Окна

 

   «Окно — это элемент стеновой или кровельной конструкции, предназначенный для сообщения внутренних помещений с окружающим пространством, естественного освещения помещений, их вентиляции, защиты от атмосферных, шумовых воздействий и состоящий из оконного проёма с откосами, оконного блока, системы уплотнения монтажных швов, подоконной доски, деталей слива и облицовок. Оконный блок — светопрозрачная конструкция, предназначенная для естественного освещения помещения, его вентиляции и защиты от атмосферных и шумовых воздействий.»

 

ГОСТ 23166-99 «Блоки оконные. Общие технические условия»

 

   Все дома проекта Ловец Солнца объединяет основополагающее правило — верная ориетация будущего дома по сторонам света. Окна в Ловце Солнца проектируются не так как принято сегодня -  там где главный фасад дома, или красивый вид на природу, а в обязательном соответствии со сторонами света. Учитывая то, что в домах проекта Ловец Солнца, солнечная энергия непосредственно учавствует в отоплении дома и нагреве ГВС,  основное остекление дома распологается с южной стороны и составляет от 80 до 90% от всего остекления дома. С восточной стороны 10% остекления, и с западной от 0 до 10%. Задача южных окон Ловца Солнца впускать в дом солнечную энергию с октября по апрель, поэтому их лучше делать до пола, чтобы ничто не затеняло входящее солнце, и максимальное количество солнечной энергии падаол бы на пол, начиная от самого окна. Боковые окна, восточные и западные не нужны большого размера, так как их задача — запускать в дом фоновый дневной свет. С северной стороны окон нет. Всё просто. С юга поступает максимальное количество солнечной энергии, и мы разворачиваем главный фасад  окнами на юг, с севера же энергия не поступает, а наоборот только убывает, поэтому  здесь нам окна не нужны. Как говорится к Солнцу передом, а к теплопотерям задом. Древние славяне, наши предки, с севера не делали ни окон ни дверей, выбирали на северную сторону брёвна потолще и ещё утепляли эту стену дополнительно мхом. И вообще считали, что с  Севера в дом стемятся попасть силы зла и смерти. Почему с западной стороны окна могут быть (10%), а могут и не быть (0%)? Западные окна не приносят практической пользы в теплопоступлении в отопительный период, но приносят значительный вред летом, когда солнечная энергия начиная с обеда и до заката попадает через окна в дом и вызывает ежедневный перегрев внутреннего пространства дома.

 

   О теплопотерях

   Окна являясь достоинством любого дома с точки зрения эстетики, являются существенным недостатком с точки зрения энергосбережения. Сопротивление теплопередаче современных окон колеблется от 0,3 до 0,6 м2°С/Вт. Лучшие энергосберегающие образцы заполненные аргоном выдают лишь жалкие 0,75 м2°С/Вт. Напомню, что по существующим энергосберегающим нормам, термосопротивление стены для г. Магнитогорска составляет  3,5 м2°С/Вт. А коэффициент пассивного дома уже все  5,0 м2°С/Вт. Представляете разницу - 0,75 и 5,0? Почти в 7 раз. И это только лишь теплопотери непосредственно стеклопакета. А ведь ещё есть теплопотери самой оконной конструкции. Так же широко распространена проблема стыков окон и оконных проёмов, здесь очень часто существуют значительные теплопотери. Вообще, в среднегодовых теплопотерях дома, окна виноваты, по разным данным, в потерях 20-50% всего тепла. Представляете?

