Что такое окна?

Литвинов С. Что такое окна? // Ватерпас. 2002. №3. C.120-124

Окно, и не какое-нибудь виртуальное окно в Европу, а самое что ни на есть реальное окно из внутреннего, домашнего мира во внешний является одним из важнейших элементов вашего дома, и очень важно не ошибиться с его выбором. Причем, как с эстетической, так и с технической стороны. Ведь окно ? это элемент ограждающей конструкции, и, соответственно, должно обладать определенными свойствами, отвечать техническим требованиям. В то же время, к окну предъявляются и высокие эстетические требования, тем более, что оно является элементом как интерьера, так и экстерьера здания. Идет ли речь о респектабельном особняке, историческом здании в стиле ?фахверк? или типовом доме ? в любом случае очень важно, чтобы окна гармонично и стильно вписывались в архитектуру здания. Хорошие окна должны пропускать в помещение достаточное количество света, обеспечивать проветривание помещения и в то же время защищать от непогоды, температурных воздействий, шума и пыли. При этом они должны быть удобными в эксплуатации, прочными, долговечными. Требования, предъявляемые к окнам, можно разделить на три группы:

- формальные: размеры, деление, вид открывания, цвет, материал;

- функциональные: теплоизоляция (теплозащита), вентиляция (воздухообмен); надежность защиты от проникновения дождевой воды; звукоизоляция; светопропускание; огнестойкость; надежность эксплуатации;

- экономические: единовременные капиталовложения; эксплуатационные затраты.

Наиболее важными являются требования создания благоприятного микроклимата в помещении, т.е. обеспечение помещения естественным светом, создание нормальных температурных и влажностных характеристик, обеспечение помещения свежим воздухом.

Практика показывает, что в основном новые окна устанавливают при ремонте помещений. Причины замены окон ? неудовлетворенность пользователей качествами эксплуатации старых окон, их невысокие теплоизоляционные свойства, ну и, конечно, желание иметь качественные и красивые современные окна.

Новые окна устанавливаются не только в современных объектах, но и при реконструкции исторических зданий. Не редки случаи, когда красота исторических зданий нарушается из-за использования не отвечающих стилю окон. Часто в современных окнах для упрощения и удешевления их конструкции, а также для увеличения светового проема отказываются от какого-либо их членения, что приводит к негативным последствиям. Для гармоничного сочетания окон с фасадом дома необходимо добиваться правильного членения.

На первый взгляд, современные окна остались практически теми же, что и 100 лет назад: те же формы, те же возможности разделения световых проемов. Но это впечатление обманчиво, и при кажущейся простоте современные окна являются сложными конструктивными элементами. Наиболее заметное усовершенствование современных окон ? это замена простых стекол стекло-пакетами и возможность ?откидывания? створки для проветривания, из-за чего практически исчезли форточки. Окно любой конструкции включает в себя такие основные части:

- оконный переплет (створки, фрамуги, рамы и др.);

- фурнитуру, обеспечивающую необходимый тип открывания;

- стеклопакет, пропускающий в помещение необходимое количество света;

- а также уплотняющие прокладки, герметизирующие стыки между рамой и створкой, и дополнительные элементы (сливы, щелевидные накладки и т.д.).

Современные окна ? это, прежде всего, окна, которые изготовлены из современных материалов. На сегодняшний день наряду с хорошо знакомыми материалами, такими как дерево и алюминий, для изготовления оконных переплетов применяются и новые ? ПВХ, стеклопластик и различные их комбинации.

Возможности цветового решения окон практически неограничены, и относится это к любым материалам для оконных блоков. Наиболее часто устанавливаются окна белого цвета. Но порой требуются, да и просто есть желание других цветовых решений. И производители профилей предлагают широкий выбор расцветок ? от однотонных красного, зеленого, синего и др. до различных декоров под дерево. Возможно одно- или двухстороннее оклеивание переплетов специальной пленкой разных цветов.

