Система и способ выносного монтажа окон в зону утеплителя
SYSTEM AND METHOD FOR OUTSIDE MOUNTING OF WINDOWS IN THE INSULATION ZONE

Область техники
Группа изобретений относится к области строительства, а именно к системе и способу выносного монтажа окон в зону утеплителя.
Уровень техники
При строительстве окна в многослойной стене традиционно монтируют непосредственно на край оконного проема посредством их закрепления на саморезы или пластины. Однако, такой вид монтажа приводит к появлению плесени на откосах в связи с охлаждением стены нулевыми изотермами и воздействием неблагоприятных условий среды (влажность, мощность отопления, температура). В дополнение к такому виду установки окон используют различные виды утепления самих откосов, но это не устраняет проблему полностью. Кроме того, применяется способ выносного монтажа окон на металлических кронштейнах различной конструкции, чтобы нулевые изотермы не касались стены, однако такой монтаж требует очень квалифицированной рабочей силы, поскольку монтажник обязан не только грамотно обеспечить монтажный стык окна, кронштейна и утеплителя, но и обеспечить дополнительное утепление самого кронштейна, иначе возможно промерзание по кронштейну; окно в дальнейшем невозможно демонтировать без частичной разборки фасада, так как оно закрепляется к кронштейну снаружи, и потом место крепления закрывается отделкой фасада. Кроме того, при монтаже на металлические кронштейны образуются температурные мосты (мостики холода), что значительно снижает эффективность теплозащиты здания и может являться причиной образования конденсата. При выносном монтаже на металлические кронштейны проблему вызывает организация монтажного шва при использовании минватных утеплителей вокруг проема, поскольку качественно устранить зазор между окном и минватой монтажной пеной невозможно, в силу того что минватный утеплитель мягкий, и пена его отжимает от шва при расширении.
Из уровня техники известна Промежуточная теплоизоляционная конструкция для дверей и окон из алюминиево-пластикового композитного материала (патентный документ CN 103527036). Промежуточная теплоизоляционная конструкция состоит из частично алюминиевого материала и частично из пластической стали, часть из алюминиевого материала зажимается со стальной частью из пластика; предусмотрена часть из алюминиевого материала, с проходом для установки оборудования. Недостатком данного решения является сложность монтажа, недостаточная защита стыков между частями конструкции от воздействия окружающей среды.
Известна Конструкция установки наружных окон здания и способ их использования (патентный документ CN 111677235). Монтажная конструкция включает корпус коробки, при этом корпус коробки снабжен помещением для установки, которое содержит нижнюю пластину, верхнюю пластину и две боковые пластины, установочная канавка открыта на нижней пластине, внутренние стенки боковых пластин выполнены соединены с возможностью скольжения с перегородкой, вся верхняя пластина и боковые пластины жестко соединены с направляющими рельсами, расположенными на конце от корпуса коробки, длина направляющих больше длины корпуса коробки, две параллельные колонны обе колонны, расположенные между направляющими, жестко соединены с квадратными пластинами и содержат корпуса колонн, верхний и нижний концы, два конца соответственно соединены с возможностью скольжения с верхним и нижним рельсами скольжения, корпуса колонн соответственно соединены с двумя концами посредством вращения, квадратные пластины снабжены несколькими резьбовыми отверстиями и соединены несколькими винтами, винты проходят через квадратные пластины и соединяются резьбой с резьбовыми отверстиями, а концы винтов около корпуса муфты соединяются с вертикальной прижимной пластиной. Конструкция установки обеспечивает более удобную установку наружных окон здания с большими объемами, винты проходят через квадратные пластины и соединяются резьбой с резьбовыми отверстиями, а концы винтов около корпуса муфты соединяются с вертикальной прижимной пластиной. Недостатком данного решения является сложность самой конструкции, недостаточная защита стыков между частями конструкции от воздействия окружающей среды.
