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WO2022136722A1 - Ventana con estructura metalica - Google Patents

Ventana con estructura metalica Download PDF

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Publication number
WO2022136722A1
WO2022136722A1 PCT/ES2021/070936 ES2021070936W WO2022136722A1 WO 2022136722 A1 WO2022136722 A1 WO 2022136722A1 ES 2021070936 W ES2021070936 W ES 2021070936W WO 2022136722 A1 WO2022136722 A1 WO 2022136722A1
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WO
WIPO (PCT)
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window
frame
partition
metal structure
wood
Prior art date
Application number
PCT/ES2021/070936
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jorge LAUCIRICA GARI
Original Assignee
Integra Estudis I Serveis Sl
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Filing date
Publication date
Family has litigation
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Application filed by Integra Estudis I Serveis Sl filed Critical Integra Estudis I Serveis Sl
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Publication of WO2022136722A1 publication Critical patent/WO2022136722A1/es

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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E06—DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
    • E06B—FIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
    • E06B1/00—Border constructions of openings in walls, floors, or ceilings; Frames to be rigidly mounted in such openings
    • E06B1/04—Frames for doors, windows, or the like to be fixed in openings
    • E06B1/34—Coverings, e.g. protecting against weather, for decorative purposes
    • E06B1/342—Reveal covering members disposed alongside of a window frame
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E06B1/00—Border constructions of openings in walls, floors, or ceilings; Frames to be rigidly mounted in such openings
    • E06B1/04—Frames for doors, windows, or the like to be fixed in openings
    • E06B1/06—Wooden frames
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E06B1/003—Cavity wall closers; Fastening door or window frames in cavity walls
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    • E06B1/02—Base frames, i.e. template frames for openings in walls or the like, provided with means for securing a further rigidly-mounted frame; Special adaptations of frames to be fixed therein
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    • E06B3/301—Coverings, e.g. protecting against weather, for decorative purposes consisting of prefabricated profiled members or glass
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    • E06B3/30—Coverings, e.g. protecting against weather, for decorative purposes
    • E06B3/308—Wing frames covered on the outside by a rigidly-mounted outer frame

