Общие требования, предъявляемые к окнам, хорошо понятны. Прежде всего окно должно герметично закрываться, обладать низкой теплопроводностью и высокой звукоизоляцией. Кроме того, быть надежным, долговечным, простым в эксплуатации и, разумеется, отвечать вашему представлению о прекрасном. Оно должно пропускать в помещение достаточное количество света, обеспечивать проветривание помещений и в тоже время защищать от непогоды, температурных воздействий, шума и пыли.
При этом оно должно быть удобным в эксплуатации, прочным, долговечным, а также как можно лучше соответствовать своему функциональному назначению и общему архитектурному замыслу, как в экстерьере, так и в интерьере. На выбор окна могут влиять не только жилищные удобства, но и другие факторы, например, отсутствие сквозняков, нагрев внутренних помещений в летнее время, звукоизоляция, видимость, конденсация влаги на окне. С возникновением новых материалов и технологий к окнам предъявляются повышенные требования, соответствующие современному уровню развития науки и техники. Современное окно не является больше пассивной частью здания: напротив, оно становится активной частью строительной системы, и можно предположить, что использование в будущем новых материалов для окон существенно изменит энерготехнические функции и характеристики окон. Вместо традиционного остекления возможно применение микропористых материалов (аэрогелей), различных светопропускающих изоляционных материалов, вакуумных стекол, пленок и стекол с покрытием, пропускная способность которых будет регулироваться с помощью электрического тока.
Современные окна могут иметь самые разнообразные формы: от привычной прямоугольной до сложных арочных конструкций; они могут быть круглыми или треугольными, простое прямоугольное окно может иметь скосы. Арки в окнах могут быть как простыми, так и лучковыми. Все материалы, из которых изготавливаются современные окна, позволяют создавать любые оконные формы. Форма окна тесно связана с функциональными возможностями и в первую очередь с возможностями его открывания. Следует отметить, что традиционные материалы для окон в настоящее время претерпели существенные изменения. Так, оконные блоки из древесины, благодаря современным методам обработки, окраски и новым технологиям изготовления, стали более долговечными, погодоустойчивыми, с улучшенными эстетическими качествами. Новые конструкции металлических профилей существенно повысили их звуко- и теплоизолирующие характеристики, а современные методы обработки поверхностей преобразили внешний вид изделий. Сегодня для изготовления оконных рам можно выбрать пластик, дерево, алюминий или комбинации из этих материалов.
Деревянные окна, например, хорошо сочетаются с мебелью, дверьми, паркетом, несут в себе классическую изысканность и современную функциональность. Специальная обработка надежно защищает древесину, делает ее долговечной. Окна с деревянными рамами дарят живое тепло интерьеру дома и создают уют. Современные окна из клееного бруса со стеклопакетами имеют отличные показатели по прочности, изоляции и хорошо противостоят воздействию времени. Окна из ПВХ сравнительно недавно появились в России, однако уже успели занять прочные позиции в силу целого ряда достоинств.
Пластиковые окна герметичны, благодаря чему обладают прекрасными теплозащитными и шумоизолирующими свойствами. Они не требуют покраски и ремонта в процессе эксплуатации. Благодаря уникальной пластичности ПВХ-профиль способен принимать практически любые конфигурации, что предоставляет неограниченную свободу архитекторам и освобождает потребителей от длительных сроков изготовления заказов, что характерно для сложных работ по дереву. Окна из обычного алюминиевого профиля тепло практически не держат, поэтому можно выбрать более практичный комбинированный профиль: снаружи алюминий, с внутренней стороны — дерево или пластик. Кроме того, при изготовлении окон и дверей из алюминиевого профиля используются системы «теплых» профилей, то есть таких, где наружная и внутренняя оболочки профиля соединены между собой термомостом (изолирующей планкой, которая прерывает поток тепла, обеспечивая, таким образом, лучшую теплоизоляцию). Алюминиевый профиль может стать хорошим решением для остекления больших площадей, лоджий или балконов или изготовления таких сложных конструкций, как зимние сады.
Теплоизоляция является основной функцией окна. Обычное прозрачное стекло является плохим изолирующим материалом, однако на теплоизолирующие свойства конструкции с применением стекол можно влиять различными способами. Раньше теплоизолирующие свойства стеклянной части окон можно было улучшить только путем установки дополнительных стекол. Сейчас для этой цели применяются изолирующие стеклопакеты, в том числе заполненные инертными газами, плохо проводящими тепло; селективные стекла, которые снижают количество теплового излучения, попадающего в промежуточное пространство окна.
Стекла, находящиеся между внешними стеклами окон или изолирующего стеклопакета, можно заменить тонкой пластиковой пленкой с нанесенным селективным покрытием. Улучшение теплоизолирующих свойств окон снижает риск образования конденсата на внутренней поверхности внутреннего стекла, уменьшает воздушные потоки на поверхности стекла и так называемое «холодное дыхание окна». При этом повышается комфортность помещения вблизи окна и отпадает потребность устанавливать батарею под окном.
Очень важна для окна герметичность. Оконная конструкция должна выдерживать разницу давления между внешним и внутренним пространством таким образом, чтобы не возникало чувство дискомфорта и существенно не увеличивалась необходимость дополнительного обогрева жилого помещения. Также оконная конструкция должна препятствовать проникновению воды с улицы в помещение или огороженные конструкции. Попадание воды в оконную конструкцию допустимо, если обеспечено беспрепятственное отекание воды обратно. Под воздействием постоянной и изменяющейся силы давления окно должно оставаться неповрежденным и сохранять способность выполнять свои рабочие функции.
Звукоизоляция окон зависит от трех факторов: толщины стекол, величины воздушного промежутка и герметичности притвора. Увеличение толщины стекла повышает изолирующую способность при низкой и средней частотах, поскольку в толстых стеклах так называемый закон совпадения ухудшает изоляцию уже при низких частотах. При одинаковой герметичности притворов звукоизоляция не зависит от материала створок. Существует мнение, что пластмассовые окна по степени звукоизоляции значительно превосходят деревянные. Это не всегда так. Даже если при замене деревянных окон на пластмассовые субъективно отмечается заметное снижение проникающего шума, причина этого может заключаться в замене старых деревянных окон — без уплотняющих прокладок в притворе — на имеющие эти эффективные резиновые прокладки (а зачастую даже двойные) новые пластмассовые окна. При этом помещения необходимо проветривать не только для обеспечения свежим воздухом, но и для создания нормального влажностного режима помещения (вывода паров влаги).
В отличие от старых окон, которые не обеспечивали плотной изоляции, современные окна препятствуют естественному неконтролируемому обмену воздуха, поэтому для решения этой проблемы специалисты разработали системы вентиляции, устанавливаемые на современные окна. Технические требования к окнам сегодня содержатся в большом количестве нормативных документов. К сожалению, эти требования могут взаимно противоречить друг другу. Существует еще одна трудность, заключающаяся в том, что зарубежные производители окон, приходя на наш рынок, оперируют показателями из нормативов, принятых в своих странах, и неподготовленному человеку порой сложно сопоставить одни и те же технические параметры, выраженные в разных показателях, а значит, и единицах измерения, у производителей разных стран. Сложность так же состоит в том, что методики измерений технических параметров окон в разных странах различны, а соответственно, и сопоставление этих параметров является не вполне корректным