FI58674B - Arrangemang foer att skydda foensterkonstruktioner mot yttre paoverkan och foerbaettra foenstrets isolervaerde - Google Patents

Description

U^ag71 γβί ««kwulutusjulkaisu 50*7 a ygar· LBJ (11) UTLAGGNINGSSKRIFT 000 • •§35 (45)

AijC Patentti myönnetty 10 03 1981 ' *—^ (51) Ky.ÖSk3^0^ B 3/28, 3/30 SUOM I—FI N LAN D (21) p»M»ia«»waiif*i 781222 (22) Htkemlipllv»—An*eknlngtd«g 20.0U.7Ö ^ ^ (13) Alkupilvt—Giltlghttsdag 20. OU. 78 (41) Tullut |ulklMktl — Blivlt offmtllg j_q jg

Patentti- ja rekisterihallitui (44) Nlhtivikslpanon ja kuuL)ultut*un pvm. —

Patent- och registerstyrelaen Aroakin utlagd oeh utl.ikrift*n pubikarad 28.ll.80 (32)(33)(31) Pyy*1·*1/ «oioikaii·—Begird prlorltat (71)(72) Rolf Rainer Heikel, Susitie 27, 00800 Helsinki 80, Suomi-

Finland(Fl) (7U) Berggren Oy Ab (5U) Sovitelma ikkunarakenteiden suojaamiseksi ulkoisilta vaikutuk silta ja ikkunan eristämisarvon parantamiseksi - Arrangemang för att skydda fönsterkonstruktioner mot yttre paverkan och förbättra fönstrets isolervärde Tämä keksintö kohdistuu sovitelmaan valmiiden ikkunarakenteiden, kuten umpiolasi-ikkunan tai yksin- tai useampikertaisen kytketyn tai erillispuitteellisen ikkunan, suojaamiseksi ulkoisilta vaikutuksilta, kuten sateelta ja tuulelta sekä auringon säteilyltä ja ikkunoiden eristämisarvon parantamiseksi välimatkan päähän ikkunasta sovitetun ulkopuolisen lisälasin avulla. Sovitelma on lähinnä tarkoitettu käytettäväksi vanhoissa puuikkunoissa lahoamisvauri-oiden jatkumisen estämiseksi, mutta sitä voidaan luonnollisesti käyttää myös uusissa puuikkunoissa. Myös metalli- ja muovi-ikkunoissa voidaan käyttää keksinnön mukaista sovitelmaa, tällöin lähinnä eristämisarvon parantamiseksi.

Puuikkunoiden lahoaminen on viimeaikaisten kokemusten ja tutkimusten perusteella huomattavasti yleisempää kuin mitä on voitu kuvitella. 1950- ja 1960-luvuilla yleistyi ympärivuotinen rakentaminen ja sen mukana rakentamisen yhteydessä kostuneista rakenteista johtuva lahoaminen, mikä myöhemmin ilmeni maanpintojen lohkeamisena ja vari-semisena. Korjaaminen ja uusi maalauskäsittely olivat kalliita töitä joista haluttiin päästä pois.

2 58674 Tällöin siirryttiin yleisesti käyttämään kuultokäsittelyliuoksia puurakenteiden käsittelemiseksi maalien sijasta. Kuultokäsittely-liuokset sisältävät jonkin verran, noin 5 %, lahoamista estäviä myrkkyjä, useimmiten väriaineita puupinnan värittämiseksi ja hyvin vähän aineita puupinnan tiivistämiseksi. Kuultokäsittely on siinä mielessä edullinen käsittelytapa, että lahoamisvaurioita ei näy nopeasti vaurioitumisen jälkeen, koska puupinnassa ei ole irtoavia pintakerroksia ja näin rakentajan ei tarvitse vuositarkastuksen yhteydessä ryhtyä ikkunan korjaustöihin. Ulkopuolisena suojana pelkkä kuultokäsittely on kuitenkin osoittautunut hyvin tuhoisaksi, koska se ei estä ulkopuolista kosteutta tunkeutumasta sisälle puuhun, varsinkaan ei puun vaakasuorilla pinnoilla. Lahoamista tapahtuu tällöin pinnan alla, puun sisällä, varsinkin ulkopuitteen alapuussa ja alakarmin nurkkaliitosten kohdalla, jolloin myös sivukappaleet eli pystypuut tappiliitosten kohdalla lahoavat. Ei ole lainkaan harvinaista, että jo muutaman vuoden kuluttua rakennuksen valmistuttua on jouduttu ennenaikaisiin korjaustöihin lahon takia.