Они могут иметь разнообразные формы, от привычной прямоугольной до сложной арочной конструкции. Возможны трапециевидные, треугольные, круглые формы. Правда, очевидно, что более сложные по форме окна значительно дороже из-за усложнения технологических процессов их изготовления. Форма окна тесно связана с функциональными возможностями и, в первую очередь, с возможностями его открывания.

Есть много разных способов открывания окон, но самые популярные у нас:

- поворотно-откидной (с разновидностями ? только поворотный или фрамужный);

- параллельно-раздвижной (с разновидностями горизонтально раздвижные, подъемно раздвижные и убирающиеся в стену);

- складывающийся (?гармошкой?).

Существуют также подвесные и среднеподвесные вращающиеся (с вертикальной или горизонтальной осью вращения), глухие (неоткрывающиеся).

Для открывания окна применяется фурнитура, при помощи которой створка крепится к раме. Это одна из важнейших составных частей окна, обеспечивающая надежность и стабильность работы окна в целом.

Очень важно правильно выбрать пропорции окна. Так, например, должны быть исключены слишком широкие створки небольшой высоты ? в открытом виде большой вес стекла отрицательно влияет на рамы и фурнитуру, к тому же большие створки неудачно выглядят в маленьких помещениях и с внешней стороны здания.

В качестве заполнения светового проема традиционно используется стекло. До недавнего времени для уменьшения тепло-потерь использовались традиционные системы остекления с применением двух- трехстекольных конструкций с большими воздушными промежутками. В настоящее время неотъемлемой составной частью окон стал стеклопакет.

Конструктивно современные стеклопакеты состоят из трех основных элементов: стекло, разделительная рама и материалы для герметизации теплоизолирующего пространства. Известно, что основные потери тепла в помещении происходят через окна. Энергосбережение стеклопакетов основано на том, что сухой воздух, заполняющий межстекольное пространство стеклопакета, является хорошим теплоизолятором: его теплопроводность практически в 27 раз ниже, чем у стекла. Замена же стекол на однокамерный стеклопакет повысит теплоизоляцию окна практически в два раза. Еще лучше свойства двухкамерного стеклопакета. Оптимальная же величина теплопроводности (коэффициента теплопроводности К = 1,4 Вт/м2*К без армирования и К = 1,7 Вт/м2*К с армированием на пакет профилей) в наших условиях достигается трехкамерным строением профиля. Именно она обеспечивает отличные показатели тепло- и звукозащиты и производит простой водоотвод через наружную предкамеру.

Теплоизоляция стеклопакета напрямую зависит от его герметичности: при ее нарушении стеклопакет теряет все свои положительные свойства. Наиболее надежную и долговременную герметичность обеспечивает промышленное производство стеклопакетов и по методу двухстадийной герметизации. При этом первичный герметик (бутиловый) обеспечивает водонепроницаемость стеклопакета, а вторичный ? двухкомпонентный полисульфидный ? механическую прочность. Именно таким методом и производится сейчас подавляющее большинство стеклопакетов в Европе.

Существуют несколько способов повысить энергосберегающие свойства стеклопакета: заполнение межстекольного пространства стеклопакета газом с более низким, чем у воздуха, коэффициентом теплопроводности (например, инертными аргоном или криптоном), применение селективных стекол и использование дистанционной рамки с ?тепловым мостиком?. Однокамерный стеклопакет с аргоном имеет теплоизоляцию уже в 2,2 раза выше, чем обычное стекло. Применяется также американская технология ?Тепловое зеркало?, когда внутри стеклопакета (между стекол) натягивается мембрана со свойствами, подобными селективному покрытию энергосберегающих стекол. Использование стекол со специальным покрытием, отражающим тепло обратно в помещение, представляется наилучшим решением проблемы энергосбережения. На сегодняшний день наиболее энергоэффективным стеклом является селективное стекло с ?мягким? покрытием.

