Cửa sổ

Cửa sổ là bộ phận trên tường, cánh cửa, hoặc mái của một tòa nhà, hoặc trên vách của phương tiện giao thông, chủ yếu để thông khí hoặc thông quang đưa ánh sáng và không khí ngoài trời vào không gian bên trong. Cửa sổ còn được dùng để trang trí, tạo sự cân đối và họa tiết cho công trình kiến trúc. Đối với cửa sổ chưa đóng hoặc không thể đóng lại, âm thanh cũng có thể lan vào không gian bên trong. Khác với cửa ra vào, cửa sổ không có chủ đích để con người có thể ra vào dễ dàng. Khung cửa sổ thường có thêm song cửa hoặc những thiết kế trang trí cố định khác nhằm hạn chế kích thước của những vật có thể luồn qua cửa sổ.
Cửa sổ ngày nay thường có mặt kính hoặc các vật liệu trong suốt khác bít lại và cố định bằng khung được làm từ gỗ, nhôm, nhựa, thép hoặc những vật liệu khác, ngăn cách không gian nội thất với môi trường bên ngoài để các yếu tố thời tiết như gió, tuyết, mưa... không ảnh hưởng đến bên trong. Cửa sổ được thiết kế để có thể mở ra theo nhiều hướng (với những cánh cửa tựa như những cánh cửa ra vào thu nhỏ) hoặc cố định, không thể đóng mở được như những ô cửa sổ kính màu, là một yếu tố quan trọng trong một số phong cách kiến trúc của nhà thờ Công giáo, Thánh đường Hồi giáo.
Ngoài khung cửa và cánh cửa, cửa sổ có thể được lắp thêm rèm cửa hoặc mành.
Bên cạnh sự hiện diện ở các công trình kiến trúc, cửa sổ cũng thường là một phần quan trọng trong nhiều loại phương tiện giao thông như ô tô, phương tiện giao thông công cộng, đường sắt, hàng không, tàu, thuyền, v.v...
Nguyên gốc từ.
Từ "window" trong tiếng Anh có nguồn gốc từ tiếng Old Norse , từ có nghĩa là 'gió' và có nghĩa là 'mắt'. Trong tiếng Na Uy, Nynorsk, và tiếng Icelandic, hình thức từ tiếng Old Norse đã tồn tại đến ngày nay (trong tiếng Icelandic chỉ dùng ít hơn để chỉ một loại "cửa sổ" nhỏ mở, không hoàn toàn là một từ đồng nghĩa với , từ tiếng Icelandic có nghĩa là 'cửa sổ'). Trong tiếng Thụy Điển, từ vẫn được sử dụng để chỉ một lỗ trên mái của ngôi nhà, và trong tiếng Đan Mạch và tiếng Na Uy , mối liên kết trực tiếp với 'mắt' đã bị mất, giống như với từ "window". Từ tiếng Đan Mạch (nhưng không phải là từ ) được phát âm tương đối giống với "window".
Từ "window" lần đầu tiên được ghi chép vào thế kỷ 13, ban đầu ám chỉ một lỗ trên mái không có kính. "Window" thay thế cho từ Tiếng Anh cổ , có nghĩa đen là 'lỗ mắt', và 'cửa mắt'. Nhiều ngôn ngữ Germanic, tuy nhiên, đã áp dụng từ tiếng Latin để mô tả cửa sổ có kính, như trong tiếng Thụy Điển , hoặc tiếng Đức . Sự sử dụng của "window" trong tiếng Anh có lẽ là do tác động của ngôn ngữ Scandinavia lên tiếng Anh thông qua các từ mượn trong Thời đại Viking. Trong tiếng Anh, từ "fenester" được sử dụng song song cho đến giữa thế kỷ 18. "Fenestration" vẫn được sử dụng để mô tả sự sắp xếp của các cửa sổ trong một façade, cũng như "defenestration", có nghĩa là 'ném ra khỏi cửa sổ'.
Lịch sử.
Công nghệ.