Definitions

  • the present invention describes a window with a metallic structure comprising a frame and a pane with glass.
  • the frame is made of an insulating material.
  • the metal structure surrounds the inner perimeter of the frame and the metal structure is projected outwards.
  • the described window is energy efficient and reduces the environmental impact when sapwood is used for its manufacture.
  • the objective of housing construction is to reduce energy consumption, improving insulation.
  • the windows are the main source of losses, since the thermal bridge is not broken. It is necessary for the window to keep the heat from the room in the winter and the cold from the air conditioner in the summer.
  • the technical solutions used to increase the insulation in the partition system are to use hollow profiles or filled with insulating foams (polyurethane, glass wool), or frames made of insulating materials (PVC, wood) to break the thermal bridge. Material frames with thermal transmittance values (U) as low as possible should be used.
  • Wood has a very good thermal transmission coefficient, only comparable to PVC.
  • EP1966462 suggests not using metallic elements.
  • Wood logs contain two distinct parts: sapwood and heartwood. Heartwood is harder, tougher, and darker than sapwood. The sapwood is lighter, porous and softer. The woodworking industry uses the heartwood and the sapwood is discarded, which is used as fuel. When the sapwood is stored outdoors under the action of the sun and the rain it darkens, reaching the color of the heartwood.
  • WO9741329 details the same technical problem as the invention.
  • WO9741329 discloses an insulating frame and an outer metal frame, but the outer frame is not in contact with the wall. In addition, between both frames there is an insulating material.
  • WO9741329 does not disclose any support plate for the insulating frame.
  • US201914515 describes a thermal closure that rests on the wall, but the thermal closure is not metallic.
  • EP1221525 describes a wood and aluminum window with an aluminum shell attached to the outside of a wood frame, but the aluminum shell is not perpendicular to the glass and does not encircle the window.
  • the problem solved by the present invention is to improve thermal insulation in windows, breaking the thermal bridge.
  • the solution found by the inventors is to place a metal structure that surrounds the inner perimeter of the frame and the metal structure is projected outwards.
  • the window comprises reinforcing metal plates.
  • the presence of plates avoids the use of beading, a common element in windows to allow clearance in their installation and thus favor expansion.
  • the plates allow for close metal-to-metal contact, the expansion is the same and no expansion space is required.
  • the window comprises a pre-frame that surrounds the frame on the outside.
  • the premacro facilitates the assembly and adjustment of the window, since the window can be adjusted to the opening by sanding the subframe, which is easier and faster than cutting the frame.
  • the window frame is made of naturally aged wood. More preferably, sapwood is used. Since the sapwood is disposed of in the woodworking industry and used as fuel, the environmental impact of using a waste material is reduced.
  • the invention describes the wall mounted window.
  • the width of the metallic structure is at least the width of the partition.
  • the partition inside has insulating foams, which are in contact with the metal structure or in contact with the support plates.
  • FIG 1 shows the usual windows
  • Figure 2 shows a profile view of the window with the metal structure projecting outwards
  • Figure 3 shows a front view of the window with the metallic structure projecting outwards.
  • Figure 4 shows a profile view of the window with the metal structure projecting outwards and a metal structure projecting inwards.
  • Figure 5 shows a front view of the window with the metal structure projecting outwards with protective elements.
  • Figure 6 shows the window inserted in a partition, which corresponds to the preferred embodiment
  • Figure 7 shows the sapwood and heartwood of a log
  • the windows known to those skilled in the art are made up of a frame (2) that will be fixed to the partition and a hinged sheet (3) that contains the glass (4).
  • Figure 1 The windows known to those skilled in the art are made up of a frame (2) that will be fixed to the partition and a hinged sheet (3) that contains the glass (4).
  • the window (1) described in the invention includes a metal structure (5) that surrounds the inside of the window frame (2) and is projected outwards. Figures 2, 3. Likewise, the metallic structure ( 6) can be projected inwards ( Figure 4)
  • the window frame (2) and the sash (3) are made of an insulating material.
  • the insulating materials are known to those skilled in the art, these can be polymeric material (PVC), mineral wool, fiberglass.
  • PVC polymeric material
  • the insulating material used is aged wood.
  • the wood is sapwood (14) and even more preferably the wood is oak, pine, walnut, beech or chestnut.
  • the process for obtaining aged wood includes: storage of wood in the open under the action of solar radiation and rain for at least 1 month, separation of the sapwood (14) from the heartwood (15), machining of the sapwood .
  • the metallic structures (5, 6) are made of any metallic material, preferably galvanized steel.
  • the window contains sub-frames (7) that surround the frame (2) on its outside.
  • the pre-frames (7) are made of the same wood as the frame (2) and the leaf (3). During construction, the pre-frames (7) are placed and once the work is finished, the windows (1) are placed, fixing them with screws. The placement process avoids the deterioration of the windows, there are no gaps and it can be carried out by anyone without knowledge of masonry.
  • the described window (1) can be attached to any type of partition (8): natural stone, concrete, exposed brick, stucco, etc.
  • the width of the metallic structure (5) must be at least the thickness of the partition (8), in this way the metallic structure protrudes from the partition (8).
  • This embodiment allows protective elements (10) such as bars, mosquito nets, blinds, etc. to be inserted into the metal structure. without having to drill the outer partition. In addition, it prevents or reduces rain from wetting the window or glass.
  • FIG. 6 shows the preferred embodiment of the invention.
  • the window (1) is made up of the frame (2) and the hinged sash (3).
  • the sheet (3) contains the glass (4).
  • the metal structure (5) has some plates (13) at its ends. The plates (13) are in contact with the inside of the frame (2).
  • the outer metal structure (5) surrounds the inner part of the frame (2).
  • the window (1) comprises a metallic structure (6) projected inwards that is in contact with the frame (2) and with the sheet (3).
  • the window (1) has pre-frames (7) that surround the frame (2) on its outside. The pre-frames (7) facilitate the placement of the window (1) and improve thermal insulation.
  • the window (1) is placed directly in the hole in the partition (8).
  • the partition (8) is covered with a polyurethane foam (9) that acts as insulation.
  • One section of the support plates (13) is in contact with the polyurethane foam while another section is in contact with the frame (2).
  • the width of the outer metallic structure (5) is at least the width of the partition (8).
  • the partition (8) is covered with natural stone (12). Additionally, a water pour (11) is inserted.
  • the outer metal structure (5) has protective elements (10) integrally attached to it.
  • the frame (2) and the leaf (3) were made of walnut sapwood aged for 1 month outdoors.
  • the metal structures (5, 6) were made of galvanized steel.
  • the installation process was:

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Wing Frames And Configurations (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)

Abstract

Ventana con estructura metálica. Se describe una ventana con estructura metálica que comprende un marco y una hoja con cristal. El marco está fabricado en un material aislante. La estructura metálica circunvala el perímetro interior del marco y la estructura metálica está proyectada hacia el exterior. La ventana descrita es energéticamente eficaz y reduce el impacto ambiental. El material aislante es madera envejecida de albura mediante almacenamiento a la intemperie bajo la acción de la radiación solar y lluvia.

