На Русі вікна вперше з'явилися в VIII-IX століттях. Це були так звані волоковие (від «волочити» - рухати) вікна - отвору в стіні, обрамлені прямокутною дерев'яною рамою. Замість скла (стекло з'явилося пізніше) у їхній конструкції була дерев'яна засувка, що ходила горизонтально й нагадує сучасну конструкцію розсувних дверей.
Вікно виконує відразу кілька функцій. Крізь нього в будинок проникає денне світло, тобто забезпечується природне висвітлення кімнат.
Вікно ізолює, захищає приміщення від дощу, снігу, вітру, холоду й жари, інших капризів природи (теплоізоляція), а також від шуму (звукоізоляція). Вікно забезпечує візуальний зв'язок зовнішнього миру й внутрішнього простору будинку, розширює границі останнього.
Вікна на будь-який смак
Архітектори називають будь-яке вікно «светопрозрачной конструкцією, що обгороджує, будинку», підкреслюючи тим самим, що воно не тільки призначено виконувати основну функцію - пропускати природне світло, але і є частиною стіни, що відокремлює приміщення від зовнішнього миру. Тому на нього покладають і певного захисні «обов'язку»: знижувати втрати тепла й вуличний шум, бути на перешкоді для вітру, холоду й вологи, а іноді й запобігати небажане проникнення в житло сторонніх осіб.
Вікно повинне бути простим в обігу, легенею у відході й мати тривалий строк експлуатації. Ну й, звичайно, приємно, коли воно виглядає привабливим і усередині, і зовні. Все це необхідно враховувати при його конструюванні й монтажі.
Найдешевше й надійне вікно - засклене глухе плетіння без усяких елементів, що відкриваються (стулок, кватирок, фрамуг) і без фурнітури - шпінгалетів, петель, «ножиців», ручок. Інакше кажучи, просто прозорий проріз у стіні. З незапам'ятних часів і до наших днів ідуть нескінченні спроби його вдосконалити й облагородити. І сьогодні безліч фірм в усьому світі постійно б'ється за лідерство у віконному бізнесі. Серед цих фірм як закордонні - VEKA, REHAU, TRОCAL, GEALAN, BRUGMANN, KO..MMERLING, KBE, SCHU..CO, REYNAERS, F.NIEMANN, MODUL WINDOWS, INLINE fyberglass, PIMAS, PAKPEN, ALUPLAST, так і вітчизняні - АТ «МОСМЕК», «Союзстройтрест», «БАМО», ТОВ «ФІРМА КЛЮЧ» і ряд інших. Скажемо відразу: здобувати треба тільки сертифіковані вікна, що гарантує їхню відповідність нашим кліматичним умовам, а також строк «життя» протягом не одного десятка років.
Коли говорять про конструкцію вікна, то звичайно мають на увазі матеріал і форму профілю коробки й плетіння, спосіб заповнення склом світлового прорізу, положення ущільнювальних прокладок, фурнітуру. Матеріал може бути різним: дерево, алюміній (у тому числі з терморазривом), ПВХ, стеклокомпозит, а також їхньої комбінації. В останньому випадку вікна частіше так і називають - комбіновані. Про переваги й недоліки кожного з них ми писали в статті «Веранда для міської квартири» в ИВД N10 за 1999 р. А от на профілях небагато зупинимося.
Профіль коробки, стулок і плетіння
Основна механіка зрозуміла: стулки навішують за допомогою петель у віконну коробку, що, у свою чергу, закріплюється в стіні будинку. Для додання твердості конструкції в більшості випадків передбачені вертикальні елементи (імпости), що розділяють вікно на більше вузькі частини, до яких притискаються стулки при закриванні. Іноді для провітрювання роблять кватирку або фрамугу. Вертикально й горизонтально розташовані елементи частіше для стислості називають «плетінням». Коробці разом із вставленим у плетіння склом або стеклопакетом будівельники йменують «віконним блоком».
Віконні блоки по числу й розташуванню стулок ділять на три основних групи:
а) одинарні - з одинарними стулками;
б) зі спареними стулками - останні з'єднані між собою й закриваються як одне ціле;
в) з роздільними стулками, які відкриваються окремо, незалежно.
