DE102006040271A1

DE102006040271A1 - Frame profile for windows, doors and facades with improved thermal insulation through surfaces with optimized emissivity

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Publication number: DE102006040271A1
Application number: DE102006040271A
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-01-18
Filing date: 2006-08-28
Publication date: 2007-07-26
Also published as: WO2007082751A1; EP1974116A1

Abstract

Wärmegedämmte Profile aus Holz, Kunststoff oder Metall für Fenster, Türen und Fassaden mit einer raumseitigen, beschichteten oder folierten bzw. bei Aluminium auch anodisierten Oberfläche mit einem Ausgangswärmedurchgangskoeffizienten von ≤3,0 W/m²K bei normgemäßen Wärmeübergangswiderständen. dadurch gekennzeichnet, dass die raumseitigen Profiloberflächen Emissionszahlen von 0,55 bis 0,10 aufweisen, wobei für die Emissionszahlen in Abhängigkeit von der Profilgeometrie und dem Ausgangswärmedurchgangskoeffizienten entsprechend den klimatischen Bedingungen Werte so gewählt werden, daß die raumseitigen Oberflächentemperaturen der Profile oberhalb der Tauwassergrenze liegen und die Wärmedurchgangskoeffizienten der Profile um mindestens 5 % reduziert werden.Thermally insulated profiles of wood, plastic or metal for windows, doors and facades with a room-side, coated or foiled or with aluminum and anodized surface to an output heat transfer coefficient of ≤3,0 W / m ² K at that complies with standards heat transfer resistances. characterized in that the room-side profile surfaces emissivity numbers of 0.55 to 0.10, wherein for the emission numbers depending on the profile geometry and the initial heat transfer coefficient according to the climatic conditions values are chosen so that the room-side surface temperatures of the profiles are above the condensation water limit and the heat transfer coefficients of the profiles are reduced by at least 5%.

Description

Die Erfindung betrifft wärmegedämmte Rahmenprofile aus Holz, Kunststoff, Metall (Stahl, Edelstahl, Aluminium, Kupfer, Messing u. dgl.) für Fenster, Türen und Fassaden.The The invention relates to thermally insulated frame profiles made of wood, plastic, metal (steel, stainless steel, aluminum, copper, Brass u. Like.) For Windows, doors and facades.

Derartige Rahmenprofile sind in den o.g. Werkstoffen allgemein für Fenster, Türen und Fassaden bekannt. Die Wärmedämmung beruht auf einer Erhöhung des Wärmedurchlasswiderstands des Profils gegenüber ungedämmten Profilen, wie z.B. Aluminiumprofilen ohne thermische Trennung.such Frame profiles are in the o.g. Materials generally for windows, Doors and Facades known. The thermal insulation is based on a raise the thermal resistance of the profile opposite uninsulated Profiles, such as Aluminum profiles without thermal break.

Bei Holzprofilen beruht die Wärmedämmung im Wesentlichen auf den vergleichsweise geringen Wärmeleitfähigkeiten von Holz. Verbesserungen erfolgten i.a. durch Profile mit größeren Bautiefen. Erst in den letzten Jahren sind sog. Verbundkonstruktionen hinzugekommen. Dabei wird i.a. zwischen den außen und innen liegenden Holzprofilen eine mechanisch ausreichend tragfähige Schicht aus einem organischen Schaum angebracht.at Wood profiles is based on thermal insulation in the Essentially on the comparatively low thermal conductivity of wood. improvements i.a. through profiles with larger depths. Only in the In recent years, so-called composite structures have been added. there i.a. between the outside and internal wood profiles a mechanically sufficiently viable layer made of organic foam.

Bei Profilen aus Kunststoff (wie z.B. PVC) beruht die Wärmedämmung zunächst auch auf der vergleichsweise geringen Wärmeleitfähigkeit des Werkstoffs, in aller Regel verbunden mit einer Reduzierung der wärmeübertragenden Flächen durch Hohlprofile mit Luftkammern. Die Verbesserungen der letzten 5 Jahre wurden i.a. durch eine Erhöhung der Zahl der Luftkammern und einer Vergrößerung der Bautiefe der Profile erreicht. In seltenen Fällen wurden auch Folien mit reduzierter Emissivität in die Hohlkammern eingebracht.at Profiles made of plastic (such as PVC), the thermal insulation is based initially on the comparatively low thermal conductivity of the material, in usually associated with a reduction in heat transfer surfaces through hollow sections with air chambers. The improvements of the last 5 years i.a. by increasing the number of air chambers and an enlargement of the Construction depth of the profiles reached. In rare cases, films were also included reduced emissivity introduced into the hollow chambers.

