Соединение со стеной
В примыканиях окна к стенам и его элементах между собой устраивают три стыка. Первый стык образуется между стеклом и переплетом. Проблема этого примыкания была освещена в разд. 6.2 при рассмотрении остекления. Второй стык имеет место в примыкании переплета к коробке и был рассмотрен в разд. 4.1 в связи с конструкцией профилей.
В данном разделе речь пойдет о третьем стыке, образуемом в месте примыкания оконной коробки к зданию. Известны четыре разновидности такого примыкания (рис. 7.1).
Единственно правильным из них является примыкание с устройством наружного упора, причем наружная стена в соответствии с требованиями модульной системы имеет с наружной стороны выступ или четверть шириной 6.25 см. При этом окно устанавливают на глубину 10 см по отношению к наружной поверхности здания, чтобы исключить воздействие на него атмосферных факторов. Благодаря такой установке окон стекающая по фасаду вода, как правило, не достигает их поверхности. Образование такого выступа способствует высокой тепло- и звукоизоляционной способности рассматриваемого стыка и является его очевидным достоинством. Кроме того, такой стык защищен от действия ливневого дождя. Недостатком этой конструкции являются дополнительные затраты, связанные с устройством четверти
Наиболее часто встречающейся является конструкция примыкания оконной коробки к плоскому откосу. Здесь, как считают авторы книги, необдуманно, с целью экономии, отказываются от устройства четверти, не учитывая, что тем самым наносится такой ущерб, который не идет ни в какое сравнение с получаемой при этом экономией средств. Справедливости ради надо отметить, что в этом случае окно устанавливают с отступом вглубь от поверхности фасада не менее чем на 10 см. Однако недостатки такой конструкции очевидны и связаны с большими трудностями образования стыка (о трудностях согласования допусков см. разд. 2.4). Если стык с выступом или четвертью, предназначенный для защиты от ливневых дождей, подвержен сдвиговым нагрузкам, то заполнение плоского стыка работает на растяжение. Герметик за счет своей способности к растяжению воспринимает все смещение окна по отношению к конструкциям здания (рис. 7.2). Кроме того, следует учитывать, что толщина оконной коробки составляет 7 см и при прямом, встык, примыкании коробки к откосу теплозащита обеспечивается только за счет этой толщины, что способствует возникновению так называемых "мостиков холода".
По архитектурным соображениям установку окон выполняют иногда заподлицо с наружной поверхностью фасада. Для окна это чрезвычайно плохо, поскольку оно при этом полностью подвержено действию атмосферных факторов. Чтобы несколько компенсировать недостатки, связанные с низкой теплозащитной способностью оконных коробок, такие окна устанавливают с открытой наружу четвертью. Однако такая наружная четверть увеличивает ширину коробки, поскольку приходится учитывать, что на внутренней стороне на коробку должен быть еще навешен переплет. Здесь также сложнее устроить герметизацию, поскольку стык не закрыт выступом конструкции проема, а выходит на поверхность фасада. Такой стык полностью подвержен влиянию атмосферных воздействий.
Самым неудачным из всех упомянутых выше решений является установка оконной коробки заподлицо с наружной поверхностью фасада, без какого-либо упора. Это способ не имеет никаких преимуществ, кроме упрощения производства работ за счет исключения четверти. Образуемый таким способом стык примыкания, как и в предыдущем примере, полностью подвержен всем атмосферным воздействиям. Такая конструкция приводит к образованию "мостика холода" по короткому пути вокруг места примыкания окна. Установка окон заподпицо с наружной поверхностью здания приводит, кроме того, как правило, к разрушению примыкающих конструкций обрамления проема при замене окна.
Только при металлических фасадах, у которых окна являются неотъемлемой частью стены, нет возражений против установки окон заподлицо с наружной поверхностью здания, поскольку в этом случае другое решение просто невозможно, да и нерационально. Устройство таких фасадов связано с большими затратами и они являются одной из самых дорогих конструкций.
В настоящее время при растущих объемах ремонта старых окон возникает проблема, которая вначале кажется связанной только со стоимостью работ: целесообразно ли устанавливать окна в старые коробки, которые ранее были укреплены в кладке, или окна с новыми коробками устанавливать на место старых? Использование старых коробок имеет следующие преимущества. Оконный проем можно отделать заново снаружи и внутри со всеми примыканиями, не затрагивая окна Переплеты истекла окна, чувствительные к химикатам и механическим воздействиям, устанавливают на место после ремонта здания (рис. 7.3).
Выравнивание коробок здания также проще, чем установка чувствительной к любым воздействиям и неточностям новой оконной коробки. Благодаря ускорению строительства и небольшому риску повреждений этот способ является более экономичным.
