СВЕТОПРОЗРАЧНАЯ ОКОННО-ВИТРАЖНАЯ ГРУППА

Полезная модель относится к области строительства и может быть использована в строительной практике, преимущественно, для витражного (сплошного) остекления фасадов жилых и общественных зданий, а также формирования перегородок выставочных и демонстрационных залов.
Светопрозрачные оконно-витражные группы (в том числе, светопрозрачные входные группы) нашли достаточно широкое распространение в области современного строительства, преимущественно, высотных офисных зданий.
Из уровня техники известны светопрозрачные группы, содержащие перегородку, сформированную из расположенных в одной плоскости безрамных светопрозрачных листов, и узлы фиксации в заданном положении смежных светопрозрачных листов между собой, а также к элементам несущих силовых конструкций здания, т.е., стенам, потолку, полу (RU, №2202687, 2003 г., ЕПВ №0235694 В1, 1989 г., ЕПВ №0651850, В1, 1997 г.).
Известные конструкции обладает достаточно высокими эстетическими свойствами и обеспечивают объемное восприятие наблюдателем пространства внутри помещения, однако, визуальное восприятие множества узлов фиксации ухудшает эстетические свойства рассматриваемых конструкций в целом.
Кроме того, данные конструкции обладают ограниченными функциональными возможностями, вследствие их недостаточной
жесткости, особенно при воздействии на них распределенной фронтальной нагрузки (например, при порывах ветра и иных перепадах давления), воспринимаемой всей площадью поверхности рассматриваемых конструкций.
Дополнительные проблемы возникают при герметизации зазоров между стыками светопрозрачных полотен, что снижает теплоизолирующие свойства конструкций.
То есть, рассматриваемые светопрозрачные группы функционально приемлемы исключительно для внутренних помещений зданий и сооружений и не могут быть использованы, например, для сплошного (витражного) остекления фасадов жилых и промышленных зданий.
Наибольшее распространение в области промышленного и жилого строительства получили светопрозрачные оконно-витражные группы с жесткой несущей конструкцией (металлической рамой).
Наиболее близкой к заявленному техническому решению с конструктивно-технологической точки зрения является светопрозрачная оконно-витражная группа, содержащая несущую конструкцию, выполненную в виде силовой рамы из непрозрачного материала (металла) с переплетом, включающим, по меньшей мере, одну вертикальную перемычку, при этом в образованных проемах силовой рамы установлены светопрозрачные полотна, выполненные, преимущественно, в виде стеклопакетов (US, №5526615, 1996 г.).
Конструкции подобного типа обладают достаточно высокой жесткостью в условиях их использования для сплошного остекления фасадов зданий и сооружений. Однако их эстетические свойства являются относительно низкими, поскольку жесткая металлическая
рама визуально воспринимается как ограничивающая обзор наблюдателя структура.
Особенно негативно это свойство рассматриваемых светопрозрачных групп проявляется при использовании подобных конструкций внутри помещений, т.е., в условиях ограниченного объема, что ограничивает их функциональные возможности.
Следует также отметить, что наличие светонепроницаемой рамной конструкции в рассматриваемой оконно-витражной группе ухудшает условия освещенности помещения (например, посредством дневного света), ввиду уменьшения геометрических характеристик полной апертуры группы в целом.
Задачей, на осуществление которой направлена заявленная полезная модель, является разработка светопрозрачной оконно-витражной группы (включющей, в т.ч., светопрозрачные входные группы), обеспечивающей расширение  ее эксплуатационных возможностей и области использования при реализации необходимых эстетических характеристик сплошного восприятия пространства, характерного для безрамных светопрозрачных конструкций.
Техническим результатом является повышение характеристик освещенности ограничиваемого оконно-витражной группой пространства, за счёт фактического увеличения геометрических параметров ее полной апертуры (посредством использования зеркальных поверхностей оптико-декоративных модулей в качестве действующих апертур рассматриваемой оптической системы), при сохранении (или обеспечении возможности увеличения), по отношению к прототипу, ее несущей способности в условиях восприятия распределенной фронтальной нагрузки.
Поставленная задача решается посредством того, что в светопрозрачной оконно-витражной группе, содержащей несущую конструкцию из светонепроницаемого материала, выполненную в виде силовой рамы с переплетом, включающим, по меньшей мере, одну вертикальную перемычку, при этом в проемах силовой рамы установлены светопрозрачные полотна, выполненные, преимущественно, в виде стеклопакетов, согласно полезной модели, по меньшей мере, на одной из фронтальных поверхностей упомянутой вертикальной перемычки размещен оптико-декоративный модуль треугольного профиля с зеркальными боковыми поверхностями, расположенными под заданными углами по отношению к соответствующим поверхностям светопрозрачных полотен с образованием оптической структуры, обеспечивающей возможность формирования на месте перемычки (в области угла зрения наблюдателя) мнимого изображения предметов, расположенных со стороны основания оптико-декоративного модуля.
