Оконные конструкции для высотных зданий Москвы

В связи с этим возникают особые требования к светопрозрачным оконным конструкциям, предназначаемым для использования в строительстве высотных жилых зданий с учетом конкретных климатических условий Москвы. Пока профессиональным разработкам таких оконных конструкций с использованием имеющегося большого зарубежного опыта строительства высотных зданий уделяется крайне мало внимания.

 Понятно, что конструкции таких окон должны, наверно, существенно отличаться от конструкций окон, применяемых в жилых домах меньшей этажности. Так, для верхних зон таких зданий, учитывая специфические условия, в которых они будут эксплуатироваться, могут потребоваться другие конструкции окон и даже подоконников.

Перспективные требования

Представляется недостаточной нормативная долговечность оконных конструкций, принятая, как и для зданий высотой до 75 м , равная 30 годам. Учитывая уникальный характер и специфику высотных зданий, наверно, целесообразно увеличить требования по долговечности оконных конструкций с существующих 30 лет до 50 лет. Это, естественно,  потребует применения для алюминиевых окон более долговечных надежных защитных и антикоррозийных покрытий, чем порошковые эмали, широко применяемые в настоящее время для светопрозрачных алюминиевых конструкций в строящихся зданиях.

Исходя из настоятельной необходимости дальнейшего повышения энергосберегающих характеристик наружных ограждающих конструкций в условиях постоянного роста цен на энергоносители, целесообразно также для таких высотных зданий уже сейчас увеличить нормируемое в СНиП 23-02-2003 "Тепловая защита зданий" сопротивление теплопередаче окон с 0,56 (кв.м.град.С)/Вт по крайней мере, до 0,8.

Все это обосновывается существенным различием в нагрузках, действующих в зонах здания ниже 25 этажей и верхних зонах (выше 25 этажей), в частности изменением ветрового напора, температуры наружного воздуха, перепадов давления и других воздействий по высоте здания, которые по своим параметрам значительно возрастают по сравнению со зданиями высотой до 75 м , для которых и разрабатывались действующие строительные нормы и правила. Поэтому распространять те же нормативные параметры теплозащиты и для высотных зданий представляется необоснованным.

Остекление окон должно претерпеть изменения

Теперь непосредственно о самом остеклении окон. Конструкции окон и витражей и характеристики стекол должны в соответствии с требованиями МГСН 4.19-05 обеспечивать их безопасную эксплуатацию. На основании этого в высотных зданиях следует применять наружные закаленные стекла толщиной, соответствующей ветровым нагрузкам. Но этого мало. Окно должно обеспечивать и требуемые параметры теплозащиты. Поэтому, кроме закаленных, в конструкциях остекления таких окон должны применяться и теплозащитные стекла, в том числе и с низкоэмиссионным мягким покрытием, для гарантированного обеспечения требуемого уровня теплозащиты.

Для окон с применением алюминиевых профилей остекление, осуществляемое по формуле 2+1 (стеклопакет + стекло),  по мнению специалистов МНИИТЭП, является наиболее эффективным по теплозащите и звукоизоляции.

Оценивая возможности выполнения требований о том, что поступление наружного воздуха в помещения при естественном притоке должно осуществляться через окна или регулируемые  вентиляционные устройства, размещаемые в окнах или наружных стенах, необходимо отметить следующее.

Для зданий высотой до 75 м конструктивные решения окон или специальных устройств для обеспечения контролируемой приточной вентиляции помещений без снижения их шумозащитных и теплоизоляционных качеств в настоящее время отсутствуют.

Для обычных зданий уже широко применяются шумозащитные вентиляционные клапаны отечественного изготовления, освоенные различными производителями. МНИИТЭП разработаны альбомы рабочих чертежей теплошумозащитных деревянных окон одинарной и раздельной конструкции с учетом установки в них таких шумозащитных вентиляционных клапанов в створку окна или в межстворчатом пространстве с креплением к верхнему горизонтальному бруску оконной створки.

Но эти клапаны не обеспечивают работу приточной вентиляции в контролируемом режиме при изменении перепадов давления и скоростных напоров ветра и, следовательно, не могут рекомендоваться для использования в высотных зданиях.

Проблемы вентиляции

Интересное решение вентиляционных клапанов, обеспечивающих стабильную контролируемую работу приточной вентиляции, предложены немецкими производителями оконных ПВХ-профилей КБЕ и Deceuninck. Вентиляционный клапан Regel-air (Регель-эр) имеет довольно интересное инженерное решение и, по данным этих фирм, обеспечивает равномерное поступление воздуха в помещение при перепадах давления между 8 и 60 РА. Но, во-первых, этот вентиляционный клапан разработан для установки только в окнах из ПВХ-профилей, а, во-вторых, еще требуется проведение испытаний его работы применительно к конкретным климатическим условиям Москвы, которые существенно отличаются от условий его работы в Германии.

