Технология теплоизоляции окон
Было установлено, что показатели тепловых потерь, возникающих из-за низкокачественной теплоизоляции оконных проемов, выше в сравнении с теплопотерями, обусловленными плохой изоляцией стен. Для того чтобы сделать постройку пригодной для жизни и создать во внутренних помещениях благоприятный микроклимат, окна утепляют. При этом существуют традиционные и новейшие методики теплоизоляции оконных проемов.
В конструкцию окна входят светопрозрачное полотно (стекло) и элементы обрамления. Для остекления рам в жилых постройках сегодня применяют силикатное стекло, толщина которого составляет 0,4–0,5 см. Обрамляющие детали выполняют из металла, алюминия, пластика или древесины. Кроме того, существуют и так называемые бескоробочные окна.
Стекло – это материал, коэффициент теплопроводности которого достаточно высок – 0,76 Вт/(м°С). Поэтому роль теплоизолятора выполняет не оно само, а воздушные массы, скапливающиеся между рамами. Следовательно, большее количество таких воздушных прослоек обусловливает высокие показатели теплосбережения.
Еще несколько десятилетий назад наибольшей популярностью пользовались окна, обрамляющие детали которых были выполнены из древесины. Распространение таких рам определяется их низкой степенью теплопроводности. Известно, что коэффициент теплопроводности древесины составляет 0,14 Вт/(м°С). Кроме того, популярность окон из древесных материалов объясняется простотой их отделки и сравнительно невысокой стоимостью.
В зависимости от сложности конструкции окна разделяют на несколько видов:
– с одинарным остеклением, показатель сопротивления теплопередаче – 0,18 м2°С/Вт (рис. 32, а);
– с двойным остеклением и спаренными переплетами, показатель сопротивления теплопередаче – до 0,39 м2°С/Вт (рис. 32, б);
Рис. 32. Устройство деревянных окон: а – с одинарным остеклением; б – с двойным остеклением и спаренными переплетами; 1 – переплет; 2 – стекло; 3 – коробка; 4 – стена; 5 – подоконник
– с двойным остеклением и разделенными переплетами, показатель сопротивления теплопередаче – 0,42 м2°С/Вт (рис. 32, в);
– с тройным остеклением и раздельно-спаренными переплетами, сопротивление теплопередаче – до 0,55 м2°С/Вт (рис. 32, г);
– с четверным остеклением, показатель сопротивления теплопередаче – до 0,66 м2°С/Вт (рис. 32, д).
Рис. 32 (продолжение). Устройство деревянных окон: в – с двойным остеклением и разделенными переплетами; г – с тройным остеклением и раздельно-спаренными переплетами; д – с четверным остеклением; 1 – переплет; 2 – стекло; 3 – коробка; 4 – стена; 5 – подоконник
Группу окон, характеризующихся самыми низкими теплотехническими параметрами, возглавляют конструкции с одинарным переплетом. Они подходят для построек в теплых южных районах с мягким климатом. В более северных областях для повышения теплосберегающих качеств рекомендуется дополнять их еще одним переплетом.
Окна с деревянными обрамляющими элементами и двойным остеклением со спаренными переплетами характеризуются сравнительно высокими теплоизолирующими качествами благодаря образующейся внутренней камере, в которой и скапливаются воздушные массы.
Оконные деревянные блоки с двойным остеклением и разделенными переплетами отличаются еще более высокими показателями теплосбережения. Однако для их изготовления потребуется гораздо большее количество материалов.
Достаточно высокими теплотехническими свойствами обладают оконные блоки, имеющие тройное остекление и раздельно-спаренные переплеты. По параметрам теплосбережения их часто соотносят с кирпичной кладкой в 1,5 кирпича, толщина которой составляет 38–40 см.
Наиболее высокие теплосберегающие параметры имеет окно с четверным остеклением. Однако его существенным недостатком является массивность конструкции и довольно высокая стоимость.
Как известно, оконные блоки, так же как и ограждающие конструкции, находятся в условиях постоянного воздействия атмосферных осадков и солнечных лучей. Для того чтобы предотвратить их преждевременное разрушение и продлить срок эксплуатации, обрамления оконных блоков рекомендуется отделывать профилем из алюминия. Кроме того, элементы из древесных материалов можно вовсе заменить металлическими (алюминиевыми). В последнее время широкое распространение в жилищном строительстве получили особые конструкции оконных блоков, выполненные в виде стеклопакетов (рис. 33).
Рис. 33. Конструкция стеклопакета: 1 – стекло; 2 – переплет; 3 – профиль-распорка; 4 – воздушная прослойка; 5 – влаговпитывающий материал
В стеклопакетах предусмотрена установка 2 и более стеклянных полотен, герметично скрепленных между собой. Друг от друга их отделяет воздушный слой. В зависимости от того, каким способом соединены стекла, стеклопакеты разделяют на паяные, клееные и сварные.
Особенно высокими характеристиками долговечности и надежности обладают клееные стеклопакеты. Их воздушная прослойка образуется из обезвоженного воздуха. Вследствие этого подобные конструкции имеют достаточно высокие теплосберегающие показатели. А благодаря герметичности камер подобные оконные блоки являются также эффективными влаго– и пыле-изоляторами. Такое качество позволяет сохранить первоначальную степень светопрозрачности встроенных в блок стеклянных листов.