 

   Если говорить о стеклопакетах, о том какое именно сочетание стёкол в стеклопакете оптимально, то я бы выбрал однокамерный 32-й стеклопакет в внутренним энергосберегающим «i» стеклом. Почему не двукамерный, почему не с заполнением камер аргоном? Любой инертный газ покинет стеклопакет, это лишь вопрос времени, поэтому рассчитывать на его помощь в энергосбережении в долгосрочной перспективе не стоит. Двукамерный пакет с тремя стёклами реально больше весит, что отражается на сроке службы оконной фурнитуры, дороже стоит, при этом имеет коэффициент термосопротивления 0,54-0,62 м2°С/Вт, а однокамерный с энергосберегающим стеклом — 0,59 м2°С/Вт, так что разницы нет.  В  крупноразмерных стеклопакетах южного остекления, будет уместным при производстве стеклопакета, сделать внешнее уличное стекло не 4, а 6 мм толщиной и даже закалить его, ведь на эти стёкла будет приходиться значительная ветровая нагрузка и калёное стекло в 5-8 раз прочнее обычного. В качестве дополнительной защиты, крупные стеклопакеты южного остекления так же можно ламинировать прозрачной бронеплёнкой в качестве защиты своего жилища.  Каждый квадратный метр остекления 32-м стеклопакетом с энергосберегающим «i» стеклом имеет коэффициент термосопротивления  R - 0,59 м2°С/Вт, и теряет за отопительный сезон 184,58 кВт*ч. Повторю, каждый м2 остекления выбрасывает на улицу 184,58  кВт*ч энергии за год. Проект Ловец Солнца 85/1-14-П4К имеет площадь оконного остекления 24,7 м2. Значит за год через окна улетит 24,7 м2 * 184,58 кВт*ч = 4 560 кВт*ч энергии. Если дом отапливается электричеством, то стоимость 1 кВт*ч тепловой энергии произведённого с помощью электроэнергии сегодня (2014 год) 3,5 рубля. Умножим 4 560 кВт*ч * 3,5 руб. = 15 960 рублей теряем только на теплопотерях окон.

 

   Как быть? Как сделать так, чтобы окна пропускали энергию внутрь дома в солнечные дни всего отопительного сезона, и не теряли тепловую энергию холодными зимними ночами? А ведь ставни нужны именно зимой, когда световой день всего 5-6 часов, когда ночной холод просто выкачивает через окна домашнее тепло, и это хорошо видно через тепловизор.

 

   Для решения этой задачи лучшее решение - тёплые ставни. Что проще, стемнело — закрыл ставни и реально сберегаешь всё более драгоценное тепло. Не рольставни, наполненные  15-ю миллиметрами пенополиуретана, нет, нам нужны настоящие тёплые ставни, с коэффициентом термосопротивления близким к стенам, легко открываемые и закрываемые, взломостойкие и надёжные. Например, 100 мм ППУ в конструкции ставен, обеспечат коэффициент 3,0 м2°С/Вт, что вместе с 0,59 м2°С/Вт стеклопакета даст 3,59 м2°С/Вт. Округлим до 3,5  м2°С/Вт, и посчитаем годовые теплопотери окон - 41,66  кВт*ч/м2 * 24,7 м2 * 3,5 руб. = 3 601,5 рублей в год. В 4,43 раза. Годовая экономия — 12 358,5 рублей. А за 10 лет? А за 50 лет? За 50 лет в окна улетит 617 925 рублей, и это при нынешних ценах на энергоносители. А ведь нас каждый день предупреждают, что к 2018 году прекратятся государственные субсидии на энергоносители для населения России, и мы будем платить полновесную рыночную стоимость каждого потраченного киловатта. Но где взять тёплые ставни? Нигде. Нет их в природе. Никто их не производит, потому что никому они не нужны, потому что никто про них не знает, потому что мало кто имеет сегодня по настоящему тёплый дом, чтобы с помощью ставен сделать его ещё более тёплым. На сегодняшний день это стезя энтузиастов, которые ищут, пробуют, конструируют из подручных материалов. Мы /Ловец Солнца/ так же работаем над поиском приемлемого технического решения тёплых ставен для тёплого дома.

 

   Материалы оконных конструкций

   Оконные конструкции могут быть изготовлены из пластика, алюминия и дерева. Рассмотрим плюсы и минусы каждого материала.

 

   Пластик

   О плюсах пластика все знают: доступная стоимость, красивый внешний вид, достаточно долгий срок службы, минимум ухода. Но, поговорим о недостатках:

 

   1 — Невысокая прочность общего витража на изгиб при производстве конструкций с большими габаритами. Переменная ветровая нагрузка на витраж, изготовленный из пластика, приводит к деформации и «расшатыванию» витража. Металлические усиливающие вставки помогают скорее психологически, чем на самом деле.

