|
20 мин.
III. Актуализация знаний
Индивидуальная работа. Учитель раздает карточки.
Работа в группах
1 группа. Приготовление окно
2 группа. Приготовление двери
Стратегия «Диаграмма Венна»
Окна можно устанавливать либо сразу после возведения каркаса дома и крыши, либо после внешней обшивки наружных стен дома. В строительстве применяют, как правило, оконные блоки стандартных размеров, изготовляемые на специализированных деревообрабатывающих предприятиях. До установки оконного блока отмечают нижнюю сторону окна по обеим сторонам проема. По бокам проема в 15 см от его откосов устанавливают клинья из сухого дерева, оконный блок вставляют в проем и укрепляют.
Крепление выполняют шурупами (рис. 1) на месте боковых клиньев. Для сверления крепежных отверстий применяют сверло диаметром 12 мм, когда сразу делают отверстие и для шурупа, и для пластиковой гильзы (рис. 2).
Рис. 1. Применение пробок при креплениях шурупами:
1 — деревянные клинья. Рис. 2. Крепление оконных и дверных коробок к деревянному каркасу:
1 — отверстие для шурупа; 2 — уплотняющая прокладка в шве.
Перед установкой больших оконных блоков снимают все переплеты или часть из них, чтобы облегчить работу. Внешняя оконная рама должна быть поставлена на место до окончательной сборки всего окна, чтобы можно было отрегулировать зазоры между переплетом и рамой. Оконные блоки высотой меньше 900 мм крепят двумя шурупами с каждой стороны, высотой более 900 мм — крепят сбоку так, чтобы интервал между шурупами был не больше 600 мм (рис. 3). У широких окон крепят также верх и место стыка блоков или отдельных частей блока.
Рис. 3. Крепление оконной рамы:
а — гвоздями через каркас стены; б — к каменной стене винтами с пластмассовыми дюбелями; 1 — клинья; 2 — гвозди 100…125 мм.
Может быть также применено крепление с помощью монтажной пены или крепление оконной рамы гвоздями к брусу каркаса. При креплении пеной раму сбоку убирают, и весь оконный блок крепят с интервалами в 700 мм, поскольку давление, вызванное пеной, стремится изогнуть оконную коробку между точками ее крепления.
Крепление дверных коробок
Коробки наружных дверей крепят так же, как и оконные блоки. Крепление массивных коробок с боков должно быть надежным, поскольку при открывании дверей на крепления действуют боковые силы, значительно большие, чем на окна.
Коробки внутренних дверей крепят в четырех местах по обеим вертикалям (рис. 4, 5). Поскольку при установке коробок стены уже готовы, а поверхности дверных коробок обработаны, крепление производят с помощью пробки, окрашенной под цвет коробки. Дверной блок, подготовленный для окраски, можно прибить насквозь изнутри каркаса, как в окнах перед облицовкой плитами.
Рис. 4. Места и способ крепления дверных коробок.
Рис. 5. Стадии крепления дверных блоков:
1 — внутренняя грань коробки; 2 — отвес.
После установки и крепления оконных и дверных коробок швы между коробками и откосами проемов закрывают наличниками (рис. 6).
Рис. 6. Разметка и установка наличников.
Окна
Из-за более низкой теплозащиты окон потери через них во много раз большие, чем через глухую часть стены. Кроме того, в зимнее время через притворы переплетов и стыки между оконной коробкой и стеной проникает холодный воздух, понижающий температуру внутри помещения и создающий зону теплового дискомфорта около окна.
Несмотря на это, желание человека, находящегося в помещении, расширить свой контакт с окружающей средой остается весьма сильным. С этой целью постоянно разрабатываются новые конструкции окон, варианты возможного утепления и герметизации оконных проемов, позволяющие уменьшить тепловые потери и сделать дом теплым.
Конструкция оконного блока
Конструкция оконного блока состоит из светопрозрачного материала (в жилых домах — обычно силикатное стекло толщиной 4…5 мм) и элементов, обрамляющих его. В качестве обрамления используется обычно древесина, хотя возможно использование алюминия, стали, пластмассы, железобетона.
При установке оконных блоков, а также при утеплении существующих следует учитывать, что стекло является теплопроводным материалом [коэффициент теплопроводности 0,76 Вт/(м*°С)]. Поэтому основную теплоизоляционную способность у окон выполняют воздушные прослойки: чем больше прослоек имеет окно, тем выше его теплозащитные характеристики.
