молекулярное сито (осушитель) — гранулированный материал с высокой способностью к поглощению водяного пара. Осушитель предотвращает запотевание внутренних поверхностей стекол и образование конденсата в межстекольном пространстве при эксплуатации.
Заполнение камер стеклопакета
Осушенный воздух
Стандартное заполнение камер стеклопакетов — осушенный воздух, из которого удалена влага для предотвращения конденсации. Теплопроводность сухого воздуха составляет 0,025 Вт/(м·К) при температуре 10°С. Воздушная прослойка между стеклами значительно улучшает теплоизоляционные свойства по сравнению с одинарным остеклением, так как теплопроводность стекла (1,0 Вт/(м·К)) примерно в 40 раз выше.
Инертные газы
Для повышения энергоэффективности камеры стеклопакетов заполняют инертными газами, имеющими более низкую теплопроводность и большую плотность по сравнению с воздухом. Наиболее распространен аргон благодаря оптимальному соотношению эффективности и стоимости.
| Газ | Теплопроводность, Вт/(м·К) | Плотность, кг/м³ | Применение |
|---|---|---|---|
| Воздух осушенный | 0,025 | 1,23 | Стандартное заполнение |
| Аргон (Ar) | 0,017 | 1,70 | Широко распространено |
| Криптон (Kr) | 0,009 | 3,56 | Премиальный сегмент |
| Ксенон (Xe) | 0,005 | 5,90 | Эксклюзивные проекты |
Аргон снижает теплопроводность на 30-35% относительно воздуха. Благодаря большей плотности аргон уменьшает конвекционные потоки внутри камеры, что дополнительно повышает сопротивление теплопередаче. Однокамерный стеклопакет с аргоном обеспечивает теплоизоляцию, сопоставимую с двухкамерным стеклопакетом на воздухе, при меньшем весе конструкции.
Естественная утечка аргона через бутиловый и полисульфидный герметики составляет 1-1,5% в год, при этом освободившийся объем замещается азотом из атмосферы. Качественная двухступенчатая герметизация минимизирует потери инертного газа, обеспечивая сохранение эксплуатационных характеристик стеклопакета в течение всего срока службы.
Термосопротивление стеклопакетов
Понятие и значение
Сопротивление теплопередаче стеклопакета характеризует его способность препятствовать потоку тепла из помещения наружу. В России используется показатель R₀, выраженный в м²·°С/Вт — чем выше значение, тем лучше теплоизоляция. В международной практике применяется коэффициент теплопередачи U (Вт/(м²·К)), который обратно пропорционален R₀.
Значения термосопротивления
Термосопротивление стеклопакета зависит от количества камер, типа стекол, ширины дистанционной рамки и вида заполнения. Однокамерный стеклопакет из обычного стекла с воздушным заполнением обеспечивает R₀ = 0,32-0,38 м²·°С/Вт. Применение низкоэмиссионного покрытия повышает показатель до 0,51-0,59 м²·°С/Вт.
| Тип стеклопакета | Формула | R₀, м²·°С/Вт |
|---|---|---|
| Однокамерный обычный | 4М1-16-4М1 | 0,32-0,38 |
| Однокамерный с аргоном | 4М1-16Ar-4М1 | 0,36-0,42 |
| Однокамерный энергосберегающий | 4М1-16Ar-4И (Low-E) | 0,59-0,64 |
| Двухкамерный обычный | 4М1-12-4М1-12-4М1 | 0,47-0,54 |
| Двухкамерный с аргоном | 4М1-12Ar-4М1-12Ar-4М1 | 0,52-0,58 |
| Двухкамерный энергосберегающий | 4М1-12Ar-4И-12Ar-4И | 0,72-0,78 |
Двухкамерный стеклопакет с обычными стеклами и воздушным заполнением имеет R₀ = 0,47-0,54 м²·°С/Вт. Использование аргона и двух низкоэмиссионных стекол позволяет достичь R₀ = 0,72-0,78 м²·°С/Вт, что более чем вдвое превосходит показатели обычного двухкамерного стеклопакета.
Влияние ширины камеры
Оптимальная ширина воздушной или газовой камеры для обеспечения максимального термосопротивления составляет 12-16 мм. При меньшей ширине возрастает прямая теплопередача через газ, при большей — усиливается конвекция. Для аргона оптимум достигается при ширине 16 мм в европейских климатических условиях и 12 мм при расчетной температуре минус 20°С и ниже.
Краевой эффект
Алюминиевая дистанционная рамка создает мостик холода по периметру стеклопакета, снижая температуру краевой зоны на 5-8°С. Это приводит к выпадению конденсата и образованию наледи. Применение теплой дистанционной рамки из композитных материалов или нержавеющей стали повышает температуру края на 3-5°С и увеличивает общее термосопротивление окна на 3-7%.
