Лекция15 Ар-окна, балконы. 15. Окна и балконные двери 15 Общие положения Окно
 Скачать 5.54 Mb.
|
|
Оконные блоки с раздельно-спаренными створками являются комбинированными оконными конструкциями, при этом наружная створка – одинарная, а внутренние – спаренные.  Рис. 15.7. Оконный блок с раздельно-спаренными створками Окна с двойными переплетами (с раздельными и раздельно-спаренными створками) обладают следующими достоинствами: - достигается значительное улучшение звуко- и теплоизоляции и практически исключается конденсация влаги; - внутренний переплет поддерживает и усиливает наружный переплет в случае механического на него воздействия; к тому же внутренний переплет практически не подвергается разрушающему воздействию неблагоприятных погодных условий; - остекление с внутренней стороны наружной рамы повышает долговечность деревянной конструкции окна. Окна с двойными переплетами (створками) значительно дороже, чем окна с одинарными створками. При выборе конструкции окна необходимо руководствоваться принципами разумной достаточности – порой нет необходимости применять окно или балконную дверь усложненной конструкции, если более простые и дешевые конструкции отвечают нормативным требованиям. 15.3. Конструкции с переплетами из ПВХ Окна из поливинилхлорида (ПВХ) или, как их еще называют, пластиковые (металлопластиковые) окна широко применяются в Украине. А первые пластиковые окна появились в 1960-х гг. в Германии, где было освоено промышленное производство ПВХ. Поливинилхлорид – материал, относящийся к группе термопластов. Чистый ПВХ на 43% состоит из этилена (продукта нефтехимии) и на 57% из связанного хлора, получаемого из поваренной соли. Для производства оконных профилей в порошкообразный ПВХ добавляют стабилизаторы, модификаторы, пигменты и вспомогательные добавки для придания таких свойств как светостойкость, устойчивость к атмосферным воздействиям, цветовой оттенок, качество поверхности, свариваемость и др. Пластиковые окна можно применять в промышленных, общественных и жилых зданиях, никаких гигиенических ограничений по их применению нет. ПВХ является трудновоспламеняющимся и самогасящимся материалом. Он устойчив к воздействию кислот, щелочей, атмосферным влияниям. При понижении температуры модуль упругости ПВХ повышается, а следовательно, растут и его прочностные характеристики на растяжения, сжатие и изгиб. Однако при этом увеличивается его хрупкость (падает ударная вязкость), поэтому при монтаже пластиковых окон в зимнее время риск разрушения ПВХ достаточно велик. С повышением температуры поливинилхлорид постепенно размягчается, падает прочность на сжатие и изгиб. Резкое снижение прочностных свойств ПВХ начинается с температуры +4СГС, а вблизи +80°С находится точка его размягчения. В связи с этим применение ПВХ-окон недопустимо в помещениях с повышенным температурным режимом. По своей конструкции ПВХ-окна в общих чертах не отличаются от деревянных. Только для изготовления отдельных элементов применяются не сплошные бруски, а полые многокамерные пластиковые профили, получаемые методом экструзии.  Рис. 15.8. Элементы и функциональные размеры ПВХ-профилей: 1 – главный профиль (коробка); 2 – главный профиль (створка); 3 – доборный профиль (штапик); 4 – стеклопакет; 5 – уплотняющая прокладка; 6 – базовая подкладка; 7 – опорная (дистанционная) подкладка; 8 – усилительный вкладыш (арматура); а – зазор в притворе; b – высота в притворе; с – фальцлюфт; d – высота фальцлюфта остекления; g – высота защемления стеклопакета Экструзия полимеров – способ изготовления профилированных изделий большой длины из пластмасс и резин, который заключается в непрерывном выдавливании размягченного материала через отверстия определенного сечения. Осуществляется в экструдерах, чаще всего шнековых. Профили поставляются длиной обычно 6,5 м. На сборочном участке они нарезаются под необходимый размер. Соединение отдельных профилей рамы и створок производится сваркой встык при помощи нагревательного элемента. Крепление импоста осуществляется с помощью механических соединителей, а штапик просто вщелкивается в соответствующие пазы рамы или створки.  