Деревянные оконные блоки
Рис. 1. Различные конструкции деревянных оконных блоков:
а — с одинарным остеклением;
б — с двойным остеклением в спаренных переплетах;
в — с двойным остеклением в раздельных переплетах;
г — с тройным остеклением в раздельно спаренных переплетах;
д — с четверным остеклением;
1 — остекление; 2 — оконный переплет; 3 — оконная коробка; 4 — подоконная доска; 5 — стена.
В настоящее время в индивидуальном и массовом строительстве наибольшее распространение имеют деревянные оконные блоки. Благодаря низкому коэффициенту теплопроводности древесины, возможности придания желаемых формы и цвета, невысокой стоимости обработки дерево широко используется для изготовления типовых оконных конструкций и оконных блоков.
Наименьшими теплозащитными характеристиками обладают деревянные оконные блоки с одинарным остеклением. Они имеют приведенное сопротивление теплопередаче 0,18 м2*°С/Вт и могут быть использованы в районах со средней температурой наиболее холодной пятидневки -7°С. В средней полосе допустимо устраивать одинарное остекление в домах, предназначенных для жилья в летнее время (дачах). В этом случае на зимний период следует вставлять дополнительный переплет.
Деревянный оконный блок с двойным остеклением в спаренных переплетах благодаря воздушной прослойке имеет более высокие теплозащитные качества — приведенное сопротивление теплопередаче составляет 0,39 м2*°С/Вт.
Наряду со спаренными переплетами деревянные оконные блоки с двойным остеклением в раздельных переплетах применяются тоже очень часто. Оконный блок с раздельным остеклением имеет лучшую теплозащиту — приведенное сопротивление теплопередаче составляет 0,42 м2*°С/Вт, однако он требует большего расхода древесины (приблизительно на 20%).
Высокими теплозащитными характеристиками обладают деревянные оконные блоки с тройным остеклением в раздельно-спаренных переплетах. Их теплоизолирующая способность — приведенное сопротивление теплопередаче 0,55 м2°С/Вт — приблизительно соответствует кирпичной стене из обыкновенного глиняного кирпича на цементно-песчаном растворе толщиной 0,38м.
Оконные блоки постоянно подвергаются всевозможным атмосферным воздействиям: дождю, снегу, солнечной радиации. Для увеличения срока службы блоков применяются конструкции деревянного оконного блока с облицовкой наружного переплета алюминиевым профилем или с выполнением наружного переплета из алюминия.
Рис. 2. Деревоалюминиевый оконный блок с полной наружной облицовкой линейными элементами из алюминия:
а — вертикальный разрез;
б — горизонтальный разрез;
1 — остекление; 2 — деревянный переплет; 3 — деревянная оконная коробка; 4 — алюминиевая облицовка.
Пластмассовые оконные блоки
Перспективным направлением экономии тепловой энергии и ресурсов становится применение пластмассовых оконных блоков. Высокой герметичностью, стойкостью к атмосферным воздействиям обладают рамы и оконные переплеты, изготовленные из поливинилхлорида (ПВХ). Повышению тепловой изоляции способствует невысокий коэффициент теплопроводности и конструктивное решение пластмассового окна — часть профилей образуют замкнутые объемы, заполненные воздухом, также имеющим низкий коэффициент теплопроводности. Кроме того, в пластмассовых блоках используют уплотняющие прокладки из износостойкой резины.
Бескоробочные окна Рис. 3. Конструкция бескоробочного окна:
1 — остекление; 2 — переплет; 3 — стена.
Хорошие теплозащитные свойства и высокое сопротивление воздухопроницанию имеют бескоробочные окна. В качестве коробки окна используют контур оконного проема, которые выполнен с учетом профиля примыкающих створок. При этом для уменьшения инфильтрации холодного воздуха применяют прокладки из пенополиуретана, устанавливаемые под наплавом внутренней створки, а также прокладки из пористой резины, устанавливаемые на коробке по периметру внутренней створки и под наплавом наружной створки. При такой конструкции окон необходимо строго соблюдать размеры оконного проема. Такое конструктивное решение узла примыкания оконного заполнения к наружной панели позволяет экономить до 40% древесины на одно окно.
