ТЕПЛОИЗОЛИРОВАННОЕ СВЕТОПРОЗРАЧНОЕ ОГРАЖДЕНИЕ ПРОЕМА

Техническое решение относится к области светопрозрачных строительных конструкций, размещаемых в проемах зданий, сооружений, предпочтительно - к окнам, но может быть использовано и в конструкции дверей, например, балконных.
Наиболее близким из известных является деревоалюминиевое теплоизолированное светопрозрачное ограждение проема здания, сооружения, представляющее собой окно, содержащее коробку и створку, соединяемые оконной фурнитурой, и вспененный теплоизолирующий материал, размещенный с внешней стороны обрамления коробки и створки, выполненных монолитными без пустот, а также остекление в виде стеклопакета (ЕР 1221525 А2, 10.07.2002).
Недостатком таких конструкций является невозможность получения стабильных по сечению профиля коробки и рамы размеров сечения, что обусловлено особенностями раздельного изготовления и раздельной сборки составляющих их элементов. Это приводит к несоблюдению заданных величин зазоров между примыкающими элементами рамы и створки, которые приходится компенсировать (не всегда успешно) эластичным уплотнением, располагаемым в таких зазорах.
Решаемая задача - создание светопрозрачного ограждения проема полной заводской сборки, содержащего элементы коробки или створки, имеющие равномерные по их длине зазоры, обеспечивающие снижение теплопотерь.
Технический результат - повышение теплоизоляционных свойств за счет уменьшение отклонения от ровности элементов коробки, рамы и створки для уменьшения зазоров прилегающих и сопрягаемых тонкостенных поверхностей, образующих заполненные теплоизоляцией полости.
Тонкостенные элементы имеют поверхности, ограничивающие полость, в силу малой толщины поперечного сечения образующего их материала, не могут быть рассмотрены, как элементы, проводящие тепло и образующие «мостики холода».
По определению, «под тонкостенными принято понимать строительные конструкции, у которых один размер (толщина) значительно меньше двух других. К ним относятся тонкие оболочки, купола, гладкие и ребристые плиты и т.п.
Для изготовления тонкостенных конструкций используют металлы, слоистые пластики и др. материалы» -
(https://dic.academic.ru/dic.nsf/polytechnic/9464/%D0%A2%D0%9E%D0%9D%D 0%9A%D0%9E%D0%A1%D0%A2%D0%95%D0%9D%D0%9D%D0%AB%D0% 95).
Достигается это тем, что теплоизолированное светопрозрачное ограждение проема содержит остекление, а также соединенные оконной фурнитурой коробку и створку, и вспененный теплоизолирующий материал, причем коробка и створка выполнены в виде образующих полость облицовочных слоев, связанных при заполнении их в опалубке вспененным твердеющим теплоизоляционным материалом. При этом облицовочный слой выполнен тонкостенным. А створка выполнена полой с ограничивающим ее полость облицовочным слоем, адгезионно связанным при заполнении ее в опалубке вспенивающимся твердеющим теплоизоляционным материалом. Облицовочный слой может быть выполнен полым и заполнен вспенивающимся твердеющим теплоизоляционным материалом в съемной опалубке, одна из наружных поверхностей которой может быть выполнена с декоративной поверхностью. Полость коробки или полость створки может быть выполнена однообъемной. Кроме того, облицовочный слой прямолинейных элементов может быть выполнен цельно формованным в виде оболочки. Облицовочный слой может быть выполнен из дерева или металла, или полимерного материала или их комбинации. При этом, в полость коробки может быть введен армирующий элемент.
Причинно-следственная связь признаков с техническим результатом, т.е. их существенность, обусловлена тем, что коробка и рама выполнены из уложенных при изготовлении в опалубку облицовочных элементов, предпочтительно, тонкостенных, которые образуют полость, заполняемую вспененным материалом, предпочтительно, пенополиуретаном (ППУ) или любым известным подобным ему, обеспечивающим при отверждении склеивание облицовочных элементов в единую конструкцию. Обязательным условием является то, что такие изделия произведены в опалубке, что обеспечивает соблюдение их размеров с минимально возможными допусками, поскольку опалубка воспринимает усилия от расширяющегося при твердении вспененного материала (ППУ) и не позволяет полученному в ней изделию отклоняться от заданных размеров. Тонкостенность облицовочных элементов позволяет им устранять возможную неровность поверхности (как некоторое отклонение от плоскостности) в процессе расширения вспененного материала и опрессовки в процессе расширения вспененного материала. При извлечении изделия (элементов коробки или створки) из опалубки после отверждения вспененного материала, оно за счет адгезии удерживает все элементы и сохраняет приданные ему геометрические размеры, откалиброванные опалубкой, что значительно уменьшает зазоры в местах сопряжения рамы и створки. Полученный технический результат подтвержден сравнительными испытаниями (см. фиг. 2 и 3), наглядно отражающими коэффициент теплопередачи и возможные теплопотери.