У кожній групі можливі варіації - по виду остекления, напрямку відкривання стулок, розмірам і формі, і ще по ряду ознак, розглянути які в короткій статті неможливо.
Ще яких-небудь 30 (втім, як і 100) років тому найпоширенішим було вікно з дерев'яною коробкою й таким же плетінням. Дерево досить гарне зберігає тепло, але не має достатню міцність, тому чим массивнее подібне плетіння, тим краще (для центральних районів Росії він повинен бути не менш 60 мм). Сухе дерево має близький до скла коефіцієнт лінійного розширення, але вогкість може викликати розбухання й деформацію коробки. Їх можна усунути, просочуючи, як це роблять майстри з ТОВ «Російська Торговельна Експертиза», спеціальним складом.
Основні характеристики віконних і будівельних матеріалів
Характеристика Дерево ПВХ (без арматур) Алюміній Сталь Стекло-
композит Стекло Повітря Цегельна кладка Бетон
Щільність, т/м3 0,5-0,6 1,4 2,7 7,8 1,6-2,0 2,5 0,0012 3,6-3,7 1,6-2,3
Руйнівне напруження, Мпа 21-88 41-110 80-430 400-480 410-1240 30 (100) - 5-30 2,5-100
Коефіцієнт темпі- ратурного расшире- ния х 10-6, 0С-1 5 57-75 22-23 11-14 5-14 5-9 - 4 9-14
Теплопровідність, Вт/(м * °З) 0,16-0,25 0,15-0,16 140-190 46 0,3-0,35 0,76 0,023 0,5-0,7 1,51
Поливинилхлоридние коробку й плетіння збирають із пустотілого профілю із трьома й більше замкнутими порожнинами (камерами), розділеними стінкою товщиною 3±0,2 мм, щоб виключити їхнє жолоблення при виготовленні. Чим більше цих порожнин, тим менше тепла йде через профіль, але тим він і дорожче. Крім того, в одну або у дві з них установлюють арматури з оцинкованого сталевого аркуша - для підвищення міцності й твердості конструкції. У кутах профілі з'єднують зварюванням, що забезпечує високу міцність, що дозволяє робити ширину плетіння із ПВХ трохи вужче, ніж з дерева. Ширина профілю коробки звичайно буває не менш 58 мм. Через порожнини профілю можна вентилювати приміщення, не прибігаючи при цьому до відкривання стулок.
Алюмінієві коробку й плетіння збирають із порожнього профілю за допомогою самонарезающих гвинтів, які забезпечують високу міцність. По конструкції алюмінієві вікна бувають двох видів: тільки з алюмінію або із вставкою із пластику товщиною більше 20 мм між двома алюмінієвими частинами вікна - внутрішньої й зовнішньої. Другу конструкцію називають «з терморазривом» і використовують для опалювальних приміщень, тоді як першу - для холодного остекления.
Стулки, фрамуги й кватирки
Для провітрювання, особливо необхідного в жару, передбачають одну, дві й більше відкидаються або поворотних стулок. Деякі конструкції вікон цілком складаються тільки зі стулок - причому вони не повертаються, а зрушуються по горизонталі або по вертикалі. Замість віконних петель все більшу популярність здобувають «ножиці» - механізм із двома осями повороту: вертикальної й горизонтальної. Стулка з «ножицями» може як відкриватися, так і відкидатися (частіше - у верхній частині).
Стулку не слід робити занадто громіздкою: вона може провиснути, і неї заклинить у коробці. Найчастіше розмір по горизонталі не повинен перевищувати 80 див або, у крайньому випадку, - 1 м. Установлюють кут відкриття стулки за допомогою спеціальної фурнітури - обмежників і фіксаторів.
Той, хто не любить або боїться протягів, вибирає вікно із фрамугою або кватиркою. Фрамуга - та ж стулка, що відкидається, але примикає до коробки у верхній частині. Єдина незручність: крім баскетбольних центрових, всім іншим доводиться відкривати й закривати її за допомогою спеціального гачка на ціпку. Із кватиркою простіше: вона розташовується звичайно посередине висоти коробки, так що й протягу можна не боятися, і відкривати її рукою.