Исследования показали, что теплозащитные качества бескоробочных окон не уступают окнам в деревянных коробках, а воздухопроницаемость этих конструкций в 1,5 раза меньше.
Улучшение теплозащиты окон
Улучшить тепловой комфорт в помещении и ограничить потери теплоты через окна можно, уменьшив тепловой поток, проходящий через окна.
Дополнительное остекление
Одним из распространенных способов повышения теплозащиты окон является установка дополнительного остекления или переплета в оконный проем. Образовавшаяся между существующим и вставленным остеклением воздушная прослойка позволяет значительно повысить сопротивление теплопередаче окна и снизить теплопотери.
Установить дополнительное остекление в окне можно следующим образом. По периметру горизонтально лежащего стекла кладут картонную полоску-прокладку, покрытую герметиком (или масляной краской). На полоску накладывают другое стекло. В результате получается самодельный стеклопакет, в котором два стекла разделены воздушной прослойкой, толщина которой соответствует толщине прокладки. Вместо картона можно использовать резину. Этот самодельный стеклопакет устанавливается в раму как обычное стекло.
Другим способом, повышающим теплозащитные характеристики окон, является устройство металлизированной пленки. Благодаря блестящей поверхности пленки, установленной на внутренней поверхности остекления, происходит отражение внутрь помещения лучистой составляющей теплового потока. В результате уменьшаются суммарные теплопотери из помещения через оконную конструкцию.
Возможным вариантом повышения сопротивления теплопередаче окон является увеличение числа воздушных прослоек в окне за счет применения в межстекольном пространстве металлизированной пленки для отражения внутрь помещения лучистой составляющей теплового потока. За счет разделения межстекольного пространства на плоскости уменьшается и конвективная теплопередача.
Применение металлизированных пленок в межстекольном пространстве позволяет повысить температуру внутренней поверхности остекления на 3…3,5°С и увеличить сопротивление теплопередаче оконного блока в 1,2…1,5 раза. Таким образом теплозащитные качества оконного блока с двойным остеклением могут быть приближены к теплозащитным качествам окон с тройным остеклением.
Наиболее эффективна замена остекления стеклопакетом с теплоотражающим стеклом, которое устанавливается так, чтобы поверхность с теплоотражающим напылением была обращена внутрь стеклопакета.
Наружный экран
Возможно устройство с наружной стороны окна экрана, выполненного из теплоизоляционных пластин. Опущенный на ночь экран или закрывающиеся ставни позволят уменьшить поток тепла, излучаемый остеклением наружу, и создать дополнительную воздушную прослойку, являющуюся хорошей теплоизоляцией.
Внутренний экран
Одним из вариантов повышения теплозащиты окон является установка штор или жалюзи с внутренней стороны помещения. Их устройство позволяет снизить теплопотери в помещении в результате уменьшения потока лучистого тепла. При этом не следует закрывать шторами поверхность отопительного прибора.
Получают распространение шторы-жалюзи, экран которых представляет собой систему пластин, соединенных гибкими связями. Пластины могут поворачиваться вокруг собственной оси, изменяя количество солнечной радиации, поступающей через световые проемы, и улучшать показатели естественного освещения благодаря использованию света, отраженного пластинами. Нанесение на пластины селективных покрытий позволяет создавать простые и высокоэффективные воздушные солнечные коллекторы.
Экран в межстекольном пространстве
Повысить теплозащиту окон можно размещением различных экранов в межстекольном пространстве. Этот метод основан на том, что при установке экрана уменьшается разность температур между близлежащими поверхностями и снижается интенсивность движения молекул воздуха и, следовательно, конвективного теплообмена. Помимо этого в некоторых случаях при создании узких воздушных прослоек скорость восходящих воздушных потоков тормозится нисходящими, что уменьшает теплопередачу конвекцией. Установленный в межстекольном пространстве экран также снижает лучистую составляющую теплового потока.
Возможно размещение в межстекольном пространстве свертывающейся шторы, которая имеет эластичный экран из металлизированной пленки, наматывающийся на барабан.
Значительно снизить потери тепла через окна можно с помощью расположенной между стеклами объемной шторы с экраном из складчатых металлизированных полотен. Такое устройство позволяет снизить теплопотери на 38%.
