USE OF TILT-AND-SLIDE FITTINGS IN THE GLAZING OF RESIDENTIAL BUILDINGS
DOI:
https://doi.org/10.35546/kntu2078-4481.2025.4.1.33Keywords:
tilt-and-slide hardware, energy efficiency, glazing, window systems, thermal calculation, structural rigidityAbstract
The article explores the advantages of using tilt-and-slide fittings in residential glazing systems, with an emphasis on improving energy efficiency, airtightness, and structural rigidity compared to traditional sliding designs. The purpose of the study is to substantiate the structural, thermal, and operational advantages of tilt-and-slide fittings for glazing residential buildings, as well as to determine the optimal technical solutions to ensure high energy efficiency and durability. The methodology is based on an integrated approach that combines computational, analytical, graphical, and experimental methods, using regulatory documents in construction. The scientific results obtained demonstrate that tilt- and-slide fittings ensure a tight seal around the perimeter of the sashes, increasing the sound insulation index Rw to 40 dB, which surpasses traditional sliding systems with brush seals (0.45-0.55 m²· °C/W and 24-27 dB). It has been determined that sashes weighing up to 300 kg can be integrated into large openings (up to 3500×3500 mm) with minimal deformation (impost deflection up to 8-10 mm) due to a three-point fastening system and compensation for thermal expansion (up to 15 mm at ΔT=60°C). A comparative analysis of design options (monolithic and two-section with a mini-connector) revealed optimal rigidity (moment of inertia up to 2.3·105 mm) and reduced heat loss through thermal spacers (ψ≤0.05 W/m). The practical value of the study lies in the development of recommendations for the design and installation of energy-efficient window systems in residential construction, which will minimize heat loss, improve acoustic comfort, and implement panoramic glazing without violating building codes. The proposed mounting schemes contribute to the optimization of heating and air conditioning costs, as well as increase the service life of structures. Prospects for further research include the integration of tilt-and-slide fittings with “smart home” technologies, the automation of opening processes, and the introduction of innovative sealing composites to enhance safety parameters.
References
Дарієнко В. В., Плотніков О. А., Брайченко М. Л. «Світлопрозорі фасади висотних багатофункціональних будинків». Наукові записки (Кіровоградський національний технічний університет). 2010. № 10 (частина III). C. 181-186. URL: https://files.core.ac.uk/download/pdf/84826033.pdf
ДБН В.2.6-31:2021 «Теплова ізоляція будівель». Київ: Мінрегіонбуд України, 2021. URL: https://online. budstandart.com/ua/catalog/doc-page.html?id_doc=26677
ДБН В.2.6-22:2001 «Вікна та двері. Правила проєктування та монтажу». Київ: Мінрегіонбуд України, 2001. URL: https://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page.html?id_doc=4829
ДБН В.2.6-79:2014 «Енергозбереження будівель». Київ: Мінрегіонбуд України, 2014. URL: (дана версія потребує уточнення)
ДБН В.1.1-31:2013 «Захист від шуму». Київ: Мінрегіонбуд України, 2013. URL: (дана версія потребує уточнення)
ДСТУ Б В.2.6-23:2009 «Конструкції будинків і споруд. Вікна та двері. Загальні технічні умови». Київ: Мінрегіонбуд України, 2009. URL: https://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page.html?id_doc=24890
ДСТУ-Н Б В.2.6-146:2010 «Настанова з проєктування і монтажу світлопрозорих конструкцій». Київ: Мінрегіонбуд України, 2010. URL: https://wds.ua/wp-content/uploads/2019/01/DSTU_N_B_V.2.6-146_2010_PROEKTUVANNYA_I_ULASHTUVANNYA_VIKON_TA_DVEREY.pdf
ДСТУ ISO 19467:2019 «Теплові характеристики будівель. Визначення коефіцієнтів теплових потоків у реальних умовах». Київ: Мінрегіонбуд України, 2019. URL: https://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page. html?id_doc=102152
Кашуба О. М., Якубовський В. Б. Формування фасадів через призму візуальної екології. Просторовий розвиток. 2022. № 1. С. 15-27. DOI: 10.32347/2786-7269.2022.1.15-27.
Кужель Л. М. Закономірності теплопередачі через віконні конструкції [Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук, спеціальність 05.14.06 «Технічна теплофізика та промислова теплоенергетика»]. Київ: Інститут технічної теплофізики НАН України, 2017. 190 c. URL: https://ittf.kiev.ua/wp-content/uploads/2017/09/dissert_kuzhel_liliya-1.pdf
Македон В.В, Михайленко О.Г. Управління внутрішніми інвестиційними проектами в регіональному промисловому кластері підприємств. Підприємництво та інновації. 2022. (25). С. 56-63. DOI: https://doi.org/10.32782/2415-3583/25.9.
