Легкосбрасываемая оконная конструкция

Техническое решение относится к области строительства, а именно к лекгосбрасываемым оконным конструкциям, используемым на взрывоопасных объектах.
Из уровня техники известно решение, представляющее собой легкосбрасываемую оконную конструкцию, включающую стеклопакет с рамой, установленные в оконном блоке с помощью узлов крепления, саморезы - шпильки, оснащенные разрушаемыми элементами, которые закреплены на упомянутых выше саморезах - шпильках посредством распорных втулок. Техническое решение заключается в том, что оно позволяет обеспечить удаление из оконных проемовпластиковых и алюминиевых рамных оконных блоков, поскольку при повышенном давлении, например, до 70 килограмм на квадратный метр в помещении, разрушаемый элемент узла крепления выходит из строя, освобождая тем самым саморез - шпильку от связи с базовым элементом узла крепления, и тем самым исключает крепление рамного оконного блока со стеклопакетом, установленного в панели стены, от фиксации с базовым элементом - уголковым металлопрофилем. При повышенном давлении, элемент в виде фторопластового диска разрушается, и, тем самым, узел крепления лишается дополнительной фиксации, и оконная конструкция вылетает наружу. Патент РФ на полезную модель № 63403, МПК E06B 3/00; E06B 5/12, опубликован 27.05.2007.
Недостатком охарактеризованной полезной модели является то, что под воздействием взрывной волны разрушается весь рамный оконный блок со стеклопакетом, повреждаются стеновые проемы, к которым крепится конструкция, в результате чего возникают трудозатраты на восстановление всей оконной конструкции, стеновых проемов, что в целом подтверждает неэффективность такой конструкции.
Известно техническое решение, выбранное в качестве ближайшего аналога, представляющее собой легкосбрасываемую оконную конструкцию, содержащую профильный каркас, включающий, как минимум, одну камеру, дистанционную рамку, штапик, входящий своим фигурным выступом в паз, выполненный на соответствующем участке профильного каркаса с его внутренней стороны, первый уплотнитель, входящий своим фигурным выступом в зацепление с фигурным пазом штапика, и примыкающий своей поверхностью к поверхности первого стекла, примыкающего другой своей поверхностью к одной из поверхностей дистанционной рамки, которая другой своей поверхностью примыкает к одной из поверхностей второго стекла. При этом другая поверхность второго стекла примыкает к поверхности второго уплотнителя, фигурный выступ которого расположен в фигурном пазе, выполненном на соответствующем участке наружной камеры профильного каркаса. На профильном каркасе выполнен пропил, обеспечивающий легкосбрасываемость конструкции. Патент РФ на полезную модель № 157472, МПК E06B 5/12, опубликован 10.12.2015.
В известном техническом решении, пропил выполнен на одной из противоположных сторон каркаса относительно штапика. Такое расположение пропила на профильном каркасе способствует тому, что разрушается вся конструкция вместе с деталями каркаса. Для ее восстановления потребуется полностью новая конструкция.
Технический результат заявляемого технического решения проявляется в повышении эффективности легкосбрасываемой оконной конструкции за счет повышения быстроты сбрасываемости элементов конструкции под воздействием избыточного давления взрывной волны, при сохранении целостности каркаса за счет того, что разные перегородки наружной камеры, выполненные по одну сторону профильного каркаса содержат пропилы,  при этом один из пропилов примыкает к пазу, соответствующему фигурному выступу штапика, что способствует быстрому раскрытию наружной камеры, вследствие которого оконная конструкция высвобождается от стекол.
Технический результат достигается тем, что легкосбрасываемая оконная конструкция содержит профильный каркас, включающий, как минимум, одну камеру, дистанционную рамку,  штапик, входящий своим фигурным выступом в соответствующий ему паз, выполненный на соответствующем участке профильного каркаса, первый уплотнитель, входящий своим фигурным выступом в зацепление с фигурным пазом штапика, и примыкающий своей соответствующей поверхностью к соответствующей поверхности первого стекла, примыкающего другой своей соответствующей поверхностью к одной из соответствующих поверхностей дистанционной рамки, которая другой своей соответствующей поверхностью примыкает к одной из соответствующих поверхностей второго стекла, которое другой своей соответствующей поверхностью примыкает к соответствующей поверхности второго уплотнителя, фигурный выступ которого расположен в фигурном пазе, выполненном на соответствующем участке камеры профильного каркаса, при этом наружная камера содержит как минимум две перегородки, каркас содержит первый пропил. При этом каркас дополнительно содержит второй пропил и оба пропила расположены на разных перегородках наружной камеры по одну сторону профильного каркаса, при этом один из пропилов примыкает к пазу, соответствующему фигурному выступу штапика.