Description

DESCRIPCIÓN
Título de la invención
Ventana con estructura metálica
Campo técnico de la invención
La presente invención describe una ventana con estructura metálica que comprende un marco y una hoja con cristal. El marco está fabricado en un material aislante. La estructura metálica circunvala el perímetro interior del marco y la estructura metálica está proyectada hacia el exterior. La ventana descrita es energéticamente eficaz y reduce el impacto ambiental cuando se utiliza para su fabricación madera de albura.
Antecedentes de la invención
El objetivo de la construcción de viviendas es reducir el gasto energético, mejorando el aislamiento. Las ventanas son el foco principal de pérdidas, ya que no se rompe el puente térmico. Es necesario que la ventana mantenga el calor de la habitación en invierno y el frío del aire acondicionado en verano.
Las soluciones técnicas utilizadas para aumentar el aislamiento en el sistema tabique son utilizar perfiles huecos o rellenos de espumas aislantes (poliuretano, lana vidrio), o marcos fabricados con un materiales aislantes (PVC, madera) para romper el puente térmico. Se deben utilizar marcos de materiales con valores de transmitancia térmica (U) lo más baja posible.
Los valores de U para los perfiles más utilizados se detallan a continuación
Material del perfil Transmitancia térmica U (W/m2K)
Poliuretano con núcleo metálico.
Espesor de PUR > 5 mm 2,80
Perfiles huecos de PVC (2 cámaras) 2,20
Perfiles huecos de PVC (3 cámaras) 2,00
Madera dura (p = 700 kg/m3, A = 0,18 W/m K), espesor del perfil 50 mm 2,20 Madera blanda (p = 500 kg/m3, A = 0,13 W/m K), espesor del perfil 50 mm. 2,20
Metálico sin RPT (rotura de puente térmico) 5,70
Metálico con rotura de puente térmico, rotura: 4 mm < d < 12mm 4,00
Metálico con rotura de puente térmico, rotura: d > 12 mm 3,20
La madera tiene un coeficiente de transmisión térmica muy bueno, únicamente equiparable al PVC.
Sin embargo, el uso madera está limitado ya que se deteriora y necesita un mantenimiento constante con barnices, fungicidas, fijadores, etc. Este hecho lo corrobora, US2019145154, que sugiere evitar el uso de madera en las ventanas.
Por otro lado, EP1966462 sugiere no utilizar elementos métalicos.
Los troncos de madera contienen dos partes bien diferenciadas: la madera de albura y la madera de duramen. El duramen es más duro, más resistente y más oscuro que la albura. La albura es más clara, porosa y blanda. La industria de la carpintería utiliza el duramen y se desecha la albura, que se utiliza como combustible. Cuando la madera de albura se almacena a la intemperie bajo la acción del sol y la lluvia va oscureciendo alcanzando el color de la madera de duramen.
WO9741329 detalla el mismo problema técnico que la invención. WO9741329 divulga un marco aislante y un marco metálico exterior, pero el marco exterior no está en contacto con la pared o muro. Además, entre ambos marcos existe un material aislante. WO9741329 no divulga ninguna pletina de apoyo para el marco aislante.
US201914515 describe un cierre térmico que se apoya en la pared, pero el cierre térmico no es metálico. EP1221525 describe una ventana de madera y aluminio con una carcasa de aluminio unida al exterior de un marco de madera, pero la carcasa de aluminio no es perpendicular al cristal y no circunvala la ventana.
Objeto de la invención
El problema resuelto por la presente invención es mejorar el aislamiento térmico en las ventanas, rompiendo el puente térmico.
La solución encontrada por los inventores es colocar una estructura metálica que circunvala el perímetro interior del marco y la estructura metálica está proyectada hacia el exterior.
La estructura metálica que circunvala el marco de la ventana y que está proyectada hacia el exterior:
• mejora el aislamiento,
• permite insertar elementos protectores ( rejas, mosquiteras, persianas),
• evita o reduce que el marco se moje con la lluvia.
En un modo preferente la ventana comprende pletinas metálicas de refuerzo. La presencia de pletinas evita el uso del junquillo, elemento habitual en los ventanales para permitir holgura en su instalación y así favorecer la dilatación. Las pletinas permiten que exista contacto próximo metal con metal, la dilatación es la misma y no precisa de espacio de dilatación.
En un modo preferente la ventana comprende un premarco que circunvala el marco por la parte exterior. El premacro facilita el montaje y ajuste de la ventana, ya que la ventana se puede ajustar al hueco lijando el premarco, que es más fácil y rápido que recortar el marco.
En otro modo de realización, el marco de la ventana está fabricado con madera envejecida naturalmente. En modo más preferente, se utiliza madera de albura. Dado que la albura se desecha en la industria de la carpintería y se usa como combustible, se reduce el impacto ambiental al utilizar un material de desecho. En otro aspecto, la invención describe la ventana montada en un tabique. La anchura de la estructura metálica es al menos la anchura del tabique. En modo preferente, la tabique en su interior presenta espumas aislantes, que están en contacto con la estructura metálica o en contacto con las pletinas de apoyo.
