Современные светопрозрачные конструкции в массовом строительстве

В современных светопрозрачных конструкциях теплозащитных окон используются одно– или двухкамерные стеклопакеты, а для выполнения оконных створок и коробок – деревянные, алюминиевые, стеклопластиковые, ПВХ профили или их комбинации. При изготовлении стеклопакетов с применением флоат–стекла окна обеспечивают расчетное приведенное сопротивление теплопередаче не более 0,56 м2 ?С/Вт, что соответствует существующим требованиям московских строительных норм МГСН 2.01–99 «Энергосбережение в зданиях».
Внедрение в массовое жилищное строительство таких конструкций теплозащитных окон и, в первую очередь, деревянных и из ПВХ–профилей потребовало проведения их сертификации, которая показала необходимость их адаптации к конструктивным системам стен. Такая адаптация осуществлялась за счет увеличения толщины оконных коробок до 115 мм и более, а также за счет применения в обязательном порядке в однокамерных стеклопакетах специального теплозащитного низкоэмиссионного К–стекла. Это позволило поднять приведенный расчетный коэффициент термического сопротивления окна до нормативной величины 0,56 м2 ?С/Вт. Значительно уменьшились теплопотери на внутренних откосах оконных проемов, особенно при применении их в однослойных конструкциях наружных стен (керамзитобетон, кирпич, полистиролбетон).
При реализации второго этапа энергосбережения строительный комплекс полностью перешел в массовом строительстве на применение трехслойных панелей наружных стен с эффективным утеплителем, что подняло термическое сопротивление стены до уровня 3,2–3,25 м2 ?С/Вт. Теплотехнические характеристики наружных стен выросли более чем в три раза, а теплозащита окон более чем в 1,5 раза (1,43).
Однако, по подсчетам специалистов, через окна, доля площади которых на фасадах жилых домов составляет порядка 20%, все еще «утекает» значительное количество тепла, которое в общем балансе затрат на отопление здания составляет 30–40 и даже 50%. Возможности же повышения теплотехнических характеристик окон, как изготавливаемых из ПВХ–профилей, так и деревянных, которые в настоящее время применяются в массовом строительстве Москвы, без изменения их конструктивных решений исчерпаны практически полностью. По оценке Московского научно–исследовательского института типового и экспериментального проектирования (МНИИТЭП), существующий коэффициент сопротивления теплопередаче таких окон уже в самый ближайший период должен быть повышен до 0,8–1,0 м2 ?С/Вт, а в перспективе–до 1,5–2,0 м2 ?С/Вт. Расчеты показывают, что повышение сопротивления теплопередаче до 0,8 м2 ?С/Вт даст дополнительно экономию энергоресурсов не менее 10–15% на 1 м2 площади отапливаемых помещений.
Эта задача может быть решена за счет повышения теплозащитных качеств основных элементов окна: стеклопакетов, доля которых в структуре этого показателя составляет порядка 70–80%, и самих оконных створок. Уже имеются наработки и технические решения конструкций таких оконных систем с применением ПВХ–профилей. Суть этих решений сводится к повышению теплотехнических качеств профилей оконных переплетов за счет увеличения количества камер до 4–5 и даже до 6 (SCHUKO International, INTERNORM) или заполнения одной или нескольких камер вспенивающимся эффективным утеплителем.
В конструкциях теплозащитных окон с применением деревянных профилей дальнейшее повышение их теплозащитных качеств осуществляется за счет не только изменения их толщины, но и использования для изготовления профиля «сэндвич»–брусков. Они состоят из деревянных ламелей и одного или нескольких слоев полимерных материалов, что позволяет получить уникальные характеристики комбинированных оконных профилей (Hoiz Schiller, ULTRPUR S и др.).
Остекление таких конструкций окон осуществляется с применением большего количества стекол, конструктивно предлагаемых в различных вариантах исполнения: двухкамерный стеклопакет и дополнительное стекло или два однокамерных стеклопакета.
Но увеличение количества стекол, естественно, сказывается на весе оконного блока и, кроме того, снижает степень светопропускания. Более предпочтительным в связи с этим представляется повышение тепловой эффективности остекления за счет применения специальных, высокоэффективных теплозащитных стекол, которые позволяют повысить коэффициент сопротивления теплопередаче до 0,7–1,2 и более. Целесообразно отказаться при изготовлении стеклопакетов и от металлических рамок, применение которых сказывается на снижении контурных теплозащитных характеристик готового стеклопакета. Уже имеются наработки по использованию контурных рамок из ПВХ–профиля или из формованного герметика, армированного металлической волнистой лентой.