Воздушные слои, предусмотренные внутри камер стеклопакета, могут иметь различную толщину. Ее величина может варьироваться от 1,2 до 2 см. Чтобы обеспечить герметичность камер и предотвратить выход из них воздуха, для закрепления конструкционных элементов применяют глубокие профили, выполненные из алюминия. Образующиеся между ними зазоры заполняют специальной мастикой, мягкая и пластичная консистенция которой сохраняется в течение всего срока эксплуатации оконного блока.
Сопротивление теплопередаче двухслойных стеклопакетов с переплетами из древесины составляет 0,36 м2°С/Вт. Двухслойный стеклопакет с одинарным остеклением и разделенными деревянными переплетами имеет сопротивление теплопередаче, равное 0,53 м2°С/Вт.
Наивысшую степень теплозащиты способен обеспечить двойной стеклопакет. Его показатель сопротивления теплопередаче достигает 0,67 м2°С/Вт. Он соответствует величине сопротивления теплопередаче, оказываемой кладкой из глиняного кирпича, толщина которой составляет 1,5 кирпича.
В последнее время разработаны особые стеклопакеты, которые не только позволяют не ухудшить микроклиматические условия в помещениях, но и рассчитаны на повышение температуры внутренней поверхности остекления. При необходимости защитить оконный блок от воздействия солнечных лучей устанавливают стекла, обладающие теплоотражающими и теплопоглощающими свойствами. Кроме того, с той же целью применяют стекла, имеющие нейтральную окраску.
Одним из характерных свойств теплопоглощающих стеклянных полотен является их способность нагреваться под действием тепла. Было установлено, что при попадании на стекло солнечных лучей его температура повышается настолько, что средняя разница между нею и температурой наружного воздуха составляет 20– 40° C. Это может привести к термической деформации стеклянных полотен.
Для предотвращения подобного явления стеклопакеты снабжают специальными прокладками, которые компенсируют указанную разницу между температурными показателями. Помимо этого, в конструкциях с двойным остеклением из теплопоглощающих стеклянных листов формируют наружные ряды.
Теплотехнические параметры оконного блока указанной конструкции можно улучшить, предусмотрев во внутреннем ряду теплоотражающие стеклянные полотна. Это позволит уменьшить объемы тепловых потерь через окно в холодное время года. Кроме того, такая конструкция обеспечит повышение температуры внутренней поверхности остекления оконного блока.
В настоящее время выпускают теплопоглощающие стеклянные полотна, на поверхности которых имеется пленка, выполненная из оксидов свинца либо окисно-оловянно-сурьмяного состава. На стекло ее наносят путем напыления или электрохимическим способом. Существует и иная методика придания теплопоглощающих качеств стеклу. Для этого в исходную массу на производстве вводят специальный компонент (оксид меди, железа или цинка).
Следует отметить, что светопропускающие характеристики стекла не уменьшаются вследствие придания ему теплопоглощающих качеств. Теплопоглощающие стеклянные полотна способны пропускать световые лучи и задерживать инфракрасные.
Как уже было сказано выше, для изготовления теплоотражающего стеклянного полотна используется главным образом способ нанесения специальной защитной сверхтонкой оксидно-металлической или металлической пленки. Помимо этого, выпускаются стекла, обладающие теплоотражающим свойством и имеющие покрытие, выполненное на основе алюминия, золота, серебра, меди и т. п. Наиболее эффективными (и, нужно отметить, дорогостоящими) признаны теплоотражающие стеклянные полотна с пленочным покрытием, выполненным из золота.
Среди солнцезащитных видов стекол наибольшее распространение получили так называемые окрашенные. Как было сказано ранее, их изготавливают из стеклянной массы, в которую добавляют оксиды металлов. В результате полотно приобретает необходимую окраску: серую, коричневую, зеленую и пр.
Особенно эффективными для повышения микроклиматических характеристик помещений жилой постройки считаются стеклопакеты, оснащенные стеклянными полотнами с покрытием разного вида. Такие конструкции обеспечивают попадание внутрь дома световых лучей требуемого спектра.
Для того чтобы повысить теплотехнические свойства оконных блоков, большое внимание нужно уделять герметичности участков сочленения стеклянных листов, переплетов, форточек и притворов. Особенно эффективными в разрешении подобной проблемы признаны оконные блоки, снабженные клапанами-глушителями. Они обеспечивают надежную герметичность окон, а также выполняют функцию вентиляционного устройства.
Оконные блоки, характеризующиеся высокой степенью герметичности, являются не только тепло-, но и звукоизолирующими конструкциями. Воздухообмен при этом осуществляется с помощью клапанов. Расположение воздухоприточных клапанов герметичного оконного блока на участке восходящих теплых воздушных масс, идущих от батарей отопления, позволит нормализовать показатели воздуха в помещении. При этом его параметры будут соответствовать таковым в случае регулярного проветривания комнат посредством открытых створок окна или форточек.
В целях повышения теплосбережения в последнее время часто устанавливают пластиковые оконные блоки, состоящие из остекления и поливинилхлоридных обрамляющих элементов. Такие конструкции характеризуются достаточно высокой степенью герметичности. Помимо этого, они отличаются повышенной устойчивостью к воздействию атмосферных осадков.
Улучшение микроклиматических условий внутри помещений при установке оконных ПВХ-блоков достигается вследствие их низкой теплопроводности. Это, в свою очередь, является следствием особой конструкции окон указанного типа, в которой предусмотрены герметичные воздушные камеры и специальные прокладки-уплотнители, изготовленные из резины и характеризующиеся долговечностью.
