Как правильно смонтировать окно

Даже самое высококачественное окно может утратить или, наоборот, улучшить свои достоинства тем, насколько грамотно выполнен его монтаж.

Чтобы установить в здании оконный блок, необходимо соблюсти несколько требований. Во-первых, конструкции должна выполнять звуко- и теплоизоляционные функции и быть непродуваемой. Во-вторых, снаружи окно должно задерживать ультрафиолет и дождевую воду.

В-третьих, изнутри оно не должно выпускать влажность и комнатный воздух.

Силовые нагрузки, которые возникают внутри конструкции окна, должны равномерно распределяться в корпусе здания. В месте стыка строительной конструкции и рамы шов сдерживает и уравновешивает все механические и теплофизические показатели.

Чтобы исполнение этого шва было на безупречном уровне, необходимо грамотно подобрать уплотнение, изоляцию, крепление и геометрию. Только соблюдение этих показателей сможет обеспечить функциональность окна.

На рисунке представлена модель функций оконного блока, которая состоит из нескольких уровней. С ее помощью можно оценить насколько хорошо вполне определенное окно сможет противостоять влиянию окружающее среды.

Уровень (1) — некая условная плоскость, разграничивающая пространство между микроклиматом помещения и наружным воздухом. Она проходит в той области температур, которые выше температуры точки росы в помещении.

Значение точки росы 9,3°С обеспечивается, когда расчетные показатели влажности воздуха достигают 50%, а комнатная температура 20°С. При этих значениях граница должна находиться в зоне выше 10°С.

Соблюдение этих показателей гарантирует отсутствие конденсата на наружных и внутренних поверхностях. О вероятности появления конденсата можно судить по форме изотерм.

Уровень (2) соответствует зоне функциональности. Она отвечает за продолжительность способности окна сохранять звуко- и теплоизолирующие свойства. Закрытые системы граничат с наружным воздухом по краю этой зоны, открытые — полностью через всю поверхность.

В общих словах, указанная зона не должна взаимодействовать с микроклиматом внутри помещении. Это защитит ее от влаги.

Уровень (3) выступает в качестве препятствия попаданию в конструкцию окна дождевой воды. Для этого необходимо оснастить оконный блок контролируемым водоотводом, который обеспечит сток воды и защитит функциональную зону от ее накопления.

Чтобы оградить оконный блок и окружающие его конструкции от образования конденсата, необходимо правильно выбрать точку монтажа. Если в наружной стене отсутствует утепляющий слой, то окно необходимо установить посередине ширины проема. Если стена с утеплителем, то вровень с изолирующим слоем.

Воздействие влаги и тепли на шов

Воздух снаружи и внутри помещения определяет то, как будет реагировать шов на действие влаги и тепла на него. Предположим, что расчетные показатели будут следующие (по DIN 4108, часть З): снаружи влажность воздуха 80% и температура минус 15°С, внутри влажность 50% и температура 20°С.

Тогда точка росы в помещении будет соответствовать 9,3°С. Для удобства округлим значение до 10°С. Из чего становится понятно, что для того, чтобы избежать образования конденсата, температура не должна опускаться ниже 10°С в критических зонах строительной конструкции.

В тех зонах, где низкие температуры все же неизбежны, следует либо избегать условия для выпадения конденсата, либо обеспечить его сток наружу.

Климатическая зона между наружным и внутренним воздухом характеризуется перепадами давления. При этом через соединительный шов проходит теплый влажный воздух из помещения, что приводит к проникновению пара во всю строительную конструкцию.

Относительная влажность и температура воздуха внутри шва может привести к возникновению конденсата в его полостях. Чтобы этого избежать, при монтаже необходимо принять меры по устранению влаги в стыке.

В случае, если это не удалось, необходимо обеспечить условия для диффундирования влаги наружу. Это возможно при условии, когда водяной пар, двигаясь от внутренней стороны к наружной, сталкивается с постоянным уменьшением сопротивления материалов строительной конструкции по принципу внутри плотнее, чем снаружи. При этом не стоит забывать о защите наружного уровня (3), который отвечает за герметичность оконного блока.

Тепловой мост и теплоизоляция

Чтобы обеспечить теплопередачу в зоне стыка, необходимо равномерно распределить в этой области изолирующие слои и правильно определить положение окна. Тепловой мост или мостик холода представляет собой часть плоскости, которая, в отличие от окружающих поверхностей, характеризуется дополнительным потоком тепла и более низкими температурами.

В оконном блоке кирпичная или бетонная стена плотно прилегает к коробке окна. Эти строительные элементы разной толщины, поэтому в этой зоне появляются тепловые мосты, которые неизбежно приводят к потерям тепла.

На графиках значительное искажение изотерм указывает наличие в проеме монолитной стены окна. Сопоставление графических данных поможет найти оптимальное место в конструкции для окна с точки зрения минимизации теплопотерь.