Выполнение, как минимум, двух пропилов и расположение их на разных перегородках наружной камеры по одну сторону профильного каркаса так, что один из пропилов примыкает к пазу, соответствующему фигурному выступу штапика, способствует тому, что под воздействиями взрывных нагрузок, ослабленная пропилами наружная камера профильного каркаса раскрывается и легко сбрасывается штапик, установленный выступом в пазу, а с ним и стекла с дистанционной рамкой. Таким образом, происходит освобождение всей оконной конструкции от стекол, в результате чего снижается избыточное давление в помещении.
Как показывают испытания, основная нагрузка при взрывной волне воздействует в первую очередь на стекла. Если не происходит быстрого сброса стекол, за счет его задержки какими-то элементами, то для преодоления препятствия, взрывная волна способна разрушить всю оконную конструкцию, в том числе повредить несущие конструкции здания, ответственные за прочность и безопасность сооружения. Поэтому эффективность легкосбрасываемых оконных конструкций наибольшим образом зависит от того, насколько быстро удалится именно остекление, в результате чего снижение избыточного давления, возникающего при взрыве внутри помещения, произойдет быстрее.
Дистанционная рамка необходима для образования технологически необходимого пространства между первым и вторым стеклами, а также для облегчения их быстрого выпадения при повышенном давлении, сопровождаемом взрыв.
Штапик необходим для удерживания стекла в профильном каркасе оконной конструкции. Совместно с уплотнителями, они выполняют защитную функцию от проникновения холодного воздуха, шума и влаги.
Заявляемое техническое решение далее поясняется с помощью фигур, на которых условно представлен один из возможных вариантов исполнения легкосбрасываемой оконной конструкции.
На фиг. 1 показан вид поперечного сечения легкосбрасываемой оконной конструкции в рабочем состоянии.
На фиг. 2 показан вид поперечного сечения легкосбрасываемой оконной конструкции после освобождения стекол от профильного каркаса.
На фиг. 1-2 изображена легкосбрасываемая оконная конструкция (1), содержащая профильный каркас (2), камеры (3), дистанционную рамку (4), установленную между первым стеклом (11) и вторым стеклом (12),  штапик (5) с фигурным выступом (6), входящим в паз (7) профильного каркаса (2), первый уплотнитель (8) с фигурным выступом (9), входящим в фигурный паз (10) штапика (5), второй уплотнитель (13) с фигурным выступом (14), расположенном в фигурном пазе (15); перегородки (16) и (18) с пропилами (17) и (19).
Далее со ссылками на фигуры описана легкосбрасываемая оконная конструкция (1).
Легкосбрасываемая оконная конструкция (1) содержит профильный каркас (2), включающий, как минимум, одну камеру (3). Профильный каркас (2) может быть изготовлен, например, методом литья под давлением из любого материала, отвечающего необходимым требованиям к прочностным характеристикам для этих целей, например, из поливинилхлорида.
Легкосбрасываемая оконная конструкция (1) содержит штапик (5), входящий своим фигурным выступом (6) в соответствующий ему паз (7), выполненный на соответствующем участке профильного каркаса (2). Штапик (5) содержит фигурный паз (10), в который входит в зацепление фигурный выступ (9) первого уплотнителя (8). Противоположная поверхность первого уплотнителя (8) примыкает к первому стеклу (11).
Между первым (11) и вторым (12) стеклами установлена дистанционная рамка (4). Дистанционная рамка (4), преимущественно, выполняется из пластика и при этом не имеет на своих поверхностях каких-либо фигурных выступов и пазов.