Обдув остекления
Один из путей снижения затрат тепловой энергии — применение вентилируемых окон, которые позволяют повысить температуру внутренней поверхности остекления и дать экономию энергии в результате обеспечения жилых помещений свежим подогретым воздухом, необходимым для вентиляции. В окнах такой конструкции делают дополнительные отверстия в нижней и верхней части переплетов.
Улучшить условия теплового комфорта и повысить температуру внутренней поверхности окна можно за счет обдува остекления теплым воздухом. Наиболее простым способом создания восходящих струй теплого воздуха является устройство щели (или отверстий) в подоконной доске, расположенной над отопительным прибором. Нагретый воздух, поднимаясь вверх, позволит не только повысить температуру остекления, но и уменьшить влияние инфильтрующего через окно холодного воздуха.
Повышение герметичности окон
Причины инфильтрации и эксфильтрации воздуха
Помимо более низкой теплозащиты по сравнению со стенами оконные заполнения имеют большую воздухопроницаемость. Проникание холодного воздуха через неплотности оконных проемов снижает их теплозащиту примерно в 2 раза. Наибольшая воздухопроницаемость окон, отрицательно сказывающаяся на микроклимате помещения, наблюдается в холодное время года.
Струи холодного воздуха, попадая в помещение через щели окон, вызывают понижение температуры внутри помещения в первую очередь в непосредственной близости от окон, создавая там зону дискомфорта.
Воздух проникает в помещение из-за разности температур по сторонам ограждения, называемой тепловым напором, и под влиянием ветра — ветрового напора.
Разность температур внутреннего теплого и наружного холодного воздуха обусловливает разность их плотностей, в результате чего между ними создается перепад давлений. Более легкий теплый воздух вытесняется тяжелым холодным. При воздухопроницаемых ограждениях, в частности окнах, тяжелый холодный воздух снаружи поступает в помещение через нижний этаж — это явление называется инфильтрацией, а легкий теплый выходит через верхний этаж — это явление называется эксфильтрацией. Чем больше разница между температурой снаружи и внутри помещения, тем интенсивнее происходит этот процесс. В связи с этим сильнее всего подвержены охлаждению в холодное время комнаты первого этажа, где наблюдается наиболее активная инфильтрация.
Наиболее активная эксфильтрация, вызванная тепловым напором, происходит в помещениях верхнего этажа. При этом теплый воздух, содержащий определенное количество влаги, проникает в межстекольное пространство, в полость стыка между оконной коробкой и стеной. По мере того, как он охлаждается, его относительная влажность повышается, и при определенной температуре происходит конденсация. В результате этого при плохой герметизации окон в верхнем этаже чаще наблюдается запотевание окон, образование инея, отсыревание утеплителя, вызывающее понижение теплозащиты окна и загнивание древесины оконных коробок.
Кроме теплового напора на интенсивность воздухопроницаемости влияет ветровой напор, который обусловливается действием на здание ветра. Чем сильнее ветер, тем большее давление испытывает ограждение, тем больший перепад давлений возникает между наружным и внутренним воздухом. При увеличении разности давлений происходит более интенсивная инфильтрация. В то же врем с противоположной стороны здания (подветренной) наблюдается определенное разрежение, вызывающее эксфильтрацию.
Таким образом, возникающая под действием теплового и ветрового напоров инфильтрация и эксфильтрация ведут к понижению теплозащитных характеристик оконных конструкций и созданию неблагоприятных условий в помещениях. Для уменьшения отрицательного влияния воздухопроницаемости существуют различные способы уплотнения окон и их сопряжений со стенами, повышающие герметичность и, следовательно, теплозащиту.
Установка оконного блока
Оконный блок должен быть установлен в проем в строго вертикальном положении и надежно укреплен в конструкции, обрамляющей проем, деревянной пробкой или другой закладной деталью. Наружному подоконному сливу придают уклон, обеспечивающий отвод дождевой воды от поверхности окна. При этом не допускается устраивать уклон верхнего откоса в сторону проема. Оконные проемы должны иметь верхние и боковые четверти не менее 70…100 мм. Такое заглубление оконного блока по отношению к плоскости фасада позволяет уменьшить возможность проникания влаги в узел сопряжения оконной коробки со стеной и внутрь оконного блока.
