У загальному сенсі під поняттям "фурнітура" (від французької fourniture) розуміються різні допоміжні (підсобні) матеріали для будь-якого виробництва. У традиційних вікнах роль фурнітури виконував набір найпростіших ручок та петель, за рахунок яких здійснювалося їхнє закривання-відкриття. Більш складні системи, що застосовувалися в промислових та громадських будинках, виконували, наприклад, такі функції як відкривання вікон, розташованих на значній висоті від підлоги, класифікувалися у спеціальній літературі як додаткові механізми.
Поява на вітчизняному ринку розвинених та технологічних віконних систем змушує подивитися на роль фурнітури у вікні з принципово інших позицій. В даний час під віконною фурнітурою розуміється складна сукупність механізмів (петель, кронштейнів, тяг, сполучних елементів та ін), що забезпечують відкриття та закривання вікна в різних режимах. Основними режимами є поворот вікна для миття скла і нахил вікна для провітрювання. При цьому весь механізм керується лише від однієї ручки.
У глухих вікнах елементи фурнітури не встановлюються.
Залежно від призначення та комплектації фурнітура може виконувати деякі додаткові функції, такі як:
- різні режими мікропровітрювання приміщень;
- захист від злому та небажаного відкривання вікна дітьми.
Крім того, існує ціла низка спеціальних пристроїв для міжкімнатних, вхідних та балконних дверей.
Як уже зазначалося в попередніх розділах, основною функцією світлопрозорих огорож є освітлення приміщень природним світлом. Часткова втрата світлопрозорості, що неминуче виникає внаслідок запиленості та забрудненості зовнішнього повітря, спричиняє стан дискомфорту, порушення нормальних умов експлуатації приміщення. Іншими словами, вікна потребують періодичного очищення від забруднення, при цьому всі функції ефективного та безпечного обслуговування покладені на систему фурнітури.
Найбільш актуально проблема виникає у багатоповерхових будинках, де експлуатація та обслуговування вікон безпосередньо пов'язані з питаннями життєбезпеки.
Для перших поверхів, як і в індивідуальному будівництві, необхідність регулярного обслуговування вікон вступає у природну суперечність із заходами щодо запобігання проникненню в житло з метою крадіжки. Проблема, що традиційно вирішується в нашій країні за допомогою масивних решіток на вікнах, у Німеччині просувається шляхом удосконалення технічних рішень склопакетів та розробки спеціальних систем протизламної фурнітури. Іншими словами, європейський технічний прогрес прагне створити умови безпеки, які не завдають шкоди психологічному комфорту.
- В останні роки будівельні фірми Німеччини стали приділяти все більшу увагу захисту від злому та протизламних вікон. Причин тому є чимало. Статистика говорить у цьому випадку сама за себе: згідно з даними Кримінальної поліції ФРН та страхових компаній, кожні 2,5 хв. у Німеччині відбувається квартирна крадіжка. У 70% випадків квартирних крадіжок зломщики проникають через вікна або двері віконного типу, які оснащені менш надійними запорами, ніж вхідні двері, або не мають їх.
На жаль, за всієї очевидної важливості проблеми, нині питання, пов'язані з проектуванням та експлуатацією систем віконної фурнітури, є своєрідною "чорною діркою" для українських фахівців-будівельників. З усієї області спеціальних знань, що стосується світлопрозорих огорож, вони практично не відображені в професійній літературі. Разом з тим, як показує досвід експлуатації сучасних вікон у нашій країні, щонайменше 50% рекламацій, що пред'являються до віконних фірм, відносяться до відмов у роботі фурнітури. При цьому досить часто проблема полягає не як комплектуючі фурнітури, а спочатку - в тих умовах роботи, які були задані проектувальником вікна для механізму фурнітури в цілому (габаритні розміри вікна, положення запірних ручок, встановлення вікон у приміщеннях з вологим або агресивним середовищем, умови монтажу та ін.).
Зупинимося докладніше на висвітленні технічних можливостей систем фурнітури для світлопрозорих огорож з точки зору можливої їх реалізації в проектних рішеннях.
Класифікація систем фурнітури
Системи фурнітури класифікуються: 1) за способом відчинення вікна; 2) за типом віконного профілю; 3) за ступенем захисту від злому; 4) за геометричною формою вікна.
Для класифікації фурнітури за способом відкривання введемо таке поняття якрежим відкривання.
Під основними режимами відкривання стулки розумітимемо:
- поворот;
- відкидання (нахил);
- зсув;
- паралельне виставлення.