Как известно, главными отличиями оконных проемов от стеновых полотен являются низкие теплоизолирующие параметры и высокая воздухопроницаемость. Известно, что воздействие холодного воздуха на оконные блоки и его перемещение через них в комнаты снижает теплозащитные показатели окон почти в 2 раза. Результатом этого являются также изменение температурного баланса и ухудшение микроклиматических условий в помещениях, которые становятся малопригодными для эксплуатации.
Воздушные массы, образующиеся в результате разницы температур внутренней и наружной поверхностей ограждающей конструкции, принято называть тепловым напором, а проникновение воздуха в помещение вследствие ветра – ветровым напором.
Было доказано, что холодные и теплые воздушные массы, помимо всего прочего, различаются также по показателям плотности. Теплый воздух является более легким, чем холодный, а потому вытесняется им. Интенсивность данного процесса обусловлена разницей внутренней и наружной температур.
Вот почему всегда в большей степени охлаждаются помещения, располагающиеся в нижнем ярусе постройки. Процесс инфильтрации там наиболее интенсивный.
Эксфильтрация протекает более активно на верхних этажах. При этом теплые воздушные массы, которые содержат некоторое количество влаги, попадают в камеру между стеклянными полотнами, а также в зазоры между стеной и оконным блоком. Там происходит их охлаждение. Это приводит к повышению уровня относительной влажности воздуха внутри камеры. Результатом такого процесса является образование конденсата на стеклах.
Таким образом, мы можем говорить о том, что выпадение конденсата и появление на внутренних поверхностях стеклянных полотен капелек влаги или инея следует считать следствием недостаточной герметичности оконного блока. Это, в свою очередь, приводит к значительному ухудшению теплосберегающих характеристик ограждающих конструкций, быстрой порче их элементов и изменению микроклимата внутри помещений.
Показатели воздухопроницаемости определяются тепловым и ветровым напорами. Выше мы уже говорили о том, что ветер представляет собой фактор, который оказывает довольно значительное воздействие на теплотехнические характеристики конструкционных элементов сооружений. Возникающая разница в показателях давления между внутренним и наружным (концентрирующимся перед постройкой) воздухом активизирует процесс инфильтрации. При этом с обратной стороны сооружения возникает участок разреженной атмосферы, что обусловливает возникновение эксфильтрации.
Данные процессы необходимо считать следствием возникновения таких явлений, как ветровой и тепловой напоры, которые приводят к изменению микроклиматических условий внутри помещений, а также к снижению теплосберегающих свойств оконных блоков и прочих используемых ограждающих конструкций.
Для того чтобы устранить описанные выше явления, в большинстве случаев устраивают дополнительную теплоизоляцию элементов конструкций, составляющих постройку.
В частности, для повышения теплотехнических характеристик оконные блоки и участки их сочленения с деталями других конструкций герметизируют.
Было замечено, что значительного повышения теплосберегающих свойств ограждающих конструкций жилой постройки можно добиться, если хорошо заделать участки соединений стенового полотна и оконного блока. Часто именно такие стыки становятся главной причиной больших тепловых потерь через окно.
Данная проблема нередко оказывается достаточно серьезной, поскольку материалы, использующиеся для выполнения ограждающих конструкций и оконного блока, часто имеют существенные различия по степени устойчивости к воздействию влаги. Кроме того, необходимо учитывать следующее обстоятельство: в центральных районах России в осенний период внутренняя поверхность древесных материалов становится более влажной, а наружная, напротив, – сухой. Противоположное явление можно отметить в весенне-летний период.
Подобные процессы зачастую вызывают деформацию материала. В результате зазоры, имеющиеся между стеной и оконным блоком, то уменьшаются, то увеличиваются в размерах. Это, в свою очередь, становится причиной образования трещин и разломов на конструкционных деталях.
Через подобные трещины холодный воздух и влага проходят во внутренние помещения, снижая теплотехнические параметры участка соединения стены и оконного блока. Помимо всего прочего, наблюдается понижение температурного режима на поверхности откосов, располагающихся внутри оконного блока, что нередко сопровождается образованием конденсата, ухудшением микроклиматических условий внутри помещений и разрушением конструкционных элементов, выполненных из древесины.
Таким образом, намереваясь установить оконный блок, следует особое внимание уделить участку его примыкания к стенам. Поверхности соседних элементов должны быть достаточно плотно пригнаны друг к другу. Закреплять оконный блок нужно, руководствуясь приведенными ниже правилами:
– оконный блок нужно располагать строго вертикально относительно плоскости пола. Для его закрепления следует применять специальное приспособление (закладную деталь), в качестве которого подойдет деревянная пробка;
– слив, устраиваемый с наружной стороны оконного блока, фиксируют под некоторым углом так, чтобы он был наклонен кнаружи. В результате этого дождевая и талая вода будут свободно стекать, не скапливаясь на элементах оконного блока;
– верхний откос устанавливают без наклона;
– оконный проем делают таким, чтобы ширина его боковых и верхнего элементов составляла не менее 7 см;
– оконный блок устанавливают, располагая его в некотором углублении относительно плоскости стены постройки. Это позволит защитить от воздействия атмосферных осадков участки сочленения оконного блока и стенового полотна, а также конструкционные элементы окна;
– при закреплении деталей оконной коробки рекомендуется использовать гвозди размером 1 ? 150 мм, 5 ? 1206 мм или 4 ? 100 мм. Для того чтобы получить надежное соединение, их вколачивают в закладной элемент или шов кирпичной кладки;
– чтобы предотвратить преждевременное разрушение откосов, их следует покрыть краской, обладающей высокой степенью водостойкости;
– для стекания дождевой и талой воды в конструкции оконного блока должен быть обязательно предусмотрен слив. При монтаже его располагают, углубляя в нижнюю обвязку не менее чем на 5 мм. Для свободного выхода воды его оснащают капельником.
