Окно — это отверстие в стене , двери , крыше или транспортном средстве , которое позволяет обмениваться светом , а также может пропускать звук и иногда воздух . Современные окна обычно застеклены или покрыты каким-либо другим прозрачным или полупрозрачным материалом , створка установлена в раме [1] в проеме; створка и рама также называются окном. [2] Многие застекленные окна могут быть открыты, чтобы обеспечить вентиляцию , или закрыты, чтобы исключить непогоду . Окна могут иметь защелку или аналогичный механизм , чтобы запереть окно или удерживать его открытым на разную величину.
Типы включают в себя окна-брови, глухие окна, шестиугольные окна , одностворчатые и двухстворчатые окна, горизонтально-раздвижные окна , створчатые окна, маркизные окна, откидные окна, наклонные и раздвижные окна (часто размером с дверь), наклонно-поворотные окна, фрамуги, боковые окна, жалюзи или жалюзийные окна, верхние оконные проемы , стрельчатые окна , световые люки , мансардные окна , кровельные фонари , эркеры , эркерные окна , тепловые или диоклетианские окна, панорамные окна, окна-розетки , окна аварийного выхода, витражи , французские окна, панельные окна, окна с двойным/тройным остеклением и окна-ведьмы .
Английское слово window происходит от древнескандинавского vindauga , от vindr «ветер» и auga «глаз». [3] В норвежском , нюнорске и исландском древнескандинавская форма сохранилась до наших дней (в исландском только как менее употребляемое слово для типа небольшого открытого «окна», а не строго синоним gluggi , исландского слова для «окна» [4] ). В шведском слово vindöga остается термином для обозначения отверстия в крыше хижины, а в датском языке vindue и норвежском букмоле vindu прямая связь со словом eye утеряна, как и со словом window . Датское (но не букмол ) слово произносится довольно похоже на window .
Слово Window впервые упоминается в начале XIII века и изначально относилось к незастекленному отверстию в крыше. Window заменило древнеанглийское eagþyrl , что буквально означает «глаз-отверстие», и eagduru «глаз-дверь». Однако многие германские языки переняли латинское слово fenestra для описания окна со стеклом, например, стандартное шведское fönster или немецкое Fenster . Использование window в английском языке, вероятно, связано со скандинавским влиянием на английский язык посредством заимствованных слов в эпоху викингов . В английском языке слово fenester использовалось в качестве параллели до середины XVIII века. Fenestration по-прежнему используется для описания расположения окон на фасаде , а также defenestration , что означает «выбрасывать из окна».
Римляне были первыми, кто, как известно, использовал стекло для окон, технология, вероятно, впервые была разработана в Римском Египте , в Александрии около 100 г. н. э. [ необходима ссылка ] . Изображения окон можно увидеть в древнеегипетском настенном искусстве и скульптурах из Ассирии. Бумажные окна были экономичны и широко использовались в древнем Китае, Корее и Японии. В Англии стекло стало обычным явлением в окнах обычных домов только в начале 17-го века, тогда как окна, сделанные из панелей сплющенного рога животных, использовались уже в 14-м веке. В американском западе 19-го века окна из промасленной бумаги стали использоваться первыми поселенцами. Современные окна от пола до потолка стали возможны только после того, как промышленные процессы изготовления листового стекла были полностью усовершенствованы.
