Пока мы делали ракеты, перекрывали Енисей...

О многообразии конструкций окон

Верикин М. Пока мы делали ракеты, перекрывали Енисей... // Идеи вашего дома. 2002. №6. C.110-118

С теплопотерями люди, живущие в наших широтах, боролись всегда. Раньше к зиме в окна вставляли двойные рамы, а в промежуток между ними клали кусочки древесного угля. Более просвещённые индивидуумы помещали туда склянку с небольшим количеством концентрированной серной кислоты. Все эти меры принимались для того, чтобы осушить воздух между рамами и тем самым повысить теплоизоляцию окон.

Сегодня уголь и серную кислоту заменила рамка с влагопоглотителем (силикогелем) внутри герметичного стеклопакета. Сами рамы снабжаются двумя, а то и тремя контурами эластичных уплотнений, благодаря чему теплоизоляционные показатели окон увеличиваются почти вдвое. Каждое новое окно экономит около 50 л условного топлива в год. Если бы хоть половина окон в нашей стране соответствовала современным требованиям, не только Енисей, ной множество других сибирских рек не пришлось бы перекрывать.

Дерево

Этот превосходный материал для оконных переплётов подарила нам сама природа. Волокнистая структура древесины делает её очень прочной, а воздух, содержащийся в капиллярах, обеспечивает её низкую теплопроводность. Мы уж не говорим об эстетических качествах дерева, которые по-прежнему вне конкуренции, несмотря на очевидные успехи в попытках копировать его фактуру. В производстве окон используются в основном следующие породы древесины: сосна, пихта, ель, лиственница, кедр, дуб, бук, красное дерево. На вопрос, какая из них лучше, однозначно ответить нельзя. Дуб, бук и лиственница существенно прочнее и долговечнее сосны и ели, но из-за более плотной структуры имеют и более высокую теплопроводность, то есть хуже держат тепло. Тропическое красное дерево неплохо противостоит колебаниям влажности. Впрочем, многие специалисты считают, что имеет смысл следовать известной поговорке ?Где родился, там и сгодился? и использовать в наших краях породы, традиционные для средней полосы. Надо сказать, что и покупатели в подавляющем большинстве придерживаются того же мнения. В результате в нашей стране в производстве оконных переплётов наиболее популярны два материала: сосна (самая дешёвая) и дуб (прочный, долговечный и эстетичный).

В северной Европе среди материалов для оконных рам дерево прочно удерживает первенство. В Германии, преуспевшей в разработке ПВХ, лидирует пластик (около 52% от общего числа окон). Но деревянные конструкции и там не сдают свои позиции, занимая второе место (30%). Казалось бы, и наша страна с её холодным климатом, неограниченными лесными запасами и более чем тысячелетними традициями деревянного строительства могла и даже должна была бы стать одним из лидеров в производстве такого рода изделий. Однако 70 лет мы решали другие задачи и в результате сегодня покупаем окна в своей прежней провинции - Финляндии, а деревообрабатывающие станки ? в Германии и Италии. Любопытное совпадение: завод компании ALAVUS был построен в Финляндии именно в 1917 г.

Но вернёмся к дереву. Несмотря на все свои достоинства, оно имеет и существенные недостатки. Древесина впитывает влагу из воздуха, что влияет на поведение её волокон - готовые изделия, как говорится, ?ведёт?, то есть они могут набухать, а при потере влаги (высыхании) деформироваться. В результате значительно ухудшаются и их теплоизоляционные свойства. Как природный органический материал, дерево является прекрасной питательной средой для различных микроорганизмов, грибков, насекомых. Например, большую опасность для него представляет так называемый домовый гриб, способный всего за несколько месяцев ?съесть? деревянный дом. Раньше в деревнях поражённые домовым грибом постройки сжигали, чтобы уберечь остальные. Кроме того, пиломатериал может иметь собственные дефекты - сучки, трещины, смоляные карманы. Современные технологии обработки древесины позволяют сохранить её положительные свойства и устранить многие недостатки. Но эти меры значительно удлиняют технологическую цепочку, а значит и повышают стоимость готового изделия.

За что платит потребитель?