 

   2 — Срок службы. Не смотря на то, что многие производители пластиковых ПВХ окон обещают срок службы своих изделий на уровне 40-50 лет, реальность всё же будет несколько иная. Чем дешевле и тоньше профиль из которого изготовлены окна, тем быстрее начнутся проблемы с геометрией. У дешёвого профиля, провис створки, приложение усилий при закрытии, может появиться в течение первого года после установки. Дорогой и более толстый профиль лучше держит геометрию, и дольше служит без перекосов. Реальный срок службы недорогих окон — 15-25 лет, не больше. Окна из качественного брендового профиля, реально прослужат не меньше 30 лет.

 

   3 -  Экология, вернее её отсутствие. Окна из ПВХ токсичны при производстве, малотоксичны при эксплуатации, и высокотоксичны при пожарах.  При пожарах, когда на горящие ПВХ окна попадает вода для тушения, то образуется соляная кислота, которая расширяется дымом, и затем осаждается, и поглощается поверхностью. В результате образуется диоксин - сильнейший яд. После пожара в аэропорте г. Дюссельдорф очистка окрестностей от отравляющих диоксина и соляной кислоты проводилась специалистами и потребовала огромных затрат. В результате, уцелевшие части зданий были снесены из-за высокой концентрации в стенах ядовитых веществ, образовавшихся при пожаре. Что такое диоксин? Диоксин используется как символ для различных полихлоридных оксидов. Эти высокотоксичные соединения образуются, прежде всего, при нагревании хлорорганических продуктов (например, ПВХ): при горении и сжигании мусора. Ядовитый диоксин опасен уже при концентрации в несколько нанограмм. Диоксин вызывает рак, вредно влияет на иммунную систему, нервы, печень, обмен веществ и изменяет хромосомы. Существует мнение, что при пожарах 80% смертельных случаев происходит в случае отравления дымом. Для снижения горючести производимых окон добавляются обычные ПВХ полимерные галогены (фтор, хлор, бром). Поэтому ПВХ (поливинилхлорид) является трудновоспламенимым. Но именно хлор образует соляную кислоту. Уже при температуре 140°C начинается выделение хлоровородородных газов. При 300°C через 15мин. выделяется 80%хлора. Этот газ в воде(например, водой при тушении пожара, водяным паром влажного воздуха очень легко растворяется и образует соляную кислоту. Процесс образования соляной кислоты образует замкнутый цикл, который, при наличии требуемой влажности воздуха, беспрепятственно прогрессирует, если извне этому ничего не препятствует. Капли соляной кислоты выпадают в течение и после пожара в холодной зоне. Там кислота проникает в пористую поверхность зданий и приспособлений и может нанести большой ущерб. В кирпичной кладке хлор проникает до арматуры, что приводит к коррозии. Из приспособлений в первую очередь повреждаются электронные устройства, такие как компьютеры, ксероксы, CNC-станки, лифты. Воздействие хлорида вызывает у многих материалов коррозию, которая прогрессирует под действием небольшой влажности. Таким образом, станки в первый месяц после пожара или не затронутые непосредственно пожаром, приходят в упадок.

 

   Очистка поврежденных участков. После пожара, при котором горел ПВХ, необходимо как можно быстрее прервать процесс образования соляной кислоты. Для этого необходимо удалить воду осушающим устройством. При большом объеме сгоревшего ПВХ, здания и инвентарь должны быть очищены от хлорида. Соответствующий участок должен быть закрыт и вход в него разрешён только через шлюз и только в специальном костюме.