В 13 веке до н. э. самые ранние окна представляли собой незастекленные проемы в крыше, пропускавшие свет в течение дня. [ необходима цитата ] Позже, [ когда? ] окна были покрыты шкурой животных, тканью или деревом. Затем появились ставни , которые можно было открывать и закрывать. [ когда? ] Со временем были построены окна, которые одновременно защищали жителей от непогоды и пропускали свет, используя несколько небольших кусочков полупрозрачного материала, таких как сплющенные куски полупрозрачного рога животных, листы бумаги, тонкие пластины мрамора (например, фенгита ) или кусочки стекла, установленные в каркасы из дерева, железа или свинца. На Дальнем Востоке для заполнения окон использовалась бумага. [1] Римляне были первыми известными пользователями стекла для окон, используя технологию, вероятно, впервые разработанную в римском Египте . В частности, в Александрии около 100 г. н. э. начали появляться литые стеклянные окна, хотя и с плохими оптическими свойствами, но это были небольшие толстые изделия, немного больше, чем выдувные стеклянные банки (цилиндрической формы), сплющенные в листы с круговыми полосами по всему периметру. Прошло более тысячелетия, прежде чем оконное стекло стало достаточно прозрачным, чтобы ясно видеть, как мы ожидаем сейчас. В 1154 г. Аль-Идриси описал стеклянные окна как особенность дворца, принадлежащего королю империи Гана . [5] [6]
На протяжении столетий разрабатывались методы, позволяющие прорезать одну сторону цилиндра из выдувного стекла и производить более тонкие прямоугольные оконные стекла из того же количества стеклянного материала. Это привело к появлению высоких узких окон, обычно разделенных вертикальной опорой, называемой средником . Окна со средниками были окнами выбора [ когда? ] среди состоятельных европейцев, тогда как бумажные окна были экономичны и широко использовались в древнем Китае, Корее и Японии. В Англии стекло стало обычным явлением в окнах обычных домов только в начале 17 века, тогда как окна, сделанные из панелей из сплющенного рога животных, использовались уже в 14 веке. [7]
Современные окна от пола до потолка стали возможны только после того, как в конце 19 века были усовершенствованы промышленные процессы производства листового стекла [8]. Современные окна обычно заполняются стеклом, хотя также используется прозрачный пластик. [1]
Появление стрельчатых окон в западноевропейской церковной архитектуре с XII века н. э. основывалось на традиции арочных окон [9], вставленных между колоннами [10] , и привело не только к ажурным и сложным витражам , но и к давнему мотиву заостренных или закругленных окон в церковных зданиях, которые до сих пор можно увидеть во многих церквях.
Питер Смит обсуждает общие тенденции в архитектуре окон сельской местности Уэльса раннего Нового времени:
Примерно до 1680 года окна имели тенденцию быть горизонтальными по пропорциям, форма подходила для освещения комнат с низким потолком, которые возникли в результате вставки верхнего этажа в зал-дом. После этой даты в моду вошли вертикальные пропорциональные окна, отчасти, по крайней мере, как ответ на ренессансный вкус к высоким потолкам. С 1914 года колесо совершило полный круг, и горизонтально пропорциональные окна снова стали предпочтительными. [11]
Распространение технологии производства листового стекла сделало возможным внедрение панорамных окон (в Левиттауне, Пенсильвания , [12] основано в 1951–1952 годах [ необходимо разъяснение ] ).
Многие современные окна могут иметь оконную сетку или экран, часто из алюминия или стекловолокна , чтобы не допустить проникновения насекомых , когда окно открыто. Окна в первую очередь предназначены для обеспечения жизненно важной связи с внешним миром, предлагая тем, кто находится в пределах здания, визуальный доступ к постоянно меняющимся событиям, происходящим снаружи. Обеспечение этой связи служит неотъемлемой гарантией здоровья и благополучия тех, кто живет в зданиях, чтобы они не испытывали пагубного воздействия закрытых зданий без окон. Среди множества критериев проектирования окон несколько основных критериев возникли в стандартах дневного света: местоположение, время, погода, природа и люди. Из этих критериев окна, которые спроектированы так, чтобы обеспечивать вид на природу, считаются наиболее важными людьми. [13]
Крестовое окно — это прямоугольное окно, обычно разделенное на четыре части средником и фрамугой, которые образуют латинский крест . [14]
Термин «окно-бровь» используется в двух значениях: изогнутое верхнее окно в стене или слуховое окно -бровь ; и ряд небольших окон, обычно расположенных под передним карнизом, как, например, в доме Джеймса-Лораха в Пенсильвании. [15]
Фиксированное окно — это окно, которое нельзя открыть, [16] чья функция ограничена пропусканием света (в отличие от незафиксированного окна, которое можно открывать и закрывать). Окна верхнего света в церковной архитектуре часто бывают фиксированными. Фрамужные окна могут быть фиксированными или открывающимися. Этот тип окна используется в ситуациях, когда требуется только свет или видимость, поскольку в таких окнах вентиляция невозможна без использования струйных вентиляционных отверстий или вентиляционных отверстий над стеклом.