Известно Устройство для утепления углов окон (патентный документ KR 1020150072140), которое облегчает установку изолирующей рамы исключительно вокруг угла окон и дверей и предотвращает конденсацию росы и теплопотери за счет предотвращения нагрева, теплопроводность после монтажа и устранение разницы температур между внутренними и внешними помещениями. Для достижения этого настоящее изобретение обеспечивает изоляционную рамку для угла окон и дверей, в которой пара изоляционных рам объединена друг с другом вокруг изоляционного листа, а пара усиливающих рам, состоящих из изоляционных рам, объединена друг с другом, вокруг изоляционного материала. По обеим соседним сторонам изоляционного каркаса устанавливаются двойные стекла перпендикулярно друг другу, тем самым облегчая установку изоляционного каркаса вокруг угла окон и дверей. Недостатком данного решения является сложность конструкции и обязательная необходимость установки двойного стеклопакета.
Известны Теплоизоляционные наружные оконные ставни (патентный документ US 5893242). Техническое решение предполагает сборку заслонки для установки на внешней стороне стены здания, включающая одну или две панели заслонки, снабженные верхними и нижними роликами, перемещаемыми по направляющим в плоскости, удаленной от внешней стены и параллельно ей. Панели ставен теплоизолированы и снабжены уплотнениями, проходящими по периферии оконного проема, когда панели находятся в закрытом положении, чтобы, таким образом, образовывать воздухоизолирующую камеру с оконным блоком внутри оконного проема. Недостатком решения является слабая защита стыков между частями конструкции от воздействия окружающей среды.
Технической проблемой, на решение которой направлена группа изобретений, является упрощение монтажа окон при условии сохранения теплоизоляционных свойств и максимальной защиты стыков между частями конструкции от воздействия среды (устранение проблемы образования мостиков холода).
Раскрытие сущности изобретения Техническим результатом является обеспечение возможности простой и удобной установки окон в зону утеплителя с защитой стыков между частями конструкции от негативного воздействия среды.
Технический результат достигается тем, что предложена система выносного монтажа окон в зону утеплителя характеризуется наличием трех компонентов: несущий брус (профиль) из вспененного пенополистирола высокой плотности (EPS, 150 кг/м.куб.) размером 100 мм. × 85 мм. × 1175 мм. различного сечения, на торцах бруса расположено соединение типа «ласточкин хвост», клея герметика (гибридный полимер) и саморезов крепления (размер от 7,5×112 до 7,5×400 мм).
Также предложен способ выносного монтажа окон в зону утеплителя характеризуется тем, что на стену с внешней стороны вокруг оконного проема наклеиваются и прикручивается саморезами профили из вспененного пенополистирола высокой плотности, в результате в зоне эффективного утеплителя стены (мин. вата, пенопласт) получается замкнутая, теплая несущая коробка в которую затем монтируется окно в которую монтируется окно, в следующем порядке: замеряется ширина оконного проема, к ней добавляется 2 ширины профиля 85 × 2=170 мм и отрезается два куска профиля - низ и верх коробки, выступы и впадины, образующие соединение типа «ласточкин хвост» на концах профиля, обрезаются, при необходимости профиля стыкуются через соединение типа «ласточкин хвост» в нужном количестве с обязательной герметизацией места стыка профилей клеем герметиком - гибридным полимером, замеряется высота проема, по этому размеру нарезаются 2 куска профиля для вертикальных частей коробки; при необходимости профиля стыкуются через соединение типа «ласточкин хвост» в нужном количестве с обязательной герметизацией места стыка профилей гибридным полимером, на нижний профиль коробки наносятся две дорожки гибридного полимера, без разрывов, высотой 8 мм., профиль плотно прижимается к краю проема, так, чтобы с каждой стороны проема профиль выступал на 85 мм., при этом гибридный полимер должен полностью заполнить все пустоты между профилем и стеной, при наличии на стене неровности выше 7-8 мм - стена предварительно выравнивается штукатурным раствором, профиль выставляется по уровню и прикручивается шурупами к стене, отступ от краев профиля 150 мм. с шагом между шурупами не более 800 мм., при этом для стен из бетона, кирпича и щелевой керамики требуется предварительное засверливание, устанавливаются вертикальные части коробки по краю проема, опираясь на выступающие части нижнего профиля, стыки между нижним и вертикальным профилем обязательно герметизируются гибридным полимером, при этом монтаж на стену аналогичен нижнему профилю, устанавливается верхний профиль таким образом, что выступает за пределы проема на 85 мм. с каждой стороны и опирается на вертикальные части коробки, процесс крепления аналогичен нижнему и вертикальным профилям, осуществляется выравнивание неровности геометрии проема, при этом допускается выход профиля внутрь проема до 25 мм., при этом обязательным условием является нанесение гибридного полимера на профиль таким образом, чтобы обе дорожки герметика находились на стене, осуществляется монтаж окна после затвердевания гибридного полимера в течение 24 часов в проеме по уровню, закрепляется на монтажные шурупы, при этом монтажный шов пропенивается и закрывается пароизоляционными и диффузионными лентами, производится установка утеплителя и облицовка фасада вокруг коробки профиля.