Під поворотом будемо розуміти обертання стулки навколо вертикальної осі, розташованої з лівого або з правого боку стулки. Розташування осі визначає таке поняття як праве або ліве відкриття.
Під нахилом (або відкиданням) мається на увазі поворот стулки навколо нижньої горизонтальної осі. У термінології, поширеної нині, під нахилом зазвичай розуміється поворот на кут порядку 10°- 25°, а під відкиданням - на кут до 180°.
Режим зсуву передбачає рух стулки вздовж рами за спеціальними напрямними.
Режим паралельного виставлення стулки передбачає висування стулки із площини вікна на певну відстань. Цей режим може бути застосований для мікропровітрювання по контуру вікна (його розгерметизації по всьому периметру) або для подальшого зсуву стулки.
Спосіб відкривання вікна може передбачати один або кілька режимів.
За способом відкривання фурнітуру можна розділити на кілька груп.
Поворотна фурнітура з вертикальним підвісом має єдиний режим - режим повороту і дозволяє повертати стулку в одному напрямку навколо вертикальної осі. На рис. 7.1а показано поворотне вікно з хибним імпостом.
У похило-поворотній фурнітурі (у ряді джерел - "поворотно-відкидна" фурнітура) реалізована комбінація двох режимів - повороту та нахилу (відкидання). Ця фурнітура дозволяє ту саму стулку не тільки повертати навколо вертикальної осі, але й нахиляти як показано на рис.7.16. Вікно відкривається однією рукою в потрібному напрямку за певного положення ручки.
У стандартному варіанті послідовність режимів відкривання здійснюється наступним чином: спочатку - поворот, потім - відкидання (нахил). Концерном 81ЕСЕМА розроблено систему ТВТ, у якій стандартну послідовність режимів змінено - спочатку відкидання, потім - поворот. Ця система застосовується в Англії для дитячих садків, шкіл, навчальних закладів, лікарень – громадських будівель із підвищеними вимогами безпечної експлуатації вікон.
Для ефективного швидкого провітрювання (режим нахилу) стулки можна повернути навколо нижньої горизонтальної осі на фіксований кут 10 ° -25 ° (залежно від розмірів стулки). Фурнітура такого типу може встановлюватись на вікнах різної форми – арочних, трапецеподібних, прямокутних. Залежно від обмежень, що накладаються виробниками профільної системи, комплект похило-поворотної фурнітури може встановлюватися на одностулкових та багатостулкових вікнах висотою до 2.4 м та шириною до 1.6 м.
Поворотна фурнітура з нижнім горизонтальним підвісом (відкидна фурнітура) (рис.7.1) працює в режимі відкидання і призначена для повороту вікна на кут до 180° навколо горизонтальної осі. У поширеній термінології таке відкривання часто називається фрамужним.
В окрему групу може бути винесена поворотна фурнітура з підвісом на середній горизонтальній осі. Такі вікна називаються середньопідвісними і застосовуються, як правило, на мансардних поверхах або в приміщеннях з особливими вимогами щодо вентиляції.
Зсувна фурнітура забезпечує режим зсуву стулки і застосовується в основному для приміщень зі зниженими вимогами теплоізоляції - при одинарному склінні балконів, лоджій і т.п. Використання зсувної фурнітури передбачає застосування спеціальних профільних розсувних систем (з ПВХ, алюмінію або дерева). У вікнах з таким відкриванням застосовується повітропроникне щіткове ущільнення.
Похило-зсувна фурнітура (рис.7.1г) є найбільш складною з усіх систем і включає три основні режими відкривання - нахил, паралельне виставлення і зсув. На відміну від зсувної фурнітури, встановлюється на стандартний віконний профіль з ущільненням по контуру.
Рис. 7.1. Вікна з різними способами відкриття: а) поворотне вікно; б) поворотно відкидне; в) нижньопідвісне вікно (фрамуга); г) похило-зсувне вікно
У похило-зсувній системі забезпечується щільне замикання стулки по всьому периметру. Дану фурнітуру доцільно використовувати там, де треба засклити велику площу при мінімумі вільного місця та герметично ізолювати одне приміщення від іншого або від вулиці.
Розсувна фурнітура, що складається, призначена в основному для внутрішніх міжкімнатних дверей великої висоти і площі. Може бути ефективно використана в приміщеннях з вільним плануванням та перегородками, що трансформуються.
За матеріалом віконного профілю фурнітура поділяється на фурнітуру для вікон:
- з плетіннями з ПВХ;
- з палітурками з дерева;
- з палітурками з алюмінію.
