При проектировании промышленных, общественных, жилых сооружений необходимо позаботиться о естественной освещенности помещений, их защите от атмосферных воздействий и теплоизоляции. Для этих целей служат светопрозрачные ограждающие конструкции. Они не только пропускают в помещение наружный свет, но и позволяют визуально контактировать с окружающей средой. Основными видами светопропускающих защитных конструкций являются:
-
Окна и застекленные двери;
-
остекленные фасады;
- атриумы;
- витражи;
- выполненные из стекла элементы крыш (наклоненные остекленные поверхности, зенитные фонари);
- витрины;
- зимние сады;
- остекление торговых центров и т.д.
Основные характеристики
Светопрозрачные ограждения в ходе эксплуатации подвергаются нагрузкам и воздействиям. Под первыми понимают все факторы, которые могут вызвать деформацию конструкций из-за появления в элементах внутренних напряжений. Если говорить об окнах, то на них будут оказывать влияние следующие нагрузки:
- температурные напряжения;
- ветровые нагрузки;
- давление снега;
- технологические нагрузки (конструкции могут повредиться при перевозке, установке и т.п.).
В данную группу факторов также относят косвенные напряжения, вызванные резкими перепадами температур, повышенной или пониженной влажностью, изменениями давления.
Если говорить о воздействиях, то они не вызывают напряжения элементах конструкций, однако влияют на микроклимат в помещении и комфортность пребывания в нем людей. Их объединяет и то, что все они имеют несиловую природу. К воздействиям причисляют:
- изменения температуры и влажности воздуха снаружи и внутри помещения;
- звуки;
- УФ-излучение, повышающее температуру в помещении;
- дождь, снег, град;
- пыль;
- водорастворимые химические примеси, содержащиеся в атмосферной влаге;
- видимость — возможность визуального контакта с внешней средой человека, который пребывает внутри помещения.
Исходя из перечисленных выше нагрузок и воздействий определяют и эксплуатационные характеристики светопрозрачных ограждений. Поскольку они выполняют функцию несущих конструкций, должны отличаться жесткостью и прочностью, чтобы надежно справляться со всеми нагрузками. Чтобы хорошо справляться с ограждающими функциями, светопропускающие ограждения должны соответствовать нормам по теплозащитным, шумоизоляционным, светотехническим качествам и обладать герметичностью (как сопряженных между собой элементов, так и всего светопрозрачного ограждения в целом в местах, где оно соприкасается со стенами).
Конструктивные особенности
Основные требования к конструкции светопропускающих ограждений следующие:
- легкость перевозки;
- удобство установки;
- высокая химическая стойкость;
- практичность;
- неприхотливость в уходе;
- красивый внешний вид;
- длительный срок эксплуатации;
- простота и удобство обслуживания.
В зависимости от конструктивной схемы выделяют оконные и витражные светопрозрачные ограждения. Первые используются в стандартных или не типовых проемах в стенах маленькой площади. Их основная функция — ограждающая. А вот витражные становятся частью несущих конструкций. Они служат для остекления вертикальных или наклонных поверхностей больших габаритных размеров. В частности, именно их устанавливают в зимних садах, атриумах, торговых центрах, с их помощью создают светопрозрачные фасады современных зданий.
В соответствии с немецким промышленным стандартом (18 056), под термином "застекленная стена" понимается стена, у которой длина меньшей стороны превышает два метра, а площадь поверхности — 9 м.кв.
В зависимости от способа открывания окна делятся на:
- поворотные;
- откидные;
- распашные;
- раздвижные;
- поворотно-откидные;
- глухие.
По типу переплетов выделяют окна:
- одинарные;
- разделенные;
- спаренные;
- раздельно-спаренные.
По контуру оконный блок ограничивается обвязкой, которая называется коробом или рамой. На ней закрепляются подвижные части конструкции — переплеты или створки. В них вставлено остекление — стеклопакеты. Элементы приводятся в движение и закрепляются при помощи фурнитуры.
Количество вертикальных и горизонтальных деталей, вводимых в конструкцию рамы, — импостов и поперечин, — зависит от планируемых ветровых нагрузок, площади оконного проема, требований к жесткости. Дополнительно окна могут оснащаться вентилирующими клапанами, защитными сетками и т.д.
Все светопропускающие конструкции можно классифицировать по типу используемых профилей. Их производят из различных материалов, они имеют отличный тип сечения. Важным понятием является "система оконных профилей". Мы трактуем его как совокупность профилей, предназначенных для выполнения различных функций, которые производятся конкретной компанией.
Если говорить о материалах, из которых выпускаются профили для окон и витражей, то в течение долгого времени на рынке были представлены исключительно деревянные конструкции. Постепенно такие традиционные варианты вытесняются более современными системами, изготовленными из пластика, алюминия, стеклопластика. Существуют и комбинированные варианты: дерево + алюминий, алюминий + ПВХ. В целом нужно отметить, что конструктивные особенности у профилей разных производителей отличаются незначительно: изменения касаются в основном геометрии и характеристик сечений.
