В статье приведены сведения по выбору стеклопакетов, используемых в пластиковых окнах из поливинилхлорида. Основой для данной статьи послужили исследования, проведенные на предприятии ТОО «Евроокна-ПВ».
Значительное место в конструкции металлопластиковых окон из поливинилхлорида (ПВХ) занимают стеклопакеты. Они отвечают за тепло и звукоизоляцию в помещении, через них мы смотрим на улицу. При строгом соблюдении технологии изготовления стеклопакетов и применении качественных комплектующих они должны служить не менее 15 лет.
Согласно ГОСТу 24866 [1], стеклопакеты могут включать в себя два или три стекла (одно- или двухкамерные). Их толщина может колебаться от 24 до 36 мм. Стеклопакеты могут изготавливаться с использованием как алюминиевой, так и пластиковой дистанционной рамки. Эти рамки имеют систему малых отверстий и заполнены гранулами, поглощающими остаточную влагу внутри стеклопакета и не позволяющими запотевать пакету изнутри. Процесс сборки стеклопакета может осуществляться как вручную, так и на автоматической линии.
В ходе теоретических и практических исследований были разработаны рекомендации по целенаправленному выбору этих изделий в зависимости от их условий эксплуатации. Исследования проводились на базе ТОО «Евроокна-ПВ» (г. Павлодар). Наблюдения проводились за окнами, установленными у сотрудников ТОО. Период наблюдения: ноябрь, декабрь, январь, февраль), когда стеклопакеты «работают» в наиболее сложных условиях. Качество пакетов оценивалось по обильности выпадения конденсата по периметру стекол, увлажнению и появлению конденсата на откосах и подоконнике, при низких температурах (от минус 20 градусов Цельсия и ниже) - по величине намерзания конденсата и образованию наледи, особенно в нижней части окна. Дополнительно велась оценка относительной влажности и температуры в комнате, где эксплуатировались окна. Для объективности результатов выбирались квартиры одной этажности с рабочими системами вентиляции в доме. Анализировалась «работа» окон в кухонных помещениях, где влажность и температура неустойчивы.
Согласно СНиП 11-3-79 [2], приведенное сопротивление теплопередаче для стеклопакетов, наиболее часто используемых при монтаже, составляет:
- для однокамерных, с размерами 4*16*4 (общая толщина 24) - 0,35;
- для двухкамерных, с размерами 4*9*4*9*4 (общая толщина 30 мм) или 4*9*4*12*4 (общая толщина 32 мм) - 0,51-0,53.
Эти характеристики установлены для профиля из ПВХ со средней толщиной 58-62 мм. При исследовании анализировались одно- и двухкамерные стеклопакеты с приведенной выше толщиной, наиболее часто используемые в пластиковых окнах.
В указанных ранее СНиП отмечается, что при средней температуре наиболее холодной пятидневки зимы, составляющей для Павлодарской области минус 30 градусов Цельсия, сопротивление теплопередаче должно составлять примерно 0,52. Таким образом, только двухкамерный стеклопакет толщиной 30-32 мм может гарантировать необходимое сопротивление холодному воздуху при морозах, колеблющихся в пределах 25- 35 градусов Цельсия. Аналогично можно определять толщину и количество стекол в стеклопакете для других температурных режимов, характерных для рассматриваемого региона. Однокамерные стеклопакеты толщиной 24 мм гарантируют стабильное сопротивление холодному воздуху только в условиях, когда средняя температура наиболее холодной пятидневки составляет не более минус 25 градусов Цельсия. Особо хотелось бы обратить внимание на нецелесообразность установки в нашем регионе окон, где вместо стеклопакета устанавливают одно стекло толщиной 4 или 6 мм. Обычно это делается при остеклении балконов и лоджий. Такие стекла промерзают с двух сторон и исключают обзор. Кроме того, весной активное таяние наледи с внутренней стороны приводит к обильному появлению конденсата на полу балконов и лоджий.
Таким образом, главным критерием выбора толщины стеклопакета и количества стекол в нем должна быть средняя температура наиболее холодной пятидневки зимы. Иногда третье стекло ставят и при относительно теплых зимах в регионе, добиваясь эффекта шумоизоляции (центральные улицы городов, промышленные зоны и т.п.).
При прочих равных условияхя рекомендуется ставить в стеклопакете дистанционную рамку из ПВХ, а не из алюминия. Применяемые сегодня дистанционные рамки из алюминия приводят к тому, что эти рамки выполняют роль «мостика холода» и приводят к понижению температуры в краевой зоне, по сравнению с центральной частью стеклопакета, до 11 градусов Цельсия. Применение рамок из легированной или оцинкованной стали не решает эту проблему, а только несколько снижает ее последствия. Проблема особенно актуальна тем, что согласно СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий», минимальная температура внутренней поверхности оконного блока не должна опускаться ниже +3 градусов Цельсия при расчетной температуре наружного воздуха в холодный период. Выпускаемые сегодня дистанционные рамки из твердого ПВХ имеют четкую глубокую перфорацию и обеспечивают беспрепятственное поглощение влаги, одновременно мешая протеканию холода через рамку на внутреннее стекло стеклопакета. Несмотря на некоторое удорожание такой рамки, себестоимость окна со стандартными размерами (1430*1310) возрастает всего на 0,05% [3]. Четырехлетняя практика применения этой рамки на ТОО «Евроокна-ПВ» полностью подтвердила теоретические доказательства целесообразности этого материала.
