Окно | это... Что такое Окно? (original) (raw)

У этого термина существуют и другие значения, см. Окно (значения).

Окно — вид снаружи

Окно́ (окóнный проём) или витраж — специально задуманная в конструкции здания архитектурная деталь строительства: проём в стене, служащий для поступления света в помещение и вентиляции. Расположение, количество и размеры окон играют важную роль в проектировании здания. Окна являются главным (до 50 %) источником теплопотерь в зданиях.

Содержание

Исторические сведения

На раннем этапе развития цивилизации окон, как таковых, не было. Древние жилища всех регионов окон не имели[1][2]. Вплоть до Средневековья проёмы в стенах представляли собой простые отверстия, которые прикрывались шкурами животных или тканью. Также для этих целей использовался бычий пузырь, плёнка, снятая с брюшины животного, которая пропускала свет внутрь жилища.

В Древнем Риме использовались окна без стёкол. При этом их форма оставалась прямоугольной, но внутри окна создавались специальные украшения, в том числе и из камня. Первые стеклянные окна появились в эпоху Римской империи[3], но позволить себе такую роскошь могли лишь очень состоятельные граждане.

На Руси в XI — XIII веках стеклодувы освоили технику изготовления толстостенных круглых окон диаметром 20—30 см, для чего расплав стекла отливался на металлическую плиту. Также использовались слюдяные окна, составленные из обработанных кусочков слюды. Такие окна пропускали больше света, чем окна из мутного толстого стекла.

Виды окон

В России

В. М. Васнецов «Царевна у окна (Царевна Несмеяна)». 1920.

В России с XIV века существовали волоковые и красные (косящатые) окна.

В XIV вв. в наземных срубных жилищах появились прямоугольные маленькие окна, высотой в диаметр бревна сруба, вырубленные в двух расположенных друг над другом брёвнах. Их принято называть волоковыми окнами, так как в старину они изнутри задвигались деревянными дощечками — волоками. Тем не менее, в XIII—XV вв. в бедных домах с курной печью люди обходились даже без волоковых окон, сберегая тепло.

В XIV—XVII вв. окна в жилых домах крестьян и горожан располагались, как и в более позднее время, на фасаде и боковой стороне. Если все три окна фасада были волоковыми, то одно из них помещалось посередине стены, два других значительно ближе к углам избы, но всегда на одном уровне. Боковое окно располагалось на стене, образующей с фасадной стеной красный угол. Верхнее окно служило для выхода дыма и освещения внутреннего пространства дома, не имевшего потолка. Одно нижнее окно освещало устье печи, другое нижнее и боковое красный угол. В случае, если дом имел одно косящатое окно, то оно прорубалось в середине фасадной стены, волоковые окна по его сторонам на некотором расстоянии и чуть ниже, чем косящатое. Три косящатых окна даже в XVIII в., в русской деревне считались большой роскошью. Косящатое окно взяло на себя функцию общего освещения избы. Через него проникало большее количество света. Солнечные лучи, несмотря на малопрозрачные окончины, освещали не только печь и красный угол, но и пространство около двери. Такие замечательные с точки зрения людей того времени окна получили название красных окон, то есть красивых, солнечных. Волоковое окно, дававшее верхний свет, перестало быть необходимым в избах с косящатым окном и исчезло с фронтонов средневековых домов. Оно появилось вновь, но уже как чердачное, слуховое окно, когда в домах стали делать потолки[4].

Рамы красных окон окрашивали краской. На рамы натягивали паюсный мешок рыб (откуда паюсная икра) — такое окно называлось паисным. Также использовался бычий пузырь, слюда (такие окна назывались слюдяные окончины), промасленная ткань. До XVIII века стеклянные окна (стекольчатые оконницы) употреблялись редко. Красные окна подъёмные и отворные, волоковые окна отворные и задвижные.

Рама слюдяных окончин состояла из четырёх металлических прутов. В центре окна в свинцовый переплёт размещали самый большой кусок слюды в виде круга, вокруг располагались мелкие куски слюды разной формы и мелкие обрезки. В XVII веке слюдяные окна начали расписывать. Стекольчатые оконницы изготовлялись так же, как и слюдяные: в металлической раме и свинцовом переплёте. Применялось и цветное стекло с росписью красками.

