ОКОННЫЙ БЛОК

Полезная модель относится к области строительства, а именно к конструкции оконного блока, который является составным элементом стеновой или кровельной конструкции и предназначен для сообщения внутренних помещений с окружающим пространством, естественного освещения помещений, их вентиляции, защиты от атмосферных и шумовых воздействий.
Согласно ГОСТ 23166-99 «Блоки оконные. Общие технические условия»:
Оконный блок - светопрозрачная конструкция, состоящая из сборочных единиц - рамы (коробка, профиль коробки), створчатых элементов и встроенных систем проветривания, и включающая в себя при необходимости ряд дополнительных элементов: жалюзи, ставни и др.
Из общедоступных источников:
- ГОСТ 30674-99 «Блоки оконные из поливинилхлоридных профилей. Технические условия»;
- «Проектирование современных оконных систем гражданских зданий». И.В.Борискина, А.А.Плотников, А.В.Захаров. Учебное пособие МИСИ МГСУ. Издательство «Выбор», 2008 г. (рис 2.2.3.1. Конструкция оконных профилей из ПВХ. Комбинация рамы и створки) известны конструкции современных оконных блоков, содержащих раму и стеклопакет с дистанционными рамками между соседними стеклами.
Рама неподвижно закрепляется к стенкам оконного или дверного проема и несет на себе все остальные компоненты, в том числе служит для навески створок или полотен. Створка (створчатый элемент, рамка створки) является рамочной конструкцией, обрамлением для стеклопакета (светопрозрачное наполнение), соединяется с рамой (коробкой), как правило, посредством шарнирной или скользящей связи, крепится к раме при помощи фурнитуры, установленной в специальный паз в створке, и служит для обеспечения функции открывания окна.
Стеклопакет представляет собой объемное изделие, состоящее из двух и более листов стекла, соединенных между собой по контуру с помощью дистанционных рамок и герметиков, образующих герметически замкнутые камеры, заполненные осушенным воздухом или другим газом. Фиксация стеклопакета в створке, осуществляется при помощи штапика, который к тому же способствует плотному прижатию стеклопакета к уплотнению, находящемуся в наплаве (выступ профиля створки, предназначенный для установки уплотняющей прокладки и перекрывающий зазор в притворе) створки, что препятствует попаданию воды в створку.
К основным недостаткам известных конструкций современных оконных блоков следует отнести:
1. Малое светопропускание (основная функция окна) из-за достаточно больших габаритных размеров профилей створок.
2. Малое теплосбережение из-за ограниченного выбора толщины применяемого стеклопакета.
Толщина стеклопакета является одним из факторов, оказывающих сильное влияние на теплосбережение окна. Стеклопакет состоит из стекол и промежутков между стеклами, которые служат основными теплоизоляторами стеклопакета и заполняются специальными газами (чаще всего осушенный воздух, реже аргон, еще реже криптон). Чем толще теплоизолирующий промежуток, тем выше теплосбережение стеклопакета, но до того предела, пока не начнется конвекция газа внутри такого промежутка. Оптимальным считается толщина промежутка 20 мм. То есть оптимальным можно было бы считать стеклопакет толщиной 4+20+4+20+4=52 мм. Стеклопакет по своей толщине всегда меньше, чем профиль створки, потому что крепится штапиком изнутри помещения, а снаружи прижимается к наплаву створки. В современных оконных конструкциях применяют стеклопакеты толщиной до 41 мм, потому что установка более толстых стеклопакетов требует создания еще более массивного профиля створки, что экономически необоснованно.
3. Достаточно высокая стоимость конструкции в целом, за счет большого количества применяемых элементов, большого количества выполняемых технологических операций при сборке, большого удельного веса профильных элементов в материальной себестоимости конструкции. Удельный вес профильных элементов, в частности ПВХ профилей, армирования и уплотнения, в материальной себестоимости конструкции составляет порядка 50%, доля стеклопакета - около 20%, доля фурнитуры - около 30%.
Наиболее близкой по совокупности существенных признаков является, принятая за прототип, известная («О разработке новой конструкции оконного блока», С.А.Кельин, журнал «Светопрозрачные конструкции» №1-2, 2009) конструкция оконного блока, состоящего из рамы и стеклопакета с дистанционной рамкой (дистанционный рамочный профиль) между соседними стеклами, изготовленной из профиля с пазом для фурнитуры, необходимой для закрепления стеклопакета в раме и обеспечения функции открывания окна.
К причинам, препятствующим достижению нижеуказанного технического результата при использовании известной конструкции следует отнести:
1. необходимость применения в стеклопакете стекол различного размера, одно из которых (со стороны помещения) большего размера служит для закрытия притвора (промежуток между рамой и стеклопакетом);
2. использование для перекрытия притвора безопасного многослойного (триплекс), как правило, дорогостоящего стекла с отполированной в обязательном порядке кромкой;
3. необходимость обработки контуров внутреннего стекла непрозрачным покрытием для скрытия следов склейки и элементов фурнитуры (дистанционных рамок с фурнитурой);
4. применение для обеспечения необходимой степени воздухопроницаемости оконного блока специфического уплотнения, наклеиваемого на стекло.
Дополнительно следует отметить, что конструкция оконного блока, в котором стекло налегает на раму, вызывает неадекватное восприятие конструкции в целом.
Задача, на решение которой направлено заявляемая полезная модель заключается в модернизации существующих конструкций оконных блоков с целью улучшения их основных эксплуатационных характеристик.