Допустимо переплет силовой рамы дополнительно оснащать, по меньшей мере, одной горизонтальной перемычкой, а, по крайней мере, на одной из фронтальных поверхностей этой перемычки размещать оптико-декоративный модуль структурно идентичный вышеописанному модулю, установленному на вертикальной перемычке.
Оптимально, чтобы высота h треугольного профиля оптико-декоративного модуля определялась следующим соотношением:
h≥2Δ, где:
Δ - величина основания упомянутого модуля.
Разумно, чтобы величина Δ основания оптико-декоративного модуля превышала ширину соответствующей перемычки переплета
силовой рамы несущей конструкции на величину, обеспечивающую возможность исключения визуального восприятия наблюдателем боковых поверхностей перемычки, выступающих над соответствующими поверхностями светопрозрачных полотен.
Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленной полезной модели, позволил установить, что не обнаружены аналоги, характеризующиеся признаками и связями между ними, идентичными всем существенным признакам заявленного технического решения, а выбранный из выявленных аналогов прототип, как наиболее близкий по совокупности признаков аналог, позволил выявить совокупность существенных (по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату) отличительных признаков в заявленном объекте изобретения, изложенных в формуле изобретения.
Следовательно, заявленное техническое решение соответствует условию патентоспособности «новизна» по действующему законодательству.
Полезная модель иллюстрируется графическими материалами.
Фиг.1 - светопрозрачная оконно-витражная группа, переплет силовой рамы которой включает вертикальные и горизонтальные перемычки (фронтальный вид).
Фиг.2 - сечение А-А по фиг.1.
Фиг.3 - сечение Б-Б по фиг.1.
Фиг.4 - сечение В-В по фиг.1 (повернуто на 90°).
Фиг.5 - оптическая схема отражения луча (падающего на зеркальную поверхность оптико-декоративного модуля под углом θ), в процессе которого на месте перемычки (в поле зрения наблюдателя) формируется мнимое изображение фрагмента отображаемого объекта, визуально воспринимаемого наблюдателем (в данном случае, в качестве отображаемого объекта принят рисунок декоративного витража, сформированный на светопрозрачном полотне).
Узлы, модули и их элементы оконно-витражной группы далее по тексту обозначены следующими позициями:
1 - группа (светопрозрачная оконно-витражная);
2 - рама (силовая);
3 - перемычка (вертикальная);
4 - перемычка (горизонтальная);
5 - полотно (светопрозрачное);
6 - модуль (оптико-декоративный);
7 - поверхность (боковая зеркальная модуля 6);
8 - поверхность (боковая перемычки).
9 - модуль (оптико-декоративный, устанавливаемый по периметру силовой рамы 2);
10 - поверхность (боковая зеркальная модуля 9).
11 - фрагмент (точечный) изображения рисунка декоративного витража, сформированного на поверхности светопрозрачного полотна.
12 - глаз наблюдателя.
Светопрозрачная оконно-витражная группа 1 содержит несущую конструкцию из светонепроницаемого материала (например, металла, дерева, пластика), выполненную в виде силовой рамы 2 с переплетом, включающим, по меньшей мере, одну вертикальную перемычку 3. При этом в образованных посредством переплета проемах силовой рамы 2 установлены светопрозрачные полотна 5, выполненные, преимущественно, в виде стеклопакетов. Стеклопакеты могут представлять собой как прозрачные (обычные) стекла, так и декоративные витражи со сформированным на поверхности светопрозрачных полотен 5 рисунком, выполненным любым известным способом. По меньшей мере, на одной из фронтальных поверхностей упомянутой вертикальной перемычки 3 размещен оптико-декоративный модуль 6 треугольного профиля с зеркальными боковыми поверхностями 7, расположенными под заданными углами α (как правило, одинаковыми) по отношению к соответствующим поверхностям (т.е., поверхностям, обращенным к зеркальным поверхностям 7) светопрозрачных полотен 5 с образованием оптической структуры, обеспечивающей возможность формирования на месте перемычки 3 и 4 (в области угла зрения наблюдателя) мнимого изображения предметов, расположенных со стороны основания оптико-декоративного модуля 6.
В частности:
- в случае использования в качестве светопрозрачных полотен 5 обычных оконных стекол, посредством зеркальных поверхностей 7 будет формироваться мнимое изображение предметов или их фрагментов, расположенных с противоположной, относительно этой оптической структуры (т.е., модуля 6), стороны оконно-витражной группы 1 (т.е., предметов, находящихся на уличной стороне), причем следует отметить, что реализуемый полезной моделью оптический
эффект максимально эффективно проявляется в тех случаях, когда упомянутые предметы представляют собой сплошную структуру, близкую к однородной, как то: массив зеленых насаждений, небесное пространство и т.п.;
- в случае использования в качестве светопрозрачных полотен 5 декоративных витражей, посредством зеркальных поверхностей 7 будет формироваться мнимое изображение фрагментов рисунка этих витражей, расположенных со стороны соответствующей зеркальной поверхности 7 этой оптической структуры (т.е., модуля 6).
