Конструкция легкосбрасываемого окна
BLAST-RELIEF WINDOW DESIGN

Изобретение относится к области строительства, а именно к конструкции окон специального назначения, и может быть использовано для защиты от взрывов газов или других взрывоопасных веществ, в частности на взрывоопасных объектах.
В ситуации взрыва внутри помещения значительно повышается давление, которое может разрушить несущие конструкции здания. В целях быстрого снижения избыточного давления используют легкосбрасываемые оконные конструкции, снабженные разрушаемыми при взрыве элементами, позволяющими сбросить оконную конструкцию наружу.
Из уровня техники известна светопрозрачная конструкция, обеспечивающая сброс избыточного давления внутри помещения (патент №RU2715937 от 08.08.2019), содержащая раму, на которой со стороны помещения установлена первая петлевая группа, с которой соединена первая створка, открывающаяся внутрь помещения, на первой створке с наружной стороны установлена вторая петлевая группа, посредством которой к первой створке прикреплена вторая створка, открывающаяся наружу, отличающаяся тем, что на второй створке расположены детали фурнитуры с цапфами, а на первой створке - ответные планки, толщина которых выбрана из условия обеспечения их разрушения при повышении давления внутри помещения.
Недостатками данного технического решения является невозможность его использования в настоящих окнах, из-за невозможности расклинить рабочую створку стеклопакетом в связи с тем, что при изготовлении стандартного окна для жилищного строительства по данной схеме, возможны два варианта: либо необходимо изготавливать одну рабочую (открывающуюся) створку размером в проем, что исключено, из-за невозможности придания такой створке необходимой жесткости, которая обеспечивается расклиниванием стеклопакета, устанавливаемого в эту створку (вместо стеклопакета стоит сбрасываемая створка) в соответствии с требованиями ГОСТ 30674-99. «Блоки оконные из поливинилхлоридных профилей. Технические условия», пункты 5.6.3 – 5.6.10, рисунок 5. При таких размерах, не расклиненная створка, изготовленная из ПВХ профиля, провиснет настолько сильно, что закрыть рабочую створку будет невозможно; либо устанавливать импост в раму, после чего, каждый проем заполнять рабочей створкой с установленной в нее сбрасываемой створкой. У данной конструкции из-за уменьшения ширины рабочих створок, появляется вероятность в отдельных случаях, быть открытой, но при этом, по-прежнему нарушаются требования пунктов 5.6.3 – 5.6.10, рисунок 5. В данном варианте, в районе импоста будет находиться пять профилей (импост и четыре профиля створки), что значительно уменьшает световой проем.
Известна также легкосбрасываемая конструкция на базе блока оконного из поливинилхлорида (патент на полезную модель RU№164516, дата публикации: 10.09.2016), содержащая опорные элементы, базовые элементы, разрушаемые узлы крепления, включающие элементы крепления, распорные втулки с установленными на них разрушаемыми элементами, отличающаяся тем, что блок оконный из поливинилхлорида содержит раму в стальном армирующем профиле, на которой дополнительно установлены, по меньшей мере, два страховочных устройства, каждое из которых выполнено в виде стального оцинкованного троса, зафиксированного одним концом в монтажном стеновом проеме легкосбрасываемой конструкции, а вторым концом закрепленного на упомянутой раме легкосбрасываемой оконной конструкции посредством скобы и крепежных элементов, причем распорная втулка каждого разрушаемого узла крепления установлена с возможностью исключения возникновения контакта базового элемента и элемента крепления, выполненного в виде шпильки, жестко закрепленной одним концом в стальном армирующем профиле рамы легкосбрасываемой оконной конструкции, а вторым концом жестко связанной с разрушаемым элементом, оснащенным пружинным фиксатором и защитным колпачком.
