Современные ограждающие оконные системы

К ограждающим конструкциям кроме стеновых относятся оконные системы. Практика эксплуатации зданий различного назначения показала, что теплопотери через окна могут составлять до 22 %. Следовательно, кон­струкции окон и материалы, из которых их выполняют, должны обеспе­чить не только определенную освещенность, безопасность, но и комфорт­ный температурно-влажностный режим.

В зависимости от назначения помещения, его расположения, клима­тических условий к стеклам могут предъявлять такие специальные требо­вания: пониженная излучающая способность, теплопоглощение, высокая ударная прочность и пуленепробиваемость.

В современном строительстве оконные конструкции (системы) вы­полняют из дерева; дерева, защищенного с внешней стороны профильным алюминием; алюминиевых, стальных, поливинилхлоридных и стеклопла- стиковых профилей. Каждый из используемых материалов имеет свои преимущества и недостатки.

Так, при всех привычных положительных свойствах древесины - низкой плотности и теплопроводности, легкой обработки, невысокой стоимости изделий этот материал обладает такими серьезными недостат­ками, как гигроскопичность, коробление, склонность к загниванию и го­рючесть. Поэтому для обеспечения заданной долговечности древесину об­рабатывают антисептиками, антипиренами и защищают красочными со­ставами, которые необходимо систематически возобновлять.

В деревоалюминиевых окнах с наружной стороны деревянная по­верхность защищена от увлажнения и разрушения алюминиевым профи­лем. Алюминиевые прессованные профили с пленочным акрилатным или полиуретановым покрытием толщиной до 10 - 15 мкм применяют для больших световых проемов, остекления высоких витражей. Это коррози- онностойкий материал, обладающий высокой прочностью и атмосферо- стойкостью. В связи с тем, что высокая теплопроводность материала мо­жет вызвать появление конденсата на раме, в конструкции окон теплоза­щитные свойства повышены за счет заливки вспененной синтетической массы между двумя готовыми алюминиевыми рамами.

Стальные профили, изготовленные методом горячего или холодного проката, используют преимущественно для устройства окон в промыш­ленном строительстве и при возведении общественных зданий. Так как стальные изделия подвержены коррозии, их прямо на заводе-изготовителе покрывают антикоррозионной грунтовкой, а после завершения монтажа - коррозионностойкой краской в два слоя.

Поливинилхлоридные профили обладают высокой долговечностью - до 20 лет и экологической безопасностью. К их достоинствам можно отне­сти возможность пятикратной вторичной переработки отходов и отрабо­танных изделий без потери качественных характеристик. Основное сырье для их получения - калийная соль, нефть и газ. Для защиты от ультрафио­летовых лучей и перепада температур вводят специальные добавки.

Эти конструкции обладают следующими преимуществами:

- высокие водо- и коррозионная стойкость, водонепроницаемость;

- не загрязняются благодаря гладкой абсолютно плотной наружной поверхности;

- звукопоглощение и низкая теплопроводность - 0,17 Вт/мК (сухая древесина - 0,16 Вт/мК).

К недостаткам можно отнести:

- низкий модуль упругости поливинилхлорида, требующий усиления пластмассовых профилей стальными или алюминиевыми вкладышами;

- высокий коэффициент температурного расширения;

- процесс старения полимера, замедляемый за счет введения добавок оксидантов.

Остекление проводят одно- или двухкамерными стеклопакетами, представляющими собой жесткую герметичную конструкцию, выполнен­ную из двух или трех листовых стекол с заполнением пространства осу­шенным воздухом или инертным газом (аргон, криптон), повышающим теплозащитные свойства и снижающим шум на 42 дБ. Для защиты от кон­денсата внутри помещают силикагель.

Герметизацию стеклопакета проводят специальными пластифициро­ванными мастиками - одно- и двухкомпонентными.