Vào thế kỷ 13 TCN, dạng cửa sổ sớm nhất là những khe hở để chiếu sáng ban ngày. Sau đó, cửa sổ được che bằng da động vật, vải hoặc gỗ. Cánh cửa mở đóng ra đời sau. Dần dần, xây dựng cửa sổ bảo vệ khỏi thời tiết và truyền ánh sáng bằng nhiều mảnh vật liệu mờ như sừng động vật mờ bằng thạch cao, tờ giấy, mảnh mỏng đá cẩm thạch (như fengite), hoặc kính, đặt trong khung gỗ, sắt hoặc chì. Ở phương Đông, giấy được dùng để lấp đầy cửa sổ. 
Người La Mã là người đầu tiên sử dụng kính cho cửa sổ, có thể phát triển từ công nghệ tại Ai Cập thuộc La Mã. Cụ thể, khoảng năm 100 sau Công nguyên, cửa sổ kính đúc, mặc dù chất lượng quang học kém, bắt đầu xuất hiện, nhưng chúng là sản phẩm dày và nhỏ, tương tự như những chiếc lọ thủy tinh thổi hình trụ, bẻ cong thành tấm với vân đường tròn. Mất hơn ngàn năm trước khi kính cửa sổ trở nên đủ trong suốt để nhìn rõ, như ngày nay. Năm 1154, Al-Idrisi miêu tả cửa sổ kính trong cung điện của vua Đế chế Ghana.
Trong nhiều thế kỷ, kỹ thuật đã phát triển để cắt xuyên qua mặt của hình trụ thủy tinh thổi, tạo ra những ô cửa sổ hình chữ nhật mỏng hơn từ cùng một lượng vật liệu thủy tinh. Điều này tạo ra các cửa sổ hẹp cao, thường được tách bởi một giá đỡ thẳng đứng được gọi là song cửa. Ở châu Âu, người ta thường chọn cửa sổ nhiều lớp khi làm việc với kính, trong khi ở Trung Quốc, Hàn Quốc và Nhật Bản cổ điển, cửa sổ giấy trở nên phổ biến và tiết kiệm. Tại Anh, kính bắt đầu xuất hiện trong cửa sổ của các ngôi nhà bình thường vào đầu thế kỷ 17, trong khi cửa sổ làm từ tấm sừng động vật dẹt đã được sử dụng từ thế kỷ 14.
Cửa sổ kính hiện đại, từ trần đến sàn, chỉ khả thi sau khi quá trình sản xuất kính tấm công nghiệp hoàn thiện. Thường thì các cửa sổ hiện đại được làm bằng kính, ít khi sử dụng nhựa trong suốt.
Thời trang và xu hướng.
Từ thế kỷ 12 CN, kiến trúc nhà thờ ở Tây Âu bắt đầu sử dụng cửa sổ hình mũi mác, dựa trên truyền thống cửa sổ hình vòm được chèn giữa các cột. Điều này tạo ra không chỉ các cửa sổ kính màu phức tạp với họa tiết, mà còn một hệ thống cửa sổ dài theo mô típ hình cửa sổ nhọn hoặc tròn đứng trong các tòa nhà giáo hội, vẫn tồn tại đến ngày nay.
Peter Smith thảo luận về các xu hướng chung trong kiến ​​trúc cửa sổ vùng nông thôn xứ Wales thời kỳ đầu hiện đại:
Cho đến khoảng năm 1680, cửa sổ thường có tỷ lệ ngang, phù hợp với việc chiếu sáng cho những căn phòng trần thấp do tầng trên được chèn vào. Sau đó, cửa sổ tỷ lệ dọc trở nên phổ biến, ít nhất là như một phản ứng với gu thẩm mỹ Phục Hưng và trần cao. Kể từ năm 1914, xu hướng đã quay trở lại và cửa sổ tỷ lệ ngang lại được ưa chuộng.
Công nghệ kính phẳng đã mở đường cho việc sáng tạo cửa sổ hình ảnh, với sự xuất hiện của chúng trong Levittown, Pennsylvania, được thành lập vào năm 1951-1952).
Các Loại.
Loại Cross.
Cửa sổ cross-window là một cửa sổ hình chữ nhật thường được chia thành bốn ô bởi một thanh dọc và một thanh ngang tạo thành một Latin cross.
Loại Eyebrow.
