Деревянные окна

Верикин М. Деревянные окна // Технологии строительства. 2003 . №1. C. 32-43

Дерево - традиционный строительный материал, как нельзя лучше подходящий для изготовления окон. Его волокнистая структура обеспечивает высокую прочность переплета, а воздух в капиллярах - низкую теплопроводность. Эстетические качества дерева по-прежнему вне конкуренции, несмотря на очевидные успехи в попытках копировать его текстуру.



Если в Центральной Европе пластиковые окна серьезно потеснили деревянные, то в Скандинавских странах с их многовековыми традициями деревообработки, к тому же располагающих солидными лесными запасами, деревянные окна остаются безусловным лидером (более 90%). Казалось бы, обладая огромными запасами сырья и тысячелетним опытом строительства из этого материала, наша страна тоже могла бы быть крупнейшим поставщиком на мировой рынок не только окон, но и оборудования, и технологии их производства. Однако семьдесят лет мы не обращали внимания на такие ?мелочи?. Тем временем старые навыки были потеряны, а новые так и не появились. Да и последняя технологическая революция, которая в Европе началась после нефтяного кризиса 70-х годов, обошла нас стороной. Ведь экономить нам было ни к чему, нефти и сосны у нас всегда было в избытке. Вот и покупаем сегодня деревообрабатывающие станки в Германии и Италии, а готовые оконные блоки, изготовленные в основном из нашего же сырья, ввозим из Швеции и Финляндии. (Согласитесь, символично, что завод компании ?ALAVUDEN PUUNJA-LOSTUSTEHDASOY?, выпускающий двери и окна под маркой ALAVUS в Финляндии, был построен именно в 1917 г.).

Между тем каждый квадратный метр современного окна экономит около 20 л условного топлива в год. Если хотя бы половина окон (а это около миллиарда единиц) соответствовала современным требованиям, то проблемы энергосбережения решались бы гораздо проще.

На российском рынке современных окон (со стеклопакетами) сегодня идет довольно ожесточенная борьба между производителями деревянных и пластиковых окон. И пластик, как и деревообрабатывающие станки, пришедший к нам из Германии, серьезно теснит традиционное дерево. Причина в стоимости: пластиковые окна дешевле деревянных. И это несмотря на то, что многие отечественные предприятия наладили собственное производство современных окон, а природного сырья у нас по-прежнему хватает, и оно еще достаточно дешево. Тогда почему традиционный продукт так дорог? Ответ на этот вопрос можно получить, познакомившись с современной технологией производства деревянного профиля для окон. Итак, за что же платит потребитель?

Материал

Оконные переплеты изготавливают из различных пород дерева: сосны, дуба, бука, ели, лиственницы, кедра, пихты, красного дерева. Трудно сказать, что предпочтительнее. Так, сосна ? сравнительно мягкое дерево и легко повреждается, но обладает низкой теплопроводностью, сочетающейся с низкой стоимостью. Дуб - существенно дороже, но более прочен и долговечен, а по своей теплопроводности намного уступает сосне (табл. 1).

Таблица 1.

Материал

Теплопроводность (Вт/м2оС)

ПВХ

0,25

Стеклопластик

0,30

Алюминий

220,0

Дерево,

0,14-0,25

в т.ч. при влажности

10%

15%

20%

сосна

0,14

0,18

дуб

0,18

0,23

Лиственница занимает промежуточное положение между ними, красное дерево из тропиков имеет более однородную структуру и почти не содержит сучков, поэтому неплохо противостоит колебаниям влажности. Впрочем, многие специалисты советуют для нашей Средней полосы использовать традиционные породы. Вероятно, и отечественный потребитель придерживается того же мнения, т.к. большинство явно отдает предпочтение окнам из сосны или дуба.