К тому времени, когда окна не подвергаются больше риску повреждений при выполнении других строительных процессов, окна устанавливают в коробки и герметизируют. Замена таких окон возможна без повреждений конструкций здания.
На рис. 7.4 показана установка окна с четвертью с дополнительным жапюзийным профилем, а на рис. 7.5 — установка окна в стык откоса.
Поскольку при отсутствии четверти или упора неизбежно образование "мостика холода" по короткому пути в обход коробки, требуется выполнение дополнительных мероприятий по теплоизоляции (рис. 7.6) [52].
Зазор между коробкой и обрамлением проема заполняют теплоизоляционным материалом. Наиболее распространенным способом является законопачивание войлоком. Возможно также вспенивание в этой полости пенопласта. Однако при этом нельзя использовать расширяющуюся пену. Кроме того, такая пена заменяет собой крепление окна к конструкции здания. Такое крепление выполняют тремя способами (рис. 7.7). Коробку жестко крепят к зданию с помощью пробки. Чтобы обеспечить малую подвижность коробки, применяют пружинный анкер, причем оси точек крепления при этом взаимно смещаются — это и обеспечивает малую подвижность коробки.
Если необходимо выполнить подвижное крепление окна к зданию, требуется установка U-образных элементов.
Размеры зазоров должны соответствовать определенным техническим правилам. Основное внимание при этом уделяют достаточности его ширины. Устанавливаемый здесь герметик не может компенсировать удлинение свыше 100%. Например, герметик шириной 1 см не в состоянии воспринять деформацию 2 см. Приводимая в проспектах растяжимость герметиков определена в лабораторных условиях и на свежем материале. Растяжимость материалов, подверженных атмосферным воздействиям и условиям строительной площадки, фактически значительно меньше. Она, как правило, не превышает 20%.
Кроме того, следует иметь в виду, что размеры зазоров определяют с учетом применения укладываемых в них типовых жгутов и профилей. Средняя зона зазора должна быть меньше поверхностей, к которым приклеивают герметик, так как герметик приклеивают по бокам, чтобы в средней части он мог растягиваться [26].
Типичные виды стыков приведены на рис. 7.8. Принципиально способы устройства стыков описаны в нормах DIN 18540.
Приведенные на рисунках примеры примыкания коробки к конструкции здания, равным образом относятся также к примыканию оконных коробок к промежуточным стойкам, повышающим жесткость больших остекленных поверхностей. Поскольку подкрепленные такими элементами жесткости остекленные проемы перекрывают большие поверхности, то приходится учитывать их удлинение. В таких случаях целесообразно применять уплотнения сложной формы в виде скользящего соединения (см. рис. 5.2).
Сказанное выше о боковых соединениях коробки со зданием относится и к верхнему примыканию, если окно непосредственно примыкает к конструкциям здания. Если между окном и конструкциями здания устраивают жалюзийный ящик, то конструкции, расположенные над верх ним горизонтальным элементом коробки, должны быть достаточно жесткими. При больших пролетах конструкций, т.е. при большой ширине окон, жесткость элементов коробок должна соответствовать горизонтальным нагрузкам. Эти элементы жесткости рассматривают, как правило, совместно с зоной жалюзийных ящиков (рис. 7.9). Это примыкание требует особого рассмотрения, потому что стекающая здесь дождевая вода Должна быть надежно отведена от здания.
На рис. 3.7 показан рациональный способ устройства нижнего горизонтального опорного профиля для установки окна. Это кажется разумным потому, что при строительстве новых зданий зачастую окно лишь дополнительно заделывают кладкой, а при последующих кладочных работах деформации в примыкающих конструкциях могут передаваться на окно. Такой опорный профиль позволяет при возведении здания сразу ставить окно на жесткую конструкцию. Необходимо проследить также за тем, чтобы наружная сливная доска была подведена под окно и вода не переливалась через нее. Если сливная доска выполнена из алюминия, то в соответствии с правилами производства работ с применением алюминиевых конструкций нужно следить за тем, чтобы слив не контактировал с известковыми или цементными растворами. В качестве промежуточного слоя между сливом и примыкающей кирпичной кладкой применяют либо окраску, либо битуминизированный рулонный материал. Такие сливы во время дождя производят много шума. Поэтому необходимо устанавливать их на звукопоглощающую прокладку. Для сливных досок из алюминия шириной более 12 см устанавливают дополнительные нижние фиксаторы на расстоянии 50 см, стараясь при этом не нарушить герметизацию под сливом. Не рекомендуют устройство сливов из лицевого бетона, штучного камня, керамической плитки, а также кирпичей, установленных на ребро, поскольку в толщину таких конструкций проникает вода [45].
