Окна: конструкции и материалы

Окно - это, без сомнения, очень важная архитектурная деталь. Расположение и площадь его играют ключевую роль во внешнем облике здания. Одновременно, окно - это часть внутреннего интерьера. Окна служат и для освещения, и для вентиляции, и как ограждающие конструкции. Они являются главным источником теплопотерь (до 50%). Все эти факты говорят о том, что об окнах стоит позаботиться особо. Об этом - подробнее.

В современном понимании мы уже отходим от понятия окна, а используем понятие светопрозрачных ограждающих конструкций, так как сегодня площадь остекления фасада в архитектурных решениях доходит порой и до 100 %. И такое остекление уже трудно назвать окном.
К основным светопрозрачным ограждающим конструкциям зданий относятся:

  • окна и остекленные двери (в том числе балконные);
  • витражи и витрины;
  • остекленные стены фасадов;
  • элементы остекления крыш (фонари и наклонные остекленные поверхности);
  • устройство зимних садов, торговых павильонов.

Мы же поговорим о квартирах и частных домах.

Окна: конструкции и материалы

В выборе светопрозрачных конструкций для квартиры и загородного дома есть разные подходы, обусловленные тем, что на конструктив стен многоквартирного дома вы повлиять не можете, и при смене старых окон выбираете только их тип и технические параметры. При строительстве загородного жилья можно выбрать остекление дома ещё на этапе проектирования: сделать атриум в лестничном пролете парадной лестницы, или остеклить полностью стену гостиной. Современные технологии позволяют наполнить естественным дневным светом весь дом.

Диктуется это только собственными представлениями. А другие вопросы поможет решить архитектор.

Как правило, при проектировании дома конструктив окон уже определен конструктивом самого здания. Поэтому мы будем говорить об окне как о сочетании нескольких параметров, таких как материал, особенности конструкции и техническое решение.

Конструкции светопрозрачных ограждений подвержены ежедневным нагрузкам и воздействиям. К первым относятся все действия и причины, которые приводят к возникновению внутренних напряжений и, соответственно, деформаций. Это давление ветра, снеговая нагрузка и температурные напряжения, а также технологические нагрузки, возникающие при изготовлении, транспортировке и монтаже конструкций.

Кроме этого необходимо учитывать косвенные напряжения, возникающие в герметичных стеклопакетах при перепаде давлений, температур и влажности.

К воздействиям относят все, что не приводит к возникновению в элементах конструкций напряженных состояний, и представляет собой некоторую совокупность климатических факторов, оказывающих влияние на человека, находящегося в помещении.

Это перепады температур и влажности наружного и внутреннего воздуха, шум, естественное освещение, солнечная радиация, обеспечивающая инсоляцию и дополнительный нагрев помещения, пыль и атмосферные осадки, водорастворимые химические примеси в атмосферной влаге. К воздействиям также можно отнести видимость - визуальную связь внутреннего и внешнего пространства.

Как несущие конструкции светопрозрачные элементы ограждений должны обладать необходимой прочностью и жесткостью при действии всех описанных выше нагрузок как силового, так и несилового характера.

Мансардное окно

Как ограждающие конструкции - обладать необходимыми теплозащитными, светотехническими, звукоизоляционными качествами, а также герметичностью. При этом понятие герметичности следует относить как к сопряжениям элементов непосредственно в пределах светопрозрачной конструкции, так и к местам ее примыкания к участкам стен и покрытий.

Являясь выразительными элементами фасада и интерьера, окна должны обладать хорошими эстетическими качествами и долговечностью, а также быть удобными и доступными для обслуживания при эксплуатации.

По конструктивной схеме светопрозрачные конструкции подразделяются на оконные и витражные. Первый вид предназначен для застекления типовых или нестандартных небольших проемов в стенах, а остекление выполняет в них чисто ограждающую функцию. Витражные окна, помимо выполнения ограждающих функций, являются также элементом несущих или самонесущих конструкций, и предназначены для застекления вертикальных и наклонных поверхностей большой площади.