Thuật ngữ "eyebrow window" được dùng theo hai cách: cửa sổ trên cong trong tường hoặc cửa sổ dormer hình lông mày; và dãy cửa sổ nhỏ thường ở dưới nóc phía trước như ngôi nhà James-Lorah ở Pennsylvania.
Loại Fixed.
Cửa sổ cố định là cửa sổ không thể mở, chức năng chủ yếu là để ánh sáng vào (khác với cửa sổ mở đóng được). Cửa sổ Clerestory trong kiến trúc nhà thờ thường là cửa sổ cố định. Cửa sổ transom có thể cố định hoặc mở được. Loại cửa sổ này dùng khi cần ánh sáng hoặc tầm nhìn, không cần thông gió (trừ khi dùng các lỗ thông gió nhỏ hoặc khe thông gió trên kính).
Cửa sổ đơn trượt.
Cửa sổ đơn trượt là loại cửa sổ có một bản kính có thể di chuyển (thường ở phía dưới) và một bản cố định. Đây là dạng sổ trượt ban đầu và cũng thường rẻ hơn.
Cửa sổ đôi trượt.
Cửa sổ đôi trượt là kiểu cửa sổ truyền thống ở Vương quốc Anh và nhiều nơi khác từng thuộc địa của Anh, có hai phần (bản kính) chồng lên nhau một chút và trượt lên và xuống bên trong khung. Hai phần không nhất thiết phải cùng kích thước; khi phần trên nhỏ hơn (ngắn hơn) thì gọi là cửa sổ cottage. Hiện nay, hầu hết cửa sổ đôi trượt mới sử dụng lò xo để hỗ trợ, nhưng truyền thống thì sử dụng trọng lượng ở hai bên cửa sổ. Các trọng lượng này được gắn vào bản kính bằng bánh xe đào tạo từ dây thừng hoặc xích. Ba loại trọng lượng lò xo gọi là trọng lượng dạng dây hoặc trọng lượng đồng hồ; trọng lượng dạng kênh hoặc trọng lượng block-and-tackle, và trọng lượng dạng xoắn hoặc trọng lượng ống.
Cửa sổ đôi trượt thường được lắp đặt cùng với cửa che nắng. Cửa sổ đôi trượt có thể được lắp đặt với bản lề đơn giản cho phép cửa sổ bị khóa vào bản lề một bên, trong khi dây thừng ở bên kia được tháo ra—cho phép cửa sổ mở để thoát hiểm hoặc làm vệ sinh.
Cửa sổ gập lên.
Cửa sổ gập lên có hai bản kính bằng nhau tương tự cửa sổ đôi trượt thông thường nhưng có thể gập lên để cho không khí thông qua hầu hết khung cửa sổ. Cửa sổ được cân bằng bằng lò xo hoặc trọng lượng cân bằng, tương tự cửa sổ đôi trượt. Các bản kính có thể được đặt lệch để mô phỏng cửa sổ đôi trượt hoặc được xếp hàng. Các phiên bản xếp hàng có thể được làm để gập vào trong hoặc gập ra ngoài. Các cửa sổ thường được sử dụng cho phòng che màn, khe thông qua nhà bếp hoặc thoát hiểm.
Cửa sổ trượt ngang.
Cửa sổ trượt ngang có hai hoặc nhiều bản kính chồng lên nhau một chút nhưng trượt ngang bên trong khung. Ở Vương quốc Anh, chúng thường được gọi là cửa sổ trượt ngang Yorkshire, có lẽ do việc sử dụng truyền thống ở hạt đó.
Cửa sổ mở cửa trượt.
Cửa sổ mở cửa trượt có tấm ván treo bản lề xoay vào trong hoặc ra ngoài như cửa, gồm tấm ván treo theo một bên (gọi là "cửa sổ mở cạnh"), treo ở trên (còn gọi là "cửa sổ kéo nắp"; xem bên dưới), hoặc kết hợp cả hai loại, đôi khi có các bảng cố định ở một hoặc nhiều bên của tấm ván. Ở Mỹ, chúng thường được mở bằng tay quay, nhưng ở một số nơi ở châu Âu, họ thường sử dụng thiết bị chống trượt và khóa espagnolette. Trước đây, sử dụng bản lề đơn giản với thanh treo tấm ván. Chọn hướng mở áp dụng cho cửa sổ mở cửa trượt để xác định hướng xoay; cửa sổ mở cửa trượt có thể xoay về bên trái hoặc bên phải, hoặc xoay cả hai hướng. Cửa sổ mở cửa trượt là loại phổ biến hiện nay được tìm thấy trong các tòa nhà hiện đại ở Vương quốc Anh và nhiều nơi khác tại châu Âu.