Bei Metallprofilen beruht die Wärmedämmung nahezu immer auf einer zwischen zwei Metallprofilen (innen und außen) angebrachten Dämmzone aus Kunststoff, u.a. in Form von Schaumstreifen, Dämmstegen aus Gießharzen bzw. aus Thermoplasten. Verbesserungen beruhen vor allem auf einer Erhöhung der Höhe der Dämmzone, einer Reduzierung der Wanddicke der Dämmstege und einer Kombination Dämmsteg-Schaum.at Metal profiles, the thermal insulation is almost based always on one between two metal profiles (inside and outside) attached insulation zone made of plastic, u.a. in the form of foam strips, Dämmstegen casting resins or thermoplastics. Improvements are mainly based on one increase the amount of insulation zone, a reduction in the wall thickness of the Dämmstege and a combination Dam bar foam.

Die zur Raumseite hin gerichteten Oberflächen sind bei Holz i.a. roh, lackiert bzw. lasiert, bei Kunststoff roh bzw. lackiert, bei Metallen i.a. anodisiert (=eloxiert) bzw. lackiert. Die Emissivität dieser Oberflächen liegt im Bereich von 0,8 bis 0,9.The towards the room side directed surfaces are i.a. raw, lacquered or glazed, for plastic raw or painted, for metals i.a. anodized (= anodized) or painted. The emissivity of this Surfaces lies in the range of 0.8 to 0.9.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Wärmedämmung der Rahmenprofile durch reduzierte Emissivität der raumseitigen Oberflächen zu verbessern, ohne Tauwasser an der Innenoberfläche befürchten zu müssen.Of the Invention is based on the object, the thermal insulation of the frame profiles reduced emissivity the room-side surfaces to improve without having to fear condensation on the inner surface.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Emissivität im langwelligen JR-Bereich der raumseitigen Oberfläche in Abhängigkeit von den klimatischen Bedingungen (insbesondere der minimal möglichen Außenlufttemperatur), den Raumluftbedingungen (i.a. 20°C, ca. 50 % relative Luftfeuchte), dem Basis-U-Wert (Ausgangswärmedurchgangskoeffizienten) des Profils mit Normübergangswiderständen innen und außen und der Geometrie des Profils (ausgedrückt durch die abgewickelte Fläche innen im Verhältnis zur Ansichtsfläche) so gewählt wird, daß der Wärmedurchgangskoeffizient U der Profile um mindestens 5 % reduziert 10 % wird und an den Innenoberflächen kein oder zumindest nur sehr kurzzeitig Tauwasser auftreten kann.These The object is achieved according to the invention in that the emissivity in the long-wave JR range of the room-side surface as a function of the climatic Conditions (in particular the minimum possible outside air temperature), the room air conditions (i.a. 20 ° C, approx. 50% relative humidity), the basic U value (initial heat transfer coefficient) profile with standard contact resistances in and outside and the geometry of the profile (expressed by the unwound area inside in relation to View area) so chosen will that the Heat transfer coefficient U of the profiles is reduced by at least 5%, 10% and no on the inner surfaces or at least only very briefly condensation water can occur.

Die Aufgabe gemäß Erfindung zur Optimierung der Emissionszahlen bezüglich Wärmedämmung und Tauwasservermeidung resultiert aus der Tatsache, daß mit sinkenden Emissionszahlen bei ansonsten festen Daten die innere Oberflächentemperatur absinkt, und zwar zunehmend mit sinkenden Emissionswerten, d.h. bei einer Verbesserung der Wärmedämmung durch IR-reflektierende Oberflächen kann es bei fehlender Abstimmung (= Aufgabe der Erfindung) Wärmedämmung – innere Oberflächentemperatur zu einem erhöhten Tauwasserbildung kommen.The Task according to the invention to optimize the emission figures with regard to thermal insulation and condensate avoidance results from the fact that with sinking emission figures with otherwise firm data the inner one surface temperature decreases, increasingly with decreasing emission levels, i. at an improvement of the thermal insulation by IR-reflective surfaces it may be in the absence of coordination (= object of the invention) thermal insulation - inner surface temperature to an increased condensation come.

Der durch die Erfindung erreichte Vorteil besteht im wesentlichen darin, daß mit einfachen Mitteln (Beschichten, bzw. Anodisieren, bzw. Folieren) und einfachen Basiswerten für die Emissivität der raumseitigen Oberflächen nennenswerte Verbesserungen beim U-Wert der Profile erreicht werden können (ca. 10 % und mehr)Of the The advantage achieved by the invention consists essentially in that with simple means (coating, or anodizing, or filming) and simple underlying values for the emissivity the room-side surfaces Significant improvements in the U-value of the profiles can be achieved can (about 10% and more)

Bei Beschichtungssystemen (Nass- und Pulverlack) ist es heute möglich, die Emissionszahlen von üblicherweise 0,8 bis 0,8 variabel auf 0,55 bis 0,20 abzusenken. Bei anodisierten Profilen sind je nach Beizbehandlung und Schichtdicke Reduzierungen auf 0,4 bis 0,10 möglich. Die niedrigen Werte setzen i.a. weniger stark gebeizte, bzw. geglänzte Oberflächen und Schichtdicken von unter 20 μm, z.T. sogar unter 15 μm voraus. Für Innenanwendungen, wie hier vorgesehen, sind die genannten Oxidschichtdicken ausreichend und zulässig.In coating systems (wet and powder coating), it is now possible to reduce the emission numbers of typically 0.8 to 0.8 variably to 0.55 to 0.20. Depending on the pickling treatment and layer thickness, reductions to 0.4 to 0.10 are possible for anodised profiles. The low values are generally less heavily stained or shone surfaces and layer thicknesses of less than 20 μm, in some cases even less than 15 μm. For interior applications, as provided herein, the said oxide layer thicknesses are sufficient and permissible.

Bei Folien sind ebenfalls Werte bis zu einer minimalen Emissivität von 0,10 möglich.at Films are also values up to a minimum emissivity of 0.10 possible.

Die üblichen Profilgeometrien führen zu Verhältniswerten für projizierter Fläche Ai zu abgewickelte Innenfläche Ap (= Geometrieverhältniswert Ci) von nahezu um 1,0 bis ca. 0,20.The usual Profile geometries lead to ratios for projected area Ai to unwound inner surface Ap (= aspect ratio Ci) of almost 1.0 to about 0.20.

Einen Gesamtüberblick der zulässigen Werte in Abhängigkeit von Außentemperatur, Geometrieverhältniswert und Basis-U-Wert gibt die nachstehende Tabelle. Zwischenwerte können interpoliert werden. Tabelle Zulässige Emissivität der inneren Profiloberfläche

--- = nicht möglich

An overview of the permissible values as a function of the outside temperature, the geometric ratio value and the basic U value is given in the following table. Intermediate values can be interpolated. Table Permissible emissivity of the inner profile surface

--- = not possible

Claims

Thermally insulated profiles of wood, plastic or metal for windows, doors and facades with a room-side, coated or foiled or with aluminum and anodized surface to an output heat transfer coefficient of ≤3,0 W / m ² K at that complies with standards heat transfer resistances. characterized in that the room-side profile surfaces emissivity numbers of 0.55 to 0.10, wherein for the emission numbers depending on the profile geometry and the initial heat transfer coefficient according to the climatic conditions values are chosen so that the room-side surface temperatures of the profiles are above the condensation water limit and the heat transfer coefficients of the profiles are reduced by at least 5%.

Profiles according to claim 1, characterized in that the emissivity of the room-side profile surfaces, the values according to the following table as a function of base U-value (= initial heat transfer coefficient), geometry ratio Ci (= ratio projected area Ai to unwound inner surface Ap) and outside air temperature, wherein intermediate values to interpolate.

Table continued on next page Table continued

--- = not possible

Profiles according to claim 1 and claim 2, characterized in the case of indoor conditions exceeding the standard condition of 20 ° C / 50% rel. Humidity deviate, the lower limit of the emissivity of the room-side profile surfaces adjusted compared to the values in the table according to claim 2 can be.