Виды профилей окон и приборы

Конструкции профилей

Вначале застройщик выбирает материал для изготовления окон. После этого решающее значение приобретает конструкция профиля. Переплет может быть притворяемым к коробке (рис. 4.1) или быть связан с ней (см. рис. 3.6). Переплет окна, который снаружи не связан с коробкой, не показан. Здесь стекающая по поверхности окна вода не достигает нижней, горизонтальной зоны герметизации и поэтому ее отводят через фартук (отлив). Таким образом, фартук является частью конструкции притворяемого переплета. Наиболее привлекательный внешний вид имеют окна, у которых переплеты и коробки снаружи связаны между собой.

У окон с нижнеподвесными переплетами не исключено, что дождевая вода вместо того, чтобы отводиться наружу, проникает внутрь.Поэтому предусматривают размещение части фартука также на переплете, который связан с коробкой (см. рис. 3.6).

Функцией окна является гарантия не только водонепроницаемости, но также герметичности воздухопроницания. Отвод воды должен разумно сочетаться с ветрозащитой. Над разрешением этой проблемы трудятся многие специалисты, идут споры Ранее считали, что если герметизацию разместить снаружи, то она одновременно окажет противодействие прониканию дождевой воды и ветра. Однако недостатком такой конструкции является то, что герметик, расположенный снаружи, подвергается неограничиваемому воздействию атмосферных факторов, в частности солнечного излучения, дождевой воды и ветра. Более целесообразно оказалось уложить герметик внутри и таким образом защитить его от прямого воздействия солнечного излучения и других атмосферных факторов. Отсутствие герметика снаружи позволяет дождевой воде проникать в переднюю зону коробки. Поэтому конструируемые таким образом коробки имеют на наружной стороне водоотводный желоб, чтобы стекающая по створке и проникающая внутрь коробки вода снова отводилась наружу. Отвод воды осуществляют через специально просверленные отверстия, причем оси отверстий в водоотводном желобе смещают по отношению к осям наружных отверстий не менее чем на 12 см, чтобы не допустить возврата дождевой воды, попавшей туда под действием ветра, снова в канал Диаметр отверстий, просверленных наружу, должен быть достаточным для эффективного отвода воды. Отверстия в коробках выполняют либо круглыми диаметром 6—8 мм, либо, еще лучше, продольными в виде прорезей размерами от 4x25 до 5x60 мм При этом расстояние между прорезями при небольшой их длине составляет примерно 30 см (3 прорези на 1 м длины), а при большой длине прорезей — не должно превышать 50 см, чтобы гарантировать надежный отвод воды из канала коробки. В любом случае следует стремиться к возможно большим размерам отверстий [45].

У деревянных окон вместо передней камеры устраивают защитный фартук, в котором предусматривают устройство водоотводных отверстий примерно такого же вида. Если небольшой профиль используют как защитный фартук для удаления воды с нижнего деревянного элемента коробки, то расстояние между дождезащитным фартуком и нижним горизонтальным элементом коробки, гарантирующее от попадания стекающей воды, должно составлять 10 мм. Погодозащитный фартук должен иметь 4 отверстия на 1 м длины, причем каждое отверстие должно иметь размеры 5x20 мм. Большая водоотводная камера повышает надежность при ливневых дождях, поэтому она имеет ширину не менее 10 и высоту не менее 15 мм, как это показано на рис. 9.1. Первая водоотводная прорезь размещается на расстоянии не менее 15 мм, а самая высокая — 50 мм от угла. С боков защитный фартук герметизируют специальными крышками, которые препятствуют прониканию воды, стекающей с боков. Воду, стекающую по вертикальным фальцам, направляют в водоотводную камеру дождевого фартука. Винты для крепления защитного фартука к профилю не должны проходить сквозь камеру. Для крепления фартука используют фланцы.