Установленную коробку крепят к стенам гвоздями размерами 4х100, 5х120, 5х150 мм, стальными штырями или ершами, которые забивают в швы кирпичной кладки или в специально установленные деревянные пробки. Откосы оконных проемов окрашивают водостойкими красками. Сливы устанавливают на переплетах с наружной стороны и врезают в нижнюю обвязку переплета на 5 мм. На сливах обязательно устраивают желобок-капельник.
Уплотнение примыканий
Большое значение для создания условий теплового комфорта в помещении имеют теплозащитные качества стыкового соединения оконной коробки со стеной. Древесина имеет отличные от материала стены влажностные деформации. Кроме того, в средней полосе при переходе от зимы к лету происходит высыхание древесины с наружной стороны и увлажнение с внутренней и наоборот — при переходе от лета к зиме. Из-за постоянных деформаций происходит то увеличение, то уменьшение зазоров между стеной и оконной коробкой, в результате чего появляются трещины, через которые в помещение проникает холодный воздух и влага, снижающие теплозащитные качества стыка. Это вызывает понижение температуры на поверхности внутренних откосов, создает условия для образования конденсата, понижает температуру в помещении в результате инфильтрации и может привести к загниванию материала оконной коробки. В связи с этим необходимо обратить особое внимание на качественное выполнение узла примыкания оконной коробки к стене при его установке во время ремонта, реконструкции или строительства дома.
На протяжении долгого времени для теплоизоляции стыкового соединения оконной коробки со стеной используют сухую антисептированную паклю, пеньку низкого сорта, шлаковату или стекловату, очесы, войлок. До начала работ пеньку или паклю разделяют на отдельные пряди, а войлок — на куски. Теплоизоляционные материалы закладывают в паз между стеной и оконной коробкой и уплотняют деревянной или металлической конопаткой — зубилом с широким тонким концом. По нему наносят удары молотком.
Полость стыка заполняют конопаткой не до самого уровня коробки, а оставляют паз 20…30 мм. При оштукатуривании откосов его заполняют штукатурным раствором. Если зазор между оконным блоком и стеной проконопатить вплотную с коробкой, то между нею и штукатуркой может образоваться трещина. Недостаток этого способа конопатки состоит в том, что качество стыка, его теплозащита и воздухопроницаемость в большей степени зависят от квалификации мастера, конопатящего окна. Недостаточное уплотнение материала в зазоре вызывает сильную воздухопроницаемость стыка и снижение теплозащиты.
Для устранения этих недостатков, отрицательно сказывающихся на теплозащите помещений, полость стыка между оконной коробкой и стеной стали заделывать гипсоперлитовым раствором. Но, как показала практика, этот способ весьма несовершенен, т.к. в процессе эксплуатации происходит усушка древесины оконного блока и в заделке из гипсоперлитового раствора появляются трещины, резко повышающие воздухопроницаемость узла сопряжения оконной коробки со стеной.
Разработана конструкция угла сопряжения оконного блока со стеной без конопатки зазора паклей. Принципиальным отличием данного решения является использование двух слоем мастики МПС, которую в устье заделки зачеканивают раствором. Однако проведенные исследования показали, что такая конструкция также не обеспечивает требуемых тепло- и воздухозащитных качеств.
Возможно замоноличивание оконной коробки непосредственно в оконный проем стены. Для лучшей адгезии торцов оконного блока с поверхностью откосов оконного проема стены коробку покрывают клеем. Но и это конструктивное решение неудачно, т.к. из-за усушки древесины и температурных деформаций при эксплуатации образовывается большое количество трещин в зоне примыкания оконной коробки к стене, температура на внутренней поверхности оконных откосов сильно снижается, вызывая образование конденсата и дополнительные теплопотери.
Одним из удачных конструктивных решений узла примыкания оконной коробки к стене является одновременное использование строительной пакли и алебастрового или цементного раствора. Возможно проконопачивание полости стыка на всю глубину зазора паклей, смоченной в цементном растворе и гипсовом тесте, или заделка зазора на 2/3..3/4 глубины сухой антисептированной паклей и на 1/3…1/4 оставшейся глубины со стороны помещения паклей (жгутом из пакли), смоченной в алебастровом молоке или цементном растворе. Иногда полость стыка заделывают паклей, смоченной в цементном растворе, и заливают раствором ГЦПВ на керамзитовом песке. Эти варианты заделки обеспечивают хорошую теплозащиту и сопротивление воздухопроницанию, однако они во многом зависят от квалификации исполнителей и, соответственно, качества выполнения работ.