Повысить герметичность участка сочленения элементов, составляющих оконный блок, и стенового полотна можно, воспользовавшись специальными средствами, которые получили общее название «герметики». Чаще других в жилом строительстве в последнее время для герметизации соединяемых деталей различных конструкций применяют монтажную пену.
Используемое средство должно плотно примыкать к рабочим поверхностям. В противном случае добиться требуемой герметичности узла не получится. При обработке окон брусья, являющиеся деталями оконной коробки, следует разделить распорками. Это поможет защитить конструкционные элементы от деформации и повреждения.
Несколько десятков лет назад основными видами герметиков, применяемых для теплоизоляции участков сочленений элементов той или иной конструкции постройки, являлись такие материалы, как пакля, войлок, стекло– и шлаковата. Их укладывали в зазор, после чего утрамбовывали с помощью конопатки. При этом они должны были находиться на 2–3 см глубже поверхности стены. Считалось, что это предотвращает растрескивание облицовки после нанесения на стеновое полотно штукатурки.
Действительно, подобный способ теплоизоляции стыков конструкционных элементов в течение длительного периода оставался самым популярным и наиболее эффективным. Он имеет много преимуществ, среди которых главным является высокая герметичность стыков. Однако основным его недостатком является абсолютная зависимость результата от профессиональных навыков рабочего.
Недостаточное уплотнение мягкого материала зачастую приводило к возникновению зазоров на участках соединений элементов оконных конструкций и стены. Это, в свою очередь, значительно снижало теплотехнические параметры ограждения и увеличивало тепловые потери.
Впоследствии мягкие утеплители были заменены раствором, который приготавливается на основе гипса и перлита. Однако заделывание щелей подобной массой также имеет определенные недостатки. Например, с течением времени деревянные элементы оконных блоков уменьшаются в объеме вследствие высыхания, что становится причиной растрескивания герметичного слоя и увеличения показателей воздухопроницаемости в местах сочленения деталей оконной коробки и стенового полотна.
Кроме гипсоперлитового раствора, для устранения щелей на стыках конструкционных элементов применяли и другие способы. Например, оконная коробка могла быть герметично вмонтирована в монолитную однослойную стеновую панель: при монтаже на поверхности сочленяемых деталей наносили специальное клеящее вещество.
Для повышения герметичности узлов конструкционных элементов нередко использовали жгуты, выполненные из синтетического волокна. Диаметр их составлял в среднем от 3 до 4 см. Длину определяли в зависимости от периметра окна, прибавляя дополнительно еще 15–20 см.
Синтетические жгуты применяли главным образом для заделывания щелей, образовывавшихся между бетонными четвертями и элементами оконного блока. Предварительно с поверхностей удаляли пыль и загрязнения, а затем с помощью установки сжатым воздухом напыляли слой грунтовки КН-2.
После этого закрепляли оконный блок, фиксируя его с помощью деревянных брусьев, которые устанавливали с боковых сторон конструкции и под ней. Для заделывания щелей, которые возникали между блоком и оконным проемом, применяли мастику «Бутэпрол», ее слой выравнивали и прокладывали синтетическим жгутом.
Подобным способом герметизируют стыки оконных блоков и стеновых полотен и в наше время. Однако он не является самым эффективным, поскольку не способен обеспечить требуемую степень воздухонепроницаемости конструкционных элементов здания.
В последние десятилетия большую популярность в жилищном строительстве для герметизации участков сочленения деталей оконных блоков и стен приобрела герметизирующая монтажная пена, изготовленная на основе пенополиуретана.
Одним из главных достоинств данного средства является быстрое отвердевание после нанесения. Кроме того, во вспененном состоянии пенополиуретан характеризуется достаточно низким коэффициентом теплопроводности.
Пенополиуретановая монтажная пена универсальна в применении. С ее помощью можно с успехом герметизировать разные по качеству поверхности: бетонные, деревянные, кирпичные и пластиковые. Этот материал отличается высокой степенью адгезии с рабочей поверхностью, позволяя получить надежное соединение. Вот почему он рекомендован не только для строительно-монтажных, но и для ремонтных работ, в тех случаях, когда необходимо обновить теплоизолирующий слой на участке стыка конструкционных элементов.
В случае отсутствия специальных герметизирующих составов восстановить теплоизолирующий слой на участке соединения оконного блока и стенового полотна можно, приготовив для этого массу из древесных опилок, цемента и известкового молока. Указанные компоненты берут в соотношении 2–3 : 1 : 1. При необходимости получения особенно твердой прослойки в данную смесь следует добавить водорастворимый латексный клей СП-60.