 

   Многочисленные организации снова и снова указывают на то, что нельзя использовать ПВХ в жилых и рабочих помещениях. Горение обычных пластиковых окнах из ПВХ приводит к большому вторичному ущербу. Кроме того, возникает высокая опасность для здоровья из-за выделяющегося диоксина. Измерение диоксина проводится сегодня исключительно при пожаре, поэтому степень отравления диоксином не известна. Расходы по санации вторичного ущерба часто очень высоки и могут превысить первичный ущерб. Необходимо принимать во внимание сравнение огнестойкости отдельных материалов, являющейся второстепенным планом исходящей дальнейшей опасности.  ПВХ окна — это окна которые высокотоксичны при горении. Это причиняет огромный вред здоровью и вызывает большие затраты при санации, или влечёт полную утилизацию здания.

 

   Алюминий

Достоинства:

1 - длительный срок службы;

2 - устойчивость против коррозии, деформации и других вредных воздействий окружающей среды;

3 - не реагируют на воздействие кислот, масел, газов, ультрафиолетового излучения;

4 - не требуют особого ухода;

5 - сохраняют свои экологически благоприятные свойства в течение всего срока эксплуатации;

6 - возможность производства окон очень больших размеров, любых форм и с различными способами открывания.

 

   Недостатки:

   1 - Нельзя царапать. Алюминиевый профиль весьма чувствителен к царапинам и восстановить слой краски в случае повреждения очень проблематично.

   2 - Алюминий холоднее. В случаях когда требуется максимальная теплоизоляция (условия крайнего Севера, поблизости нет приборов отопления), окна из алюминиевого профиля уступают окнам из ПВХ и дерева. Коэффициент теплопередачи окна из алюминиевого профиля такой же как у хорошего трехкамерного профиля ПВХ т.е. 0,65 м² С/Вт. Для решения проблемы удержания тепла в помещении, в алюминиевый профиль стали вставлять специальную теплоизолирующую вставку. Поэтому сейчас применяется два вида алюминиевого профиля: «тёплый» и «холодный».

   3 - Алюминий дороже. Цена алюминиевого профиля в среднем выше, чем у профиля из ПВХ. Стоимость готового окна из алюминиевого профиля  примерно равна стоимости аналогичного по размерам окна из клееного бруса.

   4 - Алюминиевый профиль подвержен электрохимической коррозии. Длительный контакт алюминия с некоторыми видами металла при участии воды, может привести к разрушению профиля.

   5 — При пожаре алюминий опасен. По причине высокой теплопроводности (200 Вт/м*К - в 3 раза выше чем у стали) и низкой температуры плавления  (660 С) алюминий опасен тем, что жидкий металл капает вниз и распространяет пожар на нижние этажи, осложняя пожаротушение и эвакуацию людей.

 

   Дерево

   Достоинства оконных конструкций из дерева:

   1 — Самое главное - это экологическая чистота натурального материала. Дерево –  универсальный и безопасный строительный материал.

   2 - Хорошая шумо- и теплоизоляция. Деревянные рамы значительно усиливают защитные свойства стеклопакетов.

   3 - Отличный внешний вид. Натуральный рисунок дерева и его приятная на ощупь текстура придают помещению совершенно новый вид и вносят уют в интерьер. Даже качественная ламинация пластиковых окон не даст такого эффекта.

   4 - Многообразие форм и размеров. Дерево – гибкий универсальный материал, поэтому рамы могут иметь самый разный дизайн.

   5 — Огнезащита. У древесины, как у органического сырья, непривычно высокая огнеустойчивость. В огне древесина долго сохраняет свою прочность. При обугливании деревянной поверхности на ней возникает так называемый "защитный слой", который не позволяет процессу горения быстро проникнуть в глубину деревянной конструкции. Окна, снабженные огнезащитным стеклом, могут удерживать распространение огня до 90 минут. При горении древесины не выделяются диоксиды фураны и кислотные пары, как это происходит при горении пластика. Особенно важно за этим следить в детских и спальных комнатах, чтобы при несчастном случае избежать выделения ядовитых газов.

   6 - Деревянные окна – долговечны и ремонтнопригодны. Стойкость деревянных окон к атмосферным воздействиям зависит от многих факторов но, как правило, если они грамотно изготовлены (вопреки мнению что деревянные окна нужно красить раз в год) окна не требуют ремонта 25-30 лет, а срок службы деревянного окна при условии определенного ухода за ним, составляет  50-80 лет.