Прежде всего, древесина подвергается многоступенчатой сушке, причём процесс этот очень долог. Сначала материал около года подсыхает естественным образом (под навесом). Затем его помещают в вакуумную установку, где из него удаляется почти вся жидкость. Первой испаряется так называемая капиллярная влага, а потом та, что содержится в клетках. При желании можно было бы выгнать из досок всю воду. Но тогда сырьё получилось бы пересушенным и, оказавшись на открытом воздухе, впитывало бы влагу, словно губка. Поэтому стараются высушить древесину до уровня 12 ? 2% влажности. Этот показатель считается оптимальным. Затем материал снова выдерживают для выравнивания влажности по всему объёму деревянной заготовки. Понятно, что после такой длительной выдержки и сушки сырьё стоит недёшево. А ведь надо еще удалить сучки, трещины, смоляные карманы и прочие естественные дефекты ? всё, что может повлиять на качество готовой продукции.

Если детали оконного переплёта изготавливаются из цельного куска дерева (ALAVUS), процент отходов довольно высок. Наиболее рациональным считается производство профиля из наборного бруса. Оказывается, многослойный клеёный брус обладает большей однородностью свойств и более высокой прочностью, чем деревянный массив. Заготовки (ламели) крепятся на гладкую фугу или на зубчатый шип (CAPOFERRI). При этом возможно использование даже коротких планок, которые получаются после того, как из исходной заготовки удалили все сучки и дефектные части. Учтите, у высококачественного наборного бруса короткие планки располагают только во внутренней части. Те изделия, у которых соединение планок допускается на лицевой стороне, стоят на 10-20% дешевле. Чтобы рамы из наборного бруса не коробились, его составные части подбирают так, чтобы годовые кольца соседних ламелей пересекались примерно под прямым углом. При этом сердцевину деревянного массива, как наиболее рыхлую и неоднородную часть кругляка, в качественном изделии никогда не используют (её легко опознать по концентрическим кольцам). Кстати, древесина уральской или сибирской сосны плотнее и прочнее других пород, и годовые кольца в ней расположены близко друг к другу. Из полученного наборного бруса изготавливают оконные профили, а уже из них собирают рамы и переплёты.

Некоторые новшества в технологию производства окон внесли и отечественные производители. Например, усовое соединение, запатентованное компанией ?РУС-СВИГ? (по имени компании названное ?СВИГ-соединением?). Прочность конструкции обеспечивается за счёт вклеиваемых штифтов, имеющих форму ?ласточкиного хвоста?. Таким образом, наиболее уязвимые места (торцы брусков) плотно примыкают друг к другу и не контактируют с окружающей средой. Следовательно, влага имеет меньше возможности попасть внутрь деревянного профиля.

Краски

Деревянное окно нужно защитить от всевозможных грибков, паразитов, а главное ? от влаги. Увеличение влажности переплёта всего на 5% (с 1 5 до 20%> приводит к тому, что величина R0 для него уменьшается почти на 20%. А количество водяного пара внутри помещения в зимнее время в 20 раз превышает его содержание в наружном воздухе. Поэтому защита окна должна быть надёжной не только с внешней, но и с внутренней стороны.

Для такой защиты сегодня используют специальные пропитки, содержащие, в частности, антисептик. Проникая вглубь дерева и сохраняя его клеточную структуру, пропитки делают его поверхностные слои водоотталкивающими.

Кстати, пропитывание в условиях вакуума более эффективно, чем под давлением, - поинтересуйтесь, какой способ применялся для профилей выбранных вами окон. Затем изделие тонируют или грунтуют и окрашивают. После каждой операции поверхность подвергается шлифовке ? чтобы убрать ?поднимающиеся? волокна.

Слой краски или тонировки должен не только придавать окну нужный цвет, подчёркивающий структуру дерева, но и защищать раму и створку от дождя, снега и солнца. От способности тонкого (150-200 мкм) покрывающего слоя сохранять эту способность на протяжении многих лет зависит в конечном итоге срок службы окна. Среди отечественных производителей деревянных окон наибольшей популярностью пользуется целый комплекс различных грунтов, пропиток, красок и лессирующих покрытий Zowosan, разработанный немецкой фирмой ZOBEL Финны используют для своих изделий составы от TIKKURILA. Однако даже самое стойкое покрытие не может служить вечно. Больше всего страдает от дождя и снега нижняя часть створки, а от ультрафиолетового излучения солнца ? окна по западной и южной сторонам здания. Поэтому раз в 3-4 года нужно проводить профилактическую подкраску деревянных переплётов. Тогда конструкция, как утверждают специалисты фирмы ALAVUS, будет радовать глаз своего обладателя минимум 30-50 лет.