Боковому примыканию сливной доски уделяют особое внимание (рис. 7.10). Чтобы стекающая на сливную доску вода под действием ветра сбоку не проникала в кладку, оконные сливы оборудуют сбоку и сзади отгибами высотой 2,5 см с уклоном не менее 10° в наружную сторону. Сливы, не имеющие заднего отгиба, подводят под оконную коробку на глубину не менее 2/3 ширины коробки [45]. Кроме того, при широких сливах выполняют герметизацию горизонтального примыкания сливной доски к оконной коробке эластичным материалом, чтобы поверхность этого примыкания оставалась видимой.
Следует избегать воздействия дождя на горизонтальную герметизацию стыков. Для этого целесообразно защищать вертикальную кромку сливной доски U-образным профилем, заделываемым в кладку. Следует учитывать также тепловое удлинение алюминия и упругий герметик должен создать достаточную возможность для такого удлинения. Выпуск сливной Доски за плоскость фасада не менее чем на 5 см гарантирует от образования неприятных и часто очень хорошо видимых потеков воды в углах окон (рис. 7.11).
Примыкание к полам
К примыканиям окон и других аналогичных конструкций относятся все нижние примыкания окон и дверей к конструкциям здания. Особого внимания требует нижнее примыкание балконной двери. В соответствии с нормами DIN 4117 балконы и другие подобные конструкции должны иметь гидроизоляцию, приподнятую над уровнем покрытия пола на 15 см. Там она должна быть защищена и надежно закреплена. Это требование норм практически приводит к тому, что порог балкона приходится выполнять не на той же высоте, что покрытие примыкающего перекрытия. Это относится также к поверхности террас, у которых в дополнение к гидроизоляции и разнице высот 15 см по отношению к верхнему уровню покрытия приходится устраивать еще теплоизоляцию для находящегося под террасой помещения, которая дополнительно увеличивает разницу в толщине наружного и внутреннего перекрытия.
В указаниях по устройству плоских крыш приведен фрагмент (рис. 7.12) подъемно-поворотной двери. Такие двери теперь не употребляются. Однако устройство гидроизоляции над балконной плитой или при наличии террасы над слоем теплоизоляции, поднятой сбоку перед дверью и тщательно заделанной под дверным порогом, гарантирует, что не произойдет перелива стекающей дождевой воды через поднятый край гидроизоляции. Для защиты гидроизоляции при поднятых дверях необходима защитная металлическая деталь или другая подобная защитная конструкция, которая не допускала бы повреждения гидроизоляции при переступании дверного порога. Необходимую здесь разность отметок при выходе на террасу можно уменьшить, если устроить перед дверью террасы желоб для сбора воды (см. рис. 7.12). Разность отметок 15 см между наружной поверхностью и дверным порогом, которая предписана нормами DIN 4117 и указаниями по устройству плоских крыш, требуется для предотвращения перелива воды через порог, если перед дверью собирается талая вода. К балконным дверям и выходам на террасы, не имеющим защиты от воздействия непогоды, предъявляются совершенно иные требования, чем к входным дверям, которые зачастую располагаются под глубокими козырьками и в какой-то мере защищены от непогоды.
Особой конструкцией наружных дверей являются входные двери. Здесь наблюдается фильтрация воздуха вдоль нижнего порога двери, поскольку, как правило, устройство высокого порога здесь нежелательно. На рис. 7.13 показаны различные варианты уплотнения нижнего примыкания. Здесь видно, что долговечное уплотнение этой зоны возможно только в том случае, когда порог действительно имеет место. Для предотвращения излишних теплопотерь через стыки целесообразно устройство двойных дверей и тамбура.
Окна и отопление
Широко распространенный способ отопления помещений, связанный с размещением отопительных приборов под окнами, приводит к тому, что отопление находится с окнами в определенном взаимодействии (рис. 7.14).
Можно устроить над отопительным прибором подоконник, чтобы таким путем отклонить тепловой поток, идущий от отопительного прибора, и направить его практически рационально — снизу вверх вдоль внутренней поверхности наружной стены помещения. Если же подоконника нет или он очень узок, поток теплого воздуха стелется вдоль окна, предотвращая возможное образование конденсата [21]. Однако при этом следует учитывать, что установка отопительных приборов непосредственно под окнами — и при этом без подоконников — приводит к увеличению тепло-потерь. Эти потери тепла через окна примерно вдвое больше тех, которые имеют место при отклонении теплового потока от поверхности окна при наличии подоконника. Если перед окном размещен занавес, как это показано на рис. 7.14, то теплопотери уменьшаются на 25%. Эту экономию тепла увеличивают до 35%, если вместо внутреннего занавеса в вечерние часы перед окном опускают жалюзи.