Важным является также свойство звукоизоляции. Не секрет, что уличный и воздушный шумы несовместимы с комфортом в доме или на рабочем месте. Уличный шум попадает в помещение двумя путями: через щели в окне, вследствие его негерметичности, и из-за вибрации стекла, работающего как передающая мембрана. В стеклопакетах, даже однокамерных, представляющих собой, грубо говоря, два стекла с воздушным зазором, склеенных по периметру, за счет перехода из одной среды в другую (стекло ? воздух ? стекло) снижается вибрация и мембраной стекло не является. Кроме того, поскольку стеклопакеты герметичны и влаги в воздухе между стеклами практически нет, его резонансная частота отличается от резонансной частоты наружного воздуха. Отличается и резонансная частота стекол. Поэтому и снижается уровень уличного шума при прохождении через стеклопакет. Лучше снижает шум двухкамерный стеклопакет ? три стекла и два воздушных зазора между ними. Еще полезнее использование стеклопакета, который имеет разные по толщине воздушные прослойки. Можно использовать стекла разной толщины в определенной комбинации (например, комбинация стекол 4- и 6-миллиметровой толщины). Еще больший эффект звукоизоляции дает комбинация двух вышеперечисленных методов, например применение двухкамерного стеклопакета 4-6-4 или 6-4-4 с асимметричными камерами. Конструктивных и технических нюансов довольно много, и о них хорошо известно в каждой приличной фирме, изготавливающей и устанавливающей современные окна.

Для обеспечения пылезащиты в профилях устанавливаются уплотнители.

В отличие от старых окон, которые не обеспечивали плотной изоляции, современные окна герметичны и препятствуют естественному неконтролируемому обмену воздуха, застою воздуха, повышению влажности, появлению конденсата на окнах. Отсюда в помещении неблагоприятный микроклимат. В то же время современная фурнитура имеет режим микропроветривания (неплотный прижим), когда окно открывается и устанавливается на небольшой градус. Кроме того, осуществляется установка принудительной вентиляции, например вентканалов с заслонкой для регулирования притока воздуха.

Существует шесть марок стекла (от МІ до Мб), и чем ниже цифра в марке, тем выше его качество, меньше дефектов на единицу поверхности, тем в более ответственных конструкциях можно его использовать. У более высоких марок лучше физические и оптические свойства, меньше отклонений по толщине и т.д. Да и режется оно лучше.

Кроме обычных, чистых стекол, применяются и специальные: полированное и неполированное; прозрачное и тонированное; зеркальное; хамелеон; закаленное; армированное. Растет популярность специальных стекол, имеющих улучшенные характеристики. Так, рефлекторное ? стекло с покрытием из эпоксида металла, предназначенное для дополнительной солнцезащиты помещения; огнестойкое ? стекло, которое не разрушается легко при нагревании или контакте с пламенем; термостойкое ? стекло, способное выдерживать сильный термический удар зачастую вследствие низкого коэффициента термического расширения; нейтральное ? стекло с высокой химической стойкостью. Теплопоглощающее стекло получают введением в стекломассу специальных добавок, окрашивающих ее в зеленовато-голубоватые или серые тона. Такие стекла пропускают 65-75% видимого света и 30-35% инфракрасных лучей. Причем способность пропускать и поглощать лучи увеличивается с ростом толщины листа. При высоком коэффициенте поглощения света ?темные? теплопоглощающие стекла могут сильно нагреваться (на 50-70?С выше окружающей среды), поэтому их не рекомендуется использовать в наружном остеклении. Теплосберегающее ? стекло с покрытием, обеспечивающим повышенную теплоизоляцию. Такое покрытие может быть твердым и мягким. Утечка тепла через оконные проемы составляет в среднем 40% от общих теплопотерь здания. Наиболее практичный способ уменьшить излучение во внешнюю среду ? не дать теплу проникнуть внутрь стекла, задержать его на поверхности. Для этого на стекло и наносится специальное покрытие, способное ?отражать? тепловую энергию обратно в помещение. К теплосберегающим стеклам с ?твердым? покрытием относится К-стекло, к стеклам с ?мягким? покрытием ? Low Е-стекло. ?Твердые? покрытия имеют слабую поверхностную дымку, особенно заметную при ярком освещении. Мягкое покрытие придает стеклу лучшие теплосберегающие свойства,