Деревянные окна
Несмотря на широкий выбор новых материалов и технологий, древесина, являясь традиционным материалом, прочно удерживает свои позиции и, пожалуй, впредь их не уступит. Привлекательность древесины заключается в ее экологической чистоте и природной красоте натуральной древесины, легкости в обработке и высокой прочности. Кроме того, дерево - прекрасный тепло- и звукоизоляционный материал, обладающий высокой морозоустойчивостью.
К недостаткам деревянных окон можно отнести подверженность гниению и поражению микроорганизмами, гигроскопичность, горючесть, необходимость периодического окрашивания.
Современный рынок предлагает широкий выбор готовых оконных блоков зарубежного и отечественного производства из различных пород древесины. Наиболее дорогие выполнены из ценных пород дерева - бука, дуба, красного дерева (махагона), более дешевые выполнены из сосны с покрытием под бук, дуб, орех.
Выбор той или иной модели индивидуальны, определяющим фактором может стать толщина стен в месте оконного проема.
Гарантией высокого качества оконных блоков может служить использование современных технологий при их производстве:
- использование качественной древесины, высушенной до необходимой влажности с соблюдением требований технологии;
- обработка антисептиками и окраска современными материалами;
- применение современных конструкций и качественных комплектующих - стекла, фурнитуры, уплотнителей и т. д.
Так, например, по современной технологии деревянные элементы подвергаются вакуумной пропитке, после чего склеиваются в отдельные бруски. Именно благодаря многослойности оконного бруса обеспечивается повышенная прочность, стойкость к деформациям и стабильность деревянного профиля. Для получения изделий высокого качества древесина проходит довольно сложную обработку. Просушенные пиломатериалы выдерживаются определенное время в закрытом помещении для достижения баланса влажности. После этого происходит отсортировка непригодной к производству древесины. Локализация низкосортных участков древесного материала позволяет значительно улучшить качество оконных элементов и увеличить процентный выход пригодной к производству древесины. Кроме того, технология склеивания бруса позволяет надежнее контролировать текстуру лицевых поверхностей будущего изделия.
Сортировка материала выполняется на сложном оборудовании под контролем компьютерной системы. При этом автоматически удаляются дефектные участки, сращиваются шиповым соединением высококачественные ламели, из которых на клею спрессовывается трехслойный брус. Прессовка ламелей исключает любые искривления элементов и обеспечивает высокую точность их размеров.
Прочность соединения ламелей между собой достигается благодаря применению современных клеев, вязкость и состав которых контролируются компьютерной системой и автоматически доводятся до нужной консистенции. Сроки схватывания клея регулируются специальными отвердителями и режимами термической обработки. При этом пластические и другие механические свойства полученной древесины в значительной степени превышают их природные показатели, исключая наличие неплотностей и микротрещин. Обработка полученных заготовок выполняется на самом современном оборудовании при помощи инструментов, обеспечивающих большую точность и необходимую чистоту обрабатываемых поверхностей. Особое внимание в это время уделяется показателям влажности древесины, которая контролируется специальными приборами. Влажность древесины, предназначенной для изготовления коробок, не превышает 12, а для створок и фрамуг - 9%. При этом влажность древесины используемой для изготовления нагелей, должна быть на 2 - 3% ниже влажности древесины, применяемой для изготовления основных элементов. Качество обработки, контролируемое компьютерной системой, позволяет добиться большой точности в изготовлении шиповых соединений и пазов для уплотнителей и фурнитуры.
Установку деревянных оконных коробок в домах из кирпича и каменных материалов, как правило, производят в процессе возведения стен. доведя кладку до уровня окон, устанавливают раму, выставляют ее по горизонтали и вертикали и жестко фиксируют при помощи деревянных подпорок. Наружные стороны рамы перед установкой следует обработать антисептиками и просмолить. В процессе последующей кладки периодически, через два-три ряда, проверяют, не произошло ли смещения коробки из-за недостаточно жесткой фиксации.
Для снижения воздействия атмосферных осадков раму следует заглубить внутрь кирпичной кладки не менее чем на полкирпича. Под основание рамы устанавливают войлочную прокладку, обработанную антисептиком. Во избежание сдавливания коробки в процессе кладки рекомендуется устанавливать распорки, которые смогут противостоять боковым нагрузкам.
Зазоры между наружной стороной рамы и возводимой стеной заполняют войлоком. Раму закрепляют специальными ершами или гвоздями, половина которых забивается в коробку, другая половина закладывается между кирпичами.
Оконный проем перекладывают металлическими или железобетонными перемычками или же выкладывают арочный свод.
При устройстве коробки в готовый оконный проем нижний брус выравнивают по горизонтали клиньями, а боковые бруски - по отвесу, после чего коробку закрепляют ершами или же специальными цангами. Цангу вставляют в отверстие в стене, и при заворачивании болта она разжимается, расклиниваясь в отверстии.
Зазоры между коробкой и стеной конопатят ветошью, смоченной гипсовым раствором, или же пенными заполнителями. Необходимо помнить, что при застывании пена может прогибать бруски, поэтому предварительно между вертикальными и горизонтальными брусками ставят распорки. После застывания пены откосы штукатурят и устанавливают подоконные доски.
При установке оконной рамы в рубленные стены по всему периметру проема окна вырубают паз или гребень, в который заходит паз или гребень оконной коробки, зазоры конопатят или забивают нащельниками.
Деревянные окна могут быть выполнены с одинарными, спаренными или раздельными створками или комбинированными с раздельно-спаренными створками.
Створчатые окна любой конструкции состоят из раздельной оконной коробки, жестко связанной со стеной здания, и створного оконного переплета.
Раздельная коробка состоит из вертикальной, верхней и нижней обвязки окна;
- стойки (средника) - вертикального элемента для соединения раздельной коробки по ширине;
- ригеля или импоста - поперечного элемента для соединения раздельной коробки по высоте.
Створный оконный переплет - элемент окна, подвижно связанный с раздельной коробкой или с другим створным переплетом, состоит из: вертикальной обвязки створки, верхней обвязки створки; нижней обвязки створки (например, брусок-отлив); горбылька переплета - фасонного горизонтального бруска для соединения створного переплета.
Простые деревянные коробки изготавливают из четырех деревянных брусков, соединенных сквозными шипами. Количество шипов зависит от ширины бруска.
Оконные переплеты вяжут на двойных, а общие на тройных шипах. Для изготовления коробок применяют бруски или толстые доски из древесины хвойных и лиственных пород, влажность которой не должна превышать 15-18%. При этом коробки могут быть отдельные и общие. Общую коробку выполняют составной из брусков и досок, имеющих четверти с внутренней стороны для притвора переплетов, открывающихся, как правило, внутрь помещения.
Соединение брусков оконной коробки: 1 - сквозные шины.
Отдельные коробки делают из брусков фигурного профиля. Наружные размеры обеих коробок неодинаковы. просвет наружной коробки должен быть меньше просвета внутренней коробки настолько, чтобы створки наружного переплета могли свободно открываться внутрь помещения. Величина, на которую размеры наружного переплета меньше размеров внутреннего (зимнего), называется рассветом. В одноэтажных зданиях рассвет можно не соблюдать, изготовляя окна таким образом, чтобы наружные переплеты открывались наружу, а внутренние - внутрь. На нижнем бруске коробки делают скос для стока воды, а на нижней стороне доски выбирают четверть для соединения коробки с подоконной доской. Собирают коробки на казеиновом, а лучше на водостойком синтетическом клее. Для этого шипы брусков смазывают клеем, собирают коробки, проверяя их прямоугольность, сжимают струбцинами или другими приспособлениями, сверлят в углах отверстия и ставят на клею нагели - деревянные гвозди.
Коробки изготовляют с импостами, их крепят в брусках коробки двойными шипами в сквозные или глухие гнезда.
Для правильного склеивания полностью очищенные обезжиренные поверхности должны быть точно подогнаны, клей необходимо наносить ровным слоем на обе склеиваемые поверхности, выдавливаемый клей сразу же должен быть убран.
Створные оконные переплеты чаще всего состоят из трех частей: двух открывающихся створок и наглухо закрепленной фрамуги, возможен вариант створных окон из фрамуги. Для вентиляции помещения одна из створок снабжается форточкой или же предусматривается открывающаяся фрамуга.
Створки и фрамуга состоят из брусков обвязки и горбыльков, бруски соединяют одинарным или двойным шипом и закрепляют нагелями. Бруски изготавливают (или подбирают) из сухой древесины без сучков и трещин, тщательно обрабатывают, добиваясь прямых углов между плоскостями бруска. После чего выполняют фальцы таким образом, чтобы в готовом переплете они располагались в одной плоскости.
Размеры фальца зависят от вида предполагаемого уплотнения и толщины стекла. Так, для уплотнения стекла штапиком фальцы должны быть более широкими, чем при уплотнении замазкой.
Шиповые соединения переплетов должны плотно заходить друг в друга без перекосов и зазоров.
При сборке переплетов особое внимание следует уделять углам соединения их элементов. Перпендикулярность углов проверяют угольником. Наружные створки шириной более 700 мм часто скрепляют металлическими угольниками.
В местах взаимного примыкания створок и фрамуг выбирают четверти, затрудняющие продувание через притворы. С такой же целью выбирают четверти и в переплетах по контуру их примыкания к коробкам, создавая наплыв - напуск переплета на брусок коробки. На створках набивают нащельники, закрывающие щели притвора.
При сборке и подгонке переплетов нужно следить за тем, чтобы притворы переплетов плотно прилегали друг к другу и четвертям коробки.
В конструкции деревянных окон следует учесть некоторые особенности:
- узкие вертикальные профили способны лучше воспринимать нагрузки со стороны остекления и одновременно позволяют минимизировать воздействие влаги на деревянные поперечные детали;
- профиль должен быть достаточно скошенным (минимум на 18') для того, чтобы дождевая вода быстро отводилась с несущей наибольшую нагрузку нижней части оконной рамы;
- все подвергающиеся воздействию влаги детали окна, например, нащельные ветрозащитные планки, должны легко заменяться;
- для обеспечения качественного лакокрасочного покрытия все наружные кромки должны быть выполнены с округлением (радиус минимум 4 мм);
- не рекомендуется пользоваться темными лакокрасочными покрытиями, так как они сильно нагреваются ц теплое время года, в результате чего может потрескаться лак и выступить смола.
Для снижения проникновения пыли и утечки тепла в отопительный сезон щели между створками в притворе и между створками и коробками покрывают нащельниками. Их устраивают по сторонам створок, добиваясь плотного примыкания к коробке и импостам. По периметру притвора устанавливают эластичные прокладки из поролона, резины и др. Заключительным этапом работ по уплотнению является набивка наличников. Украшением деревянного дома по-прежнему являются резные наличники.
Резные наличники
Современные окна изготавливают в виде блоков.
Наиболее часто применяют оконные блоки с двойным остеклением в спаренных или двойных переплетах, одинарное остекление применяют, в основном; для дачных домиков, а оконные блоки с тройным остеклением в раздельно-спаренных переплетах предназначены для северных районов. Высокой теплоизоляцией обладают оконные блоки с четверным остеклением, но их применение ограничено высокой стоимостью и большой массой.
Рациональным заполнением световых проемов являются стеклопакеты, состоящие из двух-трех стекол, разделенных воздушной прослойкой и герметично соединенных по контурам.
Конструкции деревянных оконных блоков:
а - с одинарным остеклением; б - с двойным остеклением в спаренных переплетах; в - с двойным остеклением в раздельных переплетах; г - с тройным остеклением в раздельно спаренных переплетах; д - с четверным остеклением; 1 - остекление; 2 - оконный переплет; 3- оконная коробка; 4 - подоконная доска; 5 - стена.
Стеклопакеты в зависимости от соединения стекол могут быть клееными, паяными или сварными, Клеевые стеклопакеты более экономичные и долговечные.
Стеклопакеты обладают высокими теплоизоляционными и свойствами. Благодаря герметичности в воздушную прослойку не попадает влага, пыль, не ухудшается освещенность помещений. Толщина воздушных прослоек 12 - 20мм, фиксируется распорными рамками из алюминиевого профиля. Температурные зазоры между стеклом и переплетом заполняют нетвердеющими мастиками.
В качестве солнцезащитного остекления применяют теплопоглощающие, теплоотражающие и нейтрально окрашенные стекла. При воздействии солнечной радиации на теплопоглощающие стекла происходит их сильный нагрев и термические деформации, отличающиеся от деформаций обычных строительных стекол. В связи с этим при заполнений световых проемов необходимо устраивать дополнительные компенсирующие прокладки. Из-за сильного нагрева самого стекла его следует устанавливать только в наружном ряду при двойном остеклении. При этом в качестве внутреннего стекла целесообразно использовать теплоотражающее стекло. Такой вид остекления (теплопоглощающее и теплоотражающее стекла) является наиболее эффективным, так как в этом случае уменьшаются теплопотери в зимнее время и повышается температура на внутренней поверхности остекления. Теплопоглощающие стекла выпускают двух видов - с пленочным покрытием и окрашенные в массе.
Остекление деревянных окон выполняют листовым оконным стеклом толщиной 2 - 6 мм. Стекла могут быть простыми и полированными, витражными и декоративными. В последние годы в моду вошли стекла, подвергнутые специальной обработке, обладающие высокой теплоизоляцией, звукопоглощением, механической прочностью, а также ламинированные, армированные и т. д.
Резку стекла производят роликовыми или алмазными стеклорезами. Размеры стекла должны соответствовать расстоянию между фальцами рамы с зазором, учитывающим температурные расширения.
В деревянные переплеты стекла устанавливают с уплотнением замазкой и без нее, с помощью штапика, в последнем случае должны быть плотно подогнаны фальцы.
Готовые замазки с различными наполнителями можно приобрести в любом хозяйственном магазине.
При необходимости можно приготовить замазку в домашних условиях. Обычная меловая замазка готовится из молотого мела и олифы в соотношении 8:2. В небольшую емкость с олифой при перемешивании вводят мел, тщательно разминая смесь до получения однородной массы, пока замазка не станет достаточно пластичной. Проверить пластичность можно, скатав замазку в валик и растягивая его до разрыва. Если валик разрывается, когда диаметр его еще значительный, следует продолжить разминать замазку. Качественная замазка не липнет к рукам и инструменту и после заглаживания приобретает гладкую блестящую поверхность.
Очень прочную замазку можно получить, смешивая молотый мел, свинцовые сухие белила и олифу в соотношении 6:2,5:1,8, вместо свинцовых белил можно использовать сухой железный сурик.
Более совершенным является способ вставки стекла на постельной замазке с обмазкой штапиков. Стекла устанавливают в фальц на замазку, как и в предыдущем случае, затем вставляют штапики с замазкой со стороны стекла и со стороны фальца.
Штапики устанавливают также на эластичные прокладки, при этом размер прокладки подбирают таким образом, чтобы она была на одном уровне или на 1 мм ниже штапика.
Стекла вставляют в переплеты как на одинарной, так и на двойной замазке.
Вставка стекол на одинарной замазке: а - закрепление стекла проволочными шпильками с помощью стамески; б - последовательность операций.
Вставка стекол на двойной замазке: а - последовательность операций; 1 - укладка замазки; 2 - укладка стекла; 3 - забивка шпилек; 4 - нанесение замазки, 5 - профилирование замазки, б - правильно вставленное стекло; 1 - замазка; 2- замазка постели; 3 - стекло; 4 - переплет
На фальцы переплетов накладывают тонкий слой мягкой замазки толщиной 2 - 3 мм или укладывают ее валиком высотой 5 - 8 мм, который разравнивают ножом. Уложенная таким образом замазка называется постелью. Затем укладывают стекло и надавливают на него до тех пор, пока оно плотно не ляжет на постель и не перестанет выдавливать замазку. Плотно уложенное стекло закрепляют шпильками или гвоздями. Закрепив стекла в переплетах, их переворачивают, срезают избытки замазки, выдавленные стеклом, и между стеклом и брусками заправляют швы, чтобы не было пустот, в которые могла бы затекать вода. Швы тщательно приглаживают под прямым углом или с наклоном от стекла на уровне брусков или горбыльков.
Естественная вентиляция помещений традиционно решается за счет открывающихся створок, вентиляционных решеток, особенно если дом расположен в зеленой зоне. Для уменьшения теполопотерь во время отопительного сезона процесс воздухообмена можно контролировать специальными ограничителями, позволяющими регулировать воздухообмен с минимальными потерями тепла. Ограничители можно устанавливать на любой конструкции окна независимо от применяемых материалов, они легко монтируются на открывающихся створках, фрамугах, форточках.
Примером ограничителя может служить вентиляционный клапан (см. рис.), позволяющий проветривать помещение при закрытых окнах. Вентиляционные клапаны в зависимости от конструкции оконных блоков могут монтироваться в оконном блоке, являясь неотьемлемой частью окна, или устанавливаться рядом с ним. Наружная сторона таких вентиляционных каналов закрывается решетками и противомоскитными сетками, эффективные фильтрующие системы надежно предохраняют помещение от проникновения пыли. Специальные механические запорные устройства позволяют регулировать воздухообмен в зависимости от погодных условий.
Конструкция оконной коробки с вентиляционным клапаном: 1 - вентиляционный клапан; 2 - оконная коробка; 3 - стекла