Перед тем как использовать приготовленный из перечисленных выше ингредиентов состав, его тщательно перемешивают. Затем его втирают в зазоры и хорошо уплотняют, после чего все оставляют до полного высыхания. Полученный таким способом шов обладает довольно высокими теплоизоляционными свойствами, обеспечивая ограждающие конструкции и внутренние помещения надежной теплозащитой.
Для того чтобы улучшить микроклиматические условия внутри помещений жилой постройки, недостаточно герметизировать только участки стыков между элементами оконного блока и стеной. Требуется также добиться полной герметичности собственно оконного блока. Контроль данного параметра окна должен осуществляться постоянно, поскольку, как известно, с течением времени деревянные детали, составляющие конструкцию окна, вследствие воздействия атмосферных осадков деформируются, что приводит к образованию зазоров между ограждением и деталями оконного блока.
Чтобы увеличить теплоизолирующие параметры окна, можно, например, особым образом установить стеклянное полотно в переплете. При этом наиболее доступным способом закрепления стекла считается его монтаж с использованием фиксирующей одинарной замазки (рис. 34).
Рис. 34. Установка стекла с использованием одинарной замазки
Приготовленный лист стекла устанавливают в фальцах. При этом нужно контролировать расстояние от него до кромочных деталей: оно должно быть одинаковым по всей линии периметра стеклянного полотна.
Далее стекло закрепляют, вбивая гвоздики либо шпильки, изготовленные из толстой проволоки. Их располагают с интервалом в 2–3 см, углубляя на 0,7–1 см. После этого места стыков стеклянного полотна и элементов коробки промазывают специальной оконной замазкой. Толщина ее слоя должна быть такой, чтобы она полностью закрывала шляпки гвоздей или верхушку шпилек. В дальнейшем это поможет предотвратить коррозию металлического крепежа и образование пятен ржавчины на стекле.
В процессе теплоизоляции из замазки формируют жгуты нужной толщины, которые затем укладывают поверх фальцев. Их поверхность можно выровнять с помощью ножа. Им же удаляют излишки герметизирующего состава. При выполнении работы нужно следить за тем, чтобы слой замазки был одинаковой толщины по всей длине обрабатываемого участка.
Представленный способ теплоизоляции оконного блока позволяет получить в достаточной степени герметичные узлы. Однако главным его недостатком является возможное образование между оконным блоком и стеной зазоров, пропускающих холодный воздух снаружи внутрь при неровных фальцах.
Кроме того, укладывание замазки требует наличия определенных навыков и старательности. В противном случае вследствие разбухания деревянных конструкционных элементов и увеличения их объема возможно растрескивание стеклянного листа. Помимо этого, при некачественной укладке замазка может отслаиваться. В результате образуется щель, через которую холодный воздух свободно перемещается с улицы внутрь помещений, ухудшая их микроклиматические показатели. К тому же это может привести к разрушению переплетов оконного блока.
Для получения более надежной конструкции стеклянные листы рекомендуется фиксировать, применяя двойную замазку (рис. 35). Как и в предыдущем случае, рабочие поверхности предварительно очищают от пыли и загрязнений.
Рис. 35. Установка стекла с использованием двойной замазки: а – укладка замазки; б – фиксирование стеклянного полотна; в – закрепления стекла крепежными материалами; г – укладка второго слоя замазки; д – выравнивание слоя замазки
Перед установкой стеклянного полотна поверх фальцев кладут скрученную в жгут замазку. Его толщина должна составлять не более 8 мм. Поверхность замазки выравнивают с помощью ножа. Так формируется постельный слой герметика. Далее на нем располагают стекло. Лист с силой прижимают к элементам рамы, надавливая на него до тех пор, пока не прекратится выход излишков замазки. Установку стекла заканчивают обычным способом.
Описанный вариант установки стекла позволяет добиться герметичного и надежного соединения элементов оконного блока. С его помощью можно также значительно повысить теплотехнические параметры ограждения. Вместе с тем одним из существенных недостатков является его трудоемкость.
В некоторых случаях замазку заменяют деревянными штапиками. Для работы можно использовать такие приспособления с сечением разной формы. Устанавливать стекло с их применением можно различными способами: на постель из замазки с сухими штапиками, без укладки замазки и на постель из замазки со штапиками, на рабочие поверхности которых предварительно наносят замазку.
При первом способе сначала нужно покрыть фальцы замазкой. Далее устанавливают стеклянное полотно, которое фиксируют деревянными штапиками. Их, в свою очередь, закрепляют с помощью шурупов или прибивают гвоздиками. Крепеж располагают с интервалом в 25–30 см (рис. 36).
Рис. 36. Закрепление стекла с помощью деревянных штапиков: 1 – постель из замазки; 2 – стеклянное полотно; 3 – деревянный штапик; 4 – переплет; 5 – гвоздь
Устанавливать стекло в оконной раме можно с помощью штапиков, но без использования замазки. Это наиболее доступный и менее трудоемкий способ остекления. Однако он не позволяет получить герметичный оконный блок, который отличался бы высокими теплоизолирующими характеристиками.
При таком способе приготовленное стеклянное полотно укладывают поверх фальцев и фиксируют, прибивая деревянные штапики. В качестве крепежа следует применять маленькие гвоздики. Их вколачивают на расстоянии 25–30 см друг от друга.
Следующий способ – укладка стекла на замазку со штапиками, также покрытыми замазкой, – позволяет получить надежное и в высокой степени герметичное соединение элементов оконного блока. При этом стекло кладут на фальцы поверх постели из замазки, после чего его прижимают штапиками, на рабочие поверхности которых тоже наносят слой замазки.
