Автор: А. Ю. Куренкова Дата: 27.03.2012 «СтройПРОФИ» № 2 Рубрика: Светопрозрачные конструкции

Введение новых требований к сопротивлению теплопередаче оконных блоков в Российской Федерации на 1-м этапе — 0,8 м2 · °С/Вт, на 2-м—1–1,5 м2 · °С/Вт потребует от проектировщиков выбора новых конструктивных решений, от оконных компаний — пересмотра подхода к изготовлению конструкций и комплектующих, от потребителей — новых затрат.

Анализ экспертных мнений [1, 7, 8] показывает, что на данный момент существуют два основных направления развития светопрозрачных конструкций. Назовем их «европейский» и «скандинавский».

В предлагаемой статье рассматриваются современные светопрозрачные конструкции в свете оптимизации способов установки оконных блоков для минимизации теплопотерь в жилых и общественных зданиях.

«Европейский» путь

Основными характеристиками данного подхода являются, прежде всего, увеличение ширины коробки-створки оконного блока, использование низко-эмиссионного стекла в стеклопакете (с коэффициентом эмиссии до 0,01), переход к производству вакуумных стеклопакетов.
В конструкциях из ПВХ профиля четко прослеживается переход от коробки шириной 58–62 мм к коробке шириной 68–76 мм в стандартном варианте и более 88 мм в последних разработках. Улучшение теплотехнических характеристик профиля достигается сегодня увеличением количества камер с применением усилительных вкладышей из алюминия вместо стали с принципиально другим расположением (фото 1).
В последнее время в качестве усилительного вкладыша вместо стали используется стеклопластик (фото 2, 3).
Отечественные разработки — два вида усилителя (на фото 2 показано применение только в коробке, на фото 3 — в коробке и створке). Вопрос повышения энергоэффективности профиля можно решить заполнением усилителя вспененным ПВХ для снижения лучистой составляющей теплопотерь (фото 4).
Предложено использовать в качестве материала усилительного профиля композитный армирующий профиль (фото 5).
Кроме этого, наметилась тенденция использования в наружных камерах ПВХ профиля вспененного ПВХ (рис. 1).
В конструкциях оконных блоков из древесины также начали использовать вспененный ПВХ, но внутри деревянного профиля (рис. 2).
Последней разработкой является пропил бруска с созданием дополнительных воздушных камер (фото 6).
С точки зрения прозрачной части конструкции оконных блоков все больше используются двухкамерные стеклопакеты с установкой 1–2 стекол с низкоэмиссионным покрытием, приблизившись к минимальным значениям коэффициента эмиссии и практически исчерпав возможности стекол с покрытием. Материалы рамки стеклопакета стали также весьма разнообразны, но ввиду малого влияния на теплотехнику светопрозрачных конструкций этими разработками можно пренебречь. Однако все эти нововведения не меняли принципа производства стеклопакетов, поэтому с перспективой массового производства вакуумных стеклопакетов связаны значительные изменения в технологии, а следовательно и значительные затраты, что тормозит в определенной степени это направление увеличения сопротивления теплопередаче окна.
Применение европейского пути для российского строительства и реконструкции может иметь определенные негативные моменты, связанные с тем, что теплая конструкция устанавливается в зону отрицательных температур, так как климатические условия эксплуатации в России отличаются от условий в Европе, где даже при очень холодной зиме оконный блок всегда будет стоять в теплой зоне. К тому же утепление конструкций не гарантирует возможности потерь тепла через оконные откосы.

«Скандинавский» путь

Под «скандинавскими» конструкциями в нашей стране понимают конструкции, имеющие коробку из дерева, деревянную внутреннюю створку со стеклопакетом. Наружная створка со стеклом может быть изготовлена как из дерева, так и алюминия [3, 4] (фото 7, 8).
Такие конструкции являются преобладающими в Финляндии, Швеции, Норвегии. Так, в Финляндии можно отметить три стандарта — 130, 170 и 200 мм, причем применение уширенной коробки (до 200 мм) стимулируется государством. Для увеличения значений сопротивления теплопередаче стеклопакет на внутренней створке может быть однокамерным с применением стекла с низкоэмисионным покрытием и рамками с меньшей теплопроводностью, чем у алюминия; т. е. тенденция та же, что и в европейском пути развития, и основывается на тех же технологиях, с той только разницей, что за счет применения наружной створки со стеклом теплотехнические параметры такого оконного блока намного лучше «европейского», кроме того, смещение створки со стеклопакетом при установке в стеновой проем, в зону «теплых» температур, значительно повышает эффективность такого оконного блока и исключает вероятность появления конденсата на внутреннем стекле конструкции оконного блока.
Также следует отметить, что в большинстве Скандинавских стран деревянные оконные блоки со стеклом и стеклопакетом устанавливаются заподлицо с внутренней плоскостью стены, тем самым тепло от прибора отопления, установленного под таким окном, беспрепятственно обтекает оконный блок, создавая наиболее оптимальные условия эксплуатации.
С точки зрения цены, скандинавские окна значительно дороже окон из ПВХ профиля, но не намного превышают изготовление деревянных окон со стеклопакетами.
Скандинавское окно также требует всех работ по демонтажу и монтажу, что весьма дорого в старом фонде. Оно имеет проблемы с выпадением конденсата во внутреннем пространстве. Основное неудобство в эксплуатации — единственный режим эксплуатации — распашной.
С учетом специфики российского строительства и климатических условий эксплуатации возникает идея скомпилировать оба направления: взяв за идею скандинавский способ, установить две нитки остекления европейского типа.
Предлагаемые для использования варианты представляют собой сочетание «европейской» и «скандинавской» конструкций. Данная идея целесообразна для реконструкции «старого фонда», где демонтаж деревянной рамы может привести к значительным разрушением стен. При замене окон в «старом фонде» львиная доля затрат приходится на демонтаж конструкций, подготовку проемов, восстановление наружных откосов и установку внутренних откосов, подоконников, отливов. Вариант 1: кирпичная стена с двумя четвертями, двумя нитками остекления с разными деревянными коробками. Вариант 2: кирпичная стена со стандартной четвертью и двумя нитками остекления в одной коробке.

