Герметичность окон существенно влияет на тепловой комфорт в помещениях. Холодный воздух, проникающий через неплотности, приводит к серьёзному дискомфорту.
Содержание
- Воздухопроницаемость окон
- Установка оконного блока
- Уплотнение примыканий
- Герметизация оконного блока
Воздухопроницаемость окон
Помимо более низкой теплозащиты по сравнению со стенами оконные заполнения имеют большую воздухопроницаемость. Проникание холодного воздуха через неплотности оконных проемов снижает их теплозащиту примерно в 2 раза. Наибольшая воздухопроницаемость окон, отрицательно сказывающаяся на микроклимате помещения, наблюдается в холодное время года.
Струи холодного воздуха, попадая в помещение через щели окон, вызывают понижение температуры внутри помещения в первую очередь в непосредственной близости от окон, создавая там зону дискомфорта.
Воздух проникает в помещение из-за разности температур по сторонам ограждения, называемой «тепловым напором», и под влиянием ветра — ветрового напора.
Разность температур внутреннего теплого и наружного холодного воздуха обусловливает разность их плотностей, в результате чего между ними создается перепад давлений. Более легкий теплый воздух вытесняется тяжелым холодным. При воздухопроницаемых ограждениях, в частности окнах, тяжелый холодный воздух снаружи поступает в помещение через нижний этаж — это явление называется инфильтрацией, а легкий теплый выходит через верхний этаж — это явление называется эксфильтрацией. Чем больше разница между температурой снаружи и внутри помещения, тем интенсивнее происходит этот процесс. В связи с этим сильнее всего подвержены охлаждению в холодное время комнаты первого этажа, где наблюдается наиболее активная инфильтрация.
Наиболее активная эксфильтрация, вызванная тепловым напором, происходит в помещениях верхнего этажа. При этом теплый воздух, содержащий определенное количество влаги, проникает в межстёкольное пространство, в полость стыка между оконной коробкой и стеной. По мере того, как он охлаждается, его относительная влажность повышается, и при определенной температуре происходит конденсация. В результате этого при плохой герметизации окон в верхнем этаже чаще наблюдается запотевание окон, образование инея, отсыревание утеплителя, вызывающее понижение теплозащиты окна и загнивание древесины оконных коробок.
Кроме теплового напора на интенсивность воздухопроницаемости влияет ветровой напор, который обусловливается действием на здание ветра. Чем сильнее ветер, тем большее давление испытывает ограждение, тем больший перепад давлений возникает между наружным и внутренним воздухом. При увеличении разности давлений происходит более интенсивная инфильтрация. В то же время с противоположной стороны здания (подветренной) наблюдается определенное разряжение, вызывающее эксфильтрацию.
Таким образом, возникающая под действием теплового и ветрового напоров инфильтрация и эксфильтрация ведут к понижению теплозащитных характеристик оконных конструкций и созданию неблагоприятных условий в помещениях. Для уменьшения отрицательного влияния воздухопроницаемости существуют различные способы уплотнения окон и их сопряжений со стенами, повышающие герметичность и, следовательно, теплозащиту.
Установка оконного блока
Оконный блок должен быть установлен в проем в строго вертикальном положении и надежно укреплен в конструкции, обрамляющей проем, деревянной пробкой или другой закладной деталью. Наружному подоконному сливу придают уклон, обеспечивающий отвод дождевой воды от поверхности окна. При этом не допускается устраивать уклон верхнего откоса в сторону проема.
Оконные проемы должны иметь верхние и боковые четверти не менее 70–100 мм. Такое заглубление оконного блока по отношению к плоскости фасада позволяет уменьшить возможность проникания влаги в узел сопряжения оконной коробки со стеной и внутрь оконного блока.
Установленную коробку крепят к стенам гвоздями размерами 4х100, 5х120, 5х150 мм, стальными штырями или ершами, которые забивают в швы кирпичной кладки или в специально установленные деревянные пробки. Откосы оконных проемов окрашивают водостойкими красками. Сливы устанавливают на переплетах с наружной стороны и врезают в нижнюю обвязку переплета на 5 мм. На сливах обязательно устраивают желобок-капельник.