Изотерма — это линия, которая соединяет точки с одинаковой температурой. На ее форму влияют тепловые мосты, которые возникают вследствие особенностей геометрии (кромки, углы и др.) или материалов. В области стыка оконной и строительной конструкций тепловые мосты бывают обоих видов.

Изотермически графики

Изотермические линии показывают температурные характеристики при различных условиях монтажа окна в проеме здания. Для оценки сопряжения самой важной является основная изотерма со значением 10°С при расчетных условиях 20°С и 50% в помещении.

Эта изотерма должна характеризовать всю внутреннюю поверхность конструкции, чтобы избежать появление конденсата. Чем меньше изгибается базовая изотерма, тем меньше тепла теряется в зоне стыков. Предыдущие рисунки демонстрируют наиболее удачные варианты размещения оконных блоков.

Изоляция соединительных швов

Звуко- и теплоизоляция соединительного шва имеет такое же важное значение, как и защита от влажности. Достаточно высокая температура внутренней поверхности соединения будет обеспечена в случае, когда все стыки будут обработаны подходящим изоляционным материалом. Если такая изоляция отсутствует, то есть риск переохлаждения внутренней поверхности до уровня, ниже точки росы, что повлечет за собой образование влаги.

Способы звуко-, влаго- и теплоизоляции

- Разграничение наружных и внутренних климатических условий должно быть паронепроницаемым, а соединение выполнено по принципу внутри плотнее, чем снаружи для изоляции швов от влаги.

- Сохранение высокой температуры на внутренней поверхности шва обеспечивается за счет его теплоизоляции.

- Чтобы достичь повышенного уровня звукоизоляции, необходима дополнительная обработка швов с применением ленточных и/или впрыскиваемых герметиков.

- Звукоизоляция шва на 10дБ должна превышать звукоизоляцию присоединяемых элементов. При этом надо учитывать, что спрессованные ленты-герметики надо сжать на 20-33% от базовой толщины, чтобы они обеспечили выполнение технических требований по звукоизоляции.

Кромки подвергаются звуковому давлению, которое в четыре раза превышает давление на центр детали. В углах давление превышает эту цифру в шестнадцать раз. Поэтому только при качественной герметизации швов можно в полной мере ощутить все достоинства самого лучшего звукоизоляционного материала.

Крепеж

Силовые нагрузки, которые возникают внутри конструкции окна, передаются на несущую конструкцию с помощью крепежа. Действующие в полости окна силы строительная конструкция воспринимает через опорные колодки. Они должны действовать только на сжатие.

Накладки, дюбели и другие аналогичные детали не подходят для восприятия нагрузки. Колодки должны правильно располагаться в углах оконной коробки, в области ригелей и стоек. Рамный профиль должен иметь хороший запас прочности на изгиб.

Чтобы опорные колодки не мешали работам по изоляции шва, необходимо правильно определить их размер. В основании ширина колодки должна подходить под монтажную толщину рамы. После того, как оконный блок закреплен, необходимо удалить все используемые при монтаже вспомогательные клинья.

Чтобы окно было надежно зафиксировано в проеме, надо грамотно подобрать крепежные элементы. Учитывая линейное удлинение, для каждого из рамных материалов были разработаны рекомендуемые расстояния между точками крепления.

Для деревянных и алюминиевых конструкций расстояние между анкерами не должно быть больше 800 мм, для пластиковых окон — не более 700 мм. В пределах 100-150 мм должно быть расстояние от внутреннего угла. Столько же — между внутренней стороной рамного профиля и ригелем или стойкой. Ниже приведены критерии, на которые стоит опираться при выборе систем крепежа и самих крепежных средств:

- примерные нагрузки;

- условия строительства (новостройка или ремонт);

- свойства рамного материала;

- свойства стен строительной конструкции.

В качестве крепежных средств применяются следующие.

Штыри или рамные дюбели.

Они действуют на сдвиг, срез и изгиб. При больших нагрузках их применяют ограниченно, поскольку при работе с ними необходимо оставлять некоторое расстояние от оконной коробки до стены. При выборе размера дюбеля необходимо руководствоваться рекомендациями производителя.

Соединительные накладки

Хорошо поддаются изгибу, поэтому подходят при продольных перемещениях рамного материала. В качестве крепежного элемента накладка действует на срез. При этом она выдерживает гораздо большие нагрузки, в отличие от дюбеля.

Но надо отметить, что накладки воспринимают только перпендикулярно направленные усилия.

Анкеры

Способны выдерживать большие нагрузки. Их применяют, к примеру, при установке подвесных фасадов. Каждый производитель высчитывает показатели растягивающей и максимальной весовой нагрузки для каждого размера анкера.