Нетеса К. М. Вдосконалення та визначення раціональних організаційно-технологічних рішень влаштування фасадних систем багатоповерхових цивільних будівель [Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук, спеціальність 05.23.08 «Технологія та організація промислового і цивільного будівництва»]. Дніпро: Дніпровський національний університет залізничного транспорту ім. академіка В. Лазаряна; Державний вищий навчальний заклад «Придніпровська державна академія будівництва та архітектури», 2021. 163 c. URL: https://pgasa.dp.ua/wp-content/uploads/2021/04/dis_Netesa_KM.pdf
Новосад І.Г. Особливості створення комфортного житла при реконструкції типових житлових будинків. Сучасні проблеми архітектури та містобудування. 2023. № 66. С. 191-201. DOI: 10.32347/2077-3455.2023.66.191-201.
Ратушняк Г. С., Панкевич О. Д., Панкевич В. В. Оцінювання енергоефективності світлопрозорих огороджувальних конструкцій будівель. Сучасні технології, матеріали і конструкції в будівництві. 2022. № 2 (31). С. 81-87. DOI: 10.31649/2311-1429-2021-2-81-87.
Сердюк В. Р., Сердюк Т. В., Франишина С. Ю. Удосконалення огороджуючих конструкцій як джерело зниження теплових втрат сучасної будівлі. Сучасні технології, матеріали і конструкції в будівництві. 2019. № 1 (26). С. 153-159. DOI: 10.31649/2311-1429-2019-1-153-159.
Сердюк Т. В., Франишина С. Ю. Актуальність реновації застарілого житлового фонду в контексті забезпечення його енергоефективності. Сучасні технології, матеріали і конструкції в будівництві. 2021. № 1 (30). С. 140-147. DOI: https://doi.org/10.31649/2311-1429-2021-1-140-147
Татарченко Г. О., Калачов Ю. О., Медвідь І. І., Поркуян С. Л. Аналіз скло-алюмінієвих фасадних конструкцій та систем кріплення. Вісник Східноукраїнського національного університету імені Володимира Даля. 2019. № 8 (256). С. 94-98. DOI: 10.33216/1998-7927-2019-256-8-94-98.
Bobyk V. V., Kramar H. M. Features of increasing the energy efficiency of buildings and transparent fencing structures. Вісник Тернопільського національного технічного університету. 2024. № 3 (115). p. 44-53. DOI: 10.33108/visnyk_tntu2024.03.044.
Carletti, C., Sciurpi, F., & Pierangioli, L. The Energy Upgrading of Existing Buildings: Window and Shading Device Typologies for Energy Efficiency Refurbishment. Sustainability. 2014. Vol. 6. No. 8. Pp. 5354-5377. DOI: 10.3390/su6085354.
Krarti M. Performance of PV-integrated dynamic overhangs applied to US homes. Energy. 2021. Vol. 230. Article 120843. DOI: 10.1016/j.energy.2021.120843.
Makedon V., Myachin V., Aloshyna T., Cherniavska I., Karavan N. Improving the readiness of enterprises to develop sustainable innovation strategies through fuzzy logic models. Economic Studies (Ikonomicheski Izsledvania). 2025. Vol. 34. No. 5. P. 165–179. URL: https://archive.econ-studies.iki.bas.bg/2025/2025_05/2025_05_09.pdf
Michael M., Favoino F., Jin Q., Luna-Navarro A., Overend M. A Systematic Review and Classification of Glazing Technologies for Building Façades. Energies. 2023. Vol. 16. No. 14. Art. 5357. DOI: 10.3390/en16145357.
Preservation Society. Resilience Guidance: Windows and Doors. Charleston, SC: The Preservation Society of Charleston, 2024. URL: https://www.preservationsociety.org/wp-content/uploads/2024/07/6WindowsDoors.pdf
Rezaei S. D., Shannigrahi S., Ramakrishna S. A review of conventional, advanced, and smart glazing technologies and materials for improving indoor environment. Solar Energy Materials & Solar Cells. 2017. Vol. 159 (Part B). Pp. 26 – 51. DOI: 10.1016/j.solmat.2016.08.026.
Yin X., Muhieldeen M. W., Razman R., Chung Ee J. Y., Chiong M. C. The potential effects of window configuration and interior layout on natural ventilation buildings: A comprehensive review. Cleaner Engineering and Technology. 2024. Vol. 23. p. 100830. DOI: 10.1016/j.clet.2024.100830.
Zukowski M. Study of Various Types of Glazing in a Building Constructed Using Hybrid Technology with a Large Window Area. Applied Sciences. 2025. Vol. 15. No. 8. Art. 4488. DOI: 10.3390/app15084488.