За формою вікна фурнітура може бути поділена на фурнітуру для:
- прямокутних вікон;
- арочних вікон;
- трапецієподібних вікон;
Принцип побудови системи фурнітури. Основні терміни та визначення
Аналогічно віконним профілям, при подальшому описі конструктивних особливостей фурнітури різного виду будемо застосовувати таке поняття як "система". Однак, якщо для профілів це поняття однозначно сприймається як певний набір артикулів, у разі фурнітури термін "система" має подвійне значення.
З одного боку воно, як і для профілів, дійсно має на увазі якийсь набір окремих елементів - виробів, принцип комплектації яких буде розглянутий нижче; з іншого боку, поняття "системи" для фурнітури обов'язково прив'язується до конструкції профільної системи. З цієї точки зору під "системою" розуміють сукупність розмірів сполучення профілів рами та стулки.
Для вікон із дерева - це 4/15-8, 12/18-9. Для вікон із ПВХ розрізняють такі системи:
- 12/18 - 9 (профілі Rehau S 780 та ін.);
- 12/20 - 13 (профілі PlusTec, Rehau S 730, Gealan 3000, Veka SL та ін.);
- 12/22 - 13 (профілі Thussen, Royal Deluxe та ін.).
Діаграми обмежень за розмірами стулки
Застосування петель тієї чи іншої вантажопідйомності регламентується загальною вагою стулки, а також моментом сил, який має бути сприйнятий петльовою групою. Розрахунковий момент сил похило-поворотного та поворотного вікна залежить від ширини стулки. При цьому вікно розглядається як відкрите у режимі повороту.
Визначення допустимих розмірів стулок в залежності від діючих зусиль реалізовано в так званих навантажувальних діаграмах, що наводяться в технічному посібнику кожного з виробників систем фурнітури для петель різної вантажопідйомності.
У дод. 10 наведені навантажувальні діаграми для петель системи AUBI 300 стосовно вікон різної форми - поворотним і поворотно-відкидним.
Наведемо приклад призначення розмірів вікна, що відкривається, відповідно до навантажувальної діаграми.
Приклад
Проектні розміри прямокутної похило-поворотної стулки вікна з ПВХ з двокамерним склопакетом 4-12-4-12-4 прийняті рівними: 1) висота стулки по фальцю - FFH = 1800 мм; 2) ширина стулки фальцем FFB = 1000 мм.
Власна вага стулки становить 50 кг/м2.
Необхідно визначити можливість виготовлення вікна із зазначеними параметрами за умови застосування системи фурнітури AUBI 300.
- Площа стулки 8 = 1,8 м х 1,0 м = 1, 8 м2.
- Загальна вага стулки СО = 1,8 м2 х 50 кг/м2 = 90 кг.
- За Дод. 10 знаходимо діаграму для стулок вагою до 100 кг.
- За діаграмою (Рис. 7.45) знаходимо точку перетину (точка 1), заданих FFH = 1800 мм. та FFВ = 1000 мм.
- Точка 1 знаходиться в заштрихованій області нижче за обмежувальну лінію для стулок вагою 50 кг/м2 (GG= 50 кг/м2), отже запроектоване вікно не виходить за допустимі обмеження за розмірами.
При призначенні розмірів стулок, що відкриваються, необхідно пам'ятати, що біла зона на навантажувальній діаграмі для вікон заданої конструкції є зоною заборонених розмірів. .
Якщо точка перетину координат ЄЕНі ЄЕВ виявляється над обмежувальною лінією для заданої ваги стулки, необхідно зменшити вагу скління (скажімо, замінити двокамерний склопакет на однокамерний) або змінити проектний розмір стулки.
Критерії надійності та довговічності систем фурнітури
Як уже зазначалося, велика кількість рекламацій, що висуваються до віконних фірм, пов'язана з відмовами в роботі систем фурнітури. При цьому, як показує досвід експертних оцінок, негативні ефекти можуть бути викликані цілою низкою факторів, що не належать безпосередньо до якості деталей, що входять до комплекту. Причиною номер один у більшості випадків скоріше слід вважати неграмотну комплектацію фурнітури - частково або повністю не відповідає характеру її експлуатації на конкретному будівельному об'єкті.