Для защиты от холода и ветра применялись вставни, или ставни. Вставни обивались сукном, они могли быть глухими, или со слюдяными оконцами. Ночью и в морозы окна изнутри закрывались втулками. Втулка — щит, по размерам совпадавший с окном. Обивался войлоком и сукном. Щиты просто втулялись, или навешивались на петли и закрывались.

Светлица — горница с красными окнами. Окон в светлице было больше, чем в горнице. Светлица — самая светлая, освещённая комната жилища. Окна в светлице прорубались в трёх, или во всех четырёх стенах. В горнице окна прорубались в одной, или двух стенах.

Светлицы чаще всего устраивались на женской половине дома. Они использовались для рукоделий, или других работ[5].

Современные окна

Окно — это 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 проёма 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;

— ГОСТ 23166-99 «Блоки оконные. Общие технические условия»

.

Пример современных пластмассовых и деревянных профилей со стеклопакетом 5-камерный оконный профиль

В современных окнах используются преимущественно стеклопакеты, реже (когда не нужна надежная теплоизоляция) — одиночные стёкла.

Окна различаются по материалам из которых изготовлены, конструкциям и назначению. Рамы и коробки окон могут изготавливаться из:

Современные оконные рамы имеют специальные уплотнители, позволяющие свести к минимуму потери тепла через щели в окнах, однако наиболее эффективны они в случае наличия в доме системы приточной вентиляции. При отсутствии подобных систем окна желательно оснащать системами проветривания, позволяющих регулировать ток воздуха.

Материал Тепловое сопротивление Прочность Обслуживание Цена Вторичное использование Комментарий
Дерево очень высокое большой диапазон трудоемкое высокая - меняет размер при изменении влажности
ПВХ очень высокое низкая сезонное низкая - не стабилен
Алюминий низкое хорошая не требует низкая обычно > 95 % применяется при больших размерах
Сталь среднее высокая не требует высокая > 98 % обычно применяется в угловых соединениях
Фибергласс очень высокое очень высокая не требует высокая 50 % термостабилен

История

Оконные рамы, в которых был использован поливинилхлорид, были запатентованы в 1952 году немецким конструктором Хайнцом Паше. В них были использованы металлические конструкции, облицованные мягким и полумягким пластиком. Профиль из твёрдого ПВХ, усиленный деревянными и металлическими вкладышами, появился несколько позднее.

Использование оксида титана, стабилизаторов и различных добавок повышает срок службы современных пластиковых окон до 40 лет.

Характеристики и конструкция

Оконные конструкции защищают жилище от сырости, пыли, шума, а также других негативных факторов. В зависимости от материала, из которого изготовлена оконная конструкция, окно обладают различными характеристиками по теплоизоляционным свойствам, шумоизоляции, долговечности, экологичности и стойкости к атмосферным воздействиям.

Современные окна являются довольно сложной конструкцией, состоящей из следующих элементов:

Измерение окна

Novoierusalim okno.jpg

Существуют два варианта оконных проёмов:

  1. Оконный проём с наружной четвертью
  2. Оконный проём без внутренней четверти

В зависимости от варианта оконного проёма и происходит снятие правильных размеров окна.

Для проёма без наружной четверти:

Для проёма с наружной четвертью:

Декоративные окна

С давних времён окна являлись декоративным элементом здания, не менее важным, чем его двери. Иногда (такой подход встречается и сейчас, например, в банях) в них использовались специальные цветные или полупрозрачные стёкла с нанесённым на них рисунком.

Форма окон также очень различна. Для средневековых храмов типичны арочные окна, для классической традиции, идущей от Палладио, — трёхчастные окна: термальные либо итальянские.

В России чаще всего встречаются обычные прямоугольные окна.

Оконный профиль

Погонажное изделие из дерева, поливинилхлорида (ПВХ), стеклопластика, стали или алюминия, либо их комбинаций, из которого производятся элементы окон — рамы и створки.