Стандартная конструкция оконного блока включает стационарную контурную обвязку - раму, подвижно закрепленные на ней элементы - переплеты (створки), а также элементы остекления (обычно в виде стеклопакета) и фурнитуру. В зависимости от площади проема и действующей ветровой нагрузки в конструкцию коробки (рамы) для обеспечения жесткости, вводят промежуточные вертикальные элементы - импосты и горизонтальные (поперечины). Дополнительно в оконном блоке могут быть установлены устройства для вентиляции и различные защитные экраны. Количество материалов, из которых делают окна не такое уж большое. Современные технологии предлагают нам конструкции из алюминия, дерева, пластика и композитные дерево-алюминиевые. Рассмотрим их особенности подробнее.

Алюминий

Алюминиевые окна в российских условиях зачастую используют для нежилых помещений. В жилых зданиях алюминиевые светопрозрачные конструкции используют для зимних садов, атриумов и таких архитектурных решений, где необходимо, чтоб конструкции являлись не только самонесущими, но и несущими элементами всего строения (крыша, зимний сад и т.п.). Окна из алюминиевого профиля прослужат десятки лет - средний срок службы конструкций из алюминия более 60 лет.

Это единственный вид оконного профиля, способный не менять своих качественных характеристик десятилетиями - алюминиевый профиль не подвержен атмосферной коррозии, легко переносит перепады температур. Также он обладает полной пожарной безопасностью в отличие от деревянных и пластиковых рам.

Окно в крыше

Экологические характеристики алюминиевого профиля также превышают характеристики его основных конкурентов в оконном перекрытии - никаких вредных веществ из этого материала не выделяется ни под воздействием температур, ни под ультрафиолетовыми лучами солнца. Алюминиевые окна и витражи в процессе эксплуатации не требуют каких-либо особенных процедур ухода, достаточно лишь периодически мыть их. Но нельзя царапать, так как восстановить слой краски будет практически невозможно. Для жилья используется так называемый «теплый» профиль, он устроен сложнее, чем его аналог для балконов и лоджий, так называемый «холодный» алюминий. «Теплый» профиль содержит от 3-х до 5 внутренних камер, из которых одна промежуточная заполнена теплоизоляционным полимером. Слой полимера в «теплых» профилях разных марок имеет различную толщину. В северных районах, для которых характерны значительные низкие температуры, толщина теплоизоляционной вставки должна быть выше. Отрицательные характеристики алюминиевого профиля: высокая теплопроводность, склонность к электролитической коррозии и достаточно высокая стоимость. Именно эти качества не позволяют широко использовать алюминий как материал для жилого остекления.

Дерево

Привычный материал в нашей богатой лесом стране благодаря европейским технологиям становится элитным в последние 20 лет. Потому что окна, изготовленные по новым технологиям, обычно в 1,5-2 раза дороже тех же пластиковых. Безусловно, они и отличаются от привычных. Их особенность состоит в том, чтоб из живого нестабильного материала - дерева - сделать некое подобие пластика. Деревянные окна делают как из массива, так и из срощенного бруса. Для этого дерево режут на дощечки - ламели (сушеная древесина, обработанная от плесени и древоточцев). В некоторых случаях каждый слой укладывают перпендикулярно волокнам предыдущего и склеивают. Количество ламелей в брусе, предназначенном для изготовления окна, может колебаться от 3 до 7 штук. Внутрь бруса может попасть более низкосортная древесина, снаружи она будет качественнее. Варианты конструкций деревянных окон представлены одностворчатыми (как пластиковые), двухстворчатыми створками с различным количеством стеклопакетов и створкой в одно стекло.

Удивительно, но и в деревянных окнах, в некоторых из конструкций, можно заказать откидные створки. В силу высокой цены деревянные окна нового поколения не получили такого распространения, как пластиковые. Но и у них есть свои поклонники. Притяжение природного материала и возможность сочетать его древесину с элементами интерьера очаровывает дизайнеров и хозяев дорогих домов. В то же время, поставив деревянное окно, хозяин может рассчитывать на него, как на надежный барьер от шума, пыли и холода, а не смотреть на него как на источник приточной вентиляции, как в случае со старыми деревянными окнами.