Cửa sổ mở nắp.
Cửa sổ mở nắp là loại cửa sổ mở ngang, treo bản lề ở trên, để mở ra bên ngoài giống như một bạt che. Ngoài việc sử dụng độc lập, chúng có thể xếp chồng lên nhau, nhiều cái trong một ô hoặc kết hợp với kính cố định. Đặc biệt hữu ích cho việc thông gió.
Cửa sổ nắp treo.
Cửa sổ nắp treo là loại cửa sổ treo bản lề ở dưới, mở bằng cách nghiêng theo chiều dọc, thường vào bên trong, giống như lối vào của một ống nạp hạt.
Cửa sổ kích và quay.
Cửa sổ kích và quay có thể được kích vào phía trong ở trên hoặc mở vào phía trong từ bản lề ở hai bên. Đây là loại cửa sổ phổ biến nhất ở Đức, quê hương của nó, và cũng phổ biến ở nhiều nước châu Âu khác. Ở châu Âu, thường chúng có kiểu "quay trước" - khi tay quay ở góc 90 độ, cửa sổ mở như loại treo ở cạnh. Khi tay quay ở góc 180 độ, cửa sổ mở ở kiểu treo ở dưới. Ở Vương quốc Anh, thường cửa sổ "kích trước" - mở ở kiểu treo ở dưới ở góc 90 độ để thông gió và mở ở kiểu treo ở cạnh ở góc 180 độ để vệ sinh mặt ngoài của kính từ bên trong tòa nhà.
Cửa sổ bên cạnh.
Cửa sổ ở bên cửa hoặc cửa sổ gọi là cửa sổ bên cạnh, cửa sổ cánh, margen-lights, và cửa sổ phụ.
Cửa sổ jalousie.
Còn được gọi là cửa sổ có thanh điều chỉnh, cửa sổ jalousie bao gồm những tấm kính hoặc nhựa acrylic song song mở và đóng giống như rèm cửa Venetian, thường sử dụng bằng cần hoặc tay quay. Chúng được sử dụng rộng rãi trong kiến trúc nhiệt đới. Cửa sổ jalousie cũng có thể là cửa với cửa sổ jalousie.
Cửa sổ lượn.
Cửa sổ lượn là loại cửa sổ đa tấm, có ít nhất ba tấm được đặt theo các góc khác nhau để tạo ra một phần trồi từ tường.
Cửa sổ hình ảnh.
Cửa sổ hình ảnh là một cửa sổ cố định lớn trong tường, thường không có thanh chia kính hoặc chỉ có các thanh chia kính cơ bản (muntin) gần mép cửa sổ. Cửa sổ hình ảnh mang lại tầm nhìn không bị cản trở, như việc đóng khung cho một bức tranh.
Cửa thoát hiểm/thoát ra.
Cửa sổ thoát hiểm là một cửa sổ đủ lớn và đủ thấp để người có thể thoát ra qua nó trong trường hợp khẩn cấp, như hỏa hoạn. Ở nhiều quốc gia, các quy định cụ thể cho cửa sổ thoát hiểm trong phòng ngủ được quy định trong các mã xây dựng. Quy định cho cửa sổ như vậy cũng có thể cho phép người cứu hộ vào trong. Các phương tiện như xe buýt, máy bay và tàu hỏa thường cũng có cửa sổ thoát hiểm.
Kính màu sáng bị nhiễu.
Kính màu sáng bị nhiễu là cửa sổ được làm từ các mảnh kính màu, trong suốt, mờ hoặc đục, thường miêu tả người hoặc cảnh vật. Kính màu sáng bị nhiễu thường có các mảnh kính tách ra bằng thanh chia chì. Chúng thịnh hành trong các ngôi nhà thờ kỳ Victoria và một số ngôi nhà theo phong cách Wrightian, và đặc biệt phổ biến trong các nhà thờ.
