Влияние пластиковых окон на микроклимат помещений

1 Международная on-line постерная конференция
студентов, аспирантов и молодых учёных
«Наука без границ»
Влияние пластиковых окон на микроклимат помещений.
Автор: Гольц Григорий Петрович
Учащийся группы ОРн-11-9-1
Филиал ТюмГНГУ в г. Тобольске
Отделение СПО и НПО
Научный руководитель: Гарина Елена Васильевна
Преподаватель физики
Высшей квалификационной категории
Проблематика исследования.
В век новых технологий, когда так стремительно развиваются все жизнеобеспечивающие отрасли, человек, в силу возможностей,
старается выбрать среди всего возможного более новое и подходящее для него. Но удобное и современное, не всегда значит
качественное. Поэтому очень часто поднимается вопрос: «А действительно ли пластиковые окна надёжнее уже устаревших
деревянных? И самое главное, каким образом изменяются составляющие микроклимата помещения после их установки?»
Цель: Выявить влияние пластиковых окон на микроклимат помещения в виде количественных данных.
Задачи:
Выявить различия в устройстве пластиковых и деревянных окон.
Изучить виды пластиковых окон и их свойства.
Изучить параметры микроклимата помещений.
Сравнить параметры микроклимата двух помещений с деревянными и пластиковыми окнами и выявить их влияние в виде
количественных данных.
Методы исследования:
Метод сравнения.
Метод анализа.
Метод дедукции.
Опыт.
Отличия в устройстве пластиковых и деревянных окон.
Пластиковое окно отличается от деревянного своей рамой. У него она изготавливается из различного типа профилей –
ПВХ(поливинилхлорид- твёрдое белое вещество, служащее в дальнейшем для превращения в специальный пластик).
Специальные технологии производства профиля дают ему возможность быть устойчивым к атмосферным воздействиям, что
обеспечивает долговечность службы окна. У деревянного же окна рама деревянная, главным недостатком её является
наличие в древесине трещин, проёмов, через которые происходит потеря тепла.
От материала рам зависит важнейшее качество окна – это воздухопроницаемость. Профили ПВХ обеспечивают полную
защиту от внешних воздействий. Чего нельзя сказать о деревянных.
Немаловажную роль в устройстве пластикового окна играют: резиновый уплотнитель (обеспечивает
герметичность),фурнитура (металлические конструктивные детали, являющиеся основой сборки окна и дающие
возможность регулировать его состояния), и конечно же, стеклопакет.
Герметичность стеклопакета одно из главных требований к современному окну. Стёкла образуют между собой
воздушную прослойку- камеру, которая заполнена прослойкой из инертного газа или воздуха. Чаще всего используются
инертные газы, обладающие более низкой теплопроводностью и повышенной звукоизоляцией. Чем больше камер в
стеклопакете, тем больше защита от холода и шума.
Последним отличием пластиковых и деревянных окон является срок их службы. У деревянных окон срок службы
ухудшается из-за подверженности гниению и поражению микроорганизмами, а также внешних воздействий.
Виды пластиковых окон
-С несколькими стёклами разной толщины (Обеспечивает хорошую звукоизоляцию).
-Листовое прозрачное стекло (Базовый продукт стекольной промышленности. Изготавливается методом вертикального
вытягивания, без дополнительной обработки поверхностей).
-Энергосберегающие стекла (Повышают уровень теплоизоляции. На его поверхность наносят низкоэмиссионное покрытие- слой
атомов серебра. Оно пропускает внутрь солнечное коротковолновое излучение, но препятствует выходу длинноволнового
излучения.).
-Закаленные стёкла (Отличаются повышенной прочностью. При механических повреждениях они рассыпаются на множество
мелких осколков, не способных серьезно травмировать человека.).
-Солнцезащитные стёкла (Снижают перегрев помещений, находящихся на солнечной стороне здания, снимают световую нагрузку
на глаза человека).