Puuikkunoissa on lisäksi hyvin huono sadetiiviys ja vuotoja esiintyy sisäpuolelle huonetilaan, karmin nurkkaliitoksesta eristetilaan ja lasitilaan. Vuotomäärät lisääntyvät merkittävästi pienillä tuulen-paineillakin.

Tämän keksinnön tarkoituksena on ensisijaisesti löytää tapa korjata edellä mainituista puutteellisuuksista ja virheistä johtuvia vaurioita ikkunoissa mahdollisimman edullisesti ja tehokkaasti.

Ikkunavauriotutkimuksissa on käynyt selvästi ilmi, että vauriot ovat suurimmat julkisivuissa, joissa ikkunat ovat sateelta suojaamattomia ja pahimmat rakennusten aurinkoisilla puolilla. Vaurioita on havaittavissa ei vain itse ikkunarakenteissa vaan suurasi osaksi myös ikkunan alla olevissa seinissä, joissa eristys on vettynyt vuotojen takia. Vaurioita ei sen sijaan ole havaittu ikkunarakenteessa, joka sijaitsee syvän lipan alla tai parvekkeen alla, vaikka rakenteiden pintakäsittely on ollut puutteelUnenkin. Tämä osoittaa sitä, että ulkoilman kosteus ei huononna ikkunan säänkestävyyttä, vaan lahovauriot aiheutuvat sadevedestä, rännästä ja lumisateista, jotka vuotokohdista ja puurakenteiden huonosti käsitellyistä pinnoista pääsevät vaurioimaan puuosia.

58674 Tämä johtaa ajatukseen, että ikkunavauriot voitaisiin estää jos jollakin rakenteellisella muunnoksella voitaisiin tehdä suojaamattoman ikkunan olosuhteet samoiksi kuin lipan alla suojassa olevilla ikkunoilla.

Keksinnön mukainen ajatus on siten se, että ikkunat suojattaisiin lasilevyllä, ikkuna-aukkoa pienentämättä, siten, että sade tai ulkopuolinen kosteus ei pääsisi vaikuttamaan puurakenteisiin ja että auringon lämpövaikutus ja haitallinen UV-säteily estyisivät. Tällöin saavutetaan samalla huomattavan suuri energiasäästö, koska ikkunat ovat vielä suurimmaksi osaksi 2-lasisia ja tällöin kolmas lasi nostaa eristysarvoa suhteessa hyvin paljon.

Aikaisemmin tunnetaan suomalaisesta patentista FI-29224 uusi lasitustapa, jonka mukaan lasi peittää ikkunapuitteet kokonaan ja on kiinnitettynä niihin syöpymättömää ainetta olevalla profiililla. Ulkopuitteet ovat siten suojatut ulkoisilta vaikutuksilta, mutta karmiosat ovat edelleen alttiita tuulen ja sateen vaikutuksille. Lisäksi sovitelmassa on se epäkohta, että tiivis lasitus ulkopuit-teeseen aiheuttaa sen, että kosteus ei pääse sovitelman läpi.