Нарезные заготовки соединяются механическим способом или сваркой в элементы окна. Как правило, для изготовления окон требуется множество оконных профилей, составляющих «профильную систему». Производители профилей и окон традиционно делят профильные артикулы на основные (рама (коробка), створка, импост, штапик) и дополнительные (соединители, расширители, декоративные профили и т. д..

Оконный профиль из алюминия

Оконный профиль из алюминиевых конструкций — один из вариантов оконного остекления, определяющийся материалом, из которого изготавливаются рамочные элементы окна. Алюминий выдерживает перепад температуры от −80 °С до +200 °С и выше. В человеческой среде обитания таких погодных условий как правило нет, поэтому алюминий для производства профиля пригоден в виде сплавов с магнием и кремнием, которые придают ему жесткость и прочность для сохранения формы конструкции под серьезными нагрузками. В качестве материала для изготовления оконных алюминиевых конструкций применяются профили из алюминиевых сплавов, изготавливаемых методом горячего прессования по ГОСТ 22233-2001. Алюминиевые окна известны повышенной прочностью и нетребовательностью к дополнительному уходу или ремонту, но из-за высокой проводимости металла практически не сохраняют тепло. В результате алюминиевые системы популярны для остекления балконов и лоджий. В зависимости от типа используемого профиля все оконные алюминиевые конструкции подразделяются на теплые и холодные. В теплых профилях, в отличие от холодных используются термоизолирующие вставки (их коэффициент теплопроводности в 150 раз меньше, чем у алюминия), с помощью которых осуществляется разрыв горизонтальных стенок профиля, это исключает возможность промерзания окна.

Оконный профиль из ПВХ

Окна из ПВХ-профилей (в просторечии — пластиковые окна) начали массово производиться в Западной Европе и США в шестидесятые годы 20 века. Лёгкость обработки пластика, возможность проектирования и производства оконных элементов самых разнообразных форм и конфигураций, высокие эксплутационные свойства окон из ПВХ-профилей (прежде всего — энергоэффективность) и сравнительно низкий порог вхождения в бизнес обусловили их широкое распространение во всём мире.

Оконные профили из ПВХ производят на специальных предприятиях методом экструзии. Специально подготовленное сырьё (т.наз. экструзионный компаунд) под давлением проходит через специальную матрицу — экструзионную фильеру, в которой формируется «тело» производимого профильного артикула. После выхода из фильеры профиль калибруется, охлаждается, на него наносится маркировка и наклеивается защитная плёнка для зашиты от транспортных повреждений. Обрезка профиля происходит в конце экструзионной линии либо дисковой пилой, либо специальной термической гильотиной (разогретый металлический нож).

Пластик обладает высоким коэффициентом линейного расширения. Для сохранения геометрической устойчивости окон из ПВХ в процессе их производства в профили (за исключением некоторых артикулов, например, штапика) помещается оцинкованное металлическое армирование.

ПВХ обладает низкой морозостойкостью (−15 °C).

Оконные профили из стеклопластика

Стеклопластик — гигиеничный, лёгкий, термостабильный, устойчивый к влажности, химическим веществам и механическим воздействиям материал.

Стеклопластик нашёл широкое применение в авиастроении, судостроении, ракетной промышленности. Попытки использовать стеклопластик для производства оконных рам предпринимались с конца 50-ых гг. — в СССР и намного позже в Канаде. Северная часть СССР схожа с климатическими условиями Канады и проблемы с теплоизолирующими и другими потребительскими свойствами окон оказались одинаково актуальными для этих государств. Распространённые в Европе металлопластиковые ПХВ-окна совершенно не обеспечивают нужную теплоизоляцию в северном климате из-за конструктивных недостатков и свойств материала. Поэтому учёные серьёзно занялись разработкой технологий, обеспечивающих производство окон из стеклопластика отвечающим необходимым требованиям. Пути разработки технологии в СССР и Канаде оказались разными.

