Заполнение оконных проёмов в жилых и общественных зданиях является ответственной процедурой, которая должна выполняться в соответствии с действующими нормативами.
Сами окна, вне зависимости от производителя, материала, габаритов и способа открывания, должны отвечать требованиям государственных стандартов.
Алюминиевые окна стремительно набирают популярность среди владельцев объектов недвижимости и застройщиков.
Учитывая, что они являются частью ограждающей конструкции и участвуют в теплотехническом расчёте, а также подвергаются воздействию большой динамической ветровой нагрузке, их применение в строительстве также строго регламентировано.
Нормативная документация
Алюминий является одним из самых популярных строительных материалов при возведении металлический конструкций. В связи с этим, при проектировании, изготовлении и монтаже оконных конструкций из алюминия, а также при получении сертификатов, производственные компании должные учитывать требования следующих нормативных документов:
- ГОСТ 21519-2003 «Блоки оконные из алюминиевых сплавов». Главный нормативный документ, регламентирующий основные характеристики алюминиевых окон на предмет минимальной прочности, теплотехнических параметров или отклонений от заданной геометрии при производстве.
Данный нормативный документ является обновлённой версией ГОСТ 21519-84, на сегодняшний день утратившего актуальность.
- Химический состав металла профилей, количество легирующих добавок при производстве, а также основные свойства сплавов регламентируются ГОСТ 4784-97 «Алюминий и сплавы алюминиевые деформируемые. Марки».
Данный документ позволяет определить зависимость основных физико-механических свойств изделий от химического состава сплава, из которого они изготовлены.
- СП 128.13330.2016 «Алюминиевые конструкции» – документ пришёл на смену одноимённого СНиП 2.03.06-85. Учитывает особенности применения алюминиевых конструкций при возведении зданий и сооружений, в том числе, их расчёт, подбор необходимых сечений из условий 2 групп предельного равновесия.
Важно. Перед получением сертификата на изделие, подготовленное к реализации, производитель обязан подвергнуть его ряду лабораторных испытаний.
При проверке алюминиевых окон учитывается, насколько фактически достигнутые прочностные, теплотехнические и прочие параметры отвечают требованиям нормативной документации, приведённой выше.
Характеристики оконных блоков из сплавов
Каждый производитель, реализующий алюминиевые оконные конструкции, обязан указывать основные технические характеристики в описании каждого изделия.
Эти параметры необходимы для удовлетворения общим нормативным, проектным и эксплуатационным требованиям, предъявляемым к каждой строительной конструкции. Базовые технические характеристики алюминиевых окон подробно описываются ниже.
Любое современное здание должно удовлетворять требованиям по обеспечению энергоэффективности, что обуславливается экономией энергоресурсов на его обогрев.
Данный показатель рассчитывается в одноимённом разделе утверждаемой части проекта для каждого капитального сооружения.
Энергоэффективность здания во многом зависит от сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции, частью которой является оконный блок.
Таким образом, к алюминиевым окнам предъявляются следующие требования по теплопроводности:
- При максимальном разрыве камер алюминиевого профиля 32 мм со вставкой из полиамида, достигается минимальный коэффициент теплопередачи рамы в пределах 1.1 – 1.4 Вт/м2К.
- При сокращении разрыва, теплопроводность металлического изделия возрастает, но не может превышать 2.5 – 3,0 Вт/м2К.
- Средний показатель теплопроводности алюминиевого оконного переплёта варьируется в пределах от 1.8 – 2,2 Вт/м2К.
В общем случае, для Московского региона, производитель должен выпускать такие профили, которые в эксплуатационном состоянии способны удерживать оптимальную для жилой комнаты температуру 20 – 22 оС при показателе наружного воздуха -28 оС.
В зависимости от региона страны, нормативная температура наружного воздуха в холодный период года может меняться, в соответствии с таблицами СНиП 23-01-99* «Строительная климатология».
В зависимости от функционального назначения объекта, в помещениях которого устанавливаются оконные алюминиевые конструкции, к профилям и стеклопакетам предъявляются разные требования по обеспечению нормативной звукоизоляции.
В соответствии с данными, изложенными в СНиП 23.03-2003 «Защита от шума», эти показатели составляют следующие значения:
- Жилые помещения квартир и частных домов – от 15 до 35 дБ.
- Офисные пространства, предназначенные для пребывания людей, чья деятельность связана с производством интеллектуального продукта – от 15 до 25 дБ.
- Жилые комнаты пансионатов, санаториев, гостиниц от 15 до 35 дБ (при отсутствии внутренних требований оператора гостиничной сети).
- Палаты больниц и реабилитационных центров от 15 до 25 дБ.