В предпочтительных вариантах возможны варианты:
пропененный монтажный шов после монтажа окна закрывается предварительно сжатыми уплотнительными лентами;
установка утеплителя и отделка фасада осуществляется до монтажа окна в коробку профиля;
вместо монтажных шурупов используются монтажные пластины.
Совокупность приведенных выше существенных признаков приводит к тому, что:
высокая плотность профиля обеспечивает его надежное крепление к стене и позволяет производить монтаж очень тяжелых светопрозрачных конструкций (СПК) в зону эффективного утеплителя, а размер профиля длиной 1175 мм. обеспечивает хорошую транспортную мобильность на объекте, позволяя работать с материалом одному человеку, наличие на торцах профиля узлов присоединения типа «ласточкин хвост» позволяет собирать профиль любой длины, не теряя теплофизических и механических свойств на стыках, клей герметик обеспечивает не только крепление профиля к стене, но и гидро-пароизоляцию стыка стена-профиль, размер самореза от 7,5×112 до 7,5×400 мм. обеспечивает наиболее надежное крепление конструкции к стене здания, благодаря ровным поверхностям профилей к ним легко и надежно пристыковывается утеплитель, монтаж окна осуществляется в жесткий несущий материал, который обладает теплофизическими свойствами пенопласта и прочностью легкой древесины, при этом не впитывает влагу и не гниет.
Краткое описание чертежей
Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг. 1 представлен чертеж монтажного узла (разрез верх/бок рамы), где:
1. Предварительно сжатая уплотнительная лента (ПСУЛ; стандартная внешняя лента при монтаже окон по ГОСТ)
2. Монтажная пена
3. Минераловатный утеплитель
4. Декоративная отделка фасада
5. Клей герметик - гибридный полимер
6. Шуруп крепления окна
7. Шуруп крепления профиля
8. Профиль из брусков
9. Пароизоляционная лента
10. Внутренняя отделка откоса
На фигуре 2 представлена фотография смонтированной несущей коробки без утеплителя, на фигуре 3 представлена фотография профиля с примыканием минватного утеплителя и отделкой фасада, на фигурах 4-5 представлены фотографии профиля с примыканием минватного утеплителя и частичной отделкой фасада.
Осуществление изобретения.
Представленный способ выносного монтажа окон в зону утеплителя осуществляется следующим образом:
1. Замеряется ширина оконного проема, к ней добавляется 2 ширины профиля (85 × 2=170 мм) и отрезается два куска профиля - низ и верх коробки, выступы и впадины, образующие соединение типа «ласточкин хвост» на концах профиля, обрезаются. В случае если одного профиля мало, профиля стыкуются через соединение типа «ласточкин хвост» в нужном количестве с обязательной герметизацией места стыка профилей клеем герметиком - гибридным полимером (для наилучшего достижения результата используется гибридный полимер blaugelb Power Fix: https://www.das-neue-blaugelb.de/fileadmin/MB_Products/WDVS_Daemmung/Triotherm/DOWNLOADS/TDS/RU_TDS_blaugelb_Hybrid_Polymer_Power_Fix_weiss.pdf).
