Drewniane okna jednoramowe

Rozwój konstrukcji okien drewnianych był ściśle związany nie tylko z rozwojem całego budownictwa, ale także techniki związanej z innymi dziedzinami działalności człowieka. Niemały wpływ na tempo postępu i rozwoju miały także warunki klimatyczne oraz poziom ogólnego rozwoju cywilizacyjnego danego obszaru.

Łatwo zauważyć, że największe postępy nastąpiły w krajach znajdujących się w strefie klimatu chłodnego i umiarkowanego. Natomiast w obszarach ciepłych, o nieznacznej amplitudzie zmian temperatury w okresach rocznych postęp w zakresie konstrukcji budynków oraz ich poszczególnych elementów, w tym okien był zdecydowanie spowolniony.

Okna jednoramowe w rzeczywistości powstały, jako modyfikacja okien zespolonych. Możliwa wobec skonstruowania trwałych i stosunkowo tanich wkładów z szyb zespolonych. Wcześniej zasadniczym hamulcem rozwoju okien, była konieczność, z jednej strony konstruowania skrzydeł zapewniających zmniejszenie strat ciepła przez powierzchnie oszklone, a zatem oszklonych szybami podwójnymi, szybami zespolonymi w układzie z dwiema szybami lub nawet, w przypadku niektórych stref klimatycznych, szklonych trzema szybami. A z drugiej strony konieczność zapewnienia okresowej rozbieralności skrzydeł okiennych celem oczyszczenia przestrzeni międzyszybowej z gromadzącego się w niej brudu oraz kurzu i zapewnienie możliwości utrzymania niezmiennej przejrzystości szyb, przez okresowe oczyszczanie powierzchni wewnętrznych od strony przestrzeni międzyszybowej. Pierwsze próby szklenia szybami podwójnymi okien jednoramowych przeprowadzano z użyciem szyb rozdzielonych drewnianą listwą dystansową mocowaną bezpośrednio do ramiaka okna (szyba zewnętrzna mocowana była w ramiaku na podkitówce i uszczelniana na całym obwodzie kitem szklarskim). Szyby podwójne zapewniały dostateczną szczelność i zachowanie czystości powłok szklanych wewnętrznych jedynie przez okres kilku lat użytkowania. Następnie wymagały okresowego demontażu listwy przyszybowej i usunięcia szyby wewnętrznej wraz z okitowaniem celem wyjęcia szyby i przeprowadzenia oczyszczenia powierzchni szklanych. Szyby podwójne tego rodzaju stanowiły rozwiązanie kłopotliwe w eksploatacji. Pozostały jednak etapem rozwojowym do skonstruowania autonomicznych szyb zespolonych. Dopiero rozwój w tej dziedzinie konstrukcji nowych typów okien. Upowszechnienie okna jednoramowego okazało się możliwe wraz z popularyzacją zestawów dwuszybowych szyb zespolonych (tzw. zestawów jednokomorowych). Obecnie szyby zespolone produkuje się w najpowszechniejszym zestawie 4/16/4 lub w układach ograniczających przenikanie dźwięków lub z szybami klejonymi w układzie zespolenia. To właśnie trwałe połączenie modułu (zestawu) szyb materiałami trwale plastycznymi wraz z listwą dystansową i zawartą między szybami przestrzenią termoizolacyjną (często wypełnioną gazem szlachetnym: kryptonem, argonem lub SF 6 albo ksenonem) nazywamy obecnie szybą zespoloną. Wykorzystanie do wypełnień gazów, ograniczających emisję ciepła, czyli jego straty poprzez pola szklenia spowodowało także, że w większości przypadków wcześniej tego wymagających można było zrezygnować ze stosowania trzeciej szyby. Oczywiście obecnie stosowane technologie umożliwiają także produkcję okien zespolonych szklonych zestawami trójszybowymi (tzw. dwukomorowe) Szerokie wykorzystanie szyb zespolonych i nowoczesnych systemów okuć obwiedniowych oraz uszczelek nowej generacji przybliżyło technologię produkcji okien drewnianych do okien wytwarzanych np. z tworzyw sztucznych. Stosowanie szyb zespolonych pozwoliło na zaakcentowanie korzystniejszych parametrów okna drewnianego. Zwłaszcza korzystniejszej, niż ma to miejsce w przypadku innych okien, izolacyjności termicznej ramiaków. Warto bowiem pamiętać, że ramiaki ościeżnic i skrzydeł okien jednoramowych wytwarzane są zwykle z drewna klejonego, rzadziej z elementów jednorodnych materiałowo.

