Способ монтажа стеклопакетов в домах из бруса и узел вертикального сопряжения стеклопакета с несущими деревянными элементами каркаса
METHOD FOR ASSEMBLY OF DOUBLE-GLAZED WINDOWS IN HOUSES OF LOG AND UNIT FOR VERTICAL INTERFACING OF INSULATING GLASS UNIT WITH LOAD-BEARING WOODEN ELEMENTS OF FRAME

Группа изобретений относится к области строительства, в частности к способу установки стеклопакетов в домах фахверкового типа из бруса и узлу вертикального сопряжения стеклопакета с несущими деревянными элементами каркаса.
Фахверк – технология строительства домов, при которой капитальную нагрузку строения несут вертикальные опоры — стойки из бруса в стенах постройки. В отличие от традиционных каркасных стен, пространство между опорами занимает плотный тяжёлый материал, например, кирпич, дерево, бетон, саман, глина.  При этом несущие стойки из бруса не маскируются в стене, а остаются видимыми, создавая характерный вид строения. Тенденцией современного дизайна домов – фахверк становятся полностью стеклянные стены, когда площадь остекления дома занимает не менее 60% поверхности стен.
Традиционно при изготовлении домов из бруса безрамные стеклопакеты монтируют в створ проема из клеёного бруса, затем фиксируют углы стеклопакета штапиками до полной герметизации (см. фото 1,2). Монтаж стеклопакетов в створ проема описан в DE102017113981 (д.п. 2018-12-27, E04B2 / 96; E06B3 / 54), в частности в описании к изобретению говорится, что остекление (20) размещено в области между двумя стойками (12).
Проблема заключается в том, что при монтаже стеклопакетов в межбалочное пространство балки и стойки из клееного бруса, расположенные между стеклопакетами, подвержены промерзанию. При больших размерах стеклопакетов, закрывающих пространство дома из бруса, теплоизоляция снижается, что требует намного больше ресурсов для сохранения благоприятной температуры внутри дома в холодные сезоны.  Другая проблема заключается в том, что клееный брус дает усадку – естественный процесс, протекающий из-за изменения структуры и свойств материала. Следует отметить, что в сравнении с другими древесными  материалами клееный брус имеет самую минимальную усадку, всего 0,5–1% от изначальной высоты объекта,  благодаря особой технологии изготовления, но, тем не менее, при работе с большой площадью остекления следует учитывать данное обстоятельство и возможные последствия, создающие риск растрескивания стеклопакетов, его выпадения. Это происходит вследствие того, что стеклопакет не выдерживает большой нагрузки, которая направлена по вертикали при усадке деревянного дома.
Из уровня техники известен способ монтажа оконных и дверных блоков в домах из бревен и бруса (патент на изобретение №2589536, МПК Е06В1/00, опубл. 10.07.2016 г.), направленный на упрощении и снижение трудоемкости процедуры монтажа оконных (дверных) блоков в проемы, выполненные в стенах из бруса или бревна естественной влажности. Для этого изготавливают и устанавливают обсаду, содержащую «гребни», «стояки», горизонтальные элементы. В указанном решении обсада несет функцию уплотняющей рамы для оконного блока, который вставляется в нее по стандартной технологии в створ проема.  Несмотря на преимущества предлагаемого способа, связанных с монтажом оконных блоков, он не решает проблему сохранения теплоизоляции дома, в том числе в период усадки древесных структур дома.
Настоящее изобретение направлено на решение задачи по улучшению теплотехнических свойств деревянного дома с большой площадью остекления.  При решении указанной задачи достигается технический результат, заключающийся в снижении теплопроводности фасада за счет того, что стеклопакеты предлагается монтировать не в створ проема, а поверх фасада из бруса. Закрывая стойки стеклопакетами, утеплителем и накладкой фальш-панелью из древесины происходит их утепление, что обеспечивает значительную устойчивость к промерзанию. Тем самым улучшаются теплотехнические показатели дома, снижается теплопроводность фасада за счет большего утепления фасада с панорамным остеклением. Одновременно исключается другой недостаток, связанный с усадкой бруса -растрескивание, выпадение стеклопакета по причине усадки бруса.