Недостатками данного технического решения являются: невозможность установить данную конструкцию в зданиях имеющих четверть в оконном проеме; невозможность установить конструкцию с применением монтажной пены, что резко понижает теплозащитные характеристики конструкции; невозможность проведения монтажа по ГОСТ.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является  конструкция легкосбрасываемого окна на базе блока оконного из поливинилхлорида в оконных проемах с четвертью (патент №RU2709365 от 2019.12.24), состоящая из оконной рамы и оконной створки с оконной фурнитурой с открыванием на уличную сторону, отличающаяся тем, что в верхней и нижней части жестко установлены скрытолежащие ножничные петли, со стороны ручки на створку жестко установлен запирающий механизм, при этом ручка выполнена с узким цоколем, при этом створка выполнена с возможностью поворота на 90° и возможностью смещения к центру окна с образованием зазора между рамой и внешней частью створки, в раму жестко установлены ответные планки в местах расположения запирающих цапф, находящихся на запирающем механизме, при этом ответные планки выполнены из композитного материала, со стороны петли установлен скрытый прижим, при этом между профилем створки и стеклопакетом установлена дистанционная подкладка, устраняющая возможность смещения профиля створки в сторону стеклопакета, при этом установлен трос безопасности, жестко соединяющий раму и створку в верхнем углу со стороны петли.
К недостаткам данного технического решения относятся: невозможность установить данную конструкцию с открыванием створок внутрь помещения, что не соответствует требованиям ГОСТ 23166-99 «Блоки оконные. Общие технические условия», в частности, разделу 5.1.7, а также, возможность изготовления окна только с функцией поворота створки, ограничения по размеру и весу створки, наличие расположенных в помещении монтажных элементов, троса безопасности и невозможность установки москитной сетки.
Технический результат, на достижение которого направлено настоящее изобретение, заключается в обеспечении возможности установки конструкции легкосбрасываемого окна в зданиях, имеющих четверть в оконном проеме, с применением монтажной пены; обеспечении возможности проведения монтажа по ГОСТ с различными вариантами открывания оконных створок внутрь помещения; отсутствии видимых монтажных элементов, обеспечивающих при сбрасывании защиту от падения створки на землю; предотвращении выпадения из окна человека при давлении на окно с превышением допустимой нагрузки; предотвращении разрушения фиксирующих элементов окна при случайном повисании на открытой створке; обеспечении возможности установки москитной сетки; в повышении эксплуатационных характеристик, в частности в отсутствии ограничения по размерам конструкции (за исключением применяемых к стандартным ПВХ конструкциям).
Для достижения указанного технического результата предлагается конструкция легкосбрасываемого окна, состоящая из оконной рамы, по меньшей мере одной Т-образной оконной створки и по меньшей мере одной Z-образной оконной створки, в которой установлен стеклопакет, при этом Т-образная створка изготовлена из профиля Т-образного сечения, а Z-образная створка из профиля Z-образного сечения, Т-образная створка базируется в проеме  оконной рамы с помощью опорных планок и на нее устанавливается фурнитура, не используемая в процессе эксплуатации окна, при этом, фурнитура Т-образной створки взаимодействует с разрушаемыми ответными планками, установленными по бокам и в верхней части рамы, и не разрушаемыми ответными планками, установленными в нижней части рамы, а Z-образная створка расположена в Т-образной створке, и на Т-образной створке установлены стандартные ответные планки, взаимодействующие с фурнитурой, установленной на Z-образной створке, открывающейся внутрь помещения.
2
Между рамой и Т-образной створкой в нижней части окна устанавливается страховочный трос, препятствующий падению окна на землю после взрыва, а в верхней части – страховочный трос, препятствующий выпадению Т-образной створки при приложении нагрузки более 60 кг/м не в момент взрыва, не позволяющий человеку, давящему на окно, выпасть из окна.
При установке в Т-образную створку вместо Z-образной створки, стеклопакета, конструкция будет использоваться как окно с глухим остеклением.