Во всех этих конструкциях принимается, что стекающую воду не отводят переплетом от фасада, а собирают в зоне нижнего горизонтального элемента оконной коробки в передней камере этой коробки или в дождезащитном фартуке. Для того чтобы отвести воду от переплета и не допустить ее к нижнему канту, здесь устраивают капельницу-желобок шириной 7 и высотой 5мм [17]. Водоотводная камера в оконной коробке имеет ширину 10 и высоту 15 мм [45]. Передняя камера, предназначенная для отвода воды, служит дождезащитой. От нее отличается ветрозащита, образуемая манжетным уплотнением или другим аналогичным профилем на эластичной основе, расположенным внутри переплета, и отделена от дождезащиты пространством —20 мм [17]. Одной из наиболее распространенных конструкций, проверенных на практике, является устройство средней зоны герметизации в сочетании с внутренней зоной герметизации, располагаемой во внутреннем притворе переплета к коробке. Вид уплотнения служит для заказчика главным, решающим критерием в выборе системы профилей. Важным вопросом является место размещения средней зоны герметизации. Ее располагают на переплете или на коробке. Уплотнитель,прикрепленный к переплету, защищен от механических повреждений при открытом окне. А если уплотнитель прикреплен к коробке, то при открытом окне он всегда расположен в открытом месте и может быть случайно поврежден каким-либо предметом или выдернут из паза вследствие неправильного обращения с ним при эксплуатационном обслуживании. Уплотнитель внутренней зоны герметизации, как правило, прикрепляют к переплету. Важным является также вопрос о последующей замене манхгетного уплотнения. Самое лучшее окно непригодно, если поврежденное манжетноеуплотнение не может быть в дальнейшем заменено.

Зазор между переплетом и оконной коробкой, выполняющий функцию защиты от дождя, составляет 2—3 мм. Если отказаться от средней зоны герметизации, то расстояние между переплетом и коробкой должно быть не менее 5 мм, чтобы препятствовать прониканию дождевой воды вследствие ветрового давления до внутренней зоны герметизации за счет кинетической энергии. Ширина основания уплотнителя в месте его примыкания к четверти переплета должна быть не менее 5 мм [17, 45].

Для обеспечения в дальнейшем возможности очистки коробки при открытом окне важно, имеет ли коробка гладкую поверхность или последняя прерывается ребрами, которые необходимы для установки деталей приборов.

Манжетное уплотнение и другие эластичные конструкции уплотнения выполняют из такого же материала, что и профиль, применяемый для уплотнения стекол. Здесь непригодны в силу низкой надежности манжетные уплотнители из материала, который со временем становится хрупким, т.е. из пластифицированного поливинилхлорида. Профиль уплотнителя имеет решающее значение для его функциональной пригодности. Если манжетный уплотнитель прикрепляют к коробке, то при закрытой створке он прижимается к створке. С физической точки зрения это рационально, но, как об этом уже упоминалось, приводит к отрицательным последствиям в процессе эксплуатации окна. Если манжетное уплотнение прикреплено к створке, оно обладает достаточной собственной жесткостью, чтобы противостоять ветровому давлению и обеспечить плотное прилегание к коробке. Профиль деревянных окон также позволяет крепить манжетное уплотнение к переплету и обеспечить при этом требуемый прижим к коробке (рис. 9.1) .

При всех типах манжетного уплотнения следят за тем, чтобы либо уплотняющий профиль был по периметру переплета непрерывным, либо склеен, соединен при помощи вулканизации, специальными угловыми вставками и т.д. Ширина нижней части угловых вставок должна быть не менее 70 мм [45].

Другая возможность повышения надежности уплотнения состоит в том, чтобы соединять концы уплотнения в середине верхней стороны переплета. Тем самым исключают опасность нарушения соединения. В любом случае уплотняющий профиль не всовывают в паз, а защемляют в нем, чтобы профиль не выталкивался оттуда в силу своей упругости [46]. Неправильной является конструкция, при которой крепление уплотнителя выполняют в плоскости между переплетом и коробкой.

Качество профиля уплотнения зависит не от его количества, а от его работоспособности. Например, наличие окна с тремя плоскостями герметизации отнюдь не увеличивает герметичность окна.

Если к окну предъявляют повышенные требования по звукоизоляции, необходимо в зоне примыканий устройство двух плоскостей уплотнения.