Важно. Минимальные и предельно допустимые нормативные значения принимаются на основе проведения натурных испытаний в час пик при интенсивном транспортном потоке с уровнем шумового загрязнения от 60 до 80 дБ.
Основное назначение светопрозрачных конструкций, устанавливаемых в жилых и общественных зданиях – обеспечение требуемой инсоляции помещений, что способствует уничтожению бактерии под воздействием ультрафиолетового излучения.
Алюминиевые оконные конструкции имеют минимальные габариты профилей, что позволяет разработчикам обеспечить максимально комфортные условия по обеспечению светопропускной способности изделий. Расчётные показатели данного параметра для алюминиевых окон приведены ниже:
- При установке стандартного двухкамерного стеклопакета без тонировки, коэффициент светопропускания достигается не менее 70% – 72%.
- Однокамерный стеклопакет без какого-либо защитного покрытия обеспечивает данный показатель в пределах от 75% до 80%.
- При устройстве энергосберегающего напыления, солнечные лучи подлежат частичному отражению, из-за чего светопропускная способность изделия падает на 5% – 10%.
Светопропускная способность окна также зависит от уровня тонировки стекла. При нанесении напыления или оклейке конструкции плёнкой, данный параметр может снижаться, в соответствии с характеристиками изделия для обеспечения тонировки.
Алюминий является металлом, структура которого обладает минимальной пористостью.
Таким образом, кристаллическая решётка материала является абсолютно непроницаемой.
Однако, алюминиевая оконная конструкция состоит из нескольких элементов, герметичность которых достигается за счёт плотности прилегания полимерных уплотнителей.
В общем случае, к витражными, балконным и тёплым оконным конструкциям из алюминия предъявляются следующие требования:
- Для квартир жилых домов, офисных помещений и других объектов гражданского назначения класс по водонепроницаемости должен быть не ниже А.
- Для объектов с повышенной категорией ответственности – архивов, библиотек и других помещений с повышенными требованиями, оконные конструкции из алюминия должны удовлетворять классу по водонепроницаемости А0.
Указанные классы по водонепроницаемости характеризуются способностью готового изделия сопротивляться проникновению водной среды под давлением от 3 атм. и выше.
Алюминиевые оконные конструкции могут иметь разные геометрические параметры.
Обратите внимание. Этот показатель зависит от размеров оконного проёма, числа створок, толщины и прочности профиля, а также от других критериев.
Допустимые габариты стандартных алюминиевых окон, представленных производителями к массовой реализации, приведены ниже.
| № поз. | Характеристика оконной конструкции | Ширина окна, мм | Высота окна, мм |
| 1 | Холодное остекление | От 600 до 1200 при отсутствии вертикальных импостов, при наличии вертикальных стоек через 900 – 1200 – не нормируется | От 400 до 1800. Свыше 1800 – необходимо устройство горизонтальных импостов |
| 2 | Тёплое остекление | От 600 до 1500 мм, свыше 1500 мм – необходимы фахверковые конструкции | От 600 до 1800 без устройства горизонтальных импостов |
| 3 | Глухое окно | 400 – 1600 | 400 – 1800 |
| 4 | 1 открывающаяся створка | 400 – 1200 | 400 – 1800 |
| 5 | 2 открывающихся створки | 900 – 1800 | 400 – 1800 |
| 6 | 3 открывающихся створки | 1500 – 2400 | 400 – 1800 |
| 7 | Тёплый профиль с полиамидной вставкой 24 мм | 400 – 1200, свыше 1200 – при наличии вертикальных импостов | 400 – 1800 |
| 8 | Тёплый профиль с полиамидной вставкой 32 мм | 600 – 1500, свыше 1500 – при наличии вертикальных импостов | 400 – 2100 |
| 9 | Предельный габарит открывающейся створки, исходя из максимальной массы 80 кг | 900 | 1800 |
| 10 | Ленточное остекление | При наличии вертикальных импостов через 900 – 1200 не нормируется | 1800, без устройства вертикальных стоек |
| 11 | Витражное остекление | Закалённое стекло 900 – 1800
Триплекс 1500 2500 |
Закалённое стекло 600 – 1800
Триплекс 600 3600 |
| 12 | Нестандартные габариты | По индивидуальным расчётам | По индивидуальным расчётам |
Нормативные габариты алюминиевых окон зависят от множества конструктивных параметров и могут меняться при наличии следующих элементов:
- Усиленный многокамерный профиль.
- Наличие армирующей стальной скобы внутри профиля.
- Наличие фахверковой конструкции из алюминия или стекла.
- Применение закалённого стекла или триплекса.
- Количество и размеры рёбер жёсткости на профиле.
- Количество, габариты и предельная масса открывающихся створок.