Более совершенным методом уплотнения зазора между оконным блоком и стеной по сравнению с конопаткой паклей является использование синтетических жгутов, монтажной пены с последующей герметизацией стыков самовулканизирующимися мастиками. Следует помнить, что эта технология требует наличия высококачественных сертифицированных материалов и квалифицированных исполнителей.
Разработан простой состав для заделки полости между оконной коробкой и стеной. В него входят древесные опилки, известковое молоко и цемент в пропорции 2,5:1:1. В смесь можно добавить водорастворимый латекс СП-60. Такая смесь схватывается не так быстро по сравнению с гипсовыми растворами и поэтому с ним легче работать. Его легко приготовить самостоятельно. Практика показала, что заделанные этим составом стыки между оконным блоком и стеной имеют хорошие теплозащитные и эксплуатационные характеристики.
Герметизация оконного блока
Большое значение для теплозащиты помещений имеет и герметичность самого оконного блока. В период эксплуатации окон происходят высыхание, набухание, коробление древесины переплетов и оконной коробки, приводящие к образованию щелей и увеличению воздухопроницаемости окон через неплотности между стеклом и переплетом, переплетом и оконной коробкой. При этом большое значение для повышения теплозащиты и герметичности окон имеет способ установки и крепления стекла в переплете.
Теплоизоляция и герметичность окон во многом зависят от правильной эксплуатации. Оконный блок должен изготовляться из древесины влажностью 12…15%, но часто при установке блока ее влажность оказывается выше. Из-за этого при высыхании древесина коробится, образуются щели, из окон сильно дует, возникают дополнительные теплопотери. Во избежание этого рекомендуется либо не открывать, либо как можно реже открывать окна, пока древесина не высохнет полностью.
Наиболее эффективным способом уплотнения оконных переплетов является установка в их притворах по периметру открывающихся форточек, полотен, створок, клапанов, упругих уплотняющих прокладок из полиуретана.
Устройство уплотняющих прокладок позволяет снизить воздухопроницаемость окон, уменьшить загрязнение стекол и переплетов в межстекольном пространстве, повысить температуру на внутренней поверхности окна в среднем на 1,5…2°С, исключить возможность запотевания и образования конденсата на внутренней поверхности наружного стекла в межстекольном пространстве. В итого уплотнение притворов позволяет повысить теплозащиту окон в среднем на 20%.
Считается, что при двойном остеклении прокладки следует устанавливать в притворах внутренних переплетов, чтобы уменьшить проникание в межстекольное пространство теплого воздуха из внутреннего помещения с большой влажностью и исключить возможность запотевания окон, а наружные переплеты уплотнять не нужно. Однако в нижнем этаже жилого дома опасность образования конденсата на стеклах практически отсутствует. Это объясняется тем, что из-за разности температур внутреннего и наружного воздуха вытесняемый холодным и тяжелым теплый и легкий воздух поднимается вверх, в результате чего в нижнем этаже дома (приблизительно до середины высоты здания) наблюдается интенсивная инфильтрация, а в верхнем этаже — эксфильтрация. При инфильтрации теплый воздух из помещения не попадает в межстекольное пространство, потому что движение воздуха направлено снаружи внутрь помещения.
Из-за большого перепада давлений по сторонам ограждений инфильтрация через окна нижнего этажа идет интенсивно, вызывая понижение температуры в помещении, сильное дутье из окон и требуя дополнительных затрат энергии на отопление. В связи с этим в нижнем этаже целесообразно уплотнять оба оконных притвора — внутренний и наружный. В этом случае воздухопроницаемость окна снижается в среднем на 40% по сравнению с уплотнением только внутреннего переплета. Таким образом, это достаточно простое мероприятие является очень эффективным.
С течением времени происходит старение материала прокладок, уменьшается их упругость, в результате чего воздухопроницаемость окон увеличивается. Поэтому для повышения теплозащиты целесообразно заменять прокладки через каждые 2…4 года.
Специальные строительные стекла
Перспективным направлением остекления оконных переплетов является применение специальных строительных стекол, позволяющих снизить теплопотери и повысить температуру на внутренней поверхности остекления в зимнее время.