С другой стороны второго стекла (12) примыкает второй уплотнитель (13), фигурный выступ (14) которого расположен в фигурном пазе (15), выполненном на соответствующем участке внутренней камеры (3) профильного каркаса (2) (с той стороны, от которой распространяется взрывная волна).
Уплотнители (8) и (13) могут быть выполнены из любого материала, соответствующего их функциональному назначению, например, резины, трубчатой или более сложной формы, и расположены по периметру стекол (11) и (12).
В качестве стекол (11) и/или (12) могут быть использованы, например, стекла, не прошедшие термической обработки (незакаленные, нетермоупроченные, не ламинированные пленкой, неармированные).
Наружная камера (3) профильного каркаса (2), расположенная с внешней стороны (с той стороны, по направлению к которой происходит сброс стекол (11) и (12)), содержит как минимум две перегородки (16) и (18). На разных перегородках (16) и (18), которые могут быть ребрами жесткости, расположенных по одну сторону профильного каркаса (2) выполнены пропилы (17) и (19).  При этом пропил (19) примыкает к пазу (7), соответствующему фигурному выступу (6) штапика (5).
Предлагаемая конструкция (1) крепится к стеновому проему посредством крепежных элементов, например, рамных шурупов, проходящих через соответствующие сквозные отверстия, выполненные на соответствующих участках профильного каркаса (2).
Один из предпочтительных вариантов использования легкосбрасываемой оконной конструкции (1) продемонстрирован далее на примере.
При нормальных условиях эксплуатации, дистанционная рамка (4) является зажатой между первым (11) и вторым (12) стеклами, вследствие чего она не может выпасть, при этом, между поверхностями дистанционной рамки (4) и поверхностями стекол (11) и (12), а также ее поверхности, примыкающей к соответствующей стенке соответствующей камеры (3) профильного каркаса (2), не имеются адгезивного материала или самоклеющихся соединительных лент, а также каких - либо выступов и пазов, сцепляющих их между собой и затрудняющих ее свободное выпадение из конструкции (1) при повышенном давлении на стекла (11) и (12).
Во время распространения взрывной волны, второе стекло (12) воздействует на один из участков дистанционной рамки (4), которая другим своим участком воздействует на первое стекло (11), которая другим своим участком воздействует на первый уплотнитель (8), помещенный в паз (10) на соответствующем участке штапика (5), который своим выступом (6) воздействует на соответствующий участок наружной камеры (3) профильного каркаса (2) с перегородками (16) и (18), в которых выполнены пропилы (17) и (19). В результате такого воздействия, ослабленная пропилами (17) и (19) наружная камера (3) профильного каркаса (2) раскрывается, вследствие чего, первое стекло (11), дистанционная рамка (4) и второе стекло (12) лишаются опоры и отделяются вместе со штапиком (5) от конструкции (1). То есть, разрушающая нагрузка взрывной волны преодолевает только одно сопротивление - ослабленную пропилами (17) и (19) наружную камеру (3). Таким образом, происходит освобождение всей конструкции (1) от стекол (11) и (12), в результате чего снижается избыточное давление в помещении, и остальные конструктивные элементы оконной конструкции (1) и несущих конструкций здания, ответственных за безопасность и устойчивость, остаются неповрежденными.
Предлагаемое техническое решение успешно применяется, например, на взрывоопасных объектах газовой и нефтеперерабатывающей промышленности.
Представленные фигуры, описание конструкции и использования легкосбрасываемой оконной конструкции не исчерпывают возможные варианты исполнения и не ограничивают каким-либо образом объем заявляемого технического решения. Возможны иные варианты исполнения и использования в объеме заявляемой формулы. В зависимости от назначения, легкосбрасываемая оконная конструкция может быть изготовлена разных размеров, цветов и конфигураций.
Легкосбрасываемая оконная конструкция характеризуется высокой эффективностью, обеспечивающейся выполнением разных перегородок наружной камеры, расположенных по одну сторону профильного каркаса, содержащими пропилы, при этом один из пропилов примыкает к пазу, соответствующему фигурному выступу штапика, вследствие чего уменьшается время сброса элементов конструкции за счет быстрого раскрытия наружной камеры под воздействием избыточного давления взрывной волны, при этом целостность каркаса сохранятся.