Рис. 15.9. Механическое соединение рамы с импостом: 1 – профиль рамы; 2 – профиль импоста; 3 – соединитель; 4 – винт; 5 – отверстия; 6 – шайба Сваренные рамы и створки поступают на следующую операцию – установку уплотнений. Средние уплотнительные прокладки устанавливаются в большинстве случаев самими производителями профилей. Другие виды уплотнителей вставляются вручную с помощью специальных роликов. Для изготовления полукруглых и стрельчатых форм окон применяются гибочные установки. Из всех оконных материалов ПВХ обладают наибольшими возможностями изгибания с различными радиусами кривизны. Но это является сложной операцией. При изготовлении окна с открывающейся арочной створкой достаточно трудно выдержать совпадение радиуса изгиба рамного и створчатого профилей, к тому же изогнутые профили не могут быть проармированы как прямолинейные. При эксплуатации таких окон могут возникать температурные деформации неармированного ПВХ, приводящие к проблемам плотного притвора.  Рис. 15.10. Окна из криволинейных ПВХ-профилей В настоящее время предлагается достаточно широкий выбор расцветок поверхности пластиковых профилей – от однотонных цветов: красного, зеленого, синего, голубого до различных декоров, в том числе с имитацией под дерево. Применяются несколько способов окраски (отделки) профилей из ПВХ: - окрашивание в массе (белые и коричневые); - коэкструзионный; - ламинирование акриловой пленкой; - акриловое лакирование; - напыление. Самый надежный, долговечный и устойчивый к атмосферным воздействиям способ – коэкструзионный, являющийся результатом совместной экструзии акрила и ПВХ, который позволяет получить акриловое покрытие на поверхности профилей в различных цветовых тонах толщиной 0,5 мм. Для решения технических и архитектурных задач производители профилей выпускают большую номенклатуру изделий, из которых легко собираются элементы разной формы и размеров. Всю номенклатуру изделий можно условно разделить на две большие группы: основные профили и вспомогательные (дополнительные).   Рис. 15.11. ПВХ-профили и узлы сопряжений (АДЕПЛАСТ): а – профиль коробки; б – импост; в – створки; г – штапики; д – армирующий стальной профиль; е – уплотнители; ж – подкладка под стеклопакет; з – узел «коробка-створка»; и – узел «импост-створка»; к – узел глухого остекления в импост; л – то же, в коробку; 1 – коробка; 2 – створка; 3 – импост; 4 – штапик; 5 – подкладка; 6 – уплотнитель Профили, предназначенные непосредственно для изготовления окон, т.е. рамы, створки, импосты, штульпы относятся к группе основных изделий профильной системы. Обычно производители выпускают 5...7 разновидностей основных профилей каждого вида (назначения) с различными показателями по теплотехнике, статике, дизайну. Вспомогательные (доборные) профили выпускаются для расширения архитектурных возможностей ПВХ-окон и для их быстрого и удобного монтажа. Вспомогательные профили по функциональным признакам можно разделить на несколько групп: - профили, служащие для увеличения архитектурной выразительности окон: штапики; горбыльки для членения остекления; соединители; поворотные профили; декоративные накладки и т.д.; - профили, используемые для монтажа окон; отделочные; пороги; удлинители; нащельники; отливы-соединители; профили для ставней и т.д.; - реставрационные профили, закрепляемые на существующую коробку старого окна без ее демонтажа; - профили-усилители, применяемые в случаях, когда импост или соединительный профиль не проходят по статическому расчету.  Рис. 15.12. Примеры элементов, декорирующих большие поверхности остекления окна: а – накладка на клею; б – крестовина; в – двухсторонние накладки с дистанционными планками Из изделий профильной системы могут собираться окна практически любой конфигурации, любого цвета и с любым типом открывания – как с импостом для двухстворчатых окон или окна и балконной двери, так и без него, с так называемой нащельной манжетой, или штульпом. Соединители – профили, предназначенные для соединения оконных (белконных) дверных коробок друг с другом в конструкциях, состоящих из двух и более рам. Соединители могут быть предназначены для стыковки профилей под разными углами, а их тип подбирается, как правило, с учетом требований оконной статики. Эти профили незаменимы при изготовлении больших окон, ленточного (горизонтального и вертикального) остекления, а также эркеров разной формы.  