Edelleen tunnetaan suomalaisesta patentista FI-32961 sovitelma, jonka tarkoituksena on pienentää auringonsäteilyn vaikutusta huoneen ilmastoon. Tämä on aikaansaatu sovittamalla ikkuna-aukkojen ulkopuolelle lasilevyjä siten, että näiden levyjen ja ikkunoiden väliin muodostuu ulkoilman kanssa yhteydessä oleva ja sen huuhte-lema tila. Aurinkosäteilyn vaikutuksesta lämmennyt lasi jäähtyy näin ollen molemmin puolin virtaavan ulkoilman vaikutuksesta ja lasin pinnasta tapahtuva lämpösäteily pienenee.

Edelleen tunnetaan norjalaisesta patentista NO-102 285 kattoikkuna jonka puitteeseen on kiinnitetty sisälasi ja ulkopuolinen lasi. Ulkopuolinen lasi ulkonee alapuitteen alapuolelle ja peittää myös alakarmin. Ulkopuolinen lasi on kuitenkin puitteellinen joten sen puiteosat ovat edelleen ulkoisille vaikutuksille alttiita.

Keksinnön mukainen ajatus toteutetaan sovitelmalla, joka tunnetaan pääasiallisesti siitä, että saranoitu lisäiäsi on sovitettu tiivistävästi mutta sisäistä kosteutta läpäisevästi peittämään ikkuna ja että se on puitteeton ja suojaa ikkunan puiteosat sekä * 58674 sen karmiosat ainakin osittain joko yksinään tai yhdessä yläreuna-osansa ja sivureunaosansa peittävän listarunuotoisen verhouksen kanssa.

Keksinnön mukainen lisäiäsi voidaan kiinnittää karmirakenteen ulkopuolelle esimerkiksi saranoiden avulla niin, että lasi suojaa ulkopuitteet ja karmin ulko-osat. Se sijoitetaan niin, että lisä-lasin ja varsinaisen ikkunan väliin jää tuulettuva ilmakerros, jolloin sisätiloista ulossiirtyvä kosteus pääsee haihtumaan eikä puurakenteiden kosteuspitoisuus nouse sellaisiin arvoihin, jotka ovat lahonedistymisen tai lahon kehittymisen edellytyksenä. Lisä-lasina voidaan edullisesti käyttää karkaistua lasia, joka on tavallista lasia huomattavasti lujempaa ja siten kestää saranakiin-nityksen aiheuttamat rasitukset.

Ikkunarakenteesta riippuu, miten lisälasin kiinnitys toteutetaan. Sisään/ulosaukeavassa ikkunassa ratkaisu on varsin yksinkertainen, samoin pientalon tai kerrostalojen umpiolasi-ikkunarakenteissa, joissa pesu voidaan suorittaa ulkopuolelta. Lisäiäsi saranoidaan ja heloitetaan yleensä karmiin ja avataan ulospäin kuten ulkoikkuna. Teknisesti on yksinkertaista saranoida lasi myös sisään/sisäänaukea-vaan ikkunarakenteeseen. Lisälasin koko ei luonnollisestikaan tällöin saa ylittää ikkuna-aukon kokoa. Julkisivu voidaan säilyttää 5 58674 muuttumattomana kevyellä ulkopuolisella rimoituksella tai muulla verhouksella, jolla lisälasin halutut reunat päällystetään. Käytettäessä rimoitusta ikkunarakenteen ympärillä se voidaan kiinnittää karmiin tai ympäröivään seinään ja lisäiäsi saranoidaan tähän ri-moitukseen.