Зовсім недавно для віконних профілів стали застосовувати стеклокомпозит ФГС (файбергласс- композит). Він складається з довгих скляних ниток, скріплених термореактивною смолою в єдине ціле. Такий матеріал довговічний, не гниє, по міцності й твердості перевершує алюміній. Подібна міцність дозволяє використовувати порожній і більше простий профіль, чим із ПВХ, без армирующих сталевих елементів. Ширина коробки й плетіння становить не менш 60-80 мм, при цьому вони легше поливинилхлоридних. За твердженням ТОВ « СКЛОПЛАСТИК-М», незначний коефіцієнт температурного розширення (як і в скла) перетворює таке вікно в одну монолітну конструкцію. У кутах профіль з'єднується за допомогою самонарезающих гвинтів через спеціальні вкладиші з герметизирующими прокладками.
Комбіновані вікна здебільшого бувають двошаровими й тришаровими. Перші являють собою сполучення внутрішнього дерев'яного плетіння із зовнішнім з алюмінію або ПВХ. Дерево виконує функції теплоізоляції й вдало вписується в будь-який інтер'єр, а алюміній служить для захисту від атмосферних явищ. У тришарових вікнах для теплоізоляції додається проміжна частина із ПВХ, але вона більше дешева, чим дерев'яна, а зовнішн алюмінієва зберігається. Комбінування матеріалів дозволяє збільшити строк експлуатації звичайного дерев'яного вікна, хоча, звичайно, і підвищує його вартість.
Cветопропускание
Світло проходить крізь скло не повністю - приблизно 8% видимого випромінювання відбивається, а близько 2% поглинається. Іншими словами, тільки 90% вуличного світла проникає в приміщення. Через однокамерний стеклопакет проходить тільки 82%, а через двокамерний - 74%. Светопропускание нижче 60% не рекомендується, і про це треба пам'ятати при замовленні скла з низкоємиссионним теплоотражающим покриттям, що зменшує потік променів ще на 4-5%.
Чим більше аркушів скла використовується у вікні, тим, звичайно, у будинку тепліше, але тим гірше його висвітлення. Тому короткий зимовий день стане ще коротше на 1-1,5 години на кімнаті, де є два стеклопакета.
Теплоізоляція
У холоднечу вікно зобов'язане зберігати тепло, а в пекучий літній полудень - прохолодь. Інакше кажучи, воно теплоизолирует приміщення від зовнішнього середовища. Оцінюють теплоизолирующие властивості за допомогою так званого наведеного опору теплопередачі R0ін. Чим воно вище, тим теплоізоляція вікна краще. Згідно «Зміні N4 Снип II-3-79* Госстроя РФ «Будівельна теплотехніка» для центральних і північних регіонів Росії величина R0ін преду-смотрена в межах від 0,5 до 0,75 м2 *°З/Вт. Причому в районах з більше холодним кліматом вона повинна бути більше, ніж у районах з теплим, щоб, як це прийнято говорити, не «опалювати вулицю». Так, для широти Москви ця величина становить 0,53 м2 *°З/Вт.
Звичайне скло проводить тепло не більше цегельної кладки, але у два рази менше бетону й набагато більше, ніж матеріали віконної коробки й плетіння (крім алюмінію); словом, саме тут відбуваються основні втрати тепла. Цікаво, що для опалювальних приміщень взагалі не допускається одинарне заскління. Теплоізоляцію вікон підвищують, використовуючи два-три скляних аркуші з повітряними проміжками між ними 6-20 мм. Повітря, що заповнює проміжок, служить гарним теплоизолятором. Щоб забезпечити певна відстань між аркушами скла, попередньо по периметрі встановлюють спеціальну дистанційну рамку. А щоб волога не попадала в повітряний проміжок, стекло разом з рамкою по периметрі заливають спеціальною мастикою. Виходить «листкова» конструкція, добре відома як стеклопакет, що знайшов широке застосування: досить вставити його в стулку, попередньо проклавши ізолюючі прокладки, і вікно готове!
Якщо замість повітря в стеклопакет «захитати» більше важкий, але, звичайно, прозорий газ - наприклад інертний, - то теплоізоляцію вікна можна поліпшити на 15-20%. Для кожного використовуваного в цих цілях газу - аргону, криптону, ксенону, гексафторида сірки - існує своя оптимальна ширина проміжку між аркушами скла.