Рис. 15.13. Виды соединений ПВХ-профилей: а – стандартные; б – соединительные профили; в – то же, с усилением; г – соединитель для прямого угла; д, е – соединительные профили для переменного угла; 1 – силикон; 2 – армирование гнутым профилем; 3 – стальная пластина     Рис. 15.14. Детали остекления эркеров (КВЕ): 1 – профиль коробки; 2 – профиль соединительный под 90°; 3 – профиль соединительный поворотный; 4 – профиль цилиндрический; 5 – промежуточный профиль; 6 – арматурный вкладыш; 7 – уплотняющая прокладка; 8 – винт; 9 – расширительный профиль; 10 – бутиловая лента; 11 – утеплитель; 12 – облицовочный кирпич; 13 – перегородка; 14 – гипсокартон; 15 – облицовочный уголок Расширители – профили, предназначенные для увеличения высоты оконной коробки, что часто бывает необходимо, например, при установке окон в старых зданиях с большими четвертями, при выполнении цоколей киосков, при монтаже балконных дверей и т.д. Расширители могут быть такой же ширины, как оконная коробка или уже. Например, меньшие по ширине расширители используются для присоединения наружных отливов или подоконников.  Рис. 15.15. Балконная дверь, выполненная с расширительным ПВХ-профилем (VEKA) Отливы-соединители – профили, предназначенные для эффективного отвода воды от оконной конструкции и для присоединения наружных отливов и подоконников. Могут использоваться также самостоятельно для того, чтобы избежать затекания воды под раму. Отделочные – различного вида облицовочные профили для отделки оконных откосов. Могут быть и отдельные профили: уголки, наличники, заглушки и т.д. Пороги – делаются из алюминия, но входят в программы поставщиков ПВХ-профилей. Пороги делятся на пороги для входных дверей и накладные защитные профили для балконных дверей.  Рис. 15.16. Балконная дверь, открывающаяся наружу Конструктивные особенности ПВХ-профилей. Как уже упоминалось, профили из ПВХ имеют внутри полые камеры, заполненные воздухом. Камера – это замкнутая внутренняя полость (система полостей) профиля, расположенная перпендикулярно направлению теплового потока. Камера может состоять из ряда подкамер, разделенных перегородками. Камеры выполняют различные функции, например, для установки усиливающих вкладышей или в качестве каналов самовентиляции. Основные профили выпускаются с тремя, четырьмя или пятью камерами. Количество, размеры и расположение камер определяются техническим расчетом. В профилях имеются дополнительные пазы, которые служат для установки штапика, фурнитуры и для крепления дополнительных элементов. Толщина стенок профилей, в зависимости от их расположения, составляет 1,5...3 мм. Большая камера называется основной, она служит для установки усилительного вкладыша (армирующего профиля), поскольку изделия из ПВХ под действием высоких температур и внешних нагрузок изменяют свою форму, увеличиваются в размерах и деформируются. Сечение усилительного вкладыша и толщина его стенок рассчитываются по требованиям статики. Они могут иметь разную форму – как П-образную, так и замкнутую прямоугольную. Толщина стенок может быть разной – от 1 до 3 мм. Изготавливаются усилительные (армирующие) вкладыши из оцинкованной гнутой стали (основной вариант), из алюминия, стеклопластика. При сильном ветре и дожде отдельные капли могут проникнуть на дно фальца стеклопакета или рамы. Для отвода этой воды дно фальца имеет наклон к наружному краю или специальную выемку. Далее вода через специальные дренажные отверстия в стенках профилей рамы и створки попадает в дренажные камеры, откуда выводится наружу. На рис. 15.17 показана комбинация рамы и створки системы VEKA в нижней части окна. Наружная камера как рамного, так и створчатого профиля заполнена полиуре- тановой пеной для теплоизоляции, а дренажная камера как таковая находится полностью в теплой зоне. Из рамного профиля вода стекает по подставочному профилю, который может быть также утеплен.  