Дерево + алюминий

Дерево-алюминиевые окна представляют из себя симбиоз внутренней начинки деревянного окна и наружной части из алюминия. Такое сочетание делает эти окна, как говорят производители, «вечными». Так, дерево дает свои лучшие качества внутренней части окна, а алюминий защищает от дождей и ветров снаружи. Они легко окрашиваются, а изделие может быть любой формы. Внешняя сторона с алюминиевыми накладками обрабатывается, чтобы обеспечить самую высокую защиту от дождя, снега и высоких температур. А прочность конструкции обеспечивает устойчивость к деформациям, которым подвержены деревянные элементы конструкции.

Существует несколько типов таких окон:

Первый, это когда дерево-алюминиевые окна имеют одну раму, на которой как раз и расположена накладка по всему периметру, которая крепится либо клипсами, либо вплотную. Использование клипс создает воздушную камеру и обеспечивает вентиляцию. В такой конструкции возможно снять алюминиевую накладку в случае необходимости.

Второй тип состоит из двух, алюминиевой и деревянной, створок, соединенных таким образом, что могут они открываться раздельно и одновременно. На внешней раме устанавливается одинарное стекло, тогда как внутренняя имеет стеклопакет. Все это сильно повышает теплоизоляционные характеристики. Однако, у таких конструкций получается достаточно большая толщина, к тому же, створки открываются только в одной плоскости.

Третий тип состоит из двух рам со спаренными переплетами (типы стекол такие же, как в предыдущем случае - стеклопакет и стекло). При этом толщина существенно меньше. Благодаря использованию таких конструкций с большим теплоразрывом теплоизоляционные характеристики дерево-алюминиевых окон очень высоки, превышая показатели одностворчатых деревянных окон. Использование ценных пород дерева позволяет сделать их также очень красивыми и достаточно престижными для установки в любом помещении. Конечно же, дерево также требует пропитки и отделки для большей долговечности.

Нужно отметить, что дерево-алюминиевые окна повторяют по конструктиву современные деревянные.

Пластик

Пластиковые окна без преувеличения совершили революцию в домостроении. Так как на порядок повысилось качество конструкции для потребителя. Это прекрасная звукоизоляция, теплоизоляция, сокращение времени и средств по уходу за окнами. Но, как известно, сильная сторона может стать слабой. Так, прекрасная теплоизоляция пластиковых окон несет в себе и то, что вентиляция, которая по всем старым проектам должна была осуществляться в том числе и через щели в окнах, при установленном пластиковом окне не происходит с такой интенсивностью. Как следствие, в квартире с пластиковыми окнами необходимо позаботиться о приточной вентиляции. Следует отметить, что пластик горения не поддерживает, но окна от высокой температуры при пожаре деформируются и дальнейшей эксплуатации не подлежат.

Кроме того, пластиковые окна не могут быть несущими в сложных витражных конструкциях, так как самонесущую функцию в них выполняет внутренний металлический оцинкованный профиль, не скрепленный между собой.

Именно поэтому время от времени створки пластикового окна провисают под собственной тяжестью, и требуется регулировка фурнитуры, которая обвязывает створку и является её скрепляющим элементом.
В пластиковом окне есть параметры, которые меняются в зависимости от климата:

  • Количество камер в профиле: чем их больше, тем профиль менее теплопроводен, а значит, окно будет теплее;
  • Количество стекол в стеклопакете (обычно их два или три): чем больше стекол, тем теплее, но и тяжелее створка;
  • Энергосберегающее стекло: оно не позволит помещению нагреваться от солнца летом и терять тепло через инфракрасное излучение зимой.

Все остальные параметры пластиковых окон, как правило, имеют эстетические свойства: цвет профиля, цвет уплотнительных резинок, качество откосов и прочее.

Конечно, есть разница у производителей фурнитуры и профиля, стандарты компании. Но самое важное в вопросе установки окон, в связи с массовостью этой деятельности, - это качество установки. Поскольку неправильный монтаж может испортить самый дорогой профиль, и наличие в окне фирменной фурнитуры не спасет вас от холода или плесени на откосах. Поэтому есть старый совет: доверяйте проверенным компаниям с репутацией, гарантией и сервисом. И обязательно ознакомьтесь с техническими условиями установки окна.

 

Полезная информация

Яндекс.Метрика


Проектирование коттеджей