Догляд за поверхнею
Крім періодичного миття вікна необхо-димо також стежити за станом поверхні коробки й плетіння, особливо із зовнішньої сторони.
Втрати тепла через стеклопакет знижують також нанесенням на скло одного з низкоємиссионних покриттів; їх ділять на «тверді» і «м'які» (можна зустріти й інші терміни: k-покриття й i-покриття, покриття on-line і off-line). Вони відбивають тепловий потік, повертаючи його взимку в приміщення, а влітку, навпаки, на вулицю. Тверде покриття ( k-покриття) у вигляді шару оксиду олова товщиною 0,4-0,6 напівтемних наносять хімічно в процесі виготовлення самого скла, а м'яке ( i-покриття) багатошарове товщиною 0,08-0,12 напівтемних з основним шаром срібла - у вакуумі на вже готове скло. Уважається, що перше з них більш непохитно до кліматичних впливів і його можна використовувати при одинарному остеклении.
Тверде покриття дозволяє зберегти в приміщенні 70-90% теплового потоку, що падає на вікно, а м'яке - 90-96%. М'які покриття використовують тільки в стеклопакетах, розташовуючи їх, природно, усередину. Позначають однокамерний стеклопакет з нанесеним k-покриттям і заповнений, наприклад, аргоном як 4-16Ar-4k, де четвірки позначають товщину скла, а цифра 16 - товщину повітряного проміжку (рахунок аркушів скла ведуть із боку вулиці).
Ні подвійне остекление спарених або роздільних стулок, ні однокамерний стеклопакет зі звичайного скла, ні двокамерний стеклопакет при проміжку між аркушами скла 6 мм не задовольняють вимогам Снип по теплосбережению для центральної смуги Росії. Це означає, що при таких вікнах занадто багато домашнього тепла буде йти назовні. Але вони можуть підійти для більше жарких районів.
А поки... Виробники вікон продовжують пошук усе більше ефективних шляхів економії тепла: почали випуск нових конструкцій стеклопакетов, наприклад вакуумних - з тепловим плівковим дзеркалом, заповнених особливими гелями замість газів. Вони мають параметр R0ін не менш 1 м2 *°З/Вт при меншій загальній товщині пакета, завдяки чому ними можна заміняти звичайні стекла в існуючих вікнах. Пропонуються також єлектрохромние, що гріються й гідрофобні стекла, що знімають проблему запотівання й зледеніння вікон. Але розповідь про ці новинки вимагає окремої статті.
Повітропроникність
Повітрообмін у квартирах найчастіше забезпечується витяжною вентиляцією всього будинку. Свіже повітря притікає в приміщення через вікна й двері. Для цього кожне вікно навіть у закритому стані повинне пропускати повітря (при наявності перепаду тиску DР зовні й усередині приміщення). Це властивість і називають повітропроникністю. По нормах вона не повинна перевищувати 6 кг/м2*год при величині DР = 10 Па, що відповідає швидкості вітру на вулиці 15 км/ч.
Герметично «укутавши» сучасне вікно, ми, звичайно, збережемо тепло, але замість ризикуємо одержати повітропроникність, недостатню для створення нормального повітрообміну в приміщенні; у підсумку підвищена вологість, вогкість і навіть цвіль можуть отруїти вам життя. Доводиться прибігати до провітрювання, відкриваючи стулки, кватирки або фрамуги. Запитується, а чи коштувало в такому випадку витрачатися на нові вікна? Однозначної відповіді немає. Якщо, навпаки, у закрите вікно «піддуває» і з'явилися протяги, це значить, що в якімсь місці немає щільного прилягання стулки або фрамуги до плетіння. Варто викликати майстра, що відрегулює положення поворотних частин. До речі, якщо такі проблеми й виникають, то найчастіше в перші 3-4 місяця, поки встановлене вікно не «приживеться» у новому для нього прорізі.
Повітропроникністю можна управляти, наприклад використовуючи особливий вентильований профіль, перфоровані еластичні ущільнення або вентильовані планки, установлювані у верхній частині вікон.