Описание конструкции теплоизолированного светопрозрачного ограждения проема находится в соответствии с ГОСТ 23166-99 «Блоки оконные. Общие технические условия», где:
«Окно - элемент стеновой или кровельной конструкции, предназначенный для сообщения внутренних помещений с окружающим пространством, естественного освещения помещений, их вентиляции, защиты от атмосферных, шумовых воздействий и состоящий из оконного проема с откосами, оконного блока, системы уплотнения монтажных швов, подоконной доски, деталей слива и облицовок.
Оконный блок - светопрозрачная конструкция, предназначенная для естественного освещения помещения, его вентиляции и защиты от атмосферных и шумовых воздействий.
Оконный блок состоит из сборочных единиц: коробки и створчатых элементов, встроенных систем проветривания и может включать в себя ряд дополнительных элементов: жалюзи, ставни и др.
Коробка - сборочная единица оконного или дверного блока рамочной конструкции, предназначенная для навески створок или полотен, неподвижно закрепляемая к стенкам оконного или дверного проема.
Створка, створчатый элемент - сборочная единица оконного блока рамочной конструкции со светопрозрачным заполнением и соединенная с коробкой, как правило, посредством шарнирной или скользящей связи. Не открывающаяся створка закрепляется в коробке неподвижно».
На фиг. 1 представлен один из вариантов теплоизолированного светопрозрачного ограждения проема.
На фиг. 2 - графическое отображение теплопередачи предлагаемого теплоизолированного светопрозрачного ограждения проема.
На фиг. 3 - графическое отображение теплопередачи одного из известных типовых теплоизолированных светопрозрачных ограждений проема.
Теплоизолированное светопрозрачное ограждение проема содержит остекление 1, а также соединенные оконной фурнитурой коробку 2 и створку 3. Коробка 2 выполнена в виде образующих полость облицовочных слоев 4, связанных при заполнении ее в опалубке вспененным твердеющим теплоизоляционным материалом 5, адгезионно связующим обращенные внутрь полости поверхности облицовочных слоев. При этом, облицовочный слой выполнен тонкостенным. А створка 3 выполнена полой с ограничивающим ее полость облицовочным слоем 6, адгезионно связанным при заполнении ее в опалубке вспенивающимся твердеющим теплоизоляционным материалом (ППУ) 7. Облицовочный слой может быть выполнен полым 8 и заполнен вспенивающимся твердеющим теплоизоляционным материалом в съемной (инвентарной) опалубке, одна из наружных поверхностей которой может быть выполнена с декоративной поверхностью. Полость коробки или полость створки может быть выполнена однообъемной. Кроме того, облицовочный слой прямолинейных элементов может быть выполнен цельно формованным в виде оболочки, образующей полость 8. Облицовочный слой может быть выполнен из дерева или металла, или полимерного материала или их комбинации. При этом, в полость коробки может быть введен армирующий элемент 9.
При этом, теплоизолированное светопрозрачное ограждение проема кроме того, реализует концепцию модульной конструкции, состоящей из 3-х частей А, В и С:
А - Внешняя часть (наружная по отношению к помещению). Обеспечивает защиту от воздействия окружающей среды. Может содержать в себе металл, стекло, пластмассу, резину, полимерные композиты.
В - Функциональная часть. Защищает помещение от нагрева и охлаждения, в зависимости от времени года, препятствует попаданию влаги внутрь помещения, обеспечивает помещение естественным светом (за счет остекления) и притоком воздуха (в открытом положении створки).
С - Декоративная часть (внутренняя сторона окна по отношению к помещению). Обеспечивает эстетический вид окна внутри помещения за счет использования в качестве покрытия различных видов древесины или других материалов.
Модульный принцип изготовления позволяет получить конструкцию, которая хорошо противостоит внешним воздействиям окружающей среды за счет использования металла снаружи изделия. В тоже время, конструкция внутри помещения, за счет использования дерева имеет хороший эстетический вид и не требует улучшенной обработки для защиты от внешнего воздействия окружающей среды. Причем доля металла и дерева в конструкции малы (за счет тонкостенности), что значительно уменьшает материальную себестоимость изделия, по сравнению с обычными ПВХ или деревянными окнами. Применение ППУ как материала, с отличными характеристиками сопротивления теплопередаче, позволяет получить улучшенный по отношению к стандартным оконным конструкциям коэффициент сопротивления теплопередаче (см. фиг. 2), при этом имея меньшую строительную глубину. Общий объем конструкции становится меньше, что влияет на уменьшение материальной себестоимости изделия.