Эти характеристики представлены в каталогах изготовителей.

Выводы

- Оконные колодки передают действующие в конструкции окна силы на всю строительную конструкцию;

- Чтобы закрепить в проеме оконный блок, необходимо использовать механические крепежные элементы;

- В качестве крепежных средств нельзя использовать клей, монтажную пену либо другие аналогичные материалы;

- При проведении дальнейших работ со швом не должны мешать крепежные элементы и опорные колодки.

Герметизация

Зачастую ошибки при герметизации могут привести к повреждению всей постройки. Шов должен быть защищен от попадания в него влаги из помещения. В случае, когда такое невозможно, необходимо разработать систему для вывода конденсата наружу.

Как правило, ветрозащитный и гидроизоляционный слои устанавливаются внутри строительных конструкций. Это делается таким образом, что они препятствуют попаданию из помещения влаги и воздуха внутрь конструкции.

Также это обеспечивает защиту от влаги в местах с температурой поверхности ниже точки росы. Чтобы это условие было соблюдено, необходимо правильно выполнить установку оконного блока на уровне (1).

Ширина шва

Ширина шва определяется с учетом особенностей рамного материала и его подверженности к изменению размеров под влиянием влажности и температуры. При выдерживании минимальной ширины профиля следует также учитывать данные параметры уплотнительных материалов. Как правило, их производители указывают оптимальное значение ширины шва.

Уплотнительные системы

Чтобы выбрать оптимальную уплотнительную систему, нужно руководствоваться особенностями конструкции наружной стены. В современном строительстве применяются совершенно иные технологии соединения в проемах, чем раньше.

При монтаже оконных блоков используются принципиально новые способы соединения. Ремонт старого фонда зачастую требует сохранение оконных проемов в их первоначальном виде. Соответственно, выбор уплотнительных систем, способ соединения и обработки шва весьма ограничен. Уплотнительные системы можно разделить по их функциональному применению на следующие:

— гидроизоляционное полотно;

— спрессованные уплотнительные ленты;

— конструктивные элементы (планки, формованные детали);

— впрыскиваемые герметики.

При этом их можно грамотно комбинировать в зависимости от требований конструкции.

Впрыскиваемые герметики

В строительстве для обработки оконных швов широко применяется силикон. Среди прочих впрыскиваемых герметиков можно выделить полиуретановые, полисульфидные и акриловые. Основным свойством герметика является его способность подстраиваться к смещению шва.

На нее влияет материал и его толщина, значение указывается в процентах. Можно вывести общую формулу для определения сечения шва. Она выглядит следующим образом: толщина уплотнителя d составляет половину ширины шва b (d = 0,5Ь).

Для соблюдения этого условия применяют невпитывающие гидроизоляционные материалы с закрытыми порами. Их укладывают в глубину и, таким образом, определяется отнимаемая герметиком толщина. Нанесенные на основу герметики должны хорошо схватываться.

Поэтому перед нанесением следует оценить соответствующие свойства поверхностей. Чтобы улучшить схватываемость, для первого покрывного слоя можно использовать праймеры. Они должны быть пригодны для обеих сторон шва.

Их выбор определяется рекомендациями производителя герметика.

Ленточные уплотнители

Материалом для изготовления ленточных уплотнителей служит импрегнированный мягкий пенопласт. Ленты поставляются в спрессованном виде. В зависимости от производителя ленты отличаются по конструкции и типу.

Ленточные уплотнители отличаются от впрыскиваемых герметиков тем, что уплотняемые поверхности получают только нагрузку давления, а не тянущие усилия. С помощью ленты можно сгладить шероховатости поверхности до 3 мм. При этом сохраняется герметичность и закрытость шва.

Особенно хорошо уплотнительные ленты подойдут для заделки швов с оштукатуренными поверхностями, между гипсокартонными листами и прочих плохосхватываемых материалов. От ширины и степени спрессованности ленты будет зависеть ее способность противостоять шуму, пару и воде.

Ленточный уплотнитель подготавливают соответствующим образом в зависимости от погодных условий. В жару ленту рекомендуют предварительно охладить, в морозы — подержать в тепле.

Гидроизоляционное полотно

Гидроизоляционное полотно изготовлено из полимерных материалов группы PIB (полиизобутилен). Его используют для защиты швов в области оконных блоков. Такое полотно предназначено преимущественно для соединения многослойных строительных элементов.

В качестве вспомогательного средства при монтаже используется склеивание. Также можно применять механическую защиту. Это рекомендовано для участков, где требуется герметичность и надежное соединение на долгий срок.

Полимерное полотно хорошо противостоит диффундированию пара. Для этого при наружной обшивке необходимо сделать компенсирующие отверстия. Обычно, такие полотна применяются для соединения нижней и верхней зон окна.

Другие светильники этого типа: