Cтатьи

О деревянных окнах.

Недавно, все, что касалось требований к производству и конкретным конструкциям деревянных окон было однозначно определено в стандартах. Даже чертежи на детали были в ГОСТах: ГОСТ 24700, ГОСТ 12506 и т.д. Соответственно и параметры конструкции были увязаны со строительными нормами, требованиями и правилами. Изготовители и потребители окон имели четкий однозначный выбор. Реализация этой программы в строительстве выразилась в оснащении паровым централизованным отоплением помещений, с уникальным в мировой практике высоким давлением в отопительной системе. Несмотря на колоссальную накачку тепла новосел первым делом бежал к сантехнику и частным образом увеличивал отопительные агрегаты или мерз из-за низкого теплового сопротивления окон и балконных дверей. Многоэтажное домостроение этот процесс сделало абсурдным. Потребовались гигантские ТЭЦ, вызывающие неудобства и недовольства экологов, а экономика их эксплуатации, даже при даровом (в ценах десятилетней давности) газовом топливе носила катастрофический характер. Но вот подули ветра перемен, напор которых старая система не выдержала, как соломенный домик в сказке о трех поросятах. Пришлось очень быстро переходить к прочным, теплым, долговечным, светлым, тихим и т.д. конструкциям окон. Конструкциям, которых сегодня приобрели большое многообразие. Это многообразие сегодняшнего дня в связи с требованиями к технологии изготовления автор и попытается отразить.



     Как доказала история, древесина - материал незаменимый. При соответствующей обработке древесина имеет необходимую прочность, жесткость, тепловое сопротивление, а также звукоизоляцию, если не применять резонансные породы и заготовки. При соответствующей защите и периодическом уходе раз в 5-10 лет окна из древесины обеспечат без проблем требуемую для зданий долговечность в течении 50 лет, а при желании имеют практически вечную жизнь. При этом следует учитывать последствия: окна из лиственницы лет через 200 - 300 станут каменными, из сосны частично янтарными, а вот дуб останется дубом. Практически получается, что по комплексу эксплуатационных свойств, древесина не имеет конкурентов. Причем необходимо заметить, что доведение древесины до столь высоких кондиций требует строгого выполнения правильных технологических требований. Низкое качество обработки древесины - запущенная хроническая болезнь деревообрабатывающих предприятий страны, которая привела их в состояние упадка. Исторически Россия - страна исконно деревянная. Если в других промышленно развитых странах строения и изделия из древесины дороже их аналогов из металла и пластика, то у нас наоборот. Поэтому традиция и экономика едины, и требуют разумного использования имеющихся ресурсов. В связи с этим необходим постоянный анализ практики производства конкурентоспособных изделий из древесины, в нашем случае - окон.

     В основу анализа положим структуру взаимосвязанных эксплуатационных показателей окон: освещение помещения (светопропускание), естественно, через стекло; защита от перепадов температуры внешней среды (тепловое сопротивление), которая для нашей самой холодной страны на планете имеет первостепенное значение; защита от ветра, дождя (льда), звука и одновременно - возможность организации регулируемого проветривания.

     

     СВЕТОПРОЗРАЧНАЯ ЧАСТЬ ОКНА

     1. Остекление окон выполняется листовым стеклом, стеклопакетами и стеклопакетом плюс стекло. Необходимо отметить, что в рамках данной статьи мы не будем рассматривать конструкции остекления окна (толщину и покрытие стекла, конструкцию стеклопакетов, триплексы, пленки и т.д. и т.п.). Ибо только изложение структуры этих конструкций, применяемых в деревянных окнах, потребует много места. Рассмотрим лишь основные варианты конструкций деревянных окон, обеспечивающих надежную работу остекления при эксплуатации.

     1.1 Листовое остекление для каждого стекла требует отдельную створку. Пластина стекла, естественно, может иметь пластические деформации, следовательно, створка может иметь низкую геометрическую точность, а угловые шиповые соединения - невысокую жесткость, при этом надежность соединения обеспечивается дополнительными нагелями или шкантами. Листовое остекление окна на отдельных створках подразумевает, что между стеклами будет воздух естественной влажности. Для отвода образующегося конденсата во внешнюю среду требуются каналы, которые, соответственно, являются и проводниками холодного воздуха. Отсюда, с увеличением воздушной прослойки между стеклами (расстояние между створками) увеличивается объем конденсата, что в свою очередь требует увеличения отводных каналов. К тому же влажный воздух имеет низкое тепловое сопротивление. Следовательно, тепловое сопротивление любой конструкции окон с листовым остеклением ограничено сильным конвективным отводом тепла во внешнюю среду и относительно низким тепловым сопротивлением влажного воздуха.

     1.2 Применение стеклопакетов, где между стекол находится абсолютно сухой воздух, не имеющий сообщения с внешней средой, дает значительно лучший эффект всех показателей по эксплуатации окон. Но работа стеклопакета сопровождается возникновением больших внутренних напряжений. Поэтому требования к створке значительно увеличиваются. Необходимо, чтобы стеклопакет устанавливался в жесткой створке на специальных подкладках, и никакие нагрузки от любой деформации створки на него не

     воздействовали. Это обеспечивается обязательным применением толстого слоя мягких герметиков и монтажных прокладок. Поэтому створка должна быть изготовлена с высокой точностью и жесткостью сечений и угловых (традиционно - шиповых) соединений. Требования к прочности и жесткости створки, а также и к коробке окна при установке двухкамерного стеклопакета, диктуют толщину деталей свыше 65 мм. Естественно древесина не должна иметь влияющих на прочность и жесткость дефектов (сюда входят практически все сучки). Соответственно это породило новые конструктивные и технологические требования к заготовкам деталей окон (вырезка дефектов, сращивание на минишип, многослойная склейка). Высокие требования предъявляются и к клею - гарантия прочности на весь срок службы окна и так называемая водостойкость (категории D4 пo DIN...).

     1.3 Комбинированное остекление обычно определяется особыми климатическими условиями, когда дополнительная сворка с листовым остеклением применяется для снятия сильной ветровой нагрузки или повышения теплового сопротивления с установкой специальных устройств для отвода конденсата.

     

     ТЕПЛОВОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ

     2. Тепловое сопротивление деревянных частей окна определяется их толщиной, количеством и качеством уплотнений между створкой и коробкой, числом и качеством запорных элементов, а также условиями монтажа окна в стенном проеме. В дальнейшем будем рассматривать конструкцию тех элементов окна, которые обеспечивают тепловое сопротивление (створка, несущая стеклопакет и коробка).

     2.1 Толщина деревянных деталей створки и коробки отражена в современном отечественном опыте, и в зависимости от климатических условий, имеет параметрический ряд 68 мм и 78мм, и каждый параметр имеет диапазон плюс/минус 2 мм. Применение меньших типоразмеров толщины деревянных деталей окна невозможно из-за жестких климатических условий в регионах страны. Кроме основного ряда есть оригинальные отклонения в сторону увеличения толщины деталей, что носит характер исключения, подтверждающего основной ряд. Параметрический ряд, заимствованный

     из системы DIN, практически носит характер евростандарта. Этот параметрический ряд деревянных окон включает многолетний опыт и суммирует эксплуатационные требования, производственную оптимальность и адаптацию свойств древесины как конструкционного материала. Но одновременно и не ограничивает возможности в поиске новых конструктивных решений и дизайна окон. В Европе сегодня самым актуальным показателем для окон является звукоизоляция, что существенно определило рассматриваемый параметрический ряд. Однако хвойные породы местной древесины в России имеют более плотную структуру, которая обеспечивает более высокое тепловое сопротивление. Европейский опыт и качественный местный материал позволили эффективно адаптировать этот параметрический ряд в нашей стране.

     2.2 Жесткие климатические условия, в которых находится более 90% территории страны, продиктовали необходимость применения между створкой и коробкой двойного уплотнения. Для предупреждения промерзания из-за наличия влажного воздуха в пространстве между уплотнениями, возникла необходимость применения уплотнений, имеющих собственные камеры и не одну линию контакта с примыкаемой поверхностью. Диапазон работы прижимной фурнитуры определил суммарный допуск величиной 2 мм по любой из координат. В этот допуск должны войти все погрешности изготовления и сборки деталей, а также монтажа уплотнителей. Современная технология с минимальными затратами решает проблему столь точного изготовления деталей окна. Следует отметить, что применяемые уплотнители обязательно должны быть морозоустойчивы, то есть не впитывать влагу и не терять прочность и эластичность при низких температурах.

     2.3 Прижимная фурнитура должна обеспечивать равномерный прижим створки к коробке. Например:

     все системы 'еврофурнитуры' имеют прижимы по периметру створки с шагом не более 600 мм. Столь частая установка прижимов диктуется не только деформациями от изгиба  деталей  окна,  но  и равномерной компенсацией деформаций от кручения деталей створки. В комплексе это обеспечивает защиту передачи усилий, возникающих от деформации деталей створки на стеклопакет. Естественно, что этим гарантируется плотное примыкание уплотнений. Весьма убедительна простая проверка качества уплотнений, когда долларовая купюра прижимается створкой с последующим ее вытягиванием.

     2.4 Условия монтажа должны гарантировать не только нормальное функционирование окна, но и необходимое тепловое сопротивление системы 'окно - стена'. Соответственно, тепловое сопротивление коробки должно быть достаточным и не должны возникать 'мостики холода' в стене оконного проема. Это обеспечивается применением монтажной коробки из древесины или изготовлением 'теплых откосов', которые могут быть сделаны из соответствующих растворов или из готовых профилей.

     ЗАЩИТА ОТ ВЕТРА И ДОЖДЯ

     3. Ветровая нагрузка на окно определяется его парусностью, а зашита от дождя - системой отвода воды.

     3.1 Парусность окна определяется площадью остекления, соответственно фиксацию стеклопакета в стандартных размерах створки должен обеспечить штапик, имеющий ширину опоры на створку не менее 16 мм, а шаг крепления штапика к створке не более 100 - 150 мм.

     3.2 Отвод воды обеспечивается выполнением верхних горизонтальных поверхностей с углом не менее 150, а нижние поверхности оснащаются водоотводными каналами и каплесборниками. Естественно применение водоотводной шины, защищающей нижний стык коробки и стены от проникновения воды. Параллельно с отводом воды решается проблема обмерзания окна. Недопустимым является примерзание уплотнения, которое при открывании окна выпадет из установочного паза. Поэтому предпочтительно размещение уплотнения на створке.

     ЗАЩИТА ОТ ЗВУКА И ПРОВЕТРИВАНИЕ

     4. Согласно занимаемой площади звукопроницаемость окна определяется конструкцией стеклопакета. Проветривание обеспечивает необходимый воздухообмен в помещениях, которые практически повсеместно не имеют необходимой вентиляции и кондиционирования.

     4.1 Двухкамерные стеклопакеты или применение пленки PVB обеспечивают необходимое нормативное снижение звука на 32...36 дб.

     4.2 Наша традиционная форточка для евроокна неудобна и не нужна. Откинутое положение створки, (в нашем климате это небольшая величина), обеспечит периодическое проветривание. В последнее время появились встраиваемые в коробку окна устройства постоянного проветривания.

     ЗАКЛЮЧЕНИЕ

     Приведенная выше структура основных показателей конструкции деревянных окон предложена нашему искушенному читателю в двух ипостасях.

     А). Если Вы - потребитель окон, то, надеемся, что с помощью полного набора показателей сможете сделать правильный выбор окон.

     Б) Если Вы - изготовитель деревянных окон то, надеемся, что после оценки собственной продукции, увидите дальнейшие пути развития собственного производства.

     В связи с представленным многообразием конструкций и исполнений окон на российском рынке возникла необходимость ориентира, позволяющего делать объективную оценку. Благодаря усилиям Управления технического нормирования Госстроя разработана целая система новых стандартов, что в значительной мере упорядочивает требования к производству окон. Окна - это  надолго (срок службы 50 лет). Со своей стороны, мы предлагаем только временем проверенные решения.