Решение указанной задачи и достижение технических результатов стало возможным благодаря тому, что для монтажа стеклопакетов в домах из бруса предлагается использовать стеклопакеты размером больше, чем закрываемые проемы между стойками и балками каркаса дома и фальш-панели. Для осуществления способа сначала на стойки крепят уплотнительные ленты, в портал горизонтальной балки устанавливают стеклопакеты в портал на горизонтальные элементы между стойками крепят ограничители, затем между указанными стеклопакетами на вертикальных стойках устанавливают дистанционные планки, а образовавшееся технологическое пространство в углублении между стеклопакетами и дистанционными планками заполняют утеплителем. Далее по краю стеклопакетов в местах установки фальш-панели прикрепляют уплотнительную ленту, после чего утепленный узел сопряжения прижимают фальш-панелью. По низу стеклопакеты опираются на выступающую за наружную плоскость вертикальных элементов (стоек) часть нижней балки.
Узел вертикального сопряжения стеклопакета с несущими деревянными элементами каркаса   включает стеклопакеты, несущую стойку каркаса, вертикальную фальш-панель Т-образного сечения, дистанционную планку, утеплитель, уплотнительную ленту, герметик, монтажную пену и метизы/крепежные элементы. Фальш-панель выполнена из дерева. Утеплитель используют типа пенополиизоцианурат (PIR) для установки в технологическое углубление между стеклопакетами и дистанционными планками. Уплотнительную ленту крепят в местах сопряжения стеклопакетов с несущими деревянными элементами каркаса.
Суть изобретения поясняется следующими иллюстрирующими материалами:
на фиг.1 – вид фрагмента стоечно-балочного каркаса дома фахверкового типа со
стеклопакетами, установленными поверх проема – фасада из бруса;
на фиг.2 – показан монтаж стеклопакета с примыкающей фальш-панелью;
на фиг.3 – узел вертикального шва между стеклопакетами (утепленный узел сопряжения);
на фиг.4 – вид фальш-панели со встроенной дистанционной планкой;
на фиг.5 – утепленный узел опирания стеклопакета на несущие горизонтальные балки каркаса.
Стоечно-балочный каркас дома фахверкового типа состоит из вертикально поставленного бруса – стоек 1 и ригелей – горизонтальных балок 2. Для монтажа стеклопакетов 3 поверх проема (поверх фасада из бруса) между стойками 1 и балками 2 используют стеклопакеты не менее чем на 5 см больше с каждой стороны размера проема и фальш-панель 4, имитирующую клееный брус (фиг.1).  Для специалиста очевидно, что 5 см – условное значение, которое зависит от ширины используемого бруса, важным остается то, что стеклопакет должен быть больше закрываемого проема, чтобы обеспечить равномерное наложение поверх него, но не более половины ширины вертикальной стойки за минусами ширины дистанционной планки.
Ссылаясь на фиг. 2 и 3, предлагаемый способ монтажа стеклопакета поверх стоек из бруса осуществляют следующим образом. В портал горизонтальной балки 2 с внутренней стороны устанавливают деревянные ограничители (на фиг. условно не показаны) в уровень со стойками 1 для того, чтобы наружная и внутренняя поверхности стеклопакетов 3 не изменяли геометрию. Портал представляет собой проем или нишу правильной геометрической формы (квадратной, прямоугольной или трапециевидной), образованной боковыми сторонами стоек и балок. Перед монтажом стеклопакетов на стойки 1 в местах соединения дерева и стеклопакетов устанавливают уплотнительные ленты 5. В зависимости от их ширины и профиля ленты фиксируют в один или два ряда.
Затем осуществляют монтаж стеклопакетов 3. Одновременно регулируют зазоры между горизонтальными балками 2 и стеклопакетами 3 посредством оконных подкладок (клиньев) так, чтобы с верхней и нижней сторон стеклопакетов 3 были одинаковые зазоры.
