Строительство. Азбука. Окна из металло-пластикового профиля

Окна из металло-пластикового профиля

В жилых зданиях и зданиях общественного назначения окна в основном предназначены для выполнения трех функций: пропустить в помещение солнечный свет, обеспечить визуальную связь обитателей с внешним миром и осуществить вентиляцию, т.е. удалить из помещения отравленный продуктами жизнедеятельности воздух и дать свежий, обогащенный кислородом. Все остальные функции окон, такие, как теплоизоляция, звукоизоляция, архитектурная выразительность и др., являются вспомогательными.

   В советские времена окна в большинстве своем выполняли возложенные на них основные функции. Если стекла систематически мыли, то через них проходил солнечный свет, была визуальная связь с внешним миром. Вентиляция осуществлялась "автоматически", без участия человека - за счет сквозных трещин между створками или при участии человека - за счет открывания форточек. Вопрос о других функциях окон не стоял. Тепло не контролировалось, о звукоизоляции и архитектурной выразительности просто не задумывались. Такой подход к назначению окон породил нерегулируемые системы теплоснабжения и вентиляции помещений. В развитых странах, особенно с жарким или холодным климатом, еще в начале века начали задумываться о создании в помещениях микроклимата для комфортного проживания или трудовой деятельности человека. Для этих целей появились регулируемые системы теплоснабжения и вентиляции. Однако, чтобы эти системы работали, окна должны обладать постоянными расчетными величинами сопротивления теплопередаче и воздухообмена. Отсюда появились новые конструкции окон со стеклопакетами, двойным уплотнением с помощью эластичных прокладок и с открыванием створок в двух плоскостях.
    Разработаны специальные стекла с теплоотражающими или поглощающими покрытиями. К таким в первую очередь относятся стекла К-типа, Optitherm, Suncool HP. Для увеличения сопротивления теплопередаче камеры между стекол заполняются аргоном или криптоном. В зависимости от размера камер и специальных технологических мероприятий сопротивление теплопередаче стеклопакетов может колебаться от 0,4 до 1,5 м² ^оС/Вт. Перспективные вакуумные стеклопакеты с теплоотражающим экраном имеют сопротивление теплопередаче до 2,3 м² ^оС/Вт, т.е. такие стеклопакеты могут конкурировать с кирпичными и железобетонными стенами.
    Многокамерные стеклопакеты, особенно вакуумные, обладают великолепными шумозащитными свойствами. Благодаря указанным преимуществам стеклопакетов по сравнению с обычным листовым стеклом в развитых странах они стали использоваться более чем в 80 % светопрозрачных ограждений.
    Решая задачи энергосбережения помещений и внедрения передовых технологий, российские производители также начали применять стеклопакеты и современные конструкции окон. Однако эта проблема решалась не путем разработки технологий и конструкций окон с учетом российских условий эксплуатации, а закупкой технологических линий по их производству. Основными поставщиками таких линий являются Германия и Италия. Бесспорно, качество продукции, производимой на этих линиях, выше, чем качество окон, ранее выпускаемых у нас. Появилась возможность использовать новые материалы и профильные конструкции окон со стеклопакетами. По статистическим данным, в прошлом году, несмотря на значительное удорожание, более 50 % окон было изготовлено по новой технологии.
    Однако, к большому сожалению, опыт эксплуатации окон новой конструкции не всегда положительный. Дело в том, что закупленные технологические линии могут изготавливать окна только определенной конструкции, так называемые евроокна, которые в большей части не адаптированы к нашим климатическим условиям. Хотя некоторые производители очень гордятся тем, что они выпускают евроокна по евростандартам. Минимальная расчетная температура для европейских стран (не считая скандинавские страны) минус 17°С, в то время как для Самары она равна минус 30°С. При проектировании зданий в этих странах предусматриваются приточная и вытяжная вентиляции, чего нет и в ближайшее время не будет в наших зданиях. Перенос новых конструкций окон и технологий их изготовления из европейских стран в Россию без достаточных исследований и испытаний обернулся для сотен, а может быть, и тысяч жителей России ухудшением температурно-влажностного режима и комфортных условий в помещении при больших экономических затратах.
     При температуре наружного воздуха ниже минус 18°С (а в некоторых случаях и более) на поверхности стекол, особенно в нижней части окон, на откосах и подоконных досках появляются конденсат и наледь.
     Натурные обследования "плачущих" окон, многочисленные судебные экспертизы с инструментальным измерением фактических температурных полей, исследования, проведенные в центре "Самарастройиспытания" и Омском институте СибАДИ, показали, что конденсат и наледь на окнах появляются по следующим основным причинам:

плохое уплотнение притворов створок в окне;
плохая герметизация швов между створками и стеклопакетами;
применение стеклопакетов с низкими теплотехническими свойствами;
большие теплопотери через откосы оконных проемов и подоконные доски, что приводит к снижению температуры на их поверхности ниже точки росы;
повышенная влажность в помещении, которая может быть как следствием плохой вентиляции, так и следствием других причин.