Keksinnön mukaisella lisälasisovitelmalla saavutetaan seuraavat edut sekä kytketyllä tai erillispuitteellisella ikkunalla että umpiolasi-ikkunalla: sadeveden tunkeutuminen eristyksiin ja huonetiloihin estyy k-arvo paranee lahoamisen kasvu päättyy siellä missä lahoamista on esiintynyt eikä uutta lahoamista pääse syntymään, koska uutta vettä ei pääse tunkeutumaan rakenteen sisään ja mahdollinen kosteus pääsee haihtumaan huoltoväli pitenee ikkunan uusimistarve poistuu tai vähenee äänieristys paranee sovitelma on edullinen, kaikkia muita korjausvaihtoehtoja halvempi sälekaihdin tai vastaava auringonsuoja voidaan sijoittaa varsinaisen ikkunan ulkopuolelle ja lisälasin sisäpuolelle, mikä on eduksi tilanpuutetta ajatellen ja samalla lämmönsäteilyn ja UV-valon pääsy estetään jo ennen varsinaista ikkunaa puurakenteisten ikkunoitten rakenteissa oleva kosteus pysyy suhteellisen stabiilina, koska yhtäkkisiä vuotoja rakenteisiin ei pääse tapahtumaan, eikä näin ollen tapahdu paisumista ja siitä aiheutuvia puristuksia ja rasituksia. Täten myös saranat ja lukot kestävät paremmin ja tiiviys paranee.

Umpiolasi-ikkunassa voidaan todeta vielä seuraavat edut: reunalämpöhäviöt pienenevät aran umpiolasin ikä pitenee 2-3-kertaisesti sisälasin lämpötila nousee.

Keksinnön mukaisen sovitelman pääasiallisina etuina on siis lahonneen ikkunan erittäin edullinen ja yksinkertainen korjaustapa ja huomattava energiansäästö.

6 58674

Puhtaasti energiataloudellisia näkökohtia huomioon ottaen ikkunan muuttaminen 2-lasisesta 3-lasiseksi ikkunaksi tavanomaisella tavalla ei ole aina mielekästä. SITRA:n laskelmien (B No 40) mukaan takaisinmaksuaika on noin 25 vuotta tai enemmän, 5 %:n reaalikorolla. Karkaistun puitteettoman lasin asentaminen kolmanneksi lasiksi on kuitenkin huomattavasti edullisempaa. k-arvon pienentyminen siirryttäes- 2 sä 2-lasisesta 3-lasiseen ikkunaan on 0,9-1 W/m K, mikä energian rajakustannuksella 0,10 mk/kWh merkitsee Etelä-Suomessa säästöä 2 2 10 mk/m ja Pöhjois-Suomessa 16 mk/m . On vaikeampi arvioida kuinka paljon energiaa säästyy kun ikkunoiden alla olevan eristyksen kosteuspitoisuus pienenee sadetiiveyden parantuessa käytettäessä keksinnön mukaista lisälasisovitelmaa. Säästö on varmasti huomattava energian kokonaistaloutta ajatellen.

Seuraavassa selitetään keksinnön mukaista sovitelmaa lähemmin edullisten suoritusesimerkkien muodossa, oheisiin kuvioihin viitaten, joissa kuviot la ja Ib esittävät keksinnön mukaisen sovitelman sovellutettuna tavanomaiseen 2-lasiseen umpiolasiin saranoineen ja salpoineen, edestä ja sivusta nähtynä, kuvio 2a esittää lisälasin kiinnitettynä sisään/ulospäinaukeavaan ikkunaan, sivusta nähtynä, kuvio 2b esittää kuvion 2a mukaisen sovitelman mutta varustettuna ylärimalla ja pystyrimalla ulkonäön säilyttämiseksi entisenlaisena, kuvio 3 esittää sisään/sisäänaukeavan ikkunan, johon on kiinnitettynä samoin sisään aukeava lisäiäsi, ja kuvio 4 esittää myös sisään/sisäänaukeavan ikkunan sisäänaukeavalla lisälasilla, suuremmassa mittakaavassa.

Vastaavia osia on kaikissa kuvioissa merkitty samoilla viitenumeroilla. Keksinnön mukainen lisäiäsi on merkitty viitenumerolla 1, kuvion 1 mukainen umpiolasi on merkitty numerolla 2, muiden kuvioiden mukainen sisälasi numerolla 3 ja ulkolasi numerolla 4. Alakarmi on merkitty numerolla 5, yläkarmi numerolla 6, alapuitteet numerolla 7 ja yläpuitteet numerolla 8. Saranoita on merkitty numerolla 9 ja salpoja numerolla 10.