Типы и виды стеклопакетов
По количеству камер
- Однокамерные (СПО) — состоят из двух стекол, разделенных одной воздушной или газовой камерой. Общая толщина 20-24 мм. Применяются для остекления неотапливаемых помещений, балконов, лоджий, в регионах с мягким климатом.
- Двухкамерные (СПД) — включают три стекла и две камеры. Толщина 30-40 мм. Обеспечивают повышенную тепло- и звукоизоляцию, рекомендованы для жилых помещений в средней полосе и северных регионах России.
- Трехкамерные и более — используются в специальных случаях для экстремальных климатических условий или особых требований по шумоизоляции. Имеют значительный вес и требуют усиленной фурнитуры.
По типу стекол
Энергосберегающие стеклопакеты содержат стекла с низкоэмиссионным (Low-E) покрытием — тончайшим слоем серебра толщиной до 15 нанометров. Такое покрытие отражает длинноволновое инфракрасное излучение обратно в помещение, снижая теплопотери через тепловое излучение на 60-70%. В обычном стеклопакете 66% тепла передается излучением и только 34% конвекцией и теплопроводностью.
Безопасные стеклопакеты изготавливаются из закаленного стекла или триплекса. Закаленное стекло в 5-7 раз прочнее обычного и при разрушении распадается на мелкие неострые фрагменты. Триплекс состоит из двух или более стекол, склеенных полимерной пленкой, которая удерживает осколки при разбитии.
Преимущества и недостатки различных конструкций
Однокамерные стеклопакеты
Преимущества: малый вес (снижает нагрузку на фурнитуру и петли), меньшая стоимость, светопропускание на 5-8% выше чем у двухкамерных, подходят для широких проемов.
Недостатки: недостаточная теплоизоляция для холодного климата без энергосберегающих стекол, ограниченная звукоизоляция.
Двухкамерные стеклопакеты
Преимущества: высокое термосопротивление, улучшенная звукоизоляция (особенно при разной ширине камер), соответствие требованиям СП 50.13330.2012 для жилых зданий.
Недостатки: увеличенный вес (требует усиленной фурнитуры), более высокая стоимость, снижение светопропускания на 3-5% на каждое дополнительное стекло.
Стеклопакеты с теплой рамкой
Преимущества: устранение краевого эффекта и конденсата по периметру, повышение температуры края на 3-5°С, увеличение общего термосопротивления окна на 3-7%, срок службы 20 лет.
Недостатки: удорожание конструкции на 1-3%, пока меньшая распространенность по сравнению с алюминиевыми рамками.
Требования к проектированию и монтажу
Проектирование
Согласно пункту 9.3 ГОСТ 24866-2014, тип стеклопакета и виды применяемых стекол выбирают исходя из расчетных эксплуатационных нагрузок. Стеклопакеты проектируют с учетом требований действующих строительных норм по естественному освещению, теплоизоляции, звукоизоляции и механической прочности.
Для определения необходимого сопротивления теплопередаче используют СП 50.13330.2012 "Тепловая защита зданий". Расчетные температурные условия уточняют по СП 131.13330.2025 "Строительная климатология". Для жилых зданий в Москве требуется R₀ не менее 0,54 м²·°С/Вт.
Хранение и транспортировка
Стеклопакеты складируют и хранят на отдельной площадке под навесом без воздействия прямых солнечных лучей вертикально с наклоном 4-7° от вертикали. Место хранения должно исключать механические повреждения от выполнения строительных работ. При транспортировке стеклопакеты размещают на мягких прокладках с исключением контакта стекол друг с другом.
Монтаж
При установке не допускаются перекосы и чрезмерное обжатие стеклопакетов штапиками. Стеклопакеты в окнах располагают на высоте не менее 0,2 м от уровня пола и на расстоянии не менее 0,3 м от отопительных приборов во избежание термического разрушения.
Монтажные герметики должны быть совместимы с герметиками, применяемыми при изготовлении стеклопакетов. Нейтральные силиконовые герметики совместимы с полисульфидными, в то время как кислые силиконы могут повредить бутиловый слой и вызвать разгерметизацию.
Часто задаваемые вопросы
Заключение
Стеклопакеты представляют собой сложную инженерную конструкцию, эффективность которой определяется правильным подбором компонентов: типа и толщины стекол, ширины камер, вида заполнения и материала дистанционной рамки. Современные технологии позволяют достичь термосопротивления 0,72-0,78 м²·°С/Вт при использовании низкоэмиссионных стекол, аргона и теплой рамки.
Для жилых зданий в средней полосе и северных регионах России рекомендуется применение двухкамерных энергосберегающих стеклопакетов либо однокамерных с низкоэмиссионным покрытием и газовым заполнением. Выбор конкретной конфигурации должен основываться на расчете по СП 50.13330.2012 с учетом климатических параметров региона согласно СП 131.13330.2025.