Но, несмотря на все достоинства дерева, как природный материал он обладает и существенными недостатками. Во-первых, это ? прекрасная питательная среда: для насекомых, грибков, плесени и других микроорганизмов. Во-вторых, пористая структура дерева способна впитывать влагу из окружающего воздуха, что влияет не только на поведение его волокон (готовое изделие может ?повести?), но и на его теплоизоляционные свойства. Так, при повышении влажности переплета всего на 5%, его теплопроводнось возрастает почти на 20% (а значит, уменьшаются теплоизоляционные свойства). Помимо этого, сырье неоднородно - в пиломатериале имеются сучки, трещины, смоленые карманы. Современные технологии обработки позволяют устранить некоторые недостатки этого материала, сохраняя его положительные свойства. Однако технологическая цепочка значительно удлинятся, что, естественно, увеличивает стоимость готового изделия.

Технология производства

Начинается все с сушки, которая длится больше года и проходит несколько этапов. Сначала материал подсыхает под навесом естественным образом около года, затем в штабелях его отправляют в вакуумную сушку, где удаляется влага, содержащаяся в порах и клетках. После этой операции остаточная влажность древесины должна быть не более 12 ? 2%. Это количество считается оптимальным. Однако после сушки остаточная влага в пиломатериале распределена неравномерно, и сырье снова выдерживают около недели для достижения баланса влажности по всему объему. Понятно, что после такой длительной подготовки его стоимость возрастает. Тем более что необходимо удалить еще и естественные дефекты (сучки, смоляные карманы), все, что может повлиять на будущее качество готовой продукции. Поэтому наиболее рациональным считается изготовление профиля из т.н. наборного бруса, склеенного из планок (ламелей) толщиной 20-30 мм на гладкую фугу или шип

Причем направление волокон у соседних ламелей не должно совпадать. В таком многослойном соединении, обладающем, кстати, большей однородностью и прочностью, чем массив, можно использовать даже короткие планки. Обычно сращенные ламели размещают только в середине наборного бруса. (Изделия, где подобное соединение допускается и на лицевой стороне, дешевле на 10 - 20%). Клеевая технология сборки заготовок позволяет также облицовывать поверхности относительно недорогого профиля из сосны тонкими ламелями (4 - 15 мм) из твердых пород дерева, сочетая, таким образом, в одном деревянном профиле положительные свойства разных пород, например низкую теплопроводность сосны и высокую прочность и текстуру дуба, как это делает шведская фирма SSC-JOINEX.

После того как будет собрана заготовка, из нее с помощью фрезерования получают профили нужной формы и сечения, с пазами для установки фурнитуры и уплотнителей. Эта технологическая операция также существенно влияет на качество оконного блока, поскольку от точности фрезерования профиля, который во многом определяется классом оборудования и инструмента, зависит и прочность углового соединения окна, и работа фурнитуры, а главное - герметичность оконного блока.

Угловое соединение деревянного профиля в оконном блоке традиционно выполнятся в виде шипового соединения. Но ряд отечественных фирм (?ЗОДЧИЙ?, ?РУССВИГ?) выпускают окна, в которых профиль соединяется под 45?. Прочность соединения обеспечивается за счет вклеиваемых штифтов оригинальной формы в виде двойного ?ласточки-ногохвоста? (?РУССВИГ?) или склеиванием на ?микрошип? и стягиванием стальным потайным болтом (?ЗОДЧИЙ?). Торцы профиля, таким образом, скрыты внутри конструкции, и, следовательно, влага имеет меньше возможности попасть внутрь.

Краски

Деревянные детали окна нужно защитить от грибков, паразитов, а главное - от влаги. Функции эти сегодня выполняют т.н. пропитки, в составе которых есть антисептики. Проникая в глубину материала, они, сохраняя клеточную структуру дерева, делают его поверхностные слои водоотталкивающими. Затем изделие тонируют (или грунтуют) и окрашивают. После каждой операции его подвергают шлифовке, чтобы убрать ?поднимающиеся? волокна.