Для остекления первых этажей применяют стекла повышенной прочности: закаленное, армированное, многослойное, ламинированное, т.е. защищенное специальным полимерным пленочным материалом. С исполь­зованием полимерных и окиснометаллических покрытий целенаправленно изменяют их назначение: поглощающие солнечную радиацию и ультра­фиолетовые лучи, с односторонней прозрачностью - тонированные, безос­колочные, пулестойкие, ударопрочные.

Низкоэмиссионные энергосберегающие стекла получают нанесением на стекло методом напыления покрытия на основе оксидов серебра и вис­мута или полимеров толщиной в несколько микрон, которое в несколько раз снижает тепловое излучение изнутри помещения. Этот же эффект ис­пользован в США при получении двухкамерных стеклопакетов с коэффи­циентом теплопроводности 1,13 Вт/мК. Для этого в камере стеклопакета между обычными стеклами натягивается и закрепляется прозрачная мем­брана с низкоэмиссионным покрытием, которое наносят как на одну, так и на две стороны. При установке двух параллельных мембран коэффициент теплопроводности снижается до 0,4 Вт/мК.

Эффект отражения лучистой энергии использован при установке позади радиаторов отопления специальных экранов с покрытием из металлической фольги. Таким образом достигается возвращение в помещение до 90 % лучи­стой энергии, что позволяет повысить температуру воздуха на 3 - 4 градуса.

Для защиты от нагрева солнечным светом используют стекла со спе­циальным тончайшим металлическим слоем, работающим отражающе, как зеркало, или покрытием, состоящим из оксидов металлов. Последние об­ладают свойством поглощать часть солнечного излучения. Эти стекла имеют серый, бронзо-коричневый или зеленый цвет. Поглощая энергию, стекла нагреваются, поэтому их надо использовать в двойном остеклении или стеклопакете, где внешнее - специальное стекло, а внутреннее - обыч­ное строительное.

Одним из перспективных экологически безопасных материалов, применяемых для вертикального остекления, выполнения светопрозрач- ных кровель, перегородок, является прозрачный пластик - поликарбонат. Ударная прочность этого материала в 200 раз выше, чем у стекла, и в 50 раз выше, чем у акриловых пластиков. Структурные панели и профили, изготовленные из этого материала методом экструзии, имеют множество внутренних воздухонаполненных ячеек, перегородки которых служат реб­рами жесткости. Такие панели способны пропускать до 80 % солнечного света. Из за внутренних перегородок материал обладает светорассеиваю- щим и теплоизоляционным свойствами, равными по величине двухкамер­ному стеклопакету. На внешнюю сторону изделия наносят специальный защитный слой, повышающий атмосферостойкость и обеспечивающий ус­тойчивую работу при температуре от минус 50 до плюс 115 С.

Сотовый ячеистый поликарбонат в виде листов толщиной от 4,5 до 16 мм аналогичного назначения выпускают фирмы Германии и Франции. Израильские производители поставляют для этих целей специализирован­ные поликарбонатные панели, которые имеют особое призматическое строение верхнего слоя, позволяющее зимой проводить повышенное коли­чество солнечной энергии, а летом отражать большую часть светового из­лучения, не допуская перегрева помещения. Такие панели позволяют регу­лировать поток солнечной энергии в течение суток.

Двери и ворота для зданий и сооружений в зависимости от приме­няемых материалов могут быть деревянными, поливинилхлоридными, ме­таллическими (алюминиевые, стальные) с заполнением промежутка между полотнами теплоизоляционным и звукоизоляционным материалом.

Двери в жилищном строительстве в основном выполняют из дерева с последующей окраской или пропиткой. При особых требованиях к надеж­ности и пожарной безопасности в жилых зданиях устанавливают стальные двери из прокатных или штампованных профилей с обшивкой из листовой стали. Полотна стальных дверей могут иметь одинарные или двойные стенки. Наружные двери зданий могут выполнять из дерева, металла и по- ливинилхлорида. Их изготовление и эксплуатация не отличаются от соот­ветствующих оконных конструкций.