Одностворчатое окно — это окно, у которого одна створка подвижная (обычно нижняя), а другая — фиксированная. Это более ранняя форма раздвижного окна, которая также дешевле. [1]
Раздвижное окно — традиционный стиль окна в Соединенном Королевстве и многих других местах, которые ранее были колонизированы Великобританией, с двумя частями (створками), которые слегка перекрываются и скользят вверх и вниз внутри рамы. Эти две части не обязательно имеют одинаковый размер; если верхняя створка меньше (короче), это называется окном коттеджа . В настоящее время большинство новых двухстворчатых раздвижных окон используют пружинные весы для поддержки створок, но традиционно использовались противовесы, удерживаемые в коробках по обе стороны окна. Они были и остаются прикрепленными к створкам с помощью шкивов либо из плетеного шнура, либо, позднее, специально изготовленной цепи. Три типа пружинных весов называются ленточным или часовым пружинным весом; канальным или блочно-талевым весом и спиральным или трубчатым весом.
Двустворчатые окна традиционно часто оснащались ставнями . Окна-створки могут быть оснащены простыми петлями, которые позволяют запирать окно на петлях с одной стороны, в то время как веревка с другой стороны отсоединяется, чтобы окно можно было открыть для эвакуации при пожаре или для уборки.
Складывающееся окно имеет две одинаковые створки, как и стандартное двухстворчатое, но складывается вверх, позволяя воздуху проходить почти через полный проем рамы. Окно уравновешивается с помощью пружин или противовесов, как и двухстворчатое окно. Створки могут быть либо смещены, чтобы имитировать двухстворчатое окно, либо расположены в линию. Линейные версии могут быть сделаны так, чтобы складываться внутрь или наружу. Распашные внутрь складные окна могут иметь фиксированные экраны, в то время как для распашных наружу требуются подвижные экраны. Окна обычно используются для экранных комнат, кухонных проходов или выходов.
Горизонтальное раздвижное окно имеет две или более створок, которые слегка перекрывают друг друга, но скользят горизонтально внутри рамы. В Великобритании их иногда называют йоркширскими раздвижными окнами, предположительно из-за их традиционного использования в этом графстве.
Створчатое окно — это окно с откидной створкой, которая открывается или закрывается как дверь, состоящее либо из бокового, верхнеподвесного (также называемого «окном-тентом»; см. ниже), либо иногда из нижнеподвесного окна или комбинации этих типов, иногда с фиксированными панелями на одной или нескольких сторонах створки. [2] В США они обычно открываются с помощью рукоятки , но в некоторых частях Европы они, как правило, используют фрикционные опоры и запирание шпингалетом . Раньше с опорой для створки использовались простые петли . Handing применяется к створчатым окнам для определения направления открывания; створчатое окно может быть левым, правым или двойным. Створчатое окно является доминирующим типом, который сейчас можно встретить в современных зданиях в Великобритании и многих других частях Европы.
Окно -тент — это створчатое окно, которое подвешивается горизонтально, на петлях сверху, так что оно откидывается наружу, как тент . Помимо того, что их можно использовать независимо, их можно складывать, устанавливать несколько в одном проеме или комбинировать с фиксированным стеклом. Они особенно полезны для вентиляции. [17]
Окно -загрузчик представляет собой поворотное створчатое окно, которое открывается путем вертикального наклона, как правило, внутрь, напоминая желоб -загрузчик . [18]
Поворотное окно — это окно, подвешенное на одной петле с каждой из двух противоположных сторон, что позволяет окну вращаться при открытии. Петли могут быть установлены сверху и снизу (вертикально-поворотное) или на каждом косяке (горизонтально-поворотное). Окно обычно открывается сначала в ограниченное положение для вентиляции, а после освобождения полностью возвращается в исходное положение и снова блокируется для безопасной очистки изнутри. Современные поворотные петли включают в себя фрикционное устройство, удерживающее окно открытым против его веса, и могут иметь встроенное ограничение и обратную блокировку. В Великобритании, где этот тип окон наиболее распространен, они широко устанавливались в высотном социальном жилье.
Наклонно -раздвижное окно — это окно (чаще всего окно размером с дверь), в котором створка откидывается внутрь вверху, подобно раздвижному окну, а затем горизонтально скользит за неподвижной панелью.