Уплотнение примыканий
Большое значение для создания условий теплового комфорта в помещении имеют теплозащитные качества стыкового соединения оконной коробки со стеной. Древесина имеет отличные от материала стены влажностные деформации. Кроме того, в средней полосе при переходе от зимы к лету происходит высыхание древесины с наружной стороны и увлажнение с внутренней и наоборот — при переходе от лета к зиме.
Из-за постоянных деформаций происходит то увеличение, то уменьшение зазоров между стеной и оконной коробкой, в результате чего появляются трещины, через которые в помещение проникает холодный воздух и влага, снижающие теплозащитные качества стыка. Это вызывает понижение температуры на поверхности внутренних откосов, создает условия для образования конденсата, понижает температуру в помещении в результате инфильтрации и может привести к загниванию материала оконной коробки. В связи с этим необходимо обратить особое внимание на качественное выполнение узла примыкания оконной коробки к стене при его установке во время ремонта, реконструкции или строительства дома.
На протяжении долгого времени для теплоизоляции стыкового соединения оконной коробки со стеной используют сухую антисептированную паклю, пеньку низкого сорта, шлаковату или стекловату, очесы, войлок. До начала работ пеньку или паклю разделяют на отдельные пряди, а войлок — на куски. Теплоизоляционные материалы закладывают в паз между стеной и оконной коробкой и уплотняют деревянной или металлической конопаткой — зубилом с широким тонким концом. По нему наносят удары молотком.
Полость стыка заполняют конопаткой не до самого уровня коробки, а оставляют паз 20–30 мм. При оштукатуривании откосов его заполняют штукатурным раствором. Если зазор между оконным блоком и стеной проконопатить вплотную с коробкой, то между нею и штукатуркой может образоваться трещина. Недостаток этого способа конопатки состоит в том, что качество стыка, его теплозащита и воздухопроницаемость в большей степени зависят от квалификации мастера, конопатящего окна. Недостаточное уплотнение материала в зазоре вызывает сильную воздухопроницаемость стыка и снижение теплозащиты.
Для устранения этих недостатков, отрицательно сказывающихся на теплозащите помещений, полость стыка между оконной коробкой и стеной стали заделывать гипсоперлитовым раствором. Но, как показала практика, этот способ весьма несовершенен, т.к. в процессе эксплуатации происходит усушка древесины оконного блока и в заделке из гипсоперлитового раствора появляются трещины, резко повышающие воздухопроницаемость узла сопряжения оконной коробки со стеной.
Разработана конструкция угла сопряжения оконного блока со стеной без конопатки зазора паклей. Принципиальным отличием данного решения является использование двух слоем мастики МПС, которую в устье заделки зачеканивают раствором. Однако проведенные исследования показали, что такая конструкция также не обеспечивает требуемых тепло- и воздухозащитных качеств.
Возможно замоноличивание оконной коробки непосредственно в оконный проем стены. Для лучшей адгезии торцов оконного блока с поверхностью откосов оконного проема стены коробку покрывают клеем. Но и это конструктивное решение неудачно, т.к. из-за усушки древесины и температурных деформаций при эксплуатации образовывается большое количество трещин в зоне примыкания оконной коробки к стене, температура на внутренней поверхности оконных откосов сильно снижается, вызывая образование конденсата и дополнительные теплопотери.
Одним из удачных конструктивных решений узла примыкания оконной коробки к стене является одновременное использование строительной пакли и алебастрового или цементного раствора. Возможно проконопачивание полости стыка на всю глубину зазора паклей, смоченной в цементном растворе и гипсовом тесте, или заделка зазора на 2/3..3/4 глубины сухой антисептированной паклей и на 1/3–1/4 оставшейся глубины со стороны помещения паклей (жгутом из пакли), смоченной в алебастровом молоке или цементном растворе. Иногда полость стыка заделывают паклей, смоченной в цементном растворе, и заливают раствором ГЦПВ на керамзитовом песке. Эти варианты заделки обеспечивают хорошую теплозащиту и сопротивление воздухопроницанию, однако они во многом зависят от квалификации исполнителей и, соответственно, качества выполнения работ.