Для герметизации оконных блоков нередко используют специальные резиновые прокладки, характеризующиеся эластичностью. Они имеют п-образную форму. Их располагают таким образом, чтобы они соприкасались с кромкой переплета либо деревянного штапика или лежали ниже указанных элементов на 1 мм (рис. 37). Стеклянный лист следует выбирать таких размеров, чтобы при установке между фальцем и ним оставался зазор шириной 3 мм.
Рис. 37. Установка стекла с использованием штапика и эластичной резиновой прокладки: 1 – переплет; 2 – стеклянное полотно; 3 – деревянный штапик; 4 – резиновая прокладка; 5 – гвоздь
При остеклении важно следить за расположением резиновых прокладок на угловых участках. Для того чтобы предотвратить их деформацию и сморщивание, нужно в соответствующих местах сделать треугольные надсечки. На участках сочленений соседние прокладки скрепляют способом «впритык» или соединяют клеем. Места таких сопряжений должны находиться сверху или по бокам конструкций. Таким образом удастся предотвратить попадание воды и повысить степень герметичности оконного блока.
Следует заметить, что, несмотря на множество преимуществ, способ остекления и герметизации оконного блока с применением резиновых прокладок имеет серьезный недостаток. Он заключается в том, что вследствие воздействия солнечных лучей резина ссыхается и утрачивает первоначальную эластичность, в результате чего наблюдаются ее растрескивание и разрушение. Это приводит к нарушению герметичности окна, повышению воздухопроницаемости конструкции и снижению теплосберегающих параметров.
При теплоизоляции оконных блоков используют главным образом готовую замазку. Однако ее можно приготовить и самостоятельно в домашних условиях, без труда приобретя необходимые компоненты в специализированном магазине.
Для приготовления замазки нужно взять измолотый в мелкий порошок мел и натуральную олифу. Компоненты соединяют в соотношении 4 : 1 и тщательно перемешивают до получения однородной массы. Такую замазку, так же как и готовую, после высыхания можно окрасить краской любого вида. Предварительно поверхность замазки обрабатывают 2 слоями олифы и оставляют до полного высыхания.
Нужно сказать, что теплоизолирующие параметры оконных блоков определяются не только качеством монтажа составляющих их конструкцию элементов, способом герметизации участков сопряжения деталей и стыков с ограждением, но и строгим соблюдением правил остекления. Помимо этого, важно правильно эксплуатировать окна.
Чтобы срок службы оконного блока был достаточно продолжительным, нужно внимательно подбирать материалы для его изготовления. Для деревянных окон берут деревянные заготовки, уровень влажности которых не должен превышать 15 %. Использование недостаточно просушенного материала является основной причиной деформации окон и разгерметизации, что приводит к снижению их теплотехнических характеристик.
Для предотвращения подобных явлений важно уделить особое внимание подбору деревянных деталей. Лучше всего приобретать их в магазинах, зарекомендовавших себя на рынке в качестве добросовестных производителей. При необходимости купленные непросушенные деревянные заготовки монтируют. Собранный таким образом оконный блок оставляют до полного высыхания элементов, стараясь не слишком часто открывать и закрывать створки.
При выполнении незначительных ремонтных работ в целях повышения теплоизоляционных качеств окна не обязательно прибегать к услугам профессиональных рабочих. В таких случаях можно воспользоваться советами народных умельцев. Многие из описанных ниже рекомендаций, возможно, не позволят получить надежное и герметичное соединение, однако использовать их для экстренного ремонта ограждений можно.
Одним из старых способов утепления оконного блока является укладка ватных жгутов между переплетом и коробкой. Такой метод теплоизоляции не всегда эффективен. Кроме того, он нередко приводит к деформации переплета окна, возникновению зазоров и выпадению петель.
Подобные явления становятся причиной значительного снижения теплосберегающих свойств окон. Более того, через образовавшиеся щели холодный воздух свободно проникает внутрь помещения, создавая сквозняки и снижая уровень внутренней температуры.
Помимо этого, проникающая через зазоры влага оказывает разрушительное воздействие на конструкционные элементы. В результате ухудшаются показатели герметичности оконных блоков и увеличиваются объемы тепловых потерь. Для исправления ситуации потребуется проведение ремонтных работ либо замена старых, пришедших в негодность элементов окна новыми.
Для уплотнения и герметизации окон специалисты советуют применять проверенные методы, доказавшие свою надежность. Кроме того, особое внимание следует обращать на качество и технические характеристики изолирующих материалов.
Самым доступным способом герметизации и утепления окон считается наклеивание бумажных полосок, ширина которых должна составлять не менее 5 см. Их закрепляют вдоль линии соединения оконной коробки и переплета. Форточку обычно не оклеивают, оставляя ее свободно открывающейся для проветривания помещения.
Следует отметить, что одним из главных недостатков указанного способа теплоизоляции оконного блока является некоторое ухудшение внешнего вида оконных конструкционных элементов, поскольку после отклеивания изолирующих полосок на поверхности деталей нередко остаются клочки бумаги. Кроме того, такой вариант лишает возможности осуществить быстрое проветривание помещений при возникновение такой необходимости.