Теоретический анализ и практика эксплуатации стеклопакетов как с ручной, так и с автоматической сборкой показал, что ручная сборка не может обеспечить требуемого качества стеклопакетов [3]. На первом этапе существования нашего ТОО мы работали со стеклопакетами, изготавливаемыми своими силами методом ручной сборки. Однако опыт эксплуатации таких стеклопакетов показал, что они не всегда полностью выполняют свое служебное назначение.
В чем преимущества автоматической сборки? Давайте сравним технологию ручной и автоматизированной сборки этих изделий поэтапно (анализ производился на линии, установленной в ТОО «Стекломир», г. Павлодар).
На первом этапе на линии осуществляется резка стекла на автоматическом столе, управляемом компьютером. Параллельно с резкой стекла производится автоматическая резка рамок по размерам данного стеклопакета и предварительная сборка этих рамок с уголками. На специальном дозаторе рамка заполняется «молекулярным ситом» с соблюдением заполнения объема рамки строго на 75%. При ручной сборке стекло режется стеклорезом и разламывается вручную, «сито» засыпается «на глаз».
На втором этапе производится мойка и сушка стекол в моечной машине. Мойка является ответственной операцией, в значительной степени определяющей долговечность стеклопакета, хорошая герметизация которого основана на плотном прилипании герметика к стеклу. Качество мойки и сушки проверяется на специальном устройстве с помощью смотровых ламп. Ручная сборка предусматривает только протирку стекла влажной тряпкой или салфетками с последующее оценкой качества протирки «на глаз».
На третьем этапе заготовки рамки соединяются с помощью уголков в прямоугольник и на торцевую часть этих рамок, с помощью бутилового экструдера, наносится герметик первого герметизирующего слоя. Процесс осуществляется при температуре 120-140 градусов Цельсия. При ручной сборке вместо жидкого герметика используется самоклеющаяся бутиловая лента без прогрева соединяемых поверхностей.
На четвертом этапе осуществляется первая стадия сборки стеклопакетов путем соединения рамки со стеклами. После этого стеклопакет поступает в пресс, который сдавливает его и выдерживает в этом состоянии определенное время для прочного соединения бутила со стеклом. Ручная сборка предусматривает наложение стекол на рамки с клеевой основой и соединение их только за счет веса стекла.
На завершающей стадии с помощью специального экструдера на торцевую часть стеклопакета наносится самотвердеющий герметик. Он не только герметизирует, но и обеспечивает прочность стеклопакета. Ручная сборка предусматривает нанесение герметика с помощью шпателей.
Нетрудно заметить, что ручная сборка даже при высокой квалификации сборщиков не обеспечивает требуемого качества изделий.
Сегодня при изготовлении окон их ПВХ все чаще применяют «теплопакеты» - стеклопакеты, изготовленные в строгом соответствии с ГОСТом и имеющие улучшенные теплофизические характеристики. Достигаются эти свойства за счет использования в стеклопакете низкоэмиссионного энергосберегающего стекла ТОР-N+. Особые свойства стекла обеспечиваются за счет тонкого покрытия, нанесенного методом электромагнитного напыления с одной стороны стекла. Мягкое покрытие при сохранении высокой прозрачности в видимой части оптического спектра обеспечивает высокую степень отражения в инфракрасном диапазоне (до 95%). Именно это покрытие и обеспечивает низкий коэффициент теплопотери такого стекла, по сравнению с обычным стеклом. Практическое использование таких стекол показало, что однокамерный стеклопакет с энергосберегающим стеклом по своим теплофизическим характеристикам не уступает двухкамерному, изготовленному из обычного стекла. Однако применяя такие пакеты, следует помнить, что звукоизоляционные характеристики энергосберегающих пакетов не улучшаются. Таким образом, если вы ставите окна со стороны очень шумной улицы, вам все равно лучше применить двухкамерные пакеты.
Для любого стеклопакета важно не только качественно изготовить его, но и правильно установить в раме. «Запакечивание» производится для точного ориентирования стеклопакета относительно внутренних контуров рамы и осуществляется с помощью установочных и регулировочных прокладок. Особенно важно правильно осуществить этот процесс в открываемой части окна (створках). При нарушении технологии установки значительно увеличивается нагрузка на элементы открываемой части, что приводит к более быстрому выходу их из строя.
При установке окна следует помнить, что от правильного расположения оконного блока в глубине проема стены значительно зависит и условие «работы» стеклопакета. Практика установки оконных блоков показала, что коробка изделия должна размещаться на расстоянии не более 2/3 толщины конструкции от внутренней поверхности стены, а в слоистых стенах с эффективным утеплителем - в зоне утеплительного слоя.
Литература
- ГОСТ 24866-99. Стеклопакеты слоеные, строительного назначения. Технические условия.
- СНиП 11-3-79. Строительная теплотехника.
- ГОСТ 30779-2001. Стеклопакеты строительного назначения. Методы определения сопротивлению атмосферного воздействия и оценки долговечности.
- ГОСТ 30674-99. Блоки оконные из поливинилхлоридных профилей. Технические условия. Принят к использованию Комитетом по делам строительства Министерства энергетики, индустрии и торговли Республики Казахстан.
- Айзен М. Характерные ошибки монтажа металлопластиковых окон. OKNA.BZ // Мультимедийное издание. - Санкт-Петербург. - 2003. - № 3. - 65 с.