Так, наприклад, якщо на однакові вікна в індивідуальному заміському будинку, що використовується раз на тиждень для відпочинку, і в хірургічному відділенні поліклініки встановити той самий комплект фурнітури, то різниця в термінах його безвідмовної роботи буде колосальною. Приміщення медичних закладів потребують інтенсивного провітрювання, при цьому вікна часто необхідно відкривати в різних режимах, відповідно і навантаження на фурнітуру в цьому випадку не можна порівняти з приватним будинком. У комплект фурнітури в будинках з підвищеними вимогами до вентиляції та не обладнаних спеціальними припливними системами слід обов'язково включати більш потужні петлі, а також такі додаткові елементи як пристрої для мікропровітрювання або ступінчастого відкидання стулки, блокатори повороту ручки, обмежувачі відкривання та ін. є у будь-якій розвиненій фурнітурній системі. Іншими словами, чим більше технічних можливостей має система фурнітури, тим більші можливості має проектувальник для завдання режиму її стабільної і довговічної роботи в певному будинку або приміщенні. Додаткові елементи встановлюються як розширення базового комплекту, а їх докладний опис міститься в технічних каталогах виробників фурнітури.
Для довговічності та надійності системи фурнітури принципово важливими є також такі фактори як: 1) стійкість до корозії та 2) стійкість до зносу.
Стійкість до корозії забезпечується спеціальним антикорозійним покриттям із кольорових металів. Спочатку на сталеву фурнітуру наноситься цинкове покриття, що забезпечує захист від вологи. Потім на цинкове покриття у спеціальній гальванічній ванні наносять оксид хрому та солі рідкісних металів для захисту цинкового покриття від окислення. При цьому склад і технологія нанесення антикорозійного покриття є індивідуальними для кожного з виробників систем фурнітури.
Покрытия испытываются аэрозолью соляного тумана. При этом согласно немецким нормам DIN 50021-75, через 72 часа на видимых поверхностях стальных частей не должна образовываться белая ржавчина, а через 240 часов - красная ржавчина. Из оценки антикоррозионных свойств исключаются: места клепок, места, обработанные для монтажа фурнитуры на окне, части и узлы, не обработанные при создании поверхности, если они не находятся в видимой части фурнитуры, места сварки и непосредственно прилежащие области.
Крім стандартних випробувань, обумовлених нормами, кожен виробник фурнітури може проводити власні додаткові випробування покриттів. Так концерн SIEGENIA-AUBI KG проводить випробування покриттів на вплив силіконів, засобів для чищення, хлорованої води та ін. Спеціальні випробування проводяться в районах морських узбереж.
У цьому ж аспекті можуть бути розглянуті й заходи, що запобігають розбовтуванню кріплення елементів контурного механізму всередині фурнітурного паза, спричинене локальним руйнуванням профілю в місцях кріпильних шурупів.
При передачі зусиль від віконної ручки на елементи фурнітури, у них виникають поздовжні зусилля N, які через кріпильні шурупи передаються на профіль, як показано на рис. 7.47. У профілі при цьому виникають місцеві протилежно спрямовані напруги N', зосереджені в точках установки шурупів. При навантаженнях, що багато разів повторюються, це може призвести до розтріскування і локального руйнування ПВХ, особливо якщо фурнітурний вріз виявляється в холодній зоні в зимовий період.
На рис. 7.47 (поз. 4) показані напрямні шипи системи SIEGENIA-AUBI А 300, що закріплюються у фурнітурному врізі. Крім технологічних переваг, що дозволяють більш точно фіксувати фурнітуру на стадії складання вікна, таке рішення дозволяє частково розвантажити шурупи і розосередити напруги N’ по чотирьох точках замість однієї.
Рис. 7.47. Схема передачі зусиль із елементів фурнітури на віконний профіль. 1 - фальц фурнітурного врізу в профілі, 2 - елементи фурнітури, 3 - кріпильні шурупи, 4 - напрямні шипи, що закріплюються в фурнітурному врізі профілю (система SIEGENIA-AUBI А 300)
Технологічні особливості установки фурнітури на віконних конструкціях
Проблеми, що виникають при експлуатації фурнітури, можуть бути викликані також неякісним її монтажем на вікні в заводських умовах. У цьому сенсі коротко зупинитися на описі основних технологічних операцій, які передбачаються технічним керівництвом кожного з виробників систем фурнітури.
Під час встановлення фурнітури на вікна з ПВХ, комплект монтується на готову зварену стулку, в якій заздалегідь профрезеровані за шаблоном отвори під ручку та (за потреби) під замкову групу. Всі елементи фурнітури - планки, основні приводи, петлі та ін. - повинні встановлюватися строго за шаблонами, що видаються виробником фурнітури.
Монтаж фурнітури на вироби проводиться на спеціальних столах, поверхня яких оббита матеріалом з коротким ворсом, щоб уникнути механічного пошкодження віконних конструкцій - появи подряпин. До столів зі збирання фурнітури повинні бути підведені лінії стисненого повітря та електроживлення для постійного очищення механізмів фурнітури від пластмасової крихти та пилу.