Звукоізоляція
Ще одна з невід'ємних функцій вікон - служити захистом від вуличного шуму. Так, вікно з одною рамою й однокамерним стеклопакетом знижує його рівень на 30-35 дб, а із двокамерним - на 32-40 дб. Подальше підвищення звукоізоляції можливо, якщо використовувати два віконних плетіння: при спареному, найпоширенішому у вітчизняному домобудівництві, вона досягає 40-49 дб, а при подвійному - 45-56 дб. Типовий двокамерний стеклопакет 4-8-4-8-4 грішить тим, що, знижуючи вуличний шум, сам небагато «гудуть», тому повітряні проміжки краще взяти різними, наприклад 8 і 12 мм, 8 і 16 мм, або встановити в стеклопакете аркуші скла різної товщини, наприклад зовнішнє може мати товщину 8 мм, а внутрішнє - 4 мм. Досить ефективно, якщо один з аркушів стеклопакета виконаний з «триплекса», друга функція якого - знижувати шум.
Особливості монтажу вікон
Фахівці вважають, що гнітюча частина проблем з новими вікнами викликана помилками (по лінощам або незнанню), що виникають при їхній установці. При монтажі необхідно залишати зазор 20-30 мм між зовнішнім контуром коробки й віконним прорізом у стіні - для компенсації зміни їхніх розмірів, коли коливається температура: чим більше різниця коефіцієнтів температурного розширення матеріалів стіни й коробки, тим більше повинна бути й величина зазору. Втрати тепла через неправильно обраний і невірно ізольований зазор і прилягаючу ділянку стіни можуть значно перевищити економію тепла навіть при самому суперсучасному віконному блоці. Щоб цього не трапилося, його герметизируют і теплоизолируют, а також утеплюють укоси, усуваючи «містки холоду» . У противному випадку вікно при зимових холодах запотіває, на укосах випадає конденсат, а згодом вони можуть відволожитися й навіть покритися цвіллю.
Віконний проріз буває гладким (як, наприклад, у панельних стінах) або зі чвертю, частіше зверненої убік приміщення. Для теплосбережения другий випадок переважніше. Найкраща глибина чверті - 40-60 мм, при цьому 20-30 мм піде на перекриття зазору, а інше накриє частина профілю коробки. При меншій глибині або при відсутності чверті доводиться самим після установки вікна «нарощувати» чверть зовні або створювати заново укіс. При занадто ж великій глибині закладають додатковий брусок (для дерев'яної коробки) або спеціальний розширювальний профіль (для коробки із ПВХ, алюмінію або стеклокомпозита).
При заміні старого дерев'яного вікна зі спареними стулками й шириною коробки 94 мм на нове зі стеклопакетом і шириною коробки 60-80 мм останнє при монтажі зміщають углиб приміщення на 1/3 товщини стіни, що підвищує температуру внутрішньої поверхні укосу й коробки на 1,5-2,5°С.
При герметизації зазорів стежите, щоб не порушувалося головне правило: у приміщенні закладення повинна бути щільніше, ніж зовні. Після заповнення частини зазору пінним утеплювачем з боку вулиці, що залишилася частину закривають попередньо стислою ущільнювальною стрічкою (ПСУЛ), а зсередини - що самоклеїться бутилкаучуковой стрічкою (як варіант - солідним шаром мастики або силікону з попереднім ущільненням бутовочним шнуром). Але в жодному разі не можна залишати монтажну піну виступаючої.
У деяких фірмах вам допоможуть підібрати віконну конструкцію, зроблять розрахунок, наскільки вона придатна для пропонованих умов, і навіть наочно продемонструють розподіл температури по перетині профілю вікна й стеклопакета при жарі або холоді на вулиці й у кімнаті, щоб перевірити, чи не буде утворюватися конденсат. Всі, про що було розказано, варто враховувати, щоб нове вікно прослужило довго. Але як бути, якщо на нього немає засобів, а також відсутнє бажання регулярно доглядати за ним? Повернемося до тієї ідеї, що була висловлена на початку статті. Можна максимально спростити його конструкцію, обмежившись глухим плетінням або плетінням з одною вузькою стулкою, який цілком достатньо, щоб вимити скло зовні. А організацію повітрообміну із зовнішнім середовищем можна «доручити» приточним клапанам.Мнтировать їх треба в стіні кожної кімнати за межами віконного прорізу . Нагадаємо, що цей клапан не тільки обгороджує від вуличного шуму, але ще й фільтрує вступник повітря. Досить дешево й - ніяких проблем!
