Окна и их конструктивные решения

Естественное освещение помещений обеспечивается через вертикальные и горизонтальные проемы в стенах и покрытиях. Путем расчета естественной освещенности помещений, а также по СНиПам определяют размеры окон и их расположение. Так, для жилых зданий площадь окон должна быть в пределах от 1/8 до 1/5 от площади пола помещения.

Окна и витражи являются основными вертикальными конструкциями для обеспечения естественной освещенности помещений. Конструкции остекления являются, кроме того, важным элементом, влияющим как на внешний облик здания, так и на интерьер помещений. Необходимым требованием, которому должны удовлетворять окна, являются их теплозащитные свойства, что позволяет избежать потерь теплоты и обеспечить звукоизоляцию помещений.

По материалу конструкций окон их делят на деревянные, металлические, железобетонные и пластмассовые. По способу открывания и конструктивному решению окна делятся на створчатые (одно-, двух-, трехстворчатые), глухие, раздвижные, верхнеподвесные, нижнеподвесные, с переплетом на цапфах, жалюзийные и др. (рис.10.1).

Рис.10.1. Виды окон по способу открывания: а – двойное раздвижное; б – раздвижное; в – створчатое; г – верхнеподвесное; д – глухое; е – жалюзийное; ж – с нижнеподвесной створкой; з – верхнеподвесное подвальное; и – на цапфах

По числу стекол окна бывают с одинарным, двойным и тройным остеклением. Окна с одинарным остеклением применяют в южных районах и неотапливаемых зданиях. Для районов с умеренным климатом для гражданских зданий применяют окна с двойным остеклением с воздушной прослойкой между стеклами. В районах с суровым климатом делают окна с тройным остеклением. Размеры окон унифицированы и приведены в соответствующем ГОСТе.

Оконные блоки состоят из оконных коробок, остекленных переплетов и подоконных досок.

Оконные блоки снабжаются оконными приборами – петли навески, задвижки (шпингалеты), ручки, форточные завертки, приборы для открывания фрамуг и др.

Оконные проемы могут быть заполнены несколькими оконными блоками в различных комбинациях, в том числе совместно с балконной дверью. Зазоры между блоками конопатят и зашивают досками с обеих сторон. Друг с другом блоки скрепляют болтами. При больших проемах между отдельными блоками вставляют сквозные деревянные брусья (ветровые импосты), которые воспринимают ветровую нагрузку от блоков и передают ее на стены.

При установке оконных блоков в каменных стенах их изолируют от стен слоем толя или пергамина (рис.10.2). Блок раскрепляют в проеме с помощью деревянных клиньев и крепят гвоздями, забиваемыми в деревянные антисептированные пробки, заложенные в кирпичную кладку откосов. Зазоры между коробкой и откосами конопатят паклей или уплотняют упругими прокладками, обеспечивая теплоизоляцию стыка, его непродуваемость и возможность деформации при осадке здания. Снаружи зазор перекрывают наличником или оштукатуривают откосы. Нижний откос проема цементируют и покрывают оцинкованной сталью с капельником для обеспечения водослива. Вместо оцинкованной стали можно применять бетонные или из естественного камня плиты. В деревянных зданиях сливы делают деревянными.

В практике все большее распространение получают витражи. Они могут быть с одинарным, двойным и тройным остеклением. Витражи и витрины могут заменять целую стену и объединяться в ленточные горизонтальные и вертикальные полосы. Витражи бывают встроенными и приставными. Наружное остекление может быть вертикальным и наклонным (не более 10-15% от вертикали). Витрины и витражи из металлических или деревянных конструкций можно выполнять на месте строительства из заранее нарезанных отдельных элементов каркаса и переплетов или собирать из изготовленных коробок и рам переплетов.

Теплозащитные качества витражей обеспечивают устройством воздушных прослоек между двойным или тройным остеклением, а также применением стеклопакетов. Благодаря своей конструкции и использованию стеклопакетов окна не нуждаются в трудоемкой разборке. Их внутренние плоскости не надо очищать от пыли и грязи. Внутреннее пространство окон полностью герметично и не подвержено воздействию внешней среды. Использованием одно- и двухкамерных вакуумных стеклопакетов различной конфигурации с возможностью заполнения их инертным газом (аргоном), с применением отечественного и импортного стекла, низкоэмиссионного теплого стекла, стекла триплекс, защитных пленок разной толщины и класса защиты добиваются максимальной тепло- и звукозащиты. Стекла могут быть разные: зеркальные, тонированные, с цветовыми оттенками, декорированные различными цветовыми рамками, более теплые, более прохладные и т.д. От качества стекла, из которого изготовлены стеклопакеты, зависит защита от ультрафиолетового и инфракрасного излучения.

Рис.10.2 – Установка оконных блоков в проем:

а–в – оконный блок с раздельными переплетами марки ОР в кирпичной стене; г–е – оконный блок со спаренными переплетами марки Ос в панельной стене; в, е – примыкание оконного блока к балконной двери; 1 – цементный раствор; 2 – слив из оцинкованной стали; 3 – конопатка битумизированной паклей; 4 – толь; 5 – подоконная плита; 6 – антисептированная пробка (по две на высоту проема); 7 – штапик; 8 – стекло; 9 – рейка; 10 – деревянный импост

В настоящее время все больше применяют пластиковые и металлопластиковые окна, которые в отличие от деревянных не загнивают и не рассыхаются, долговечны, не требуют регулярной окраски и имеют эстетичный вид. Сварные конструкции оконных рам изготавливают на основе многокамерных профилей (полых внутри) из ПХВ. Эти окна можно применять в мокрой и коррозирующей среде, они длительное время сохраняют свои физико-механические свойства, выдерживают температуру в пределах +45˚С, не требуют окраски; цвет рам одинаковый по всей толщине профиля. Оконная створка состоит из двух стекол толщиной 4 мм, расположенных на расстоянии 13-14 мм одно от другого и образующих стеклопакет, который герметично изолирован прокладкой, впитывающей влагу. Окна не ˝запотевают˝ и не замерзают, снижают теплопотери на 30%. Благодаря надежной герметизации они имеют высокие звукоизолирующие и пыленепроницаемые качества. При этом ПХВ не горит и не выделяет токсичных газов.

Металлопластиковые окна изготавливают из алюминиевого профиля (полого многокамерного), ˝одетого˝ в термопластик – ПХВ. Такие окна выгодны при ширине оконных проемов более 1,5 м. Поэтому их применяют в офисном строительстве, для устройства фасадных окон, витрин и витражей.

Металлопластиковые окна имеют большую цветовую гамму. Современная технология изготовления окон обеспечивает возможность соблюдения стандартных типоразмеров стеклопакетов и рам, а также произвольное их изменение, включая образования окон различной геометрической формы.

Для защиты от перегрева окон и витражей солнечными лучами устраивают различные затеняющие устройства, навесы и козырьки, вертикальные и горизонтальные поворачивающиеся жалюзи, стационарные жалюзи-“брисоли”, “маркизы” и жесткие шторы и т.д. (рис.10.3).