Совершенно очевидно, что для того, чтобы максимально исключить визуальное восприятие наблюдателем (находящимся, например внутри помещения) перемычек переплета, необходимо подобрать величины углов α такой величины, чтобы мнимые изображения предметов, находящихся внутри помещения (формируемые посредством их отражения от зеркальных поверхностей 7) были вне поля зрения наблюдателя. То есть, данные мнимые изображения должны формироваться, например, с противоположной относительно наблюдателя стороны светопрозрачной оконно-витражной группы (т.е., со стороны улицы).
Очевидно, что минимизация угла α повлечет за собой максимальную оптимизацию реализуемого заявленным техническим решением эффекта визуально-оптического устранения перемычек, однако, при этом возрастает высота h оптико-декоративных модулей, что также нецелесообразно с точки зрения эстетичности заявленного объекта. Таким образом, указанные углы α выбираются из условия оптимизации параметров в отношении обоих из вышеперечисленных условий.
Допустимо переплет силовой рамы дополнительно оснащать, по меньшей мере, одной горизонтальной перемычкой 4, а, по крайней мере, на одной из фронтальных поверхностей этой перемычки 4 размещать оптико-декоративный модуль 6 структурно идентичный вышеописанному модулю 6, установленному на соответствующей поверхности вертикальной перемычки 3. Данное конструктивное выполнение позволяет дополнительно повысить жесткость несущей конструкции в целом при минимизации ширины образующих ее структур (т.е., силовой рамы 2 и перемычек 3 и 4 переплета). При этом обеспечивается возможность использования малогабаритных светопрозрачных полотен 5, практически без ухудшения эстетических свойств оконно-витражной группы 1.
Оптимально, чтобы высота h треугольного профиля оптико-декоративного модуля 6 определялась следующим соотношением:
h≥2Δ, где:
Δ - величина основания упомянутого модуля 6.
Разумно, чтобы величина Δ основания оптико-декоративного модуля 6 превышала ширину соответствующей перемычки 3 или 4 переплета силовой рамы 2 несущей конструкции на величину, обеспечивающую возможность исключения визуального восприятия наблюдателем боковых поверхностей 8 перемычки 3 или 4, выступающих над соответствующими поверхностями светопрозрачных полотен 5. Это дополнительно улучшает эстетические свойства оконно-витражной группы 1 в целом.
В рамках промышленной реализации заявленной полезной модели не исключается возможность установки оптико-декоративных модулей 9 и по периметру силовой рамы 2 согласно вышеописанной схемы установки. В этом случае упомянутые модули 9 будут иметь
только одну зеркальную поверхность 10 со стороны светопрозрачного полотна 5. То есть, их профили будут иметь вид прямоугольных треугольников и представлять собой половину вышеописанных модулей 6.
Установку оптико-декоративных модулей 9 по периметру силовой рамы 2 целесообразно осуществлять в тех случаях, когда производится состыковка по торцам двух и более крупногабаритных светопрозрачных оконно-витражных групп, например, при сплошном остеклении фасадов зданий.
Целесообразно также отметить, что при использовании заявленного технического решения для случая распашных (например, двухстворчатых) рам, на их сопрягаемых перемычках необходимо устанавливать составной оптико-декоративный модуль, обеспечивающий независимое открытие створок. Очевидно, что данный составной модуль будет представлять собой совокупность двух модулей 9, образующих по форме составной модуль 6. Однако, в этом случае сопрягаемые поверхности такого составного оптико-декоративного модуля 6 также необходимо выполнять зеркальными.
Элементы заявленной конструкции светопрозрачной оконно-витражной группы могут быть изготовлены промышленным способом с использованием современных материалов и технологий на большинстве предприятий, выпускающих строительные конструкции для жилых и общественных зданий.
Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного технического решения следующей совокупности условий:
- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении предназначен для использования в области
строительства и может быть реализован в строительной практике, преимущественно, для витражного (сплошного) остекления фасадов жилых и общественных зданий, а также для формирования перегородок выставочных и демонстрационных залов.
- для заявленного объекта в том виде, как он охарактеризован в независимом пункте нижеизложенной формулы, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных в заявке или известных из уровня техники на дату приоритета средств и методов;
- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении способен обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.
Следовательно, заявленный объект соответствуют требованию условия патентоспособности «промышленная применимость» по действующему законодательству.