Cửa kiểu Pháp.
Cửa kiểu Pháp có hai hàng ô kính chữ nhật đứng dọc theo chiều dài cửa; và hai cửa này trên tường ngoại vi, mở ra ngoài với bản lề đối diện tới một hiên hoặc ban công, được gọi là cửa sổ kiểu Pháp. Cửa sổ kiểu Pháp thường được đặt thành cặp hoặc nhiều hơn như vậy dọc theo tường ngoại vi của căn phòng rộng lớn hoặc đặt một cửa sổ kiểu Pháp ở giữa căn phòng thông thường, có thể kết hợp với các cửa sổ cố định khác bên cạnh. Cửa sổ kiểu Pháp còn được gọi là "porte-fenêtre" ở Pháp và "portafinestra" ở Ý, thường được sử dụng trong kiến trúc nhà hiện đại.
Thuật ngữ.
Tiêu chuẩn châu Âu EN 12519 mô tả các thuật ngữ cửa sổ được sử dụng chính thức trong các nước thành viên của EU.
Các thuật ngữ chính bao gồm:
Nhãn ghi chú.
Nhãn cửa sổ của Hội đồng Xếp hạng Cách nhiệt Quốc gia Hoa Kỳ (NFRC) liệt kê các thuật ngữ sau:
Tiêu chuẩn hài hòa châu Âu hEN 14351–1, đối với cửa và cửa sổ, xác định 23 đặc điểm (chia thành "cần thiết" và "không cần thiết"). Hai Tiêu chuẩn châu Âu khác đang trong quá trình phát triển, đối với cửa đi bộ nội bộ (prEN 14351–2), cửa chống khói và chống cháy, cùng với cửa sổ có thể mở (prEN 16034).
Xây dựng.
Cửa sổ có thể tạo ra nhiều chất lượng chuyển nhiệt quan trọng. Vì vậy, các bộ kính kính cách nhiệt bao gồm ít nhất hai tấm kính để giảm chất lượng chuyển nhiệt.
Lưới hoặc thanh ngăn.
Đây là các thành phần chia một cửa sổ lớn thành nhiều tấm nhỏ hơn. Trong quá khứ, việc sử dụng tấm kính lớn tốn kém, nên thanh ngăn giúp tạo nhiều tấm nhỏ hơn. Trên cửa sổ hiện đại, thanh ngăn màu sáng vẫn có ích bằng cách phản chiếu ánh sáng, làm cho cửa sổ tạo ra ánh sáng phân tán. Điều này làm sáng vùng xung quanh cửa sổ và giảm đối lập bóng trong phòng.
Khung và cấu trúc bản lề.
Khung và bản lề có thể được làm bằng các vật liệu sau đây:
Hợp chất (còn được gọi là Cửa sổ lai) bắt đầu từ đầu những năm 1998 và kết hợp vật liệu như nhôm + PVC hoặc gỗ để kết hợp thẩm mỹ của một vật liệu với lợi ích chức năng của vật liệu khác.
Lớp đặc biệt của khung cửa bằng PVC, khung cửa bằng uPVC, phổ biến từ cuối thế kỷ 20, đặc biệt ở châu Âu: 83,5 triệu cái đã được lắp đặt vào năm 1998, với con số tiếp tục tăng đến năm 2012.
Lớp phủ và điền khối.
Các tấm kính được phủ lớp chất phát xạ thấp giúp hạn chế truyền nhiệt qua bức xạ, tùy thuộc vào bề mặt nào được phủ, hỗ trợ ngăn mất nhiệt (ở khí hậu lạnh) hoặc giảm sự nắng nóng (ở khí hậu ấm).
Sự kháng nhiệt cao có thể được đạt bằng cách bơm chân không hoặc điền khí như argon hoặc krypton vào các đơn vị kính cách nhiệt, giảm truyền nhiệt dẫn nhờ khả năng dẫn nhiệt thấp. Hiệu suất của các đơn vị này phụ thuộc vào kín đáo của kín kính và cách xây dựng khung tỉ mỉ để ngăn không khí xâm nhập và mất hiệu suất.