Konstrukcja okna jednoramowego

Okna jednoramowe, podobnie jak pozostałe typy okien drewnianych wykonywane są z materiału naturalnego, czyli odpowiednio przygotowanego drewna. W zależności od zastosowanego gatunku drewna oraz klasy okien, do wykonania ramiaków oraz ram skrzydeł stosuje się drewno lite lub drewno klejone. Obecnie standardowy przekrój profilu ramiaka ościeżnicy i skrzydła ma podstawowy przekrój 68x78 mm. Zapewnia to elementom okien wystarczającą sztywność. Narożniki okien ( ramiaki i skrzydła) łączy się na czopy (2 lub 2,5) i zespala klejem wodoodpornym. Ograniczenie infiltracji powietrza przesz styk ramiak ościeżnicy skrzydło okna powodują odpowiednio wyprofilowane przylgi. Szczególnie ważna pod tym względem jest przylga środkowa wyposażona w uszczelkę wciskaną. Precyzja wykonania okien jednoramowych umożliwia zachowanie luzów przylgowych rzędu 0,5-1,0 mm.

Zespól szklenia okna mocowany jest we wrębie wewnętrznym, tzn., że szklenie okna i mocowanie zestawu szybowego za pomocą listwy przyszybowej przeprowadzane jest od wewnątrz. Obecnie do mocowania szyb w ramiaku skrzydła stosowane są wyłącznie silikonowe kity uszczelniające.

Surowiec drzewny do produkcji okien jednoramowych

Do produkcji okien jednoramowych stosowane jest dość powszechnie kilka gatunków drewna występującego w krajowych borach. Ze względu na powszechną dostępność surowca, najczęściej stosowane są elementy wykonane z drewna sosnowego. Oprócz niego, w produkcji stolarki okiennej znajdują zastosowanie elementy z drewna dębowego, rzadziej świerkowego lub drewna jodły. Należy podkreślić, że drewno jodłowe, mimo niskiej gęstości (ok. 450kg/m 3 ) jest stosunkowo trudne w obróbce. Głównie ze względu na występowanie w nim licznych wad struktury: drobnych sęków wypadających, mało spoistych włókien i charakterystycznego ukształtowania twardzieli. Podobne problemy stwarza obróbka, stosunkowo lekkiego (gęstość ok. 470 kg/m 2) drewna świerkowego, które dodatkowo jest materiałem kruchym. W praktyce, drewno świerkowe jest coraz rzadziej stosowane ze względu na występowanie w ograniczonych ilościach.

Z pośród krajowych gatunków drewna , do wytwarzania okien jednoramowych najlepszym surowcem jest drewno dębowe. Ze względu na swoje właściwości (gęstość ok. 710kg/m 3 ), charakteryzuje się dużą trwałością i wytrzymałością. Dębina jest drewnem twardym, co w pewnym stopniu utrudnia proces obróbki, ale w zamian otrzymujemy elementy okien o wysokiej trwałości i znacznej odporności na działanie czynników atmosferycznych. Surowiec z dębiny zapewnia, ponadto wysoką stabilność wymiarową i sztywność gotowym elementom. Podobne właściwości posiada drewno orzecha (w zasadzie należy do naszego obszaru geograficznego, ale powszechne jest w południowej części Europy). Do naszych producentów trafia z terenów Rumunii lub Bułgarii albo z Ukrainy. Oprócz wysokiej trwałości drewno orzecha charakteryzuje się także walorami estetycznymi i rysunkiem słojów, rzadko spotykanymi w drewnie innych drzew. W przypadku okien ekskluzywnych, zazwyczaj producenci gotowi są wykonać „na zamówienie” okna jednoramowe z innych rodzajów drewna np. z modrzewia lub jesionu.

Przygotowanie drewna rodzimego polega na jego suszeniu do stanu wilgotności ok. 12 - 15%. Suszenie surowca odbywa się metodami przemysłowymi w specjalnych suszarniach zapewniających nie tylko podwyższoną temperaturę (70-105 0 C), ale także cyrkulacyjny obieg powietrza pozwalający na intensyfikacje procesu odparowywania wody z drewna.

Ponadto drewno rodzime wymaga zabezpieczenia środkami wykluczającymi rozwój mikroorganizmów na powierzchni i w strukturze drewna. Konieczne jest także zabezpieczenie drewna przed wzrostem wilgotności podczas użytkowania gotowego okna. Należy pamiętać, że drewno, którego wilgotność wzrasta powyżej 20 %, przekracza tzw. „suchy stan ochronny” i w wyższej wilgotności narażone jest na agresję ze strony grzybów. Należy także pamiętać, że w większości przypadków, do rozwoju mikroorganizmów niszczących drewno konieczna jest obecność powietrza. W celu wyparcia wody oraz wyparcia części powietrza ze struktury drewna przeprowadza się jego impregnację.

Impregnacja to po prostu nasycanie drewna substancjami, które zapobiegną zwiększaniu się wilgotności drewna w okresie jego użytkowania. Impregnaty mają zapewnić drewnu, dzięki znajdującym się w ich składzie związkom o działaniu biocydowym, ograniczenie możliwości zasiedlenia elementu drewnianego przez szkodniki np. owady. W przypadku okien jednoramowych wytwarzanych z surowca krajowego, drewno jest zabezpieczane przez impregnację , a powierzchnie ramiaków i skrzydeł przez nałożenie technikami malarskimi powłok ochronnych. Jako takie stosuje się lazury lub malowanie farbami ochronnymi i odpornymi na działanie wody.