Разработки по дальнейшему повышению теплозащитных качеств окон проводятся ведущими фирмами Германии, Австрии. В Москве такие исследования осуществляет МНИИТЭП. Совместно с ОАО ДОК–3 в 2002 году были разработаны рабочие чертежи новой конструкции окна с применением в двухкамерном стеклопакете i–стекла и увеличенных сечений деревянных профилей. Проведенные НИИ строительной физики испытания опытного образца такой конструкции окна показали, что его приведенный коэффициент сопротивления теплопередаче вырос до значения 0,72 м2 ?С/Вт, т.е. значительно больше его нормативного значения.
В настоящее время МНИИТЭП разрабатывает для производственных предприятий ОАО «МПСМ» (ДОК–1 и ДОК–5) технические проекты новых конструкций окон с повышенными теплотехническими качествами (до 0,8 и более). В столице уже формируются условия для повышения нормируемого значения расчетного коэффициента сопротивления теплопередаче с 0,56 до 0,75–0,80 м2 ?С/Вт, и МНИИТЭП в ближайшее время выступит с инициативой его введения перед Москомархитектурой, которая является заказчиком разработки московских городских строительных норм (МГСН). Предлагается, в первую очередь, запретить, применение в Москве теплозащитных окон с однокамерными стеклопакетами, которые в настоящее время используются в производстве деревянных «евроокон» на ДОК–1 и ДОК–3, а также окон с применением УПВХ–профилей на ДСК–1. Эти конструкции не обладают энергетическим запасом и, более того, при неправильной установке стеклопакета в створку теплотехнические качества такого изделия оказываются ниже нормативных, что ведет в процессе эксплуатации такого окна к появлению целого «букета» неприятностей.
Известно, что окно само по себе не может выполнять свои функции. Оно должно применяться только в конструкции наружной стены здания, и именно коробка является тем переходным элементом, который связывает окно со стеной. В настоящее время в Москве используются несколько основных конструкций наружных стен в жилых домах массового строительства. Это трехслойные бетонные (керамзитобетрнные) панели с эффективным утеплителем, выпускаемые домостроительными комбинатами и предприятиями строительной индустрии города. Это и кирпичные стены с эффективным утеплителем и железобетонными перемычками, устанавливаемыми во время кладки. Они применяются в жилых домах системы «Призма», а также и в других индивидуальных проектах жилых домов для коммерческой продажи. И, наконец, однослойные стены из газобетонных, полистиролбетонных блоков в сборно–монолитных домах высотой до 25 этажей, объемы строительства которых постоянно возрастают. Узкие оконные коробки шириной 62–68 мм, изготавливаемые из дерева или ПВХ–профилей на закупленном импортном, главным образом немецком, австрийском или итальянском, оборудовании, выпускаемом этими странами для собственных нужд, не могут равнозначно и оправданно применяться в перечисленных конструкциях наружных стен из–за климатических условий Москвы. Использование узких коробок в однослойных, стенах (газобетонные, полистиролбетонные блоки) без выполнения дополнительных мероприятий в местах стыка оконной коробки и стены вообще недопустимо, а в трехслойных панелях – только при подтверждении расчетом, чтобы избежать значительных потерь тепла по контуру оконного проема и появления конденсата на внутренних его откосах. Существенное значение при этом имеет правильное заполнение монтажных швов примыкания оконных блоков к стеновым проемам.
В последнее время все большее значение при установке окон приобретают проблемы шумозащиты и вентиляции жилых помещений. В условиях ежегодного увеличения транспортных потоков в Москве значительно растет и шумовая характеристика селитебных территорий. Для особо шумных магистралей и улиц обязательно применение специальных шумозащищенных домов (с конкретными архитектурно–планировочными решениями). Во всех остальных случаях постановки жилых домов транспортный шум, как правило, не превышает 50–65 дБА. А это означает, что для обеспечения нормативного объема поступления воздуха в помещение и его защиты от такого уровня шумового воздействия в окна должны устанавливаться специальные шумозащитные вентиляционные устройства.
В последние годы особое место стали занимать вопросы остекления балконов и лоджий. Это не только архитектура – это и качество городской жизни, защита от внешних климатических воздействий – дождя, снега, ветра и даже определенное повышение пожарной безопасности проживания, и теплозащитных качеств квартиры.