Các cửa sổ hiện đại với hai hoặc ba tấm kính thường có một hoặc nhiều lớp phủ chất phát xạ thấp để giảm hệ số U của cửa sổ (giá trị cách nhiệt, cụ thể là tỷ lệ mất nhiệt). Thường thì lớp phủ chất phát xạ kiểu mềm giúp giảm hệ số hấp thụ nhiệt mặt trời (SHGC) hơn so với kiểu lớp phủ chất phát xạ kiểu cứng.
Ngày nay, cửa sổ thường được lắp kính bằng một tấm kính lớn cho mỗi khung, trong khi trước đây thường được lắp kính bằng nhiều tấm kính cách nhau bởi các thanh "kính lớp", hoặc "thanh chia", do không có tấm kính lớn. Hiện nay, thanh kính thường mang tính trang trí, chia cửa sổ thành các tấm kính nhỏ, mặc dù đã có tấm kính lớn, thường theo mẫu kiến trúc đang sử dụng. Thanh kính thường là gỗ, nhưng đôi khi cũng sử dụng thanh kính chì hàn vào vị trí để tạo ra các mẫu kính trang trí phức tạp hơn.
Chi tiết xây dựng khác.
Nhiều cửa sổ được trang bị các loại nền che như rèm cửa hoặc mành để cản ánh sáng, cách nhiệt thêm, hoặc đảm bảo riêng tư.
Cửa sổ cho ánh sáng tự nhiên đi vào, nhưng quá nhiều có thể gây chói và nhiệt. Tuy nhiên, dùng cửa sổ để nhìn ra ngoài đồng thời cần cách để bảo vệ sự riêng tư bên trong. Nền che cửa sổ giải quyết vấn đề này một cách hiệu quả.
Tác động của ánh sáng mặt trời.
Góc chiếu ánh sáng mặt trời.
Lịch sử, cửa sổ thiết kế với mặt song song với tường dọc của tòa nhà. Thiết kế này cho phép ánh sáng và nhiệt mặt trời thấm vào do góc chiếu ánh sáng mặt trời phổ biến. Trong thiết kế xây dựng năng lượng mặt trời bị động, thường dùng nói kéo dài để kiểm soát ánh sáng và nhiệt mặt trời vào cửa sổ.
Phương pháp khác là tính góc lắp cửa sổ lý tưởng, tính toán giảm thiểu nhiệt mùa hè từ ánh sáng mặt trời, cùng xem xét vị trí vĩ độ thực tế của tòa nhà. Phương pháp này đã được áp dụng, ví dụ trong Tòa nhà Dakin tại Brisbane, California - nơi hầu hết cửa sổ được nghiêng gần 45 độ để phản xạ nhiệt mùa hè và ngăn ánh sáng chói quá và ánh sáng mắt.
Cửa sổ năng lượng mặt trời.
Cửa sổ năng lượng mặt trời không chỉ cung cấp tầm nhìn rõ ràng và chiếu sáng cho phòng, mà còn chuyển ánh sáng mặt trời thành điện cho tòa nhà. Thường sử dụng tế bào năng lượng mặt trời mờ trong hầu hết các trường hợp.
Cửa sổ năng lượng mặt trời.
Cửa sổ năng lượng mặt trời không chỉ cung cấp tầm nhìn và ánh sáng, mà còn biến ánh nắng thành điện cho tòa nhà. Thường sử dụng tấm năng lượng mặt trời mờ.
Cửa sổ năng lượng mặt trời bị động.
Cửa sổ năng lượng mặt trời bị động cho phép ánh sáng và năng lượng vào tòa nhà, giảm thoát khí và mất nhiệt. Đặt chính xác cửa sổ theo hướng ánh sáng, gió và cảnh quan—che chắn đúng cách để hạn chế tăng nhiệt vào mùa hè và mùa chuyển mùa, cung cấp khối lượng nhiệt hấp thụ trong ngày và giải phóng vào ban đêm—tăng sự thoải mái và hiệu quả năng lượng. Đối với các tòa nhà cao tầng, film cửa sổ có khả năng cản nhiệt thấp là giải pháp chi phí thấp để biến cửa sổ kém cách nhiệt thành cửa sổ hiệu quả về năng lượng. Trong trường hợp tòa nhà cao tầng, kính thông minh có thể thay thế.