Breve descripción de las figuras
La figura 1 muestra las ventanas habituales
La figura 2 muestra una vista de perfil de la ventana con la estructura metálica proyecta hacia el exterior
La figura 3 muestra una vista frontal de la ventana con la estructura metálica proyecta hacia el exterior.
La figura 4 muestra una vista de perfil de la ventana con la estructura metálica proyecta hacia el exterior y una estructura metálica proyectada hacia el interior
La figura 5 muestra una vista frontal de la ventana con la estructura metálica proyecta hacia el exterior con elementos protectores
La figura 6 muestra la ventana insertada en un tabique, que corresponde a la realización preferente
La figura 7 muestra la albura y el duramen de un tronco
Descripción detallada de la invención
Las ventanas conocidas por el experto en la materia están formadas por un marco (2) que será fijado al tabique y una hoja (3) abatible que contiene el cristal (4). Figura 1.
La ventana (1) descrita en la invención incluye una estructura metálica (5) que circunvala la parte interior del marco (2) de la ventana y está proyectada hacia el exterior. Figuras 2, 3. Asimismo, la estructura metálica ( 6) puede ser proyecta hacia el interior ( Figura 4)
El marco (2) de ventana y la hoja (3), en un modo general, están fabricado con un material aislante. Los materiales aislantes son conocidos por el experto en la materia, éstos pueden ser material polimérico (PVC), lana mineral, fibra de vidrio. En un modo preferente y dado el alto impacto ambiental del PVC, que debe ser desestimado, el material aislante utilizado es madera envejecida. En un modo más preferente la madera es de albura (14) y todavía en un modo más preferente la madera es de roble, pino, nogal, haya o castaño.
El uso de madera envejecida naturalmente evita el mantenimiento de madera.
El proceso para obtención de la madera envejecida comprende: el almacenamiento de la madera a la intemperie bajo la acción de la radiación solar y lluvia durante al menos 1 mes, separación de la albura (14) del duramen (15), mecanizado de la albura.
Las estructuras metálicas (5, 6) están fabricadas en cualquier material metálico, en un modo preferente acero galvanizado.
La ventana contiene los premarcos (7) que circunvalan el marco (2) por su parte exterior. Los premarcos (7) están fabricados con la misma madera que el marco (2) y la hoja (3). Durante la construcción se colocan los premarcos (7) y una vez terminada la obra se colocan las ventanas (1) fijándolas con tornillos. El proceso de colocación evita el deterioro de las ventanas, no existen holguras y la puede realizar cualquier persona sin conocimientos de albañilería.
La ventana (1) descrita se puede acoplar a cualquier tipo de tabique (8) : piedra natural, hormigón, ladrillo caravista, estucos, etc. La anchura de la estructura metálica (5) tiene que ser al menos el espesor del tabique (8), de esta forma la estructura metálica sobresale del tabique (8). Este modo de realización permite que se inserten en la estructura metálica elementos protectores (10) tales como rejas, mosquiteras, persianas, etc. sin que se tenga que taladrar el tabique exterior. Además, se evita o reduce que la lluvia moje la ventana o cristal. Figura 5
Realización preferente de la invención
La figura 6 muestra la realización preferente de la invención. La ventana (1) está constituida por el marco (2) y la hoja (3) abatióle. La hoja (3) contiene el cristal (4). La estructura metálica (5) en sus extremos presenta unas pletinas (13). Las pletinas (13) están en contacto con el interior del marco (2). La estructura metálica exterior (5) circunvala la parte interior del marco (2). Asimismo, la ventana (1) comprende una estructura metálica (6) proyectada hacia el interior que está en contacto con el marco (2) y con la hoja (3). La ventana (1) presenta premarcos (7) que circunvalan el marco (2) por su parte exterior. Los premarcos (7) facilitan la colocación de la ventana (1) y mejoran el aislamiento térmico. La ventana (1) se coloca directamente en el hueco del tabique (8). El tabique (8) está recubierto de una espuma de poliuretano (9) que actúa como aislante. Una sección de las pletinas (13) de apoyo está en contacto con la espuma de poliuretano mientras que otra sección está en contacto con el marco (2).
La anchura de la estructura metálica exterior (5) es al menos la anchura del tabique (8). El tabique (8) está recubierto de piedra natural (12). Adicionalmente, se inserta un vierte aguas (11). La estructura metálica exterior (5) tiene unidos solidariamente elementos protectores (10). El marco (2) y la hoja (3) fueron de madera de albura de nogal envejecida durante 1 meses a la intemperie.
La estructuras metálicas (5, 6) eran de acero galvanizado.
El proceso de instalación fue:
1. Construcción del tabique (8) con su correspondiente hueco para ventana
2. Colocación del premarco (7)
3. Al terminar la obra colocación de la ventana fijándola al premarco (7) con tornillos, sin necesidad del albañilería, quedando la ventana sin deterioros y sin holguras.
Las reivindicaciones citadas a continuación son parte de la descripción y son modos de realizaciónn.