Kuvion 1 mukaisessa suoritusmuodossa karkaistua lasia oleva lisäiäsi 1 on kiinnitetty umpiolasin 2 pystykarmiin kahdella saranalla.

7 58674

Vastakkaisessa pystykarmissa on salvat 10 lisälasin lukitsemiseksi. Lisälasin 1 ja yläkarmin 6 samoin kuin lisälasin ja alapuitteen 7 välissä on tiivisteet. Lisäiäsi on siis painettuna yläkarmia, sivukarmeja ja alakarmia vastaan, mainitut tiivisteet välissä. Lisälasin yläreuna ulottuu jonkin verran yläkarmin 6 päälle ja alareuna vastaavasti jonkin verran alakarmin 5 päälle. Yläkarmiin on edullisesti kiinnitettynä nokkaprofiili lisälasin yläreunan suojaamiseksi sateilta. Kuviosta ilmenee selvästi, että erityisesti vaakasuuntaiset puuosat, siis alakarmi ja lisäksi nurkkaliitokset suojautuvat sateilta ja tuulelta samalla kun karkaistu lasi suojaa sen sisäpuolella olevia ikkunarakenteita auringon LJV-säteilyltä ja sen lämpövaikutukselta.

Kuvion 2a mukaisessa suoritusmuodossa puitteellinen sisäikkuna 3 avautuu sisäänpäin, puitteellinen ulkoikkuna 4 avautuu ulospäin ja samoin lisäiäsi 1 ulospäin. Lisäiäsi ei ole kiinnitettynä suoraan karmiin 6 vaan karmiin kiinnitettyyn rimoitukseen 11 suuremman ilma-välin aikaansaamiseksi ulommaisten lasien 4 ja 1 väliin. Rimoi-tuksen 11 alarimaan on sovitettu tuuletusaukko. Ylärima peittää tässä suoritusmuodossa yläkarmin ja alarima peittää osan alakarmis-ta. Rimoitukseen kiinnitetty lisäiäsi 1 suojaa puiset ikkunaraken-teet ulkoisilta vaikutuksilta periaatteessa samalla tavalla kuin kuvion 1 suoritusmuodossa.

Kuvion 2b mukainen suoritusmuoto eroaa edellisestä suoritusmuodosta vain siinä, että lisälasin ylä- ja sivureunoihin on kiinnitetty verhous, joka voi olla puuta, alumiinia tai muuta ainetta. Verhouksen tarkoituksena on tehdä lisälasista tavanomaisen puitteellisen ikkunan näköinen. Verhous kiinnitetään niin, että se on helposti irrotettavissa ikkunaa avattaessa.

Kuviossa 3 esitetään sisään/sisäänaukeava ikkuna sisäänaukeavalla lisälasilla. Tässäkin suoritusmuodossa on rimoitus 12 julkisivun ulkonäön parantamiseksi. Ulkopuitteissa 7 ja 8 on vastakappaleet 13, joiden avulla lisäiäsi ilman omia salpalaitteita työnnetään tiiviisti rimoja ja siinä olevia tiivisteitä vastaan. Lisälasissa on tällöin vain saranat. Tässä suoritusmuodossa on lisäksi käytetty apu-rimoja 12a yläkarmien 6 ja ylärimojen 12 välissä suuremman ilmavälin saamiseksi ulkolasin 4 ja lisälasin väliin. Apurimojen 12a ei tarvitse olla jatkuvia, vaan voivat muodostua pätkistä.