Современные деревянные окна, равно как и пластиковые, пропускают в квартиру явно недостаточно воздуха (ГОСТ 30674-99 ?Блоки оконные из ПВХ? и ГОСТ 24700-99 ?Блоки оконные деревянные со стеклопакетами? предусматривают одни и те же максимальные значения воздухопроницаемости для 1 м2 окна ? не более 3,5 м3/ч). Поэтому, если основная приточная вентиляционная функция в квартире возложена на современные окна, их следует снабдить вентиляционными клапанами. Тогда отработанный воздух с высоким содержанием влаги и углекислоты будет удаляться не только во время проветривания помещений, но и при закрытых створках. Кстати, установка вентиляционных клапанов предусмотрена производителями деревянных окон, и солидные фирмы обычно предлагают эту услугу потребителям.

Встречая в рекламных буклетах утверждение, что деревянные окна, в отличие от пластиковых, ?дышат?, не понимайте это в буквальном смысле. Разные специалисты употребляют этот глагол в разных смыслах: некоторые -для того, чтобы подчеркнуть способность дерева испарять лишнюю влагу, высокое содержание которой ухудшает теплоизоляционные свойства окна и может привести к появлению грибков плесени и короблению деревянного профиля; другие-как констатацию свойства древесины пропускать через себя водяные пары из комнатного воздуха; а третьи - в значении ?пропускать воздух?. Вот что сказали по этому поводу специалисты фирмы ?КРАУН С?, занимающиеся изготовлением деревянных окон:

?Особенностью деревянных рам является их воздухопроницаемость. Но не та, которую учитывают в соответствии с ГОСТом 26602.2-99 ?Блоки оконные деревянные. Методы определения воздухо- и водонепроницаемости?,-в этом смысле показатели для блоков из любого профиля примерно одинаковы (о чём, кстати, можно прочитать в статье об окнах в № 10 за 2000 г. вашего журнала). Имеется в виду воздухообмен сквозь мельчайшие поры ?живой? деревянной структуры. Он сохраняется несмотря на защитное покрытие, наносимое на поверхность готового изделия. Толщина самого покрытия на водной или комбинированной основе составляет порядка 0,15-0,4 мм и убывает естественным образом при эксплуатации окон, по свидетельству фирмы ZOBEL, на 0,01 мм ежегодно. Для увеличения срока службы покрытия на него желательно периодически наносить специальные полироли или лаки. При этом они не мешают деревянной раме ?дышать? и тем самым регулировать, в зависимости от погодных условий, влажность воздуха на своих внутренних поверхностях. Часто такого ?дыхания? бывает достаточно для поддержания желаемого влажностного режима в помещении. Вот почему нам редко заказывают монтаж в изготавливаемое окно дополнительного оконного проветривателя?.

Конструкции

Современные деревянные окна изготавливаются, главным образом, по трём конструктивным схемам:

1) одностворчатые,

2) с раздельными створками,

3) со спаренными створками. Так, европейцы - STROBEL (Германия), CAPOFERRI, РВ INDUSTRIALS (Италия) - и вместе с ними ряд российских фирм применяют в основном одностворчатую схему. Значительная часть отечественных производителей (?БАМО?, SIMPLEX, ?ЕВРОПЕЙСКИЕ ОКНА?) собирают свои изделия из готового покупного профиля, отечественного или импортного (?РУС-СВИГ?), кто-то сам делает профиль, но из покупного бруса (?КРАУН С?), другие - ?БАВАРСКИЙ ДОМ?, ?ОНИКС?, ?МЕКРАН?, ?ТИИВИ-ЛЮКС?, ДОК № 1, ДОК № 9 - имеют собственное производство полного цикла, начинающееся с сушки древесины и сборки заготовок.

Фирмы DOMUS, ALAVUS, TIIVI (Финляндия), SSCJOINEX ( Швеция) производят окна как с раздельными, так и со спаренными створками, применяя сложное остекление из однокамерного стеклопакета и листового стекла (2 + 1). Стеклопакет вставляется во внутреннюю створку, а стекло во внешнюю. Сегодня в нашей стране широко используются все конструктивные схемы И каждая имеет свои достоинства.