Поворотно -откидное окно может как наклоняться внутрь сверху, так и открываться внутрь с помощью петель сбоку. Это самый распространенный тип окон в Германии, стране его происхождения. Он также широко распространен во многих других европейских странах. В Европе обычно для них характерен тип «turn first», т. е. когда ручка повернута на 90 градусов, окно открывается в боковом режиме. При повороте ручки на 180 градусов окно открывается в нижнем режиме. Чаще всего в Великобритании окна будут «tilt first», т. е. с нижним подвешиванием на 90 градусов для вентиляции и боковым подвешиванием на 180 градусов для очистки внешней поверхности стекла изнутри здания. [19]
Фрамуга — это окно над дверью. В наружной двери фрамуга часто бывает фиксированной, в межкомнатной двери она может открываться либо с помощью петель сверху или снизу, либо вращаться на петлях. Она обеспечивала вентиляцию перед принудительным воздушным отоплением и охлаждением. Веерообразная фрамуга известна как фрамуга, особенно на Британских островах.
Окна рядом с дверью или окном называются боковыми, флигельными, краевыми и фланговыми окнами. [20]
Также известное как жалюзийное окно, окно-жалюзи состоит из параллельных планок из стекла или акрила , которые открываются и закрываются как жалюзи , обычно с помощью рукоятки или рычага. Они широко используются в тропической архитектуре. Дверь-жалюзи — это дверь с окном-жалюзи.
Верхнее окно — это окно, расположенное в конструкции крыши или высоко в стене и используемое для дневного освещения .
Световой люк — это окно, встроенное в конструкцию крыши. [21] Этот тип окна обеспечивает естественное дневное и лунное освещение.
Мансардное окно — это наклонное окно, используемое для дневного освещения , встроенное в конструкцию крыши . Это одно из немногих окон, которое может использоваться в качестве выхода. Более крупные мансардные окна соответствуют строительным нормам для экстренной эвакуации.
Фонарь на крыше — многопанельная стеклянная конструкция, напоминающая небольшое здание, построенная на крыше для дневного или лунного света. Иногда включает в себя дополнительный фонарь . Может также называться куполом .
Эркерное окно — это многопанельное окно, в котором не менее трех панелей установлены под разными углами, чтобы создать выступ над линией стены. [2]
Эркерное окно — это разновидность эркера. Эта форма чаще всего встречается в домах и монастырях в стиле Тюдоров. Оно выступает из стены и не доходит до земли. Первоначально это была разновидность крыльца, его часто поддерживают кронштейны или консоли.
Тепловые, или Диоклетиановы , окна — это большие полукруглые окна (или ниши), которые обычно разделены на три световых проёма (оконные отсеки) двумя средниками. Центральный отсек часто шире двух боковых проёмов по обе стороны от него.
Панорамное окно — это большое фиксированное окно в стене, обычно без остекления или застекленное только формальными остеклениями ( мунтины ) около края окна. Панорамные окна обеспечивают беспрепятственный вид, как будто обрамляя картину. [22]
Многостворчатое окно — это окно, застекленное небольшими стеклянными панелями, разделенными деревянными или свинцовыми перекладинами , или muntins , расположенными в декоративном узоре остекления , часто диктуемом архитектурным стилем здания. Из-за исторической недоступности больших стеклянных панелей многостворчатое (или решетчатое ) окно было наиболее распространенным стилем окон до начала 20-го века и до сих пор используется в традиционной архитектуре.
Окно аварийного выхода — это окно, достаточно большое и низкое, чтобы жильцы могли покинуть помещение через проем в случае чрезвычайной ситуации, например, пожара. Во многих странах точные спецификации для аварийных окон в спальнях приводятся во многих строительных нормах . Спецификации для таких окон также могут допускать вход спасателей. Транспортные средства, такие как автобусы, самолеты и поезда, часто также имеют окна аварийного выхода. [23]
Витраж — это окно, состоящее из кусочков цветного стекла, прозрачного , полупрозрачного или непрозрачного , часто изображающее людей или сцены. Обычно стекло в этих окнах разделено свинцовыми перекладинами. Витражи были популярны в викторианских домах и некоторых домах Райта , и особенно распространены в церквях . [24]
Французская дверь [25] имеет два ряда вертикальных прямоугольных стеклянных панелей (фонарей), простирающихся по всей ее длине; и две из этих дверей на внешней стене и без разделяющей их стойки , которые открываются наружу с помощью противоположных петель на террасу или крыльцо, называются французским окном . [26] Иногда они устанавливаются парами или несколькими парами вдоль внешней стены очень большой комнаты, но часто одно французское окно размещается в центре комнаты типичного размера, возможно, среди других фиксированных окон, расположенных по бокам от элемента. Французские окна известны как porte-fenêtre во Франции и portafinestra в Италии и часто используются в современных домах.