Основной технический результат, который может быть получен в результате осуществления заявленной полезной модели, состоит в удешевлении (снижении себестоимости) известной конструкции оконного блока при сохранении его традиционного внешнего вида.
Данный технический результат достигается за счет того, что известный оконный блок, состоящий из рамы и стеклопакета с дистанционной рамкой между соседними стеклами, изготовленной из профиля с пазом для фурнитуры, необходимой для закрепления стеклопакета в раме, дополнительно содержит наличник, закрывающий внутренний притвор, при этом в стеклопакете используют стекла одинакового размера
Использование в оконном блоке стандартных стеклопакетов со стеклами одинакового размера и типа позволяет снизить себестоимость готового изделия по сравнению с прототипом, т.к. позволяет вписать заявленную конструкцию в стандартный технологический процесс изготовления стеклопакетов оконных блоков, а, значит, и обеспечить необходимую производительность труда.
Применение для закрытия внутреннего притвора наличника (накладки, нащельника) позволяет, во-первых, скрыть профиль дистанционной рамки с герметиком и фурнитуру, а также использовать стандартное уплотнение, которое используется в традиционных конструкциях между открывающейся частью окна - створкой и неподвижной частью окна - рамой для обеспечения необходимой степени воздухопроницаемости оконного блока, а во-вторых, сохранить преемственность внешнего вида изделия по отношению к существующим на данный момент конструкциям оконных блоков со створками. Предназначенному для установки (закатки) в специальный паз стандартному уплотнению при проектировании придают «грибковую» форму - при такой форме уплотнение прочно держится в пазу после установки. Если же необходимо наклеивать уплотнение на стекло, тогда оно (уплотнение) должно иметь специальный клеевой слой. При этом клей должен быть подобран таким образом, чтобы с ним (уплотнением) было удобно работать (например, закатывать в бухты для транспортировки и т.д.), в тоже время клей должен быть долговечным и иметь свойства, позволяющие компенсировать разницу температурных расширений стекла и материала уплотнения (то есть должен быть всегда эластичным). Все это неизбежно приводит к удорожанию уплотнения относительно стандартного.
Предлагаемый стеклопакет можно устанавливать на все типы оконных рам - деревянные, ПВХ, алюминиевые и стеклопластиковые. Это означает, что нет необходимости переделывать множество фильер, менять инструмент и прочую оснастку производства деревянных, ПВХ и алюминиевых окон, поскольку рама, импост и штульп остаются прежними, а штапики и створки в конструкции окна отсутствуют.
Новая конструкция оконного профиля по сравнению с известными стандартными конструкциями, в которых стеклопакет установлен в створку, имеет бесспорные преимущества:
- увеличение светопропускания окна в среднем на 20%;
- увеличение теплосбережения за счет увеличения толщины стеклопакета до 52 мм (на 30%);
- уменьшение (на 25%) себестоимости конструкции за счет сокращения количества профильных элементов (исключение из конструкции профиля створки), и исключения целого комплекса технологических операций.
Для пояснения сущности заявленной полезной модели представлена фиг.1 с профильным разрезом оконного блока.
Ниже на примере конкретной конструкции оконного блока с двухкамерным стеклопакетом приведены сведения, подтверждающие возможность осуществления полезной модели с получением вышеуказанных основного и дополнительного технических результатов.
Оконный блок состоит из рамы 1, двухкамерного стеклопакета 2 со стеклами, разделенными пластиковыми дистанционными рамками 3 и 4, и наклеенного на стеклопакет наличника (профиль наличника) 5, закрывающего внутренний притвор. При этом в одном из профилей дистанционной рамки 4 стеклопакета выполнен специальный паз 6 для крепления фурнитуры (фурнитурный паз), с помощью которой осуществляется крепление стеклопакета к раме.
Если не требуется обеспечение теплоизолирующих свойств окна (например, для внутренних перегородок) дистанционные рамки могут изготавливаться из алюминия, реже из стали.
Дистанционная рамка (как стандартная, так и с фурнитурным пазом) в стеклопакете крепится (приклеивается) к стеклу при помощи специальных клеев-герметиков, которые выдерживают большую нагрузку и обеспечивают герметичность стеклопакета на протяжении долгого периода времени.
Таким образом, стеклопакет в оконном блоке собирается по стандартной технологии - с двумя дистанционными рамками, профиль одной из которых имеет фурнитурный паз.
Ниже описывается способ изготовления и сборки заявленной конструкции оконного блока.
Пластиковые профили, как наличника, так и профиля дистанционной рамки, получают методом экструзии ПВХ.
Профиль дистанционной рамки нарезается по необходимым размерам «на ус», после чего заготовки свариваются между собой, как стандартный ПВХ профиль, с получением дистанционной рамки в виде прямоугольника. Дистанционная рамка устанавливается в стеклопакет по стандартной технологии сборки стеклопакета и крепится при помощи клея-герметика, после застывания которого в фурнитурный паз профиля дистанционной рамки устанавливается необходимая фурнитура.
Профиль наличника нарезается по необходимым размерам «на ус». После этого, заготовки свариваются между собой, как стандартный ПВХ профиль (получаем рамочную конструкцию из наличника в виде прямоугольника). В паз наличника устанавливается (закатывается) стандартное оконное уплотнение. Далее наличник приклеивается к стеклопакету (в который мы уже установили фурнитуру) специальным клеем. После того, как клей застынет, вся конструкция может быть прикреплена к раме окна.