Более совершенным методом уплотнения зазора между оконным блоком и стеной по сравнению с конопаткой паклей является использование синтетических жгутов, монтажной пены с последующей герметизацией стыков самовулканизирующимися мастиками. Следует помнить, что эта технология требует наличия высококачественных сертифицированных материалов и квалифицированных исполнителей.
Разработан простой состав для заделки полости между оконной коробкой и стеной. В него входят древесные опилки, известковое молоко и цемент в пропорции 2,5:1:1. В смесь можно добавить водорастворимый латекс СП-60. Такая смесь схватывается не так быстро по сравнению с гипсовыми растворами и поэтому с ним легче работать. Его легко приготовить самостоятельно. Практика показала, что заделанные этим составом стыки между оконным блоком и стеной имеют хорошие теплозащитные и эксплуатационные характеристики.
Герметизация оконного блока
Большое значение для теплозащиты помещений имеет и герметичность самого оконного блока. В период эксплуатации окон происходят высыхание, набухание, коробление древесины переплетов и оконной коробки, приводящие к образованию щелей и увеличению воздухопроницаемости окон через неплотности между стеклом и переплетом, переплетом и оконной коробкой. При этом большое значение для повышения теплозащиты и герметичности окон имеет способ установки и крепления стекла в переплете.
Теплоизоляция и герметичность окон во многом зависят от правильной эксплуатации. Оконный блок должен изготовляться из древесины влажностью 12–15%, но часто при установке блока ее влажность оказывается выше. Из-за этого при высыхании древесина коробится, образуются щели, из окон сильно дует, возникают дополнительные теплопотери. Во избежание этого рекомендуется либо не открывать, либо как можно реже открывать окна, пока древесина не высохнет полностью.
Наиболее эффективным способом уплотнения оконных переплетов является установка в их притворах по периметру открывающихся форточек, полотен, створок, клапанов, упругих уплотняющих прокладок из полиуретана.
Устройство уплотняющих прокладок позволяет снизить воздухопроницаемость окон, уменьшить загрязнение стекол и переплетов в межстекольном пространстве, повысить температуру на внутренней поверхности окна в среднем на 1,5–2°С, исключить возможность запотевания и образования конденсата на внутренней поверхности наружного стекла в межстекольном пространстве. В итого уплотнение притворов позволяет повысить теплозащиту окон в среднем на 20%.
Считается, что при двойном остеклении прокладки следует устанавливать в притворах внутренних переплетов, чтобы уменьшить проникание в межстекольное пространство теплого воздуха из внутреннего помещения с большой влажностью и исключить возможность запотевания окон, а наружные переплеты уплотнять не нужно. Однако в нижнем этаже жилого дома опасность образования конденсата на стеклах практически отсутствует. Это объясняется тем, что из-за разности температур внутреннего и наружного воздуха вытесняемый холодным и тяжелым теплый и легкий воздух поднимается вверх, в результате чего в нижнем этаже дома (приблизительно до середины высоты здания) наблюдается интенсивная инфильтрация, а в верхнем этаже — эксфильтрация. При инфильтрации теплый воздух из помещения не попадает в межстекольное пространство, потому что движение воздуха направлено снаружи внутрь помещения.
Из-за большого перепада давлений по сторонам ограждений инфильтрация через окна нижнего этажа идет интенсивно, вызывая понижение температуры в помещении, сильное дутье из окон и требуя дополнительных затрат энергии на отопление. В связи с этим в нижнем этаже целесообразно уплотнять оба оконных притвора — внутренний и наружный. В этом случае воздухопроницаемость окна снижается в среднем на 40% по сравнению с уплотнением только внутреннего переплета. Таким образом, это достаточно простое мероприятие является очень эффективным.
С течением времени происходит старение материала прокладок, уменьшается их упругость, в результате чего воздухопроницаемость окон увеличивается. Поэтому для повышения теплозащиты целесообразно заменять прокладки через каждые 2–4 года.
Комментарии