Окна с двойным остеклением имеют два параллельных стекла (пластины стекла) с зазором обычно около 1 см; это пространство постоянно герметизируется и заполняется на момент изготовления сухим воздухом или другим сухим инертным газом. Такие окна обеспечивают заметное улучшение теплоизоляции ( и обычно также звукоизоляции) и устойчивы к запотеванию и обледенению, вызванным перепадом температур. Они широко используются для жилого и коммерческого строительства в умеренном климате. В Великобритании окна с двойным остеклением и с тройным остеклением называются двойным остеклением и тройным остеклением. Окна с тройным остеклением в настоящее время являются распространенным типом остекления в центральной и северной Европе. В Скандинавии в настоящее время внедряется четверное остекление .
Шестиугольное окно — это окно в форме шестиугольника , напоминающее пчелиную ячейку или кристаллическую решетку графита. Окно может быть ориентировано вертикально или горизонтально, открывающимся или глухим. Оно также может быть правильной или удлиненной формы и может иметь разделитель ( средник ). Обычно ячеистое окно используется для чердака или в качестве декоративного элемента, но оно также может быть основным архитектурным элементом для обеспечения естественного освещения внутри зданий.
Гильотинное окно — это окно, которое открывается вертикально. Гильотинные окна имеют более одной раздвижной рамы и открываются снизу вверх или сверху вниз.
EN 12519 — это европейский стандарт, описывающий термины, связанные с окнами, официально используемые в государствах-членах ЕС. Основные термины:
В маркировке окон NFRC США перечислены следующие термины:
Европейский гармонизированный стандарт hEN 14351–1, который касается дверей и окон, определяет 23 характеристики (разделенные на основные и неосновные ). Два других предварительных европейских стандарта, которые находятся в стадии разработки, касаются внутренних пешеходных дверей (prEN 14351–2), дымо- и огнестойких дверей и открываемых окон (prEN 16034). [29]
Окна могут быть значительным источником теплопередачи. [30] Поэтому стеклопакеты состоят из двух или более стекол, чтобы уменьшить теплопередачу.
Это части обрамления, которые разделяют большое окно на более мелкие панели. В старых окнах большие панели стекла были довольно дорогими, поэтому muntins позволяют меньшим панелям заполнять большее пространство. В современных окнах светлые muntins по-прежнему выполняют полезную функцию, отражая часть света, проходящего через окно, делая само окно источником рассеянного света (а не только поверхности и предметы, освещенные в комнате). Увеличивая непрямое освещение поверхностей около окна, muntins, как правило, освещают область непосредственно вокруг окна и уменьшают контраст теней в комнате.
Рамы и створки могут быть изготовлены из следующих материалов:
Композитные окна (также известные как гибридные окна) появились в начале 1998 года и сочетают в себе такие материалы, как алюминий + ПВХ или дерево, что позволяет получить эстетику одного материала с функциональными преимуществами другого.
Особый класс оконных рам из ПВХ, оконные рамы из ПВХ, получил широкое распространение с конца 20-го века, особенно в Европе: к 1998 году их было установлено 83,5 миллиона [33], и по состоянию на 2012 год их число продолжало расти. [34]
Стекла с низкоэмиссионным покрытием снижают теплопередачу за счет излучения , что, в зависимости от того, на какую поверхность нанесено покрытие, помогает предотвратить потерю тепла (в холодном климате) или приток тепла (в теплом климате).
Высокое тепловое сопротивление может быть получено путем вакуумирования или заполнения стеклопакетов газами, такими как аргон или криптон , что снижает кондуктивную теплопередачу из-за их низкой теплопроводности. Эффективность таких блоков зависит от хороших оконных уплотнителей и тщательной конструкции рамы для предотвращения проникновения воздуха и потери эффективности.