- Высотность объекта и наличие пульсационной составляющей ветровой нагрузки.
При необходимости изготовления нестандартных оконных конструкций с применением алюминиевых профилей, разрабатывается рабочий проект, содержащий следующие сведения:
Сборочный чертёж всей поверхности остекления с раскладкой элементов на фасаде в разных проекциях.
- Расчётная схема, с учётом узловых точек крепления и всех нагрузок, приложенных к конструкции.
- Подбор сечения профиля, толщины и размеров каждого светопрозрачного элемента, на основе результатов расчёта.
- Определение фактической гибкости каждого линейного элемента, обоснование применения усиливающих профилей.
- Чертежи узловых соединений и мест сопряжения элементов остекления с несущими и ограждающими конструкциями здания.
Важно. Если объект является капитальным сооружением, проект остекления должен присутствовать в составе тома утверждаемой документации и получить положительное заключение строительной экспертизы.
В случае, когда остеклению подвергаются типовые оконные проёмы в жилых и общественных зданиях, с габаритами, не превышающими 2400 х 1800 мм, согласование не требуются. Каждое изделие уже должно иметь сертификат соответствия на удовлетворение требований ГОСТ 21519-2003.
Масса алюминиевого окна является важным параметром при проектировании, изготовлении и монтажа элемента в проёме. При определении веса изделия, необходимо учитывать характеристики каждого элемента конструкции:
- Профили рамы:
- холодное остекление – в зависимости от габаритов, толщины алюминия и наличия рёбер жёсткости – от 0,6 до 0.9 кг/п. м.;
- тёплое остекление с толщиной полиамидной вставки 24 мм – от 1,1 до 1,4 кг/п. м.;
- тёплое остекление с толщиной полиамидной вставки 32 мм – от 1,2 до 1,6 кг/п. м.;
- Остекление:
- стандартное оконное стекло 3 мм – 7,5 кг/м2, 4 мм – 10,0 кг/м2, 5 мм – 12,5 кг/м2, 6 мм – 15,0 кг/м2;
- закалённое стекло (термически упрочнённое) 8 мм – 20,0 кг/м2, 10 мм – 25,0 кг/м2, 12 мм – 30,0 кг/м2;
- триплекс (2 термически упрочнённых стекла с полимерной плёнкой между ними) 2 х 6 мм – 30,0 кг/м2, 2 х 8 мм – 40,0 кг/м2, 2 х 10 мм – 60,0 кг/м2;
- Фурнитура. Под данными изделиями подразумевается комплект вспомогательных механизмов и крепежей, обеспечивающих открывание и комфортную эксплуатацию оконной конструкции.
Изделия почти всегда выполняются из стали, а их количество и масса зависят от функциональности всей конструкции. Средняя масса фурнитуры, в пересчёте на 1 п. м. алюминиевого профиля, составляет 0,2 – 0,4 кг.
- Створки. В отличие от стационарной рамы из алюминиевого профиля, при расчёте массы элемента, помимо металлического линейного элемента и стеклопакета, учитывается вес дополнительных составляющих конструкции.
Так, каждая створка имеет фурнитуру, ручки для удобства открывания, крепежи в виде петель или полозьев, запирающие механизмы и дополнительные стопоры.
Данные показатели являются усреднёнными, и каждая компания, выпускающая оконные алюминиевые профили, имеет собственные ТУ с фактическими характеристиками.
При наличии типового решения для заполнения стандартного оконного проёма, вес каждой оконной конструкции рассчитан заранее, и этот показатель занесён в таблицы с техническими характеристиками изделия. При нестандартном решении, вес готовой конструкции рассчитывается индивидуально.
Расчёт массы
Значение веса алюминиевой оконной конструкции необходимо для правильного подбора крепёжных элементов и фурнитуры, которая обеспечит эксплуатацию элемента заполнения проёма.
Справка. Минимальная масса алюминиевых окон не нормируется, а максимальный показатель зависит от несущей способности конструкции проёма, куда устанавливается элемент.
Единственное ограничение по массе, которое накладывается на оконные конструкции – вес открывающейся створки не должен быть более 80 кг.
Это обуславливается предельной прочностью стандартных петель, а также условиями безопасности при эксплуатации.
При определении массы готового изделия, необходимо собрать все известные показатели для каждой детали.
Пример расчёта веса алюминиевого окна приводится ниже:
Если в компанию поступил заказ на заполнение оконного проёма с габаритами 1500 х 1500 мм из тёплого профиля со вставкой 24 мм, с 2 открывающимися створками и заполнением из стандартного 2-камерного стеклопакета с толщиной стекла 5 мм, то масса определяется, в соответствии со следующим алгоритмом:
- Длина профиля основной рамы – 1,5 м х 4 + 1,5 м (вертикальный импост, разделяющий 2 створки) = 7,5 м. масса 1 м. п. = 1,2 кг, то есть, 7,5 м весит 1,2 х 7,5 = 9 кг.