 

   Теперь о недостатках деревянных окон:

   1 — Недолговечность поверхности. Несмотря на то что современные деревянные окна имеют неплохую защиту от повышенной влажности, вредителей и грибков, они все же уступают пластиковым окнам в долговечности. Таким образом, для того чтобы деревянные окна служили верой и правдой множество лет, их необходимо подвергать регулярному обслуживанию — нанесению губкой защитного покрытия Zowosan один раз в 2 года.

   2 - Несовместимость с некоторыми помещениями. Деревянные окна - это действительно привлекательно и стильно. Однако далеко не везде такие рамы будут смотреться органично. Так, например, в квартире, оформленной в стиле хай-тек, или в современном офисе окна из древесины возможно окажутся неуместными.

   3 - Высокая стоимость. Современные деревянные окна производятся из ценных пород древесины, а процесс их изготовления является сложной процедурой, требующей наличия дорогостоящего оборудования. Таким образом, качественные деревянные рамы, произведенные по современным технологиям, - это достаточно дорогое удовольствие. Именно по этой причине такие рамы принято считать признаком высокого достатка и респектабельности.

   4 - Уязвимость для внешних воздействий. Деревянные окна, выполненные даже по самым современным технологиям, плохо переносят некоторые воздействия окружающей среды. Так, например, частые дожди, сильные морозы могут вызвать повреждения подобных рам. Сильная жара и воздействие прямых солнечных лучей также довольно-таки опасны для окон из древесины.

 

   Выбор Ловца Солнца

   Какие и из какого материала окна будут установлены в вашем доме, решать вам. Главное, чтобы окна были изготовлены из максимально широкого «тёплого» профиля, имели чёткую стабильную геометрию, плотное прилегание створки к раме и были правильно установлены. С учётом вышеперечисленных достоинств и недостатков каждого вида материала, могу сказать, что для солнечной печи, в силу высоких температур и агрессивной среды, я выбрал  конструкцию из «холодного» алюминия для солнечной печи, а для дома я выбрал окна однозначно деревянные, из клееного массива сосны с алюминиевыми накладками с внешней стороны.

 

​

   Алюминий присутствует на самых «проблемных» местах деревянных окон, там где воздействие внешной среды  на древесину и ЛКМ её защищающую наиболее агрессивно. Если вы будете раз в 2 года обробатывать деревянные части окон защитным полиролем Zowosan, то хорошее лакокрасочное покрытие (Zowosan или Teknos) прослужит от 10 до 15 лет не требуя ремонта.  По истечению этого срока, или при наступлении срока ремонта раньше, нужно будет помыть окна тёплой водой, высушить, и кистью нанести новое покрытие, которое опять прослужит 10-15 лет. Понимаю, что это хлопотно, но я готов платить за экологию, и это мой выбор. При этом речь идёт обо всех небольших окнах дома, которые должны открываться. Основное крупное остекление южного фасада можно и нужно делать из обычного клееного бруса сечением например 80х100 или 80х120 с вынутой четвертью, куда и будут вклеиваться стеклопакеты.

 

 

   Фактически вы можете сами или с собственным участием изготовить основные окна южного фасада. Ведь это просто крупногабаритные неподвижные рамы с большими стеклопакетами. Если использовать крупноформатные стеклопакеты формата Jambo, то можно сделать остекление южного фасада с минимальным количеством перемычек. Большие стеклопакеты лучше делать из стекол 6 или 8 мм, которые к тому же лучше закалить для большей прочности. Можно оклеить внешнее стекло бронеплёнкой или установить триплекс. Эти решения удоражают стоимость стеклопакетов, но существенно увеличивают прочность и стойкость окон.

 

   Приёмка окон

   Какой бы материал для ваших окон вы не выбрали, помните, что окна — серьёзный и важный элемент вашего будущего дома поэтому проверяйте все окна перед установкой, ведь поменять бракованное окно и поменять бракованный утюг это разные вещи. Не стесняйтесь тщательно обследовать все окна с двух сторон, сразу после доставки. Когда окно установят и вы что-то обнаружите будет поздно.