В ряде случаев для теплоизоляции оконных блоков применяют специальные уплотнители-шнуры. Для их изготовления могут быть использованы такие материалы, как поролон, фетр, жгут из полушерстяных волокон и т. п. Очень хорошо зарекомендовали себя в качестве эффективного теплоизолирующего материала шнуры, выполненные из пенополиуретана. Было установлено, что коэффициент их воздухонепроницаемости в 2 раза меньше по сравнению иными утеплителями.
Прежде чем приступить к укладке утеплителя, поверхности элементов оконного блока требуется очистить от пыли и загрязнений, при необходимости окрасить и обновить фурнитуру. Для утепления окон подойдут прокладки, толщина которых составляет 0,8–1,5 см, а ширина – 1,5–2,5 см.
Приготовленные утеплители протягивают, укладывая горизонтально и вертикально на участках оконного блока между элементами, на стыках которых образуются зазоры. С внутренней стороны прокладки фиксируют с помощью гвоздей длиной 12–15 мм. Их вбивают на расстоянии 20–25 см друг от друга. Для закрепления утепляющих прокладок на оконных блоках можно также воспользоваться клеем.
Зафиксированные прокладки должны лежать свободно и не иметь чрезмерного натяжения. Из щели они должны выходить не более чем на 0,4–0,5 см.
В настоящее время в продажу поступают специальные уплотнители, предназначенные для теплозащиты оконных блоков. Они имеют вид полос разной ширины, на одну сторону которых нанесен слой клея и пленка. Перед наклеиванием на поверхность последнюю снимают. После удаления защитной пленки полоску требуется сразу же уложить на выбранный участок оконного блока. В противном случае клей высохнет, и тогда уплотнитель ляжет плохо.
Особого внимания требует обработка угловых участков оконного блока. Для этого заготовленную полоску в намеченном месте нужно разрезать, после чего полученные части наклеить, располагая под углом в 45° и совмещая способом «на ус». Свободные кончики ленты соединяют, не формируя нахлест.
При использовании для утепления окон прокладок, лишенных клеевого слоя, для их фиксации можно воспользоваться клеящими составами 88-Н или БФ-2.
Для теплоизоляции окон спаренного типа рекомендуется использовать шнур, изготовленный из хлопчатобумажного волокна. При этом предварительно крепление створок рам ослабляют, после чего по линии образующихся зазоров укладывают бельевой шнур. Его закрепляют с помощью гвоздиков или клея.
Прокладки, выполненные из пенопласта, можно с успехом применять для повышения теплотехнических параметров оконных блоков. Они имеют вид полосок. Их ширина определяется в зависимости от размеров щели, имеющейся между конструкционными элементами окна. Пенопластовые прокладки располагают таким образом, чтобы они плотно входили в зазор.
Следует отметить, что утепляющие прокладки имеют довольно непродолжительный период эксплуатации. Время от времени старый материал нужно заменять новым. Делать это рекомендуется не реже 1 раза в 2–3 года.
Особенно длительным эксплуатационным сроком отличаются утепляющие прокладки, выполненные из металла. Они не поддаются коррозии и сохраняют эластичность. Их можно также использовать для заделывания зазоров различной величины.
Утепляющую металлическую ленту укладывают по линии образующихся между оконным переплетом и коробкой зазоров. Ее закрепляют с помощью гвоздиков, которые вбивают с интервалом в 3–4 см на расстоянии 1–2 мм от краевой линии конструкционного элемента. Нужно отметить, что в нашей стране подобный способ утепления оконных блоков не нашел достаточного распространения, а в западных государствах является одним из самых популярных.
Было замечено, что утепление и уплотнение притворов окон позволяет увеличить показатели их теплоизоляции на 20 %. Кроме того, это способствует уменьшению воздухопроницаемости оконных блоков, защищает от проникновения внутрь пыли и загрязнений, а также от образования конденсата на внутренней стороне наружных стеклянных полотен. Утепление притворов обусловливает также повышение температуры внутренних поверхностей оконных блоков на 1–2° C.
Частым дефектом оконного блока является появление достаточно широких зазоров между оконной коробкой и переплетом. Среди основных причин возникновения такой проблемы нужно указать на деформацию и ослабление петель, скрепляющих створки окна. Для устранения такой неисправности необходимо подкрутить болты, удерживающие петли.
При оседании петель следует поступить следующим образом. Нужно снять створки, после чего требуется обмотать стержень проволокой. Это позволит отрегулировать высоту створок и зафиксировать петли на одном месте.
Образование щелей между переплетом и оконной коробкой иногда бывает вызвано короблением и деформацией рамы на том или ином участке. Чтобы исправить подобный дефект, нужно устранить возвышение с помощью рубанка.
Следует заметить, что описанные ранее методы улучшения теплоизолирующих качеств оконного блока носят временный характер и эффективны в большей степени в ситуации, когда требуется неотложное проведение ремонта вышедших из строя элементов. Для радикального изменения теплотехнических параметров окна необходимо прибегнуть к усовершенствованию конструкции.
Суммируя все сказанное выше, приходим к выводу о том, что решение задачи значительного повышения теплотехнических показателей оконных блоков не представляется проблемой виртуальной и невозможной. Главным при этом является уменьшение объемов холодных воздушных масс, проникающих с улицы внутрь помещений и в результате этого охлаждающих их. При недостатках конструкции данное явление наблюдается даже при закрытых окнах.