Слой краски или тонирующего состава толщиной 150-200 мкм должен не только придавать окну нужный цвет или оттенок, подчеркивающий структуру дерева, но и защищать раму и створку от дождя, снега и солнечного света. Оттого, насколько успешно это покрытие будет противостоять воздействию окружающей среды, в конечном итоге и зависит, сколько прослужит новое окно. Среди отечественных производителей деревянных окон наибольшей популярностью пользуется разработанный немецкой фирмой ZOBEL целый комплекс различных грунтов, пропиток, красок и лессирующих покрытий ZOWOSAN, а также финские составы TIKKURILA. Однако даже самое стойкое покрытие не может служить вечно. Как показывает практика, больше всего страдают от дождя и снега нижние части створок и коробок, а от ультрафиолетового излучения солнца - окна на западном и южном фасадах здания. Поэтому раз в 3 - 4 года рекомендуется проводить профилактическую подкраску деревянных переплетов. Тогда, как утверждает фирма ALAVUS, новое окно будет радовать глаз его обладателя минимум 30 - 50 лет.

Производители

Итак, производство деревянного профиля для оконных рам и створок - дело хлопотное и многотрудное. Необходимы не только высокоточные станки, но и автоматизированные линии, обеспечивающие сквозной контроль на всех этапах производства. Требуются многомиллионных затраты, часть которых ?замораживаются? на весьма длительный период. А серьезная прибыль у предприятия появляется только тогда, когда производство доведено до своего логического конца - сборки и продажи готового блока. Поэтому и отечественных производителей, способных выпускать деревянные окна на современном уровне, сравнительно немного.

Большинство российских фирм, предлагающих деревянные окна, собирают их из покупного профиля (отечественного или импортного) или сами изготавливают профиль из закупаемой многослойной заготовки. Такая организация производства по ?отверточному принципу?, который с успехом применяется при производстве пластиковых окон, существенно дешевле. Поэтому и стоимость этих оконных блоков несколько ниже. Но и качество таких изделий определяется не только качеством сборки, но и качеством закупаемого полуфабриката. Производители же пластикового профиля считают не лишним гарантировать своим фирмам-переработчикам весьма длительные гарантийные сроки на свой профиль. Кроме того, стараются подчеркнуть свою связь с поставщиком, размещая в собственной рекламе его логотип на самом видном месте.

Конструкции

Окна различают как по типу открывания, так и по количеству створок, отделяющих квартиру от улицы. Классической конструкцией окна в России считается поворотное открывающееся окно с двойными рамами (раздельными створками). Створки (внешняя и внутренняя) навешиваются на коробку независимо друг от друга (рис. 6а ). Окна этого типа хорошо сохраняют тепло благодаря солидному воздушному промежутку между стеклами. В тридцатые годы у нас появились т.н. шведские окна (со спаренными створками). Конструкция эта была несколько дешевле традиционной, поэтому и нашла широкое применение в массовом панельном строительстве. Замена одинарного стекла на герметичный стеклопакет с газовой изоляционной прослойкой между стеклами позволила отказаться от второй рамы и перейти к еще более дешевой одностворчатой схеме. В Центральной Европе этот тип окон наиболее распространен. Получает он все большее признание и в нашей стране. Большинство отечественных производителей, закупив немецкие или итальянские линии, выпускают именно одностворчатые окна (рис. 2).




Но и традиционные конструкции с раздельными и со спаренными створками тоже присутствуют на отечественном рынке. В основном деревянные окна этого типа поставляются из Финляндии (DOMUS, ALAVUS, ТІМ) и Швеции (SSC JOINEX), выпускаются и российскими филиалами финских фирм (ЕВРОТИВИ, ПЕТРО-DOMUS), а также некоторыми отечественными фирмами.

Евроокна (одностворчатые)

Для окон этого типа используется та же фурнитура, что и для пластиковых, и выпускают ее те же фирмы - МАСО, WINKHAUS, ROTO и др. Небольшие различия есть только в способе крепления петель. Применение этой фурнитуры позволяет заменить в окне привычную для нас форточку на откидывающуюся створку. Это дает возможность увеличить площадь остекления, а значит, и освещенность комнаты. Все операции по открыванию створок, как в поворотном, так и в откидном положении, в немецкой и австрийской фурнитуре осуществляются всего одной ручкой. В этом ряду несколько выделяется норвежская фирма NOR-DAN, устанавливающая на свои окна не только этот тип фурнитуры, в которой все силовые элементы соед&#