Рис. 15.17. Профили рамы и створки с пенополиуретановым заполнением (VEKA): 1 – наружные камеры; 2 – дренажные камеры; 3 – подставочный профиль; 4 – водоотвод Для крепления фурнитуры (петель), соединяющей раму и створку, существуют специальные камеры для крепления фурнитуры. Наличие таких камер обусловлено тем, что винты крепления должны проходить как минимум через две стенки ПВХ с общей толщиной стенок минимум 5 мм. Рама и створка могут располагаться по отношению друг к другу по-разному. Наружные поверхности рамы и створки могут быть в одной плоскости, смещены частично или полностью. При расположении рамы и створки вровень профиль створки дает возможность устанавливать стеклопакеты большей толщины.  Рис. 15.18. Расположение ПВХ-профилей рамы и створки по от ношению друг к другу: а – вровень; б – частично смещены; в – полностью смещены Для крепления штапика в створке и в раме предусматривается паз. В раме он используется в том случае, если окно глухое и, следовательно, остекление устраивается прямо в раму. Профиль штапика может быть самым разным, что обусловлено архитектурным замыслом. Крепление штапиков чаще всего производится путем вдвигания в паз, что позволяет при необходимости заменить остекление. На штапике также обычно находится паз, куда вставляется уплотнитель, плотно прижимающий стеклопакет. В последние годы возросло применение систем с дополнительно экструдируемыми элементами уплотнения, которые образуют неразрывное целое с самим штапиком. Уплотняющие прокладки (профили) устанавливаются не только в области штапика, но и в створке для крепления стекла с другой стороны, а также между рамой и створкой для более плотного примыкания друг к другу (для обеспечения воздухо- и водонепроницаемости). Возможны различные варианты уплотнений плоскости между рамой и створкой, что обусловлено техническими и архитектурными причинами: - наружное уплотнение (в раме) и внутреннее уплотнение (в створке) – уплотнение по притвору; - среднее уплотнение, дополненное внутренним уплотнением (в створке); - тройное уплотнение представляет собой комбинацию двух предыдущих; используется для повышения звукоизоляции.  Рис. 15.19. Системы уплотнения рамы и створки: а – двухконтурная; б – трехконтурная Способы установки ПВХ-окон в проемы стен различных современных конструкций достаточно подробно показаны на рис. 15.20.       Рис. 15.20. Установка ПВХ-окон в проемы стен: а – с наружной штукатуркой; б – с наружной облицовкой кирпичом; в – то же, вентилируемого типа; г – из трехслойных бетонных панелей; 1 – профиль оконной коробки; 2 – расширительный профиль; 3 – уплотнительный шнур; 4 – утеплитель; 5 – наличник; 6 – пароизоляция; 7 – силиконовый герметик; 8 – уплотняющая прокладка; 9 – антисептированный брус; 10 – гидроизоляция; 11 – монтажный анкер; 12 – гипсокартон; 13 – окрасочная пароизоляция; 14 – антисептированная доска 15.4. Конструкции с переплетами из алюминия Современные окна из алюминия достаточно разнообразны, а конструкция и дизайн позволяют применять их в различных зданиях – жилых, общественных и производственных. Сочетание алюминиевых профилей с декоративными деревянными накладками со стороны помещения расширяет области применения алюминиевых окон и позволяет им вписаться в любой интерьер. Преимуществами алюминиевых окон являются: - длительный срок службы (долговечность); - устойчивость к коррозии и деформациям; - стойкость к воздействию кислот, газов, ультрафиолетового излучения; - возможность изготовления окон больших размеров, сложных форм, с различными способами открывания; - отсутствие необходимости в особом уходе. Алюминиевый профиль для производства окон, как правило, получают из трехкомпонентного сплава: алюминия (обеспечивает легкость и элегантный внешний вид); магния (усиливает прочность сплава); кремния (повышает литейные свойства). Профили из алюминиевых сплавов получают методом прессования – путем механического продавливания заготовки, нагретой до определенной температуры, через матрицу с заданным сечением. Поскольку алюминиевые сплавы очень пластичны, такой метод прессования позволяет производить профили любого сложного сечения. При окраске алюминиевого профиля применяются две основные технологии: - нанесение покрытия гальваническим способом; - нанесение лакокрасочного покрытия. Гальванический способ позволяет получать прочное, стойкое к атмосферным воздействиям покрытие с низкой себестоимостью. Недостатки способа – вредное производство и ограниченная цветовая гамма. Способ нанесения лакокрасочных покрытий (способ порошкового покрытия) имеет большие возможности по цветовой гамме и не является экологически вредным. Краска представляет собой сухой порошок различного цвета, наносимый в специальной камере методом распыления на поверхность. В термокамере происходит полимеризация, в результате чего образуется прочное эластичное покрытие с высокой адгезией. Алюминиевые профили могут быть сконструированы как однокамерными, так и многокамерными. Чаще применяются трехкамерные профили. Алюминий обладает высокой теплопроводностью, поэтому выпускают два вида профилей, которые отличаются областью применения: - «холодный» профиль – профиль без изолирующей термовставки. Применяется при изготовлении окон неотапливаемых зданий; - «теплый» профиль – профиль с термоизолирующей вставкой. Применяется для окон отапливаемых жилых и нежилых зданий. В «теплых» профилях наружная и внутренняя оболочки профиля соединены между собой термоизолирующей вставкой (изолирующими планками из армированного стекловолокном полиамида или политермида), которая прерывает поток тепла, обеспечивая, таким образом, лучшую теплоизоляцию с сохранением свойств жесткости всего сечения. Полиамид, имеющий в 150 раз меньший коэффициент теплопроводности, чем алюминий, исключает возможность промерзания профиля по горизонтальным стенкам-перемычкам. Вместе с тем он не уступает алюминию по прочностным характеристикам и поэтому обеспечивает совместную работу внутреннего и наружного профилей при восприятии ветровых нагрузок. Термоизолирующие вставки шириной 20...34 мм закатываются между алюминиевыми профилями на вальцово-закаточной линии. Для снижения конвективного теплообмена внутри профиля камеры между термоизолирующими вставками могут заполняться на заводе вспенивающимися материалами с низким коэффициентом теплопроводности или жесткими заполнителями. Практически все фирмы-производители алюминиевого профиля выпускают несколько основных систем «холодных» и «теплых» профилей: оконные, дверные, витражные (фасадные) и специального назначения. В систему оконных и балконно-дверных профилей входят: рамный профиль; профиль для створок; штапик; импостный профиль; штульповый профиль. Такой набор позволяет изготавливать как глухие, так и открывающиеся окна одностворчатыми и двухстворчатыми, безимпостные и с импостом. Современная фурнитура обеспечивает окнам из алюминия любой тип открывания: поворотный, откидной, поворотно-откидной, раздвижной, а также надежное запирание (в том числе противовзломное). В конструкции окон из алюминиевых профилей применяется среднее уплотнение и уплотнение по притвору (внутреннее), что обеспечивает высокие характеристики по ветро-, водо- и звукопроницаемости. В качестве уплотнителей применяются (как и в других окнах), в основном, EPDM. По типу конструкции оконного блока алюминиевые окна могут быть с одинарными переплетами со спаренными переплетами; с раздельными переплетами.
 Рис. 15.23. Монтаж в стеновой проем окна с раздельными переплетами и двойным остеклением: 1 – монтажная пена; 2 – болт; 3 – гайка; 4 – винт с пружиной; 5 – профиль отлива; 6 – кронштейн; 7 – подоконник Общий вид окна, образующийся комбинацией из рамы и створки, не всегда желателен при архитектурном решении фасада, в особенности если фасад представляет собой сплошную остекленную конструкцию. Функция «окно» должна быть выполнена, но рама самого окна должна быть адаптирована к структуре остекления фасада. В таких случаях используются блочные окна, сконструированные таким образом, чтобы неподвижная рама с наружной стороны закрывала весь створный переплет. Поэтому окна снаружи смотрятся так, будто состоят лишь из одной рамы. Имея узкий и гладкий внешний вид, блочные окна могут применяться и в обычных стенах с отдельными проемами.  Рис. 15.24. Сечение блочного окна в остекленной наружной сто не (SCHUCO) Теплоизолированные взломозащитные окна из алюминия являются «безопасными» без дополнительного оснащения (например, решетки). Прочность алюминия и точность обработки препятствуют быстрому взламыванию с помощью рычага. Конструкция окна в раме оснащается устройствами, препятствующими разъединению створки и рамы, а также цилиндровыми замками. Кроме того большое значение имеет специальное безопасное остекление.  Рис. 15.25. Сечение взломостойкого окна (SCHUCO) |