58674

Kuvion 4 mukainen suoritusmuoto vastaa olennaisesti kuvion 3 mukaista suoritusmuotoa, kaksinkertaisessa mittakaavassa esitettynä. Tässä on kuitenkin esitetty alumiiniprofiili 14 karmin 5 alareunaan kiinnitettynä. Alumiiniprofiilin tehtävänä on tiivistää alareunaa ja parantaa ikkunan sadetiiviyttä. Tiivisteen alareunassa on tuuletus- ja vedenpoistoaukko 15. Alareuna voidaan luonnollisesti tiivistää monella eri tavalla ja alareunan tiivistäminen on tietenkin mahdollista toteuttaa jokaisessa suoritusmuodossa jossa ikkunoiden ilma-väli on niin suuri että tiivistäminen on aiheellista. Kuviosta 4 on jätetty pois kuviossa 3 esitetyt vastakappaleet 13.

Keksinnön piiriin kuuluu myös sellainen kuvioissa ei-esitetty suoritusmuoto, jossa kaksi- tai useampikertaisen ikkunan puitteellinen ul-koikkuna on korvattu keksinnön mukaisella lisälasilla. Tällöin saavutetaan sama suojavaikutus ikkunarakenteisiin nähden. Ikkunan eristämisarvoa ei tällä paranneta, vaan se pysyy ennallaan. Tämä on kuitenkin hyvin edullinen tapa korjata lahonnutta tavanomaista ikkunaa samalla säilyttäen eristämisarvon ennallaan.

Lisälasin ja umpiolasin tai vastaavasti lisälasin ja tavallisen puitteellisen ulkolasin väliin on mahdollista sovittaa aurinkosuoja, esimerkiksi sälekaihdin, mikäli tämä tila on riittävän suuri. Tämä on suuri etu, koska tavanomaisten ikkunoiden väliin on usein hankala saada sälekaihdin mahtumaan, etenkin kolminkertaisessa umpiolasissa. Aurinkosuojan sijoittaminen varsinaisen ikkunan ulkopuolelle tehostaa myös lämpösäteilyn vähentämistä huoneen sisätilaan.

Claims (7)

58674

1. Sovitelma valmiiden ikkunarakenteiden, kuten umpiolasi-ikkunan tai yksin- tai useampikertaisen kytketyn tai erillispuitteellisen ikkunan, suojaamiseksi ulkoisilta vaikutuksilta, kuten sateelta ja tuulelta sekä auringon säteilyltä ja ikkunoiden eristämisarvon parantamiseksi välimatkan päähän ikkunasta sovitetun ulkopuolisen li-sälasin avulla, tunnettu siitä, että saranoitu lisäiäsi (1) on sovitettu tiivistävästi mutta sisäistä kosteutta läpäisevästi peittämään ikkuna (2; 3, 4) ja että se on puitteeton ja suojaa ikkunan puiteosat (7, 8) sekä sen karmiosat (5, 6) ainakin osittain joko yksinään tai yhdessä yläreunaosansa ja sivureunaosansa peittävän listanmuotoisen verhouksen (12) kanssa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että lisäiäsi (1) ulottuu ikkunan yläkarmin (6), alakarmin (7) ja sivukarmin noin puoliväliin, ollen tiivistettynä näitä vasten .

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että lisäiäsi on korkeintaan ikkuna-aukon kokoinen ja että sen jatkona yläreunaosassa ja sivurenaosissa toimii mainittu verhous (12), joka on kiinnitetty ikkunan karmeihin tai ympäröivään seinään.

4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että lisäiäsi (1) on saranoitu suoraan karmiin tai ympäröivään seinään.

5. Jonkin patenttivaatimuksista 1-4 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että lisäiäsi (1) on saranoitu karmiin tai karmia ympäröivään seinään kiinnitettyyn verhoukseen.

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että lisäiäsi (1) on sovitettu yksin- tai useampikertaisen ikkunan puitteellisen ulkoikkunan tilalle.

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että lisäiäsi (1) on sisäänpäin tai ulospäin aukeava.