Claims

REIVINDICACIONES Ventana (1) con estructura metálica que comprende un marco
(2) y una hoja
(3) con cristal
(4) en donde el marco (2) está fabricado en un material aislante caracterizado porque presenta una estructura metálica
( 5) que circunvala el perímetro interior del marco ( 2) y está proyectada hacia el exterior. Ventana (1) según la reivindicación 1 caracterizada porque comprende adicionalmente una estructura metálica
(6) proyectada hacia el interior que está en contacto al menos el marco (2) o la hoja (3). Ventana (1) según las reivindicaciones anteriores caracterizada porque la estructura metálica (5) comprende pletinas metálicas (13) de refuerzo perpendiculares al cristal (4) de la ventana que se apoyan sobre el marco (2) Ventana (1) según las reivindicaciones anteriores caracterizada porque contiene premarcos (7) de madera que circunvalan el marco (2) por su parte exterior. Ventana (1) según las reivindicaciones anteriores caracterizada porque el marco (2) está fabricado en madera envejecida mediante almacenamiento a la intemperie bajo la acción de la radiación solar y lluvia. Ventana (1) según las reivindicación 5 caracterizada porque el marco está fabricado con madera de albura (14) Ventana (1) según las reivindicaciones 5-6 caracterizada porque la madera es roble , pino, castaño o haya.
7
8. Ventana (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizada porque la estructura metálica exterior (5) contiene elementos protectores (10).
9. Tabique (8) que comprende la ventana (1) según las reivindicaciones 1-8.
10. Tabique (8) según la reivindicaciónn 9 caracterizado porque está recubierto en su exterior por piedra natural (12)
11. Tabique según las reivindicaciones 9 -10 caracterizado porque la estructura metálica exterior (5) tiene una anchura al menos igual a la anchura del tabique (8).
12. Tabique según las reivindicaciones 9-11 caracterizado porque el tabique presenta una espuma aislante (9) y una sección de las platinas está en contacto con la espuma aislante (9)
13. Tabique según la reivindicaciónn 12 caracterizado porque la espuma aislante (9) es poliuretano.
14. Tabique según las reivindicaciones 9-13 caracterizado porque comprende un vierte aguas (11).
8
PCT/ES2021/070936 2020-12-27 2021-12-25 Ventana con estructura metalica WO2022136722A1 (es)

Priority Applications (1)

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ES (1) ES1273789Y2 (es)
WO (1) WO2022136722A1 (es)

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