Вариант 1.
При демонтаже удаляются только створки, коробки в двух нитках остекления остаются (возможен подпил бруска до более удобных размеров для дальнейшего монтажа). Между старыми коробками может быть установлен нащельник (чтобы закрыть зону сопряжения конструкций). Новые конструкции устанавливаются с креплением в бруски старых коробок (что значительно дешевле и проще), первая (наружная) нитка остекления выполняется с одним контуром уплотнения и с заполнением стеклом, причем его толщина варьируется в зависимости от требуемой звукоизоляции; внутренняя нитка — со стеклопакетом. Конструкция стеклопакета меняется в зависимости от региона применения и класса энергетической эффективности здания. Монтажная пена (или другой утеплитель) в узлах примыкания закрывается нащельниками или штукатурным раствором. Со стороны помещения сохраняется отделка откоса штукатурным раствором, подоконники и отливы тоже сохраняются. Наружный откос не разрушается.

Вариант 2.
Он практически повторяет вариант 1 за исключением того, что крепление внутренней нитки остекления производится к конструкции стены, и может произойти ее частичное разрушение.
Предложенная идея имеет ряд преимушеств и недостатков. С одной стороны, при такой установке конструкций можно достичь высоких показателей по со-противлению теплопередаче, снижению шума, к тому же в таком случае не возникает проблем, связанных с восстановлением разрушенных проемов, что существенно уменьшает стоимость демонтажа и монтажа и позволяет установить более дорогую (фактически две), но более энергоэффективную конструкцию. Главным преимуществом такого способа установки оконных блоков является то, что вторая нитка остекления находится в теплой зоне, исключаются промерзание конструкции со стеклопакетом, выпадение конденсата, образование плесени и прочие проблемы, характерные для ПВХ конструкций в одну нитку. Мы всегда имеем теплый откос и гарантированное выполнение требований п. 5.10 СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» [10].
Имеет место снижение потерь тепла не только через оконный блок, но и через оконные откосы. Но есть и существенный недостаток — уменьшение площади светопрозрачного заполнения, что снижает коэффициент естественного освещения, но этот вопрос решаем. Если КЕО по расчету оказывается меньше требуемого, непрозрачная часть наружной нитки остекления может быть выполнена из алюминия с меньшей шириной коробки и створки. Для повышения КЕО в старом фонде можно также рекомендовать выполнять двухстворчатые оконные блоки небольших размеров одностворчатыми, при этом обеспечивая архитектурные требования приклеиванием фальшнакладки вместо импоста.
Второй недостаток — возможность образования конденсата в межстворочном пространстве, но проблема может быть решена путем установки одного контура уплотнения с разрывами снизу и сверху, чтобы обеспечить проветривание межстворочного пространства. Предлагаемая конструкция имеет коэффициент теплопередачи более 1 м2 · °С/Вт, что значительно перекрывает московскую норму 0,8 м2 · °С/Вт.

Основными характеристиками «европейского» подхода являются увеличение ширины коробки-створки оконного блока, использование низкоэмиссионного стекла, переход к производству вакуумных стеклопакетов.

Литература

1. Асеев А. В., Дмитриев М. С., Миков В. Л. «Повышение теплотехнических характеристик ПВХ оконных блоков при применении стеклопластикового армирования». // «Светопрозрачные конструкции», №5–6, 2010 г.
2. ГОСТ 23166-99 «Блоки оконные. Общие технические условия». — М.: ГУП ЦПП, 2000 г.
3. ГОСТ 25097-2002 «Блоки оконные деревоалюминиевые. Технические усло-вия». — М.: ГУП ЦПП, 2003 г.
4. ГОСТ 24699-2002 «Блоки оконные деревянные со стеклами и стек-лопакетами. Технические условия». — М.: ГУП ЦПП, 2003 г.
5. ГОСТ 30674-99 «Блоки оконные из поливинилхлоридных профилей. Технические условия». — М.: ГУП ЦПП, 2000 г.
6. Закон РФ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» № 261-ФЗ от 23 ноября 2009 г.
7. Куренкова А. Ю., Никитин А. К., Шовковый А. И. «Проектирование и кон-струирование окон. Мысли вслух по результатам поездки в Финляндию» // «Светопрозрачные конструкции», №2, 2007 г.
8. Куренкова А. Ю. «Уроки 2010 года, или Особенности изготовления оконных блоков из ПВХ профилей шириной более 68 мм». // «Светопрозрачные конструкции», №1–2, 2011 г.
9. СНиП 23-01-99* «Строительная климатология». — М: ГУП ЦПП, 2004 г.
10. СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий». — М.: ГУП ЦПП, 2003 г.