ОСОБЕННОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ГЕРМЕТИЧНЫХ ОКОН

Пучков Ю.М.

ФГБОУ ВПО «Пензенский государственный университет архитектуры и строительства» (г. Пенза, Россия)

Ощущение комфорта или дискомфорта возникает у людей, находящихся в помещении, в зависимости от параметров среды, уровни которых в значительной степени зависят от качества функционирования оконных конструкций.

Светопрозрачные наружные ограждающие конструкции здания значительно влияют на тепловую защиту здания, его энергоэффективность и параметры среды помещений.

По некоторым данным через окна в традиционных деревянных переплётах с некачественными притворами происходит до 50% от общих теплопотерь здания за отопительный период. Поэтому в последние годы популярными стали окна с переплётами из поливинилхлорида (ПВХ) и остеклением в виде стеклопакетов. Новые ПВХ-окна отличаются повышенной герметичностью, что приводит к нарушению воздухообмена помещений с наружной средой.

В настоящее время проблема доступа свежего воздуха в помещения через герметичные оконные конструкции является одной из наиболее остро стоящих перед специалистами, поскольку система естественного воздухообмена может быть эффективной при условии соблюдения противоречивых требований: обеспечение необходимого обмена наружного и внутреннего воздуха в помещении за счёт достаточного притока и вытяжки; недопустимость избыточных теплопотерь; защита от проникновения дождевой влаги, снега, пыли, насекомых; обеспечение высокой степени изоляции от уличного шума; исключение обледенения в зимний период.

В зимний период эксплуатации окон при температуре наружного воздуха, равной -20^оС, его абсолютная влажность может составлять 0,5 г/м³ при относительной влажности воздуха, близкой к 100%. В то же время, внутренний воздух при температуре +20^оС и относительной влажности 50% содержит влаги 8,7 г/м³, что приблизительно в 17 раз больше, чем в наружном воздухе. При такой большой разнице парциальных давлений к интенсивному влагообмену приводит даже очень незначительная разгерметизация окон, которая может привести к обледенению. С другой стороны безупречная герметичность окон из ПВХ препятствует естественному воздухообмену.

Некоторые системы ПВХ-профилей включают в себя устройства, обеспечивающие естественный воздухообмен с окружающей средой. По конструктивному решению оконные вентиляционные устройства разнообразны: ограничители открывания, открывающиеся заслонки, специальные вентиляционные каналы в ПВХ-профилях, частично воздухопроницаемые уплотнители.

Работа вентиляционных устройств окон может регулироваться: вручную в зависимости от субъективных ощущений человека, находящегося в помещении или автоматически в зависимости от параметров наружной и внутренней сред. Однако практически из-за соображений экономии люди предпочитают не заказывать окон с автоматическим регулированием и получают проблемы.

Для успешной эксплуатации ПВХ-окон важно не только наличие проветривающих устройств и своевременное пользование ими, но и качество работ по установке оконных блоков в оконных проёмах наружных стен.

На сплошном протяжённом участке конструкция наружной стены является теплофизически однородной. Изотермы в ней расположены параллельно поверхности стены, а тепловой поток направлен перпендикулярно изотермам изнутри помещения наружу. В месте установки окна в температурном режиме конструкции начинают сказываться одновременно два негативных фактора. С одной стороны, резко падает непосредственно термическое сопротивление ограждения, с другой, появляются дополнительные потери тепла через откос.

По мере приближения к окну, параллельные изотермы изгибаются в сторону наружной поверхности, так, что оконный откос может оказаться почти полностью в холодной зоне. Температура в месте примыкания оконной коробки к стене при этом может быть значительно ниже «точки росы», что в свою очередь, может приводить к выпадению в этом месте обильного конденсата по всей высоте окна.

Чтобы избежать подобных отрицательных явлений, необходимо на стадии проектирования выполнить соответствующие расчёты с целью определения правильного расположения оконного блока в проёме в зоне положительных температур.

При обнаружении подобного же явления в процессе эксплуатации при условии соответствия оконной конструкции данному климатическому району и проведения необходимых измерений температур, можно рекомендовать перемещение оконного блока в сторону помещения с одновременным утеплением четверти проёма так, чтобы окно оказалось в зоне положительных температур.

Ещё одной важной особенностью ПВХ-окон является то, что ПВХ как материал имеет очень высокий коэффициент температурного расширения, равный 80*10^-6 [1/^оС]. Для сравнения, эта величина для стали и бетона составляет 10*10^-6[1/^оС], а для стекла 8,5*10^-6[1/^оС]. То есть, ПВХ имеет коэффициент температурного расширения в 10 раз больший по сравнению со стеклом. Такое соотношение величин приводит к тому, что температурные деформации, а соответственно, и напряжения в профиле и остеклении, резко отличаются по величине. Окна разуплотняются, при этом в профилях начинают накапливаться остаточные деформации. Особенно чутко на температурные воздействия реагируют цветные (не белые) профили, обладающие более низкими прочностными характеристиками и способные хорошо поглощать тепло.

Таким образом, по сравнению с традиционными деревянными окна из ПВХ обладают целым рядом существенных особенностей, которые необходимо учитывать при их эксплуатации для того, чтобы избежать нежелательных изменений микроклимата помещений.