-Деревянное евроокно (они эластичны, экологичны, хорошая звукоизоляция и теплоизоляция.).
Параметры микроклимата помещения
-Температура воздуха.
-Относительная влажность .
-Скорость движения воздуха.
Таблица оптимальных значений параметров микроклимата помещений
•
Температура
воздуха
Относительная влажность
Скорость движения
воздуха
Летнее время
20-25 оС
30-60%
Не более 0,25 м/с
Зимнее время
20-22 оС
30-45%
0,1- 0,15 м/с
Для эксперимента были выбраны два кабинета с одинаковой площадью, но разными окнами: кабинет № 428 с пластиковыми
окнами и кабинет № 422 с деревянными окнами.
В данных кабинетах были сделаны измерения температуры воздуха и относительной влажности воздуха до и после шести
уроков.
Проводя измерения учитывались следующие факторы:
Количество проветриваний в кабинетах.
Количество растений.
Количество людей (в нашем случае этот фактор не учитывался, т.к. количество уроков и обучающихся в рассматриваемых
кабинетах приблизительно одинаковое).
Данные измерений занесены в таблицу.
Таблица значений параметров микроклиматов кабинетов(экспериментальные
данные)
Кабинет № 428
(пластиковые окна)
Кабинет № 422
(деревянные окна)
До уроков
Температура воздуха
22 оС
23 оС
Относительная влажность
64 %
74 %
После шести уроков
Температура
воздуха
23, 5 оС
25 оС
Относительная влажность
65 %
60 %
Из измерений видно, что в обоих случаях температура воздуха спустя шесть уроков повысилась. Однако, рассмотрев оба случая
отдельно видно, что в кабинете с пластиковыми окнами температура повысилась только на 1,5˚С , а в кабинете с
деревянными окнами на 2˚С.
В том помещении , где установлены пластиковые окна, температура лучше сохраняет свои значения на протяжении всего
учебного дня. , чем помещение с деревянными окнами(там температура повышается за счёт усиленной конвекции,
сопровождающейся потерями тепла).
Влажность воздуха в кабинете с пластиковыми окнами существенно не изменилась. Поэтому, пластиковые окна способствуют
сохранению одинаковых значений влажности на протяжении всего учебного дня. Однако это не так положительно влияет на
помещение , поэтому необходимо соблюдать главное условие: проветривание помещений с пластиковыми окнами.
В кабинете с деревянными окнами наблюдается значительное понижение влажности воздуха, это связано с открыванием двери,
которая даёт путь для перемещения и смешивания воздуха. Т.о.влажность кабинетов до уроков отличалась на 10 %, а после
уроков на 5%.
Исходя из этого, можно сделать вывод, что разница между пластиковыми и деревянными окнами во время присутствия в
помещениях людей существенная. Пластиковые окна действительно обладают высокой герметичностью и имеют свойство
поддерживать постоянную температуру и влажность в помещении.
Заключение.
В настоящее время производятся различные виды пластиковых окон с индивидуальными свойствами. Но все они имеют
одинаковое базовое устройство, характерное для современных окон. Их производством и продажей занимается большое
количество фирм, что создаёт условия для конкуренции, как следствие, продуктивное развитие данной отрасли.
Проведя специальные измерения, можно сделать вывод, что пластиковые окна действительно обеспечивают герметичность,
вседствие чего, они влияют на температуру в помещении в среднем на 3-4 ˚С, в сравнении с деревянными окнами и
поддерживают постоянную влажность воздуха.
Поэтому пластиковые окна действительно удобнее, практичнее, благоприятно влияют на микроклимат помещений. Но все эти
преимущества будут проявляться при соблюдении главного условия: регулярное проветривание помещения. Иначе
повышенная влажность воздуха приведёт к ухудшению микроклимата комнаты, что может вызвать дискомфорт в состоянии
людей.
Контактные данные:
Научный руководитель Гарина Елена Васильевна 89612059539.