- Длина профилей створки (с учётом толщины линейных элементов основной рамы) составляет 0,7 х 2 + 1,45 х 2 = 4,3 м. Две створки, соответственно, имеют длину профиля 4,3 х 2 = 8,6 м. Масса этих профилей составляет 1,2 х 8,6 = 10.32 кг.
- Площадь остекления 1 створки, с учётом толщины алюминиевых элементов, составляет 0,65 м х 1,4 м = 0.91 м2. Масса стекла толщиной 5 мм составляет 12,5 кг/м2. В составе 2-камерной конструкции присутствует 3 стекла. Таким образом, масса стеклопакета составит 3 х 0,91 х 12, 5 = 34.1 кг.
Учитывая, что стеклопакет собирается с применением окаймляющего профиля, теплосберегающего наполнителя, и внутренней раскладки, которая тоже имеет массу, к общей массе стекла допускается добавить 10%. Таким образом, общий вес одного стеклопакета составит 34,1 + 3,4 = 37,5 кг.
- Так как створки в окне 2, то общая масса остекления составит 37,4 х 2 = 74,8 кг.
- В пересчёте на 1 п. м. профиля. Масса фурнитуры составляет в среднем 0,4 кг. Общая протяжённость всех алюминиевых профилей равна 7,5 м + 8,6 м = 16.1 м. Вес фурнитуры равен 6,44 кг.
- Чтобы рассчитать общую массу окна, достаточно собрать вес каждого элемента.
M = 9 + 10,32 + 74,8 + 6,44 = 100.56 кг
Из данной величины также видно, что фактическая масса 1 створки не превышает 80 кг, что удовлетворяет требованиям ГОСТ из условия обеспечения стандартной эксплуатации.
Чтобы вычислить массу 1 м2 готового остекления и учесть её в качестве расчётной постоянной нагрузки на ограждающую конструкцию, достаточно определить общую площадь проёма, подлежащего остеклению, после чего общий вес конструкции разделить на эту величину.
S = 1,5 х 1,5 = 2,25 м2
mуд = 100,56 / 2,25 = 44.7 кг/м2
Таким образом, масса 1 м2 остекления в алюминиевом профиле с заданными выше граничными условиями и характеристиками, составит 44.7 кг/м2.
Алюминий относится к числу износостойких металлов повышенной надёжности, которые не подвергаются коррозии при продолжительном воздействии агрессивной окружающей среды. Таким образом, ожидаемые сроки службы оконной конструкции составляют :
- При нормальной эксплуатации профиля в естественных условиях – 50 – 60 лет.
- Компания-производитель предоставляет бесплатную гарантию на профиль до 5 – 10 лет.
- На прочие элементы окна (стеклопакет, фурнитура, ручки, механизмы) срок гарантийного обслуживания не превышает 1 – 5 лет.
Важно. Срок службы конструкции существенно возрастает при условии проведения периодического сервисного обслуживания и обеспечении должного ухода за окном.
Так, фурнитура подлежит чистке и смазке не реже, чем 1 – 2 раза в году, уплотнительные полимерные ленты должны меняться в среднем 1 раз в 3 – 5 лет, а 1 – 2 раза за весь период эксплуатации, профиль подлежит восстановлению с повторной покраской.
Почему важно знать технические показатели?
При заказе алюминиевого окна, технические характеристики являются определяющим фактором по следующим причинам:
- Подбор конструкции, обеспечивающей должное сопротивление теплопередаче стен для повышения энергоэффективности здания.
- Обеспечение должного уровня шумоизоляции.
- Отсутствие рисков совершения ошибки при определении нагрузки от элементов остекления на несущие конструкции.
Любые точные сведения об алюминиевых окнах позволяют сдать готовый объект в эксплуатацию по завершении монтажных работ без необходимости замены изделий или устранения грубых ошибок.
Заключение
Производство и монтаж алюминиевых окон в нашей стране строго регламентируется требованиями действующих нормативов. Перед тем, как принять решение о заказе оконной конструкции, необходимо изучить технические характеристики изделия, а также соответствие требованиям ГОСТ.
При выборе окна повышенное внимание уделяется таким показателям, как теплопроводность, звукоизоляция прочность, габариты и масса готового изделия.
При обращении в компанию, следует также учесть продолжительность бесплатного гарантийного обслуживания смонтированной конструкции, которая должна составлять до 5 – 10 лет.