Принимая во внимание, что инженерные системы таких зданий должны независимо от резких сезонных климатических колебаний гарантированно и надежно обеспечивать работу, в том числе и вентиляции, практически в автономном режиме и что необходимы совершенно иные подходы к формированию объемно-планировочной структуры самих высотных зданий и архитектурно-планировочным решениям квартир, было бы целесообразным, в первую очередь, рассмотреть инженерные решения централизованной механической подачи наружного воздуха в помещения, полностью отказавшись от вентиляционных устройств в наружных ограждениях здания.

Актуальность рассмотрения такого решения диктуется нестабильной работой систем естественной вентиляции, осуществляемой в массовом строительстве зданий высотой до 75 м .

Особенности светопрозрачных конструкций для высоток

Отсюда, кстати, следует и техническая нецелесообразность устройства в таких зданиях балконов и лоджий с раскрываемым остеклением.

Использование балконов (лоджий) даже остекленных выше 16-18 этажей становится уже проблематичным и из-за дискомфортных условий его прямого использования (боязни высоты).

Проблемой представляется также поиск решений технологии мытья окон высотных зданий, которая должна учитываться уже на этапе разработки конструктивного решения самих окон и конкретных решений их установки в конструкциях наружных стен.

Одной из сложных проблем является разработка надежного монтажа, крепления окон в проемах наружных стен и, самое главное, надежной и гарантированной заделки монтажных швов по периметру оконного проема с применением современных отечественных материалов и изделий.

Дело в том, что в соответствии с требованиями впервые введенного в действие ГОСТ 30971-2002 "Швы монтажные узлов примыканий оконных блоков к стеновым проемам" МНИИТЭП в 2005 году завершил работы по проектированию узлов заделки монтажных швов с применением новых отечественных материалов, специально разработанных и освоенных производством для этих целей, с учетом их адаптации к конкретным производственным особенностям домостроительных комбинатов и предприятий строительной индустрии – производителей массовой градостроительной продукции.

Их внедрение в массовое строительство только начинается. Нет еще результатов по качеству выполнения заделок монтажных швов и, самое главное, нет еще результатов обобщения опыта по их эксплуатационной надежности, которая так важна для высотных зданий.

Затронутый круг проблем применения светопрозрачных конструкций в высотном строительстве жилых зданий, естественно, является неполным.

Ряд новых трудностей в решении конструкции окон, их установки в проемы, заделки монтажных швов узлов их примыканий к стеновым проемам, выборе соответствующих материалов, обеспечивающих надежную работу светопрозрачных конструкций с учетом специфики строительства и обеспечения гарантированной надежности эксплуатации высотных зданий, выявится как в процессе разработки конкретных технических условий на их проектирование, разработку конструкторской и технологической документации, изготовление, а также производство работ в процессе осуществления строительства, так и при разработке рабочих чертежей и всей необходимой конструкторской документации.

Своевременное их обсуждение, в т. ч. и на страницах специализированных журналов, таких как «Окна. Двери. Фасады», широким кругом специалистов и разработчиков светопрозрачных конструкций, несомненно, окажет только пользу в разработке конструкций таких окон для высотного строительства.

Следует также напомнить, что эти новые решения конструкции окон могут быть приняты в строительстве высотных зданий только после обязательного проведения всех необходимых испытаний с оформлением сертификатов соответствия, технических свидетельств или других документов, разрешающих их использование в зданиях высотой более 75 м .

Естественно, что в этой большой работе необходимо максимально использовать зарубежный опыт разработки светопрозрачных конструкций для высотного строительства в климатических зонах, схожих с условиями строительства в Москве.

Существующая нормативная база для оконных конструкций высотных зданий не отвечает требованиям времени

Существующая нормативная база для проектирования светопрозрачных конструкций зданий высотой более 75 м в настоящее время ограничивается весьма общими требованиями к их конструктивным решениям очень, кратко изложенным в "Общих положениях к техническим требованиям по проектированию жилых зданий высотой более 75 м ", разработанных ОАО ЦНИИЭПжилища, НИИОСП им. Н.М. Герсеванова и СантехНИИпроект и введенными в действие Москомархитектурой в 2002 году, а также требованиями раздела "Тепловая защита", также подготовленной ОАО ЦНИИЭПжилища с привлечением ряда ведущих институтов города, но еще не введенной в действие редакцией Московских городских строительных норм "Многофункциональные высотные здания и комплексы" МГСН 4.19-05.

Суть этих требований сводится в основном к следующему:

• нормируемое сопротивление окон теплопередаче должно отвечать требованиям СНиП 23-02-2003 "Тепловая защита зданий";
• при расположении окон выше 75 м следует применять глухие, не открываемые переплеты;
• в конструкциях окон, защитных экранов и балконов следует применять закаленные стекла толщиной, соответствующей ветровым нагрузкам;
• в притворах окон применять не менее трех контуров уплотнения;
• оступление наружного воздуха в помещения при естественном притоке должно осуществляться через окна или регулируемые вентиляционные устройства.

Источник: PROEKTSTROY.ru  по материалам газеты каталога "Окна. Двери. Фасады"