Сущность изобретения поясняется чертежами: на фигуре 1 показан разрез сопряжения оконных профилей, на фигуре 2 показан вертикальный разрез с запорными цапфами и ответными планками, на фигуре 3 показан разрез с установленной опорной планкой, на фигуре 4 показан разрез с установленным тросом безопасности при взрыве, на фигуре 5 показан разрез с тросом от выпадения створки при незапланированном выдавливании створки, на фигуре 6 показан горизонтальный разрез одностворчатого окна, на фигуре 7 показан горизонтальный разрез открытого одностворчатого окна, на фигуре 8 показан горизонтальный разрез двустворчатого окна, на фигуре 9 показан горизонтальный разрез открытого двустворчатого окна, на фигуре 10 показан горизонтальный разрез глухого окна, где:
1– рама, 2 – оконная Т-образная створка, 3 – оконная Z-образная створка, 4 – стеклопакет, 5 – штапик, 6 – фурнитура, удерживающая сбрасываемую Т-образную створку, 7 – ответная планка, не разрушаемая при взрыве (расположена в нижней части окна), 8 – ответная планка, разрушаемая при взрыве, 9 – фурнитура открывающейся створки, 10 – ответная планка открывающейся створки, 11 – страховочный трос, 12 – опорная планка, 13 – защитный трос от выпадения человека, 14 – импост.
2
Конструкция легкосбрасываемого окна позволяет осуществлять стандартный монтаж по ГОСТ в проемы с четвертью и без четверти. При этом, открывание рабочей створки (3) производится внутрь помещения, что не противоречит требованиям ГОСТ, и позволяет устанавливать на окна, при необходимости москитные сетки. На раму (1), в верхней части и по бокам, устанавливаются разрушаемые ответные планки (8), которые взаимодействуют с фурнитурой (6) и ломаются в момент взрыва. На раму (1), в нижней части, устанавливаются не разрушаемые ответные планки (7), которые взаимодействуют с фурнитурой (6) и препятствуют выпадению оконной конструкции при возникновении незапланированных нагрузок (например, повисание человека на оконной створке при падении, во время мытья окна). На Т-образную створку (2) по периметру устанавливается оконная фурнитура (6), взаимодействующая с ответными планками (7) и (8), установленными на раме (1). При этом, базировка Т-образной створки (2) в проеме  оконной рамы (1) осуществляется опорными планками (12). В процессе эксплуатации окна, фурнитура (6) всегда находится в закрытом состоянии. В данном решении,  Т-образная створка (2) выступает в роли оконной рамы для легкосбрасываемой конструкции, что позволяет устанавливать  Z-образную створку (3) с применением различных видов оконной фурнитуры (9), позволяя изготавливать: одностворчатые открывающиеся окна; несколько открывающихся створок с установкой импостов (14); глухие окна; комбинации глухих частей и открывающихся створок с использованием импостов (14). При этом, на створку (3) возможна установка поворотной, поворотно-откидной, фрамужной, штульповой, скрытолежащей, верхнеподвисной, с параллельным смещением фурнитуры. Между рамой (1) и Т-образной створкой (2) в нижней части окна устанавливается страховочный трос (11) препятствующий падению окна на землю после взрыва, а в верхней части, страховочный трос (13) препятствующий выпадению Т-образной створки при приложении нагрузки более 60 кг/м не в момент взрыва, и не позволяющий человеку, давящему на окно, выпасть из окна.
Устройство работает следующим образом.
В момент взрыва происходит разрушение ответных планок установленных на рамном профиле, после чего, конструкция, состоящая из Т-образной и Z-образной створок, либо только из Т-образной створки, выбрасывается на улицу и происходит сброс давления. После чего, сброшенная конструкция повисает на тросе безопасности, закрепленном между рамой и створкой.
Анализ патентной и научно-технической литературы не выявил технических решений с подобной совокупностью существенных признаков, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «новизна» заявляемого изобретения.
Заявляемые существенные признаки, предопределяющие получение указанного технического результата, явным образом не следуют из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения условию патентоспособности «изобретательский уровень».