     Плохое уплотнение створок и плохая герметизация швов между створками и стеклопакетами полностью относятся к качеству окон, которое должно быть обеспечено при их изготовлении в соответствии с сертификационными требованиями.
     Необходимо обратить внимание производителей и потребителей окон и балконных дверей на то, что стеклопакеты подлежат обязательному расчету и их конструкция зависит от множества факторов, в т.ч. от расчетных температур, теплотехнических свойств стен и материала окна (дерево, ПВХ, алюминий), а также от территориальных нормативных значений приведенного сопротивления теплопередаче. В соответствии с ТСН 12-308-97 СО для Самарской области сопротивление теплопередаче окон для жилых помещений равно 0,53 м² ^оС/Вт. Это значение уже устарело, и с учетом требований изменений к нормам по строительной теплотехнике, по нашему мнению, оно должно быть пересмотрено в сторону увеличения до 0,55 м² ^оС/Вт. Сертификационные испытания показывают, что качественно изготовленные оконные блоки с нормальными стеклопакетами или тройным остеклением отвечают этим требованиям. Но для выполнения требований действующих норм в зависимости от материала окон сопротивление теплопередаче стеклопакетов должно быть не менее 0,5 - 0,55 м² ^оС/Вт. Эта величина может быть различной, когда для изготовления оконных блоков используются сосна или лиственница, ПВХ или алюминий. К сожалению, некоторые производители в Самаре продолжают выпускать двухкамерные стеклопакеты с камерами 6+6 и 6+9 мм которые не отвечают указанным требованиям. Свои действия они объясняют тем, что на такие стеклопакеты имеется спрос от заказчиков ввиду их меньшей стоимости. Но откуда заказчик, не владея техникой теплотехнического расчета, может знать, что такие стеклопакеты в Самарской области обязательно будут "плакать"?
     Для оценки положительных свойств светопрозрачных элементов, и в первую очередь оконных блоков, их необходимо рассматривать не как отдельные конструкции, а в комплексе с другими элементами, к которым относятся стеновые ограждающие конструкции, узлы сопряжения, системы вентиляции и отопления. В большинстве случаев при проектировании и реконструкции зданий старые оконные блоки и витражи просто заменяются на новые конструкции без изменения узлов сопряжения их со стенами.
     Толщина новых окон и витражей в зависимости от конструктивных решений колеблется в пределах от 58 до 80 мм. Если такие оконные блоки будут установлены в проемы кирпичных или керамзитобетонных стен с типовой опорной четвертью толщиной 120 мм, то минимальное расстояние между наружной поверхностью стены и поверхностью откоса составляет всего 200 - 250 мм. Это расстояние не зависит от толщины стены. При таком расстоянии и температуре наружного воздуха минус 15 - 18 ^оС точка росы будет находиться вблизи поверхности откоса, что приводит к появлению конденсата по периметру оконных блоков.

    Из приведенной схемы видно, что на расстоянии до 100 мм от внутренней поверхности окон температура поверхности откоса изменяется от плюс 5 до 15 ^оС.
    Повышенная влажность приводит к появлению грибка, разрушению штукатурки откосов и материала стен около проемов. Сопротивление теплопередаче стены на расстоянии до 300 мм от оконного блока значительно ниже, чем сопротивление теплопередаче самой стены, что приводит к большим теплопотерям в этой зоне.
    Неблагоприятно сказывается на температурно-влажностном режиме в нижней части оконных блоков применение широких подоконных досок. При ширине подоконных досок более 300 мм тепловой поток не омывает нижнюю часть оконного блока, что приводит к понижению температуры в этой области, созданию конденсата и наледи.
    Большая часть экономического эффекта, полученного от применения новых дорогостоящих оконных блоков и витражей, в данном случае будет снижена ухудшением теплотехнических показателей стены в зоне узлов сопряжения. Для исключения такого нежелательного явления при проектировании новых зданий и сооружений необходимо применять новые конструктивные решения этих узлов.
    Конструкции узлов сопряжения со стенами должны быть приведены в регламенте (инструкции) по применению и монтажу оконных блоков. Такой регламент в обязательном порядке передается производителем окон потребителю вместе с паспортом.

В.ЗУБКОВ,
руководитель испытательного центра "Самарастройиспытания", к.т.н.,
доцент кафедры МДК СамГАСА

КОММЕНТАРИИ СОСТАВИТЕЛЯ:

Что касается нарушения воздухообмена в помещениях при использовании новых герметичных окон, это действительно проблема, которая решается, впрочем, достаточно просто: окна комплектуются небольшим приточным вентиляционным клапаном, встроенным в окно или в стену помещения. Он имеет жалюзийную решётку и закрывается при штормовом ветре, регулируя воздухопоток.