«Советская» технология производства оконных рам

В конце 1950-х — начале 1960-х начался бум жилищного строительства в СССР. Типовые жилые дома сделанные из железобетонных панелей имели унифицированный набор стандартов оконных проёмов. Гигантский объём однотипных «хрущёвок» требовал огромных затрат материальных ресурсов, в частности древесины (в некоторые безлесные регионы лесоматериалы приходилось доставлять издалека) для изготовления окон, громадными оказались и трудозатраты на производство этих окон. В этих условиях, созданная инициативная группа архитекторов, инженеров, химиков из разных институтов СССР (ЦНИИЭПжилище, ГИПРОпласт, Гипростроммашина и др.) в короткий срок разработала технологию производства оконных рам из стеклопластика и оборудование для их производства. По расчётам разработчиков, одинарный оконный переплёт из стеклопластика должен был иметь теплоизолирующие свойства двойного переплёта из древесины. Материалы для производства переплётов из стеклопластика должны быть максимально дешёвыми.

В начале 1960-х, окна из стеклопластика выпускались на Саратовском заводе технического стекла, были укомплектованы два строящихся жилых панельных дома в г. Саратове.

Инициатива учёных не была поддержана в центральных органах власти и после смены заинтересованных в этой технологии руководителей в министерствах и на местах, она была быстро забыта.

Технология производства оконных переплётов из стеклопластика основана на прессо-литьевом принципе. В алюминиевые прессформы в соответствие с размерами и формой оконного переплёта, укладываются куски прямоугольной формы вспученного пенополиуретана (пенопласта), они оборачиваются стеклохолстом, пресс-форма герметично закрывается и нагревается, туда нагнетается полиэфирная смола. После застывания, прессформа размыкается, извлечённое изделие покрывается декоративным слоем гелькоата, обеспечивающим гладкую, глянцевую поверхность переплёта, затем к раме прикручивается фурнитура, устанавливается стекло или стеклопакет, и изделие готово. Основное отличие от всех других «химических» оконных переплётов — внутренняя часть профиля переплёта не полая, а заполненная теплоизолятором, пенопластом, что является серьёзным преимуществом при учёте теплоизолирующих свойств окна.[6]

В начале 90-х, член-корреспондент Российской Академии архитектуры и строительства, проф.архитектуры Евгений Васильевич Кавин[7] — начальник отдела ЦНИИЭПжилища, автор конструкции оконного переплёта из стеклопластика, к.т. н. Юзеф Кивович Подольский, сотрудник проектно-конструкторского института «Гипростроммашина» (г. Киев Украина) — руководитель создания производственного оборудования и другие специалисты, попытались воссоздать производство стеклопластиковых оконных переплётов на базе специализированного предприятия ОАО «Тверьстеклопластик» (ген.директор Н. И. Лютов), но эти попытки не увенчались успехом.

Философия отечественной технологии производства окон из стеклопластика основана на одинаковом наборе нескольких типоразмеров оконных проёмов, то есть массовом строительстве жилых зданий с одинаковыми типовыми размерами окон, а современный рынок окон требует оконные переплёты разных конфигураций, форм и размеров. И несмотря на вполне достойные потребительские качества разработанных отечественных стеклопластиковых окон (прекрасная теплоизоляция, универсальное остекление — обычным стеклом или стеклопакетом, возможность вбивать гвозди или саморезы, окрашивания разными красками, блестящая глянцевая поверхность рам), они так и не смогли стать достойными конкурентами окнам из других материалов, с гораздо более худшими свойствами. Но недостатки оказались не в самом окне, а в технологии производства, основанной на старом советском принципе «вала», изготовлении массы одинаковых изделий.

«Канадская» технология производства оконных переплётов

Оконное стекло

См. также

Примечания

  1. ↑ Архитектура древнего двуречья. Статья на bar-atra.ru
  2. ↑ Дополемоновский Танаис Шелов Д. Б. «Танаис — потерянный и найденный город» — 1967
  3. ↑ Черняк Л. М. Из истории стекла
  4. ↑ Окно, известное и неизвестное
  5. ↑ Иван Забелин «Домашний быт русских царей в XVI и XVII столетиях». Издательство Транзиткнига. Москва. 2005 ISBN 5-9578-2773-8
  6. ↑ Новое окно было запатентовано в России (http://www.mtd-portal.ru/patenty/okonnye-ramy-i-dvernye-polotna/1553.html)
  7. ↑ отец Лидии Кавиной — музыканта, исполнительницы на терменвоксе.
commons: Окно на Викискладе?