В качестве солнцезащитного остекления применяют теплопоглощающие, теплоотражающие и нейтрально окрашенные стекла. При воздействии солнечной радиации на теплопоглощающие стекла происходит их сильный нагрев и термические деформации, отличающиеся от деформаций обычных строительных стекол. В связи с этим при заполнении световых проемов необходимо устраивать дополнительные компенсирующие прокладки. Из-за сильного нагрева самого стекла (его температура может превышать температуру окружающей среды на 20…40°С) его следует устанавливать только в наружном ряду при двойном остеклении. При этом в качестве внутреннего стекла целесообразно использовать теплоотражающее стекло. Такой вид остекления (теплопоглощающее и теплоотражающее стекла) весьма эффективен, т.к. в этом случае уменьшаются теплопотери в зимнее время, и повышается температура на внутренней поверхности остекления.
Теплопоглощающие стекла
Теплопоглощающие стекла выпускают двух видов:
с пленочным покрытием;
окрашенные в массе.
В первом случае стекла приобретают свойства теплопоглощения за счет нанесения на их поверхность тонкой пленки из окисно-металлического покрытия электрохимической обработкой или распылением. Для заполнений оконных переплетов используют теплопоглощающие стекла с окисно-оловянно-сурьмяным покрытием, покрытием из оксидов свинца и меди.
Теплопоглощающие стекла, окрашенные в массе, представляют собой обширную группу стекол, теплопоглощающие свойства которых появляются в результате введения в состав стекломассы оксидов железа, меди, цинка. Теплопоглощающие стекла обладают селективным пропусканием: они хорошо пропускают видимую часть спектра и слабо инфракрасную часть спектра.
Теплоотражающие стекла
Теплоотражающие стекла получают в результате нанесения на поверхность стекла тонких пленок из металлов и оксидов металлов распылением, химическим осаждением, электрохимической обработкой или термическим разложением. Отечественной промышленностью выпускаются стекла с теплоотражающими покрытиями из золота, серебра, никеля, меди, алюминия, хрома, титана и их оксидов.
Наиболее перспективно заполнение световых проемов стеклопакетами с использованием уже рассмотренных специальных строительных стекол. В солнцезащитных пакетах могут применяться теплопоглощающие и теплоотражающие стекла. Очень эффективно использование теплоотражающих стекол с окисно-металлическими покрытиями. Теплоотражающее покрытие имеет малую прочность на истирание, а стекло, установленное покрытием внутрь пакета, не надо подвергать очистке, т.к. благодаря герметичности стеклопакета стекло не загрязняется со стороны межстекольного пространства. В перспективе, используя в стеклопакетах стекла с различными покрытиями, можно получить заданный спектр лучей, проникающих в помещение. Стеклопакеты могут применяться во всех случаях, когда используется обычное стекло или остекление специальными строительными стеклами.
Стеклопакеты
Рис. 1. Использование стеклопакета для остекления:
1 — остекление; 2 — переплет; 3 — герметичная воздушная прослойка; 4 — распорный профиль; 5 — влагопоглотитель.
Рациональным заполнением световых проемов являются стеклопакеты, состоящие из 2-х или нескольких стекол, разделенных воздушными прослойками и герметично соединенных по контуру. В зависимости от соединения стекол стеклопакеты могут быть клееными, паяными или сварными. В настоящее время наиболее широкое распространение получили клеевые стеклопакеты как наиболее индустриальные, экономичные и долговечные.
Целесообразность применения стеклопакетов в качестве заполнения световых проемов определяется наличием герметичной воздушной прослойки. Стеклопакеты обладают высокими теплоизоляционными свойствами. Благодаря герметичности в воздушную прослойку не попадает влага, пыль, не ухудшается освещенность помещений. Толщина воздушных прослоек принимается 12…20 мм. Она фиксируется распорными рамками из глубокого алюминиевого профиля. Температурные зазоры между стеклом и переплетом заполняют нетвердеющими мастиками. Приведенной сопротивление теплопередаче двухслойных стеклопакетов в деревянных переплетах 0,36 м2°С/Вт, а конструкции из двухслойного стеклопакета и одинарного остекления в раздельных деревянных переплетах — 0,53 м2*°С/Вт.
Высокой теплозащитой обладает конструкция оконного блока, состоящая из двух стеклопакетов. Его приведенное сопротивление составляет 0,67 м2*°С/Вт.
|