Спочатку на рамі встановлюються планки у відповідь і рамні частини петльової групи для верхньої і нижньої петлі в похило-поворотній фурнітурі. Для поворотної фурнітури додаються середні петлі (приховані притиски).
На стулці послідовно вмонтовуються:
- Всі кутові передачі.
- У положенні "відкрито" (середнє положення запірних цапф) - основний привід, що підбирається за розмірними артикулами відповідно до розміру стулки. Залежно від типу приводу (константний або змінний), проводиться обрубування (обрізання) передавальної рейки з одного або з двох сторін з пробивкою отворів кріплення, для того, щоб адаптувати обраний механізм до конкретних розмірів стулки. Обрубування проводиться таким чином, щоб була можливість вільного ходу елементів фурнітури по всьому контуру, при цьому в місцях стикування не повинно виникати концентрації напруг. Вузол з'єднання обрізаних елементів фурнітури показаний між собою на рис. 7.48.
- Після встановлення основного приводу аналогічно, з підрізанням, монтуються ножичний кронштейн і, при необхідності, проміжні передачі.
- Потім встановлюються рамна та стулкова частини петльової групи. Стулка навішується на раму, робота вікна перевіряється на стенді. За потреби фурнітура регулюється. Труднощі при повороті віконної ручки у відкритому положенні, що супроводжуються характерними клацаннями, найчастіше говорять про помилки, допущені при підрізуванні елементів - їх упирання один в одного. У такому випадку необхідний демонтаж неробочих елементів комплекту та їх повторне встановлення.
Рис. 7.48. Вузол з'єднання елементів фурнітури між собою
Правила експлуатації віконної фурнітури
Під час проведення монтажних робіт часто виникає необхідність демонтажу стулок з подальшим поверненням їх на місце, що, як правило, веде до розрегулювання фурнітури. Тому остаточне регулювання фурнітури проводиться, як правило, вже після монтажу вікон безпосередньо на будівельному об'єкті. При цьому досить часто виникають проблеми, спричинені такими причинами:
- Неправильне встановлення склопакета у профілі (неправильна його фіксація опорними та фіксуючими підкладками - див. розділ 3.5 "Міцність склопакетів"), що призводить до нерівномірного розподілу навантажень на петлеву групу і, відповідно, відвисання стулки.
- Неякісний монтаж вікна у прорізі з відхиленнями від вертикалі, що призводить до ексцентриситетів у петлевій групі та елементах контурного механізму.
- Відсутність необхідних температурних зазорів між вікном ПВХ і стіною, що призводить до вигинів віконних профілів з площини, і відповідно, до нещільного притиску рами в точках замикання. Труднощі при повороті віконної ручки у відкритому положенні, що супроводжуються характерними клацаннями, найчастіше говорять про помилки, допущені при підрізуванні елементів - їх упирання один в одного. У такому випадку необхідний демонтаж неробочих елементів комплекту та їх повторне встановлення.
Регулювання фурнітури не може повністю усунути негативний ефект від усіх перелічених вище факторів, проте може частково його компенсувати. Комплект фурнітури має кілька точок регулювання, що залежать від системи: 1) по петлях залежно від конструкції; 2) за відповідними планками або запірними цапфами (роликами). За рахунок регулювання тих чи інших вузлів можлива зміна положення стулки та її притиску в межах до 1...2 мм.
За рахунок регулювання фурнітури притиск стулки може бути оптимізований до зимових або літніх умов експлуатації вікна, що особливо актуально для стулок із ПВХ. У цьому відношенні фурнітура також може гнучко компенсувати незначні незворотні деформації профілів, викликані циклічним температурним розширенням-стисненням ПВХ та усиханням-набуханням деревини. Встановлена фурнітура потребує своєчасного грамотного обслуговування та догляду. Згідно з рекомендаціями виробників, її необхідно змащувати спеціальним фурнітурним маслом, яке не викликає корозії металевих елементів і пошкодження матеріалу профілю, не рідше одного разу на рік. Слід також звернути увагу на захист елементів фурнітури та фурнітурних пазів від засмічення пилом, брудом та штукатурним розчином, що неминуче веде до виходу її з ладу.
За матеріалами книги "Проектування сучасних віконних систем цивільних будівель", Борискіна І. В. І та ін., Київ, 2005, видавець Домашевська О. А.
Автор статті - Позняк Ігор Федорович, директор фірми "Норма-С"
Ще статті