Одним из довольно широко применяемых сегодня методов повышения теплоизоляционных качеств оконных блоков является установка дополнительного остекления. В результате этого оконный блок получает еще один воздушный слой, который существенно увеличит степень герметизации конструкции, повысит ее теплосберегающие характеристики и показатели сопротивления теплопередаче. Все это, несомненно, приведет к снижению тепловых потерь.
Для установки дополнительной рамы рекомендуется выбрать день с установившейся теплой погодой: в пространстве между переплетами окна сохранится нагретый солнечными лучами воздух. К тому же это позволит предотвратить образование конденсата на поверхности стекол при изменении наружного температурного режима.
Прежде чем установить зимнюю утепляющую раму, створки, составляющие летний переплет, нужно закрыть. В камеру, которая образуется между оконными рамами, нужно поместить материал, характеризующийся высокой степенью гигроскопичности. После этого створки зимнего переплета закрывают, закрепляя шпингалетами. На заключительном этапе работы участки сочленения створок и коробки утепляют с помощью уплотнителя.
Если же в зимней раме створки не предусмотрены, ее устанавливают, скрепляя непосредственно с оконной коробкой. Для этого используют гвозди нужной величины.
Для утепления подобных оконных блоков можно применять полиэтиленовую пленку. Выкроенный лист укладывают по линиям конструкции, требующим герметизации и фиксируют на раме с помощью деревянных реек. Последние закрепляют, используя степлер и скобы или гвозди. В верхней части окна при этом необходимо оставить свободным небольшой (длиной 10–15 см) участок, через который будет осуществляться вентилирование.
При условии качественного утепления и герметизации теплоизоляционные показатели оконных блоков с конструкцией одинарного типа могут быть приравнены к теплосберегающим параметрам двойного. Для того чтобы повысить теплотехнические свойства окон рекомендуется применять металлизированные пленки. Их нужно укладывать, обращая блестящей стороной к рабочей поверхности конструкции. Вследствие этого тепловые лучи, отражаясь, будут направляться внутрь помещения. Данная мера позволит снизить тепловые потери.
Подобные пленки эффективны и в летний период. Они надежно защитят от тепловых лучей, которые устремляются снаружи в помещение и вызывают повышение внутренней температуры. Для этого пленку укладывают, располагая блестящей стороной кнаружи, вследствии чего тепловой поток будет отражен металлизированным покрытием.
Для утепления жилых помещений в холодное время года и, напротив, защиты от солнечных лучей летом сейчас используют металлизированные пленки различного вида: золотистые, полиэтилентерефталатные серебристые и т. п. При применении в качестве теплоизолирующего материала они позволяют повысить температуру на внутренней стороне остекления в среднем на 3–4° C.
Было замечено также, что показатели сопротивления теплопередаче оконных блоков, отделанных металлизированными пленками, увеличиваются приблизительно в 1,2 раза. Таким образом можно добиться того, что двойное остекление получит теплозащитные характеристики, которые могут быть соотнесены с теплотехническими параметрами оконных конструкций, имеющих тройное остекление.
Для повышения температуры внутренних поверхностей оконного блока в вечернее время можно закрывать стекла непрозрачным полотном. Аналогичную функцию выполняют ставни. Такой защитный экран будет способствовать уменьшению объемов теплового потока, распространяемого стеклянными листами изнутри наружу. Причем сформировавшийся в результате этого подхода воздушный слой повысит показатели теплосбережения.
Экран из непрозрачного материала можно располагать как с наружной стороны оконного блока, так и с внутренней. В качестве таких внутренних теплоизоляторов могут выступать шторы, выполненные из плотных тканей и жалюзи.
Как известно, уменьшение интенсивности теплового потока влечет за собой снижение тепловых потерь. Однако для достижения такого результата защитный экран следует располагать таким образом, чтобы он оставлял свободным радиатор отопления, как правило, размещенный под подоконником. При таком условии появляется возможность увеличить параметры тепло изоляции на 19–20 %.
Защитный теплоизолирующий экран нередко устанавливают в пространстве оконного блока, образующемся между стеклянными полотнами. Вследствие этого разница между внутренней и внешней температурами становится меньше, что приводит к снижению активности молекул, составляющих воздух, и уменьшению интенсивности конвекции.
Вследствие перераспределения воздушных масс, общее пространство которых окажется разделенным на так называемые камеры, которые будут иметь небольшой размер, произойдет изменение характера движения воздуха. В результате этого интенсивность перемещения теплового потока в комнатах довольно ощутимо будут тормозить нисходящие холодные воздушные слои. Итогом данного процесса станет уменьшение показателей теплопередачи посредством конвекции и скорости передвижения теплового излучения.
Для того чтобы повысить теплотехнические параметры оконного блока в камере, которая образуется между стеклянными полотнами, рекомендуется располагать специальную защитную штору, которая должна быть собрана из множества складок. Один из вариантов такого экрана приведен на рис. 38.
Рис. 38. Конструкция объемной складчатой шторы: 1 – фиксирующая планка; 2 – складчатый экран; 3 – жгут
В настоящее время для выполнения защитного экрана довольно часто используют особую металлизированную пленку. Для подъема и опускания такой шторы служит специально предусмотренный шнур, который закрепляется в нижней части полотна. При натягивании жгут собирает штору, формируя сборку. Было установлено, что подобный металлизированный защитный экран повышает теплоизоляционные качества обычного оконного блока в среднем почти на 35–38 %.