После установки стеклопакетов 3 в портал и регулировки зазоров с целью фиксации стеклопакетов 3 в портале устанавливают ограничители на горизонтальной балке 2, чтобы стеклопакеты не вывалились наружу.
Далее между двумя стеклопакетами 3 на вертикальных стойках 1 крепят саморезами дистанционные планки 6, а образующееся пространство за дистанционной планкой заполняют монтажной пеной.  Дистанционные планки 6, выполненные из пластика, предназначены с одной стороны для регулирования расстояния между стеклопакетами 3, с другой – для регулирования зазора между стеклопакетами 3 и фальш-панелью 4 (фиг.2).
Пространство в углублении между стеклопакетами 3 и дистанционными планками 6 заполняют утеплителем 7, в качестве которого используют любой экологичный теплоизоляционный материал типа пенополиизоцианурат (PIR) с высокими теплозащитными свойствами. Зазоры между утеплителем 7 и торцом стеклопакетов 3 также заполняют монтажной пеной.
Далее по краю стеклопакетов 3, в местах, где предусмотрены накладки из деревянного профиля – фальш-панели 4, устанавливают уплотнительную ленту 8. Полученный утепленный узел сопряжения прижимают фальш-панелью 4, которую дополнительно фиксируют самонарезающими винтами 9, чтобы оставить видимость стойки и декорировать полученный шов.
Фальш-панель 4 выполнена из дерева и по всей длине имеет Т-образное сечение за исключением мест примыкания фальш-панели к дистанционной планке 6 (фиг.4). В местах соединения с дистанционной планкой Т-образный выступ сточен с образованием в фальш-панеле паза, таким образом, в местах примыкания фальш-панели 4 к дистанционной планке 6 фальш панель имеет прямоугольное сечение.
На завершающем этапе монтажа по периметру технологических зазоров с двух сторон на края стеклопакетов 3 наносят малярную ленту. Технологические зазоры между стеклопакетами 3 и фальш-панелью 4, а также между стеклопакетами 3 и горизонтальной балкой 2 заполняют силиконовым герметиком 10, обрезают оконные подкладки (клинья), выравнивают шов.  После высыхания герметика 10 удаляют малярную ленту и ограничители для стеклопакетов, производят дефектовку поверхностей.
По низу стеклопакеты 3 опираются на выступающую часть нижней балки 2 (основного бруса). Если стеклопакеты устанавливаются в несколько рядов (этажей), опирание верхних стеклопакетов осуществляется на выступающую часть средней балки (основной брус).
Отличительной особенностью настоящего изобретения является то, что оно предназначено для домов-фахверк с деревянными несущими элементами из бруса. Стеклопакеты 3 в предлагаемом решении являются самонесущими элементами, опирающимися на несущие деревянные элементы каркаса 2.  Фальш-панель 4 выполнена из дерева, а не из алюминия или пластмассы, служит для прижима и крепежа стеклопакетов 3, обеспечивает дистанцирование стеклопакетов, устойчивость к промерзанию и одновременно выполняет функцию декоративно-архитектурного элемента фасада. Утеплитель 7 обеспечивает  сохранение тепла  в местах сопряжения стеклопакетов с несущей стойкой 1. Уплотнители 5, 8 воспринимают динамическую ветровую нагрузку от стекол и помогают равномерно передать ее на стойку 1, то есть выполняют функцию демпфера, а также герметизируют шов между стеклом и деревом с внутренней стороны. Уплотнительная лента 8 и герметик 10 обеспечивают паро- и гидронепроницаемость соединения. Самонарезающие винты 9 служат для крепления прижимной планки 4 к стойке 1.  Указанные признаки улучшают теплотехнические свойства дома типа фахверк с большой площадью остекления, в частности снижается теплопроводность фасада, а также исключаются проблемы, связанные с усадкой деревянного бруса.