В местесоприкосновения переплетов, в котором каждый из переплетов как бы служит для второго переплета коробкой, неизбежно происходит разрыв плоскости герметизации замкнутого прежде переплета. Такая же проблема возникает в месте расположения шарнира среднеподвесного переплета или поворотного переплета со средней вертикальной осью вращения. Здесь также происходит разрыв плоскости герметизации, что обусловлено конструкцией окна и поэтому неизбежно.

Если тем не менее по каким-то причинам наружная плоскость герметизации вышла из строя, то воздух проделывает еще довольно длинный путь в зоне между наружной и внутренней плоскостями герметизации. Завихрения воздуха повышает его плотность. Первый уплотнитель, расположенный снаружи, однако зимой замерзает. Из всех вариантов уплотнения между переплетами и коробкой наиболее распространенными являются расположение уплотнителя в наружной и внутренних зонах (рис. 7.5) или в средней и внутренней зонах (см. рис. 4.1). Уплотнение в средней зоне может быть работоспособным, однако одного наружного или одного внутреннего уплотнения недостаточно. Уплотняющий профиль, изготовленный из синтетического каучука, в течение двух лет периодически обрабатывают силиконовым маслом Все системы уплотнения с эластичными профилями окажутся неработоспособными, если переплет по отношению к коробке перекошен или если переплет слишком мал. Указания о предельных размерах допусков содержат нормы DlN 68121, ч.1, для деревянных окон и нормы DIN 68121, ч.З — для деревянных балконных дверей. Толщина и ширина элементов могут иметь отклонения ±1,5 мм. Все остальные размеры не должны иметь отклонений номинальных размеров больше чем ±0.5 мм. Такие же допуски логично применять и для других материалов.

Выбор профиля обусловливает также проектирование переплета с разделительным элементом. Применяют различные конструкции, чтобы, прежде всего, при ремонте старых зданий выполнить эту работу, обеспечив устройство новых окон в старых зданиях. Одна такая возможность связана с устройством разделительного элемента между стеклопакетами. В этом случае при взгляде на окно под острым углом разделительного элемента не видно и создается впечатление, что остекление непрерывно. Этот недостаток устраняют при помощи установки снаружи поверх остекления дополнительной накладки. Это способ имеет два преимущества: во-первых, такой разделительный элемент узкий, что соответствует распространенному ранее одинарному остеклению, а во-вторых, благодаря сквозному стеклу эта конструкция оказывается относительно недорогой.

Более дорогим и, безусловно, более сложным является устройство разделительного элемента, при котором между разделительными элементами устанавливают маленькие стекла (рис. 4.2). Если между разделительными элементами устанавливают двойное стекло, то необходимую ширину этого элемента получают путем следующих рассуждений. Высота фальца для установки стекла в соответствии с нормами DIN 18545, а также таблицами изготовителей и поставщиков стеклопакетов составляет не менее 18 мм. Выступающая за плоскость стекла часть разделительного элемента составляет примерно 10 мм. Тогда общая ширина разделительного элемента получается примерно 45—50 мм. Ширину разделительного элемента можно незначительно уменьшить, если в спаренных переплетах в наружной плоскости устраивают одинарное остекление. Тогда требуемую ширину разделительного элемента исходя из требований норм DiN 18365 определяют в соответствии с большей стороной отдельного стекла; при этом высота фальца для установки стекла составляет 10—15 мм.

Выбор профиля различен для одинарного окна с одним переплетом и окна со спаренными переплетами. Преимуществом спаренного переплета является то, что либо в двух плоскостях остекления устраивают по одному стеклу, либо при устройстве тройного остекления снаружи устанавливают одинарное остекление, а на стороне, обращенной внутрь помещения, — двойное. Тем самым достигают образования трех плоскостей остекления, причем образуется совершенно отчетливое межстекольное пространство между обоими переплетами в зоне остекления.

Переплеты окна со спаренными переплетами почти никогда плотно не прилегают друг к другу, способствуя усиленному воздухообмену. Поэтому на внутренней стороне наружного одинарного остекления не всегда удается избежать конденсации водяного пара, которая усугубляется вследствие высокой влажности воздуха и низкой наружной температуры. Климатические условия района строительства, положение окна на фасаде и назначение выходящих на фасад помещений влияют на запотевание окон. Особенно чувствительно это влияние в периоды быстро меняющихся температур и влажности воздуха, т.е. весной и осенью. Определенную опасность таят в себе поверхности, нагреваемые солнцем, и ориентация окон на сторону, противоположную направлению господствующих ветров. Опасность образования конденсата увеличивается с повышением этажности здания. Однако материал коробок не влияет на запотевание окон.

Образование конденсата на внутренней стороне наружных стекол уменьшают, если не связывают плотно между собой створки спаренного переплета и сознательно оставляют между переплетами щель шириной 1,5—2 мм. Можно ли сохранить такую ширину щели в течение длительного времени в деревянных окнах, это еще вопрос. При зияющей щели большей ширины имеет место отчетливое дутье и при этом не исключено уменьшение теплозащитной способности окон. При небольшой ширине щели ее влияние на теплозащиту невелико. В деревянных окнах устраивают каналы для выравнивания температур с перехлестом уплотнителя, укладываемого между створками, не менее 20 мм. В алюминиевых и пластмассовых окнах смещают плоскость гемертизации, причем наружный упор открывают снизу и сверху. В окнах со спаренными переплетами устраивают наружный защитный фартук с как можно большей водосборной камерой. Остекление выполняют с применением эластичного герметика. При выборе приборов обращают внимание на то, чтобы они не препятствовали выполнению описанных здесь требований. Чтобы при применении окон со спаренными переплетами достичь оптимальной теплозащиты, расстояние между плоскостями остекления устраивают в 40 мм. Для окон со спаренными переплетами очень важно, чтобы плоскостей остекления было больше, при этом можно не применять дорогих многостекольных стеклопакетов. Наружное одинарное остекление используют для устройства разделительных элементов. Внутреннее двойное остекление защищено от воздействия наружных атмосферных факторов. Недостатком окон со спаренными переплетами является то, что между переплетами и коробками можно устроить только одну плоскость герметизации, что достижимо и при одинарных переплетах.

Работоспособность герметика в соответствии с нормами DIN 18055 характеризуется значением коэффициента а. Его значение показывает, сколько кубометров воздуха может пройти за 1 ч через 1 м длины зазора при разности давлений 1 мм водяного столба (равного 10 Н/м²,или 10 Па). Нормы DIN 4108 требуют, чтобы коэффициента, называемый коэффициентом воздухопроницаемости зазоров, принимал следующие значения: для зданий высотой до двух полных этажей — а = 2,0·100ⁿ м³/[ч·м·(кН/м²)^п] или 2,0 м³/[ч·м·(кгс/м²)^п]; для зданий высотой больше двух полных этажей это значение уменьшается от 2,0 до 0,1. Как правило, проверку соблюдения этих значений выполняют путем испытаний, которые проводят государственные испытательные учреждения.

Проверка значения коэффициента а не производят для группы нагрузок А (т.е. для зданий высотой до 8 м), если при использовании деревянных окон профили были запроектированы в соответствии с требованиями норм DIN 68121 издания марта 1973 г. Проверку не проводят также для групп нагрузок А и В (группа В соответствует зданиям высотой до 20 м) для всех конструкций окон, в которых выполнено сплошное по всему периметру уплотнение из не подверженного старению эластичного и легко заменяемого уплотнителя.

Данные о значениях коэффициента а количественно характеризуют лишь достаточную герметичность зазоров при определенной разности между давлением снаружи и внутри. Однако эта количественная оценка не дает еще полной информации о герметичности зазоров окна. Для этого используют нормы DIN 18055. Там значения коэффициента а задают в зависимости от давления при испытаниях (рис. 4.3). Отсюда можно заключить, что при нормальной разности давлений окно соответствует требованиям норм, а при более высоком ветровом давлении герметичность зазоров уменьшается.

Деревянные окна без манжетного уплотнения применять запрещено. И даже если при тщательном их изготовлении значение коэффициента а находится в пределах от одного до двух, то в скором времени его значения увеличиваются до трех — четырех, т.е. до недопустимого уровня. Несколько лет назад в основном стремились к достижению как можно меньших значений коэффициента а — 0,01. Такие значения, как правило, получали на опытных образцах вскоре после их изготовления. Имели бы эти опытные образцы такие показатели после их установки в течение длительного времени или нет — неизвестно. К экстремально низким значениям коэффициента а стремиться не следует, так как определенный воздухообмен между наружным и внутренним воздухом необходим, а при герметичном уплотнении он не обеспечивается. Однако в этом вопросе никаких категоричных указаний дать нельзя (рис. 4.4, 4.5).

Приборы

Для приборов нет общепринятых указаний. В этом вопросе заказчик вынужден доверять информации изготовителя приборов. Существенными признаками, которыми руководствуются при выборе прибора, являются материал коробок, масса переплета и вид открывания [31]. Необходимо также помнить о следующих важных критериях оценки. Широко распространен управляемый одной рукой прибор для нижнеподвесных переплетов, у которого одним движением руки окно можно открыть и вращать. В третьем положении окно закрыто. Запирание изнутри целесообразно в случае, когда, например, хотят воспрепятствовать открыванию окна ребенком. Кроме того, у переплетов, не имеющих промежуточного запирания, при энергичном нажатии снаружи на опрокинутую створку возможно ее открыть. Поскольку у этого типа переплетов единственная точка опоры находится внизу и на стороне, противоположной нажатию, учитывают возможность перекоса переплета. Использование приборов позволяет корректировать положение переплета специальными винтами, находящимися наверху изнутри со стороны петель. Детали приборов крепят к переплетам таким образом, чтобы при вращательном движении они не повреждали коробку, а если переплет опускается, его должен удержать ограничитель. При громком ударе переплета об ограничитель получают сигнал о зависании переплета Это напоминает, что переплет следует поднять. Вращающийся переплет, который можно устанавливать в положении опрокидывания, требует, однако, при закрывании поддержки внизу со стороны нажатия, так как только при выведенной из нижнего положения створке возможно ее перемещение вверх.

У опрокидываемых окон наверху устраивают надежный ограничитель. При пластмассовых окнах его желательно устанавливать посередине высоты, чтобы при открывании (опрокидывании) переплетов на длительное время не допускать их искривления. При ширине переплета более 90 см необходим второй ограничитель [31, 45].

Не вызывают сомнения приборы нижнеподвесных окон с поворотным механизмом, расположенным вне переплета со стороны подоконника. Редко используются, но с точки зрения человеческой психики были бы рациональны, приборы для двух рук с приложением усилия на обе вертикальные стойки переплета [2]. У вращающейся створки высота всегда больше ширины. Если соотношение сторон створки изменяют таким образом, что ее ширина становится ощутимо больше высоты, изменение подвески створки неизбежно [30].

Общих указаний о количестве точек запирания переплета может и не быть. Это зависит от материала коробок и конструкции приборов. Целесообразно, чтобы переплеты запирались на всех четырех сторонах периметра. При ширине переплета свыше 1,1 м необходима фиксация переплета посередине верхней и нижней горизонтальных сторон Третью задвижку предусматривают сбоку при высоте переплета свыше 1,1 м.

Фиксацию одинарных вращающихся дверей предусматривают не только в зоне прижима. Здесь должно быть не менее трех точек фиксации по вертикали со стороны прижима. Расстояние между точками фиксации не должно превышать 60 см. Соединение переплетов с коробками осуществляют при помощи шарнирных петель, причем при их устройстве допускают легкую подстройку, с тем чтобы плотность притвора регулировать в соответствии с фактическим прижимом. Приборы не должны корродировать. Для этого используют либо соответствующие материалы, либо защитную обработку их поверхностей. Приборы являются подвижным элементом, который требует определенного ухода. Эксплуатационные затраты, которые приходится нести в период гарантийного срока, не могут быть предметом претензий по гарантии (рис. 4.6—4.8).