2. Замеряется высота проема, по этому размеру нарезаются 2 куска профиля (например, брусы профиля Triotherm https://www.trio content/uploads/2018/11/Profil-blaugelb-Triotherm-l,pdf) для вертикальных частей коробки (левая и правая). В случае, если одного профиля недостаточно, профиля стыкуются через соединение типа «ласточкин хвост» в нужном количестве с обязательной герметизацией места стыка профилей гибридным полимером.
3. На нижний профиль коробки наносятся две дорожки гибридного полимера, без разрывов, высотой 8 мм. Экспериментально подтверждено, что данная высота является оптимальной для достижения нужного результата, при использовании клея-герметика blaugelb Power Fix высота дорожки формируется за счет специальной формы носика для монтажного пистолета поставляемой совместно с гибридным полимером blaugelb Power Fix. Профиль плотно прижимается к краю проема, так, чтобы с каждой стороны проема профиль выступал на 85 мм. Гибридный полимер должен полностью заполнить все пустоты между профилем и стеной, в случае если неровности на стене выше 7-8 мм - стена выравнивается штукатурным раствором. Профиль выставляется по уровню и прикручивается шурупами (например, blaugelb FK Т-30: https://www.das-neue-blaugelb.de/fileadmin/user_upload/RU_TDS_blaugelb_Rahmenfixschraube_FK_T3Q.pdf) к стене, отступ от краев профиля 150 мм. с шагом между шурупами не более 800 мм. Для стен из бетона, кирпича и щелевой керамики требуется предварительное засверливание.
4. После установки по уровню нижнего профиля, устанавливают вертикальные части коробки, они устанавливаются по краю проема, опираясь на выступающие части нижнего профиля, стыки между нижним и вертикальным профилем обязательно герметизируются гибридным полимером. Монтаж на стену аналогичен нижнему профилю.
5. Верхний профиль монтируется последним, он, как и нижний, выступает за пределы проема на 85 мм. с каждой стороны и опирается на вертикальные части коробки. Процесс крепления аналогичен нижнему и вертикальным профилям.
6. Для выравнивания неровности геометрии проема допускается выход профиля внутрь проема до 25 мм., при этом обязательным условием является нанесение гибридного полимера на профиль таким образом что бы обе дорожки герметика находились на стене.
7. После закрепления всех профилей вокруг проема и затвердевания гибридного полимера (24 часа) образуется несущая замкнутая коробка из теплого и прочного материала, правильной геометрической формы, готовая к монтажу окна.
8. В зависимости от проекта и материалов отделки фасада возможно, как сразу установить окно в такую коробку, а потом подвести утеплитель и облицовку фасада, так и сначала подвести к коробке утеплитель и отделку фасада, а потом уже устанавливать окно.
9. Окно устанавливается в проеме по уровню, закрепляется на монтажные шурупы. Монтажный шов пропенивается и закрывается пароизоляционными и диффузионными или ПСУЛ лентами. Вместо монтажных шурупов возможно использование монтажных пластин.
В отличии от выносного монтажа на металлических кронштейнах, крепление окна происходит изнутри проема (как при стандартном монтаже окна, и при дальнейшем демонтаже окна (после окончания срока эксплуатации) не потребует частичной разборки фасада. Благодаря теплой несущей коробке в зоне утеплителя, окно монтируется обычным способом (как в обычный проем), при этом проходящие через центр окна близнулевые изотермы не касаются несущей стены и не охлаждают откосы до точки росы, защищая их от образования плесени.
За счет отмеченных преимуществ система и способ выносного монтажа окон в зону утеплителя обеспечивает достижение технического результата -обеспечение возможности простой и удобной установки окон в зону утеплителя с защитой стыков между частями конструкции от негативного воздействия среды, что включает в себя:
- упрощение процесса монтажа окон за счет оптимального подбора материалов системы и их размера, снижение уровня требований к квалификации монтажников;
- отсутствие мостиков холода за счет установки окна в теплую прочную коробку и герметизации стыков;
- отсутствие проблем с организацией монтажного шва при использовании минватных утеплителей вокруг проема, так как пропенивается монтажный шов между окном и несущим теплым брусом, минвата так же примыкает напрямую к бруску без зазоров.