Современные двух- и трехкамерные окна часто включают одно или несколько покрытий low-e для снижения коэффициента теплопередачи окна (его изоляционного значения, в частности, скорости потери тепла). В целом, мягкие покрытия low-e, как правило, приводят к более низкому коэффициенту солнечного теплопоступления (SHGC), чем твердые покрытия low-e.
Современные окна обычно остекляются одним большим листом стекла на створку, в то время как окна в прошлом остеклялись несколькими панелями, разделенными перекладинами или muntins , из-за недоступности больших листов стекла. Сегодня перекладины, как правило, являются декоративными, разделяя окна на небольшие панели стекла, хотя доступны более крупные панели стекла, как правило, в узоре, продиктованном архитектурным стилем в использовании. Перекладины остекления, как правило, деревянные, но иногда для более сложных узоров остекления используются свинцовые перекладины остекления, спаянные на месте.
Многие окна имеют подвижные оконные покрытия , такие как жалюзи или шторы , чтобы не пропускать свет, обеспечивать дополнительную изоляцию или гарантировать конфиденциальность. Окна пропускают естественный свет, но слишком много света может иметь негативные последствия, такие как блики и накопление тепла. Кроме того, хотя окна позволяют пользователю видеть снаружи, должен быть способ сохранить конфиденциальность внутри. [35] Оконные покрытия являются практичным решением этих проблем.
Исторически окна проектировались с поверхностями, параллельными вертикальным стенам здания. Такая конструкция обеспечивает значительное проникновение солнечного света и тепла из-за наиболее часто встречающихся углов падения солнца. В пассивном солнечном проектировании зданий обычно используется расширенный карниз для контроля количества солнечного света и тепла, попадающего в окно(а).
Альтернативный метод — рассчитать оптимальный угол установки окна, который учитывает минимизацию летней солнечной нагрузки с учетом фактической широты здания. Этот процесс был реализован, например, в здании Dakin Building в Брисбене, Калифорния , где большая часть окон спроектирована так, чтобы отражать летнюю тепловую нагрузку и помогать предотвращать летнее внутреннее переосвещение и блики, наклоняя окна почти на 45 градусов.
Фотоэлектрические окна не только обеспечивают ясный обзор и освещение помещений, но и преобразуют солнечный свет в электричество для здания. [36] В большинстве случаев используются полупрозрачные фотоэлектрические элементы.
Пассивные солнечные окна пропускают свет и солнечную энергию в здание, минимизируя утечку воздуха и потерю тепла. Правильное расположение этих окон по отношению к солнцу, ветру и ландшафту — при этом правильно затеняя их, чтобы ограничить избыточное поступление тепла летом и в межсезонье, и обеспечивая тепловую массу для поглощения энергии в течение дня и ее высвобождения, когда температура понижается ночью — повышает комфорт и энергоэффективность . Правильно спроектированные в климате с достаточным поступлением солнечной энергии, они могут даже стать основной системой отопления здания.
Оконная пленка — это тень или экран, который выполняет несколько функций. Некоторые покрытия, такие как шторы и жалюзи, обеспечивают жильцам конфиденциальность. Некоторые оконные покрытия контролируют солнечное теплопоступление и блики. Существуют внешние и внутренние затеняющие устройства. [37] Низкоэмиссионная оконная пленка — это недорогая альтернатива замене окон для преобразования существующих плохо изолирующих окон в энергоэффективные окна. Для высотных зданий альтернативой может стать смарт-стекло .
В общем, два или три окна, объединенные в группу, как это было позже правилом в римской архитектуре, были даже тогда частым явлением в раннехристианской архитектуре Малой Азии. Форма окна почти везде одинакова: прямоугольник, который обычно имеет закругленный верх, но редко прямую перемычку.
Место окна определялось архитектурным членением базилики, расстояние между двумя колоннами обычно указывало положение окна.
Непринужденный, раскинувшийся ранчо-дом [...] к 1950 году составлял девять из десяти новых домов. [...] Его единственной экстравагантностью было большое окно, выходящее на улицу — панорамное окно. Насколько мне удалось определить, панорамные окна впервые появились в Левиттауне, штат Пенсильвания.