 

   Монтаж окон

   Немногие монтажники сегодня устанавливает окна правильно, так как надо. Монтаж окон - момент не менее важный чем выбор и изготовление окон. Поэтому, ещё на стадии размещения заказа договаривайтесь чтобы окна ставили по ГОСТу, с обязательной проклейкой запененного монтажного зазора гидроизоляционной оконной лентой снаружи и пароизоляционной лентой изнутри. Хорошая защита монтажного зазора от влаги, гарантия долгой беспроблемной эксплуатации. Так же, при заказе, договоритесь об оклейке отлива изнутри самоклеящейся лентой для шумоизоляции, и ваши отливы не будут греметь при дожде. После установки проверьте плотность и равномерность прилегания створки к раме. При неравномерном прижатии будут потери тепла и перекос в тепловом режиме окна. Чревато и то и другое, а за всё в конце концов платить именно вам. Бывает так, что при монтаже окон, монтажники либо не успевают всё закончить, либо что-то идёт не по плану, и  они обещают прийти завтра и всё доделать, потому что сейчас нет ключа/баллона/нужного шурупа и так далее, но документы о приёмке просят подписать сегодня. Не торопитесь. Подписывайте документы о приёмке только тогда, когда вам всё сделали, и вы всё проверили и убедились что сделано на совесть и сделано абсолютно всё до последней мелочи. Тогда можно и подписывать.

 

   Для тёплого дома нужен «тёплый» монтаж. Что я имею в виду? Многие граждане сегодня утепляют свои дома. Но у многих, слабым местом является именно примыкание оконных конструкций  к стенам. В сотрудничестве с оконными  специалистами нами был продуман вариант правильной, «тёплой» установки в проёмы окон и дверей. По периметру проёма монтируется 50 мм полоса ЭППС шириной 200 мм, с подрезкой угла для формирования откоса. Эта полоса  формирует «тёплый» проём, в который и монтируется оконная/дверная конструкция. При монтаже фасадного утеплителя, фасадный утеплитель прекрывает торец 50 мм утеплителя откоса. Монтажный шов и заходит на оконную конструкцию на 30-40 мм. Тёплый откос обеспечен! Монтажный зазор с пеной лучше защитить гидроизоляционной лентой снаружи и пароизоляционной изнутри. При таком варианте, не будет промерзающих откосов и не будет сквозить от окна, когда окно закрыто. Но такой способ требует, чтобы проёмы были увеличины на 100 мм по вертикали и горизонтали, так как эти 100 мм будут заняты утеплителем, по 50 мм с каждой стороны.

 

   О затенении

   Если всё же, в зависимости от планировки. для светового комфорта нам необходимы окна с западной стороны, то их нужно затенять снаружи на период с мая по сентябрь. Затенение необходимо именно с внешней, уличной стороны окна, чтобы солнечные лучи не проходили сквозь оконное стекло и не попадали в дом. Затенение можно сделать самостоятельно любой светлой тканью. Или заказать вертикальные маркизы для нужных окон.

 

​

 

   Очень часто, в беседе, люди искренне удивляются тому, что от Солнечной жары можно защищаться не кондиционером или шторами внутри помещения, а другими шторами с улицы. Очень помогает в объяснении один вопрос - «В жаркий летний день, вы подъезжаете на своём автомобиле например к магазину. Свободное место для парковки есть на солнцепёке и в тени соседнего здания. Вопрос — куда вы поставите свой автомобиль?» Все мгновенно соображают и выбирают место в тени. С машиной всем всё понятно, и люди радостно въезжают в то, что с домом то то же самое! Сделай на лето тень снаружи там где это нужно, то есть на окна с западной стороны, отсеки полностью летнее солнцепоступление в дом, и живи в прохладе. Очень часто, достаточно лишь систем внешнего затенения для того, чтобы обойтись без установки кондиционера. Мы же сетуем на жару, не понимая при этом, что справиться с этой жарой можно простыми решениями.

 

 

Поликарпов Евгений с помощью Виталия Полищука

2015 г.