Okna drewniane jednoramowe, często postrzegane są przez producentów i użytkowników jako okna ekskluzywne. Pewnie dlatego znacznym powodzeniem cieszą się okna tego typu wytwarzane z zastosowaniem drewna gatunków egzotycznych.

Staja się coraz powszechniej stosowanym surowcem w produkcji okien. Obecnie sprowadzane do kraju jest kilkanaście gatunków drewna, głównie z obszaru południowej Azji- terenów Tajlandii, Chin, Kambodży i Wietnamu oraz Indii. Drewno z tamtego obszaru geograficznego charakteryzuje się znaczną zwięzłością i jednolitością struktury. Powoduje to, pewne trudności ze skutecznym przeprowadzeniem impregnacji. Należy jednak pamiętać, że większość gatunków tropikalnych to drzewa, z których otrzymuje się drewno o dużej odporności naturalnej. Tamtejsze gatunki drewna wykazują także dużą odporność na agresję ze strony owadów oraz rozkład powodowany przez grzyby lub inne mikroorganizmy. Z tego względu przygotowanie drewna do obróbki ogranicza się jedynie do przetarcia powierzchni. W praktyce suszenie drewna gatunków egzotycznych z zastosowaniem szybkich technologii dostępnych w naszym kraju jest nieskuteczne. Struktura wewnętrzna większości gatunków drewna tropikalnego powoduje konieczność długotrwałego suszenia metodami naturalnymi- sezonowania. Niektóre gatunki wykazują tendencję do powstawania drobnych pęknięć na powierzchni. Ze względu na wysoką gęstość (650-1250 kg/m 3 ), drewno gatunków azjatyckich z trudem poddaje się impregnacji lub nasycaniu preparatami grzybo- i owadobójczymi. Należy podkreślić, że zabiegi te w większości przypadków są i tak zbędne. W trakcie sezonowania drewno egzotyczne zwykle nie wykazuje tendencji do paczenia się podczas schnięcia. Jedynym procesem zalecanym jako przygotowanie do zastosowania, jest przetarcie (oszlifowanie) jego powierzchni.

Ostatnie etapy przygotowania surowca drzewnego do produkcji okna, to jego cięcie i przetarcie powierzchni oraz klejenie. Proces cięcia elementów służących do produkcji okien ma bezpośredni wpływ na obniżenie zużycia materiału i powstawanie ewentualnych odpadów. Natomiast klejenie elementów jest już w zasadzie etapem produkcji okna, a nie przygotowania surowca. Dzięki klejeniu warstwowemu, istnie możliwość zagospodarowania elementów drewnianych, gorszej (nie nadającej się do warstw licowych) jakości lub elementów wysęcznikowanych. Dzięki klejeniu drewna możliwe jest także poprawienie jego właściwości i zapobieżenie paczeniu się elementów gotowego okna.

Okucia okien jednoramowych.

Wraz z rozwojem okuć stosowanych do okien z tworzyw sztucznych, nastąpił także dynamiczny rozwój okuć do okien drewnianych. Okna jednoramowe, jako najnowocześniejszy typ okien drewnianych, przejęły liczne rozwiązania techniczne projektowane dla stolarki wytwarzanej z profili z tworzywa sztucznego. Dlatego właśnie powszechnie stosuje się do drewnianych okien jednoramowych okucia obwiedniowe, możliwość rozszczelnienia styku skrzydła z ramiakiem ościeżnicy okna, bezpieczne zamknięcia, także te wyposażone w zamki patentowe. Standardem dla okien jednoramowych stała się możliwość uchylania skrzydła oraz dostosowanie rodzaju okuć do ciężaru skrzydeł i wielkości tzw. luzu wrębowego.

Ponadto nowoczesne okna jednoramowe wyposażone są w stojący zewnętrzny okapnik rynnowy, wykonany z anodowanego aluminium. Okapnik ten mocowany jest do progu okna , dzięki temu zapewnia skuteczne odprowadzanie wody spływającej po powierzchni okna.

Okna drewniane w dalszym ciągu podlegają rozwojowi technicznemu i technologicznemu. Te produkowane obecnie, pozbawiono wielu wad typowych dla produktów pochodzących z przed kilkunastu lat. Pierwotnie okna drewniane pozbawione były jakiegokolwiek uszczelnienia. Poprawę ich parametrów uzyskiwano dzięki tymczasowym zabiegom ograniczającym przepływ powietrza, czyli tzw. zaopatrywaniu okien. Wraz z pojawieniem się uszczelek gumowych i wytwarzanych z EPDM podjęto próby dostosowania do nich także okien drewnianych. Niestety wyposażanie w uszczelki nie wszędzie przyniosło oczekiwane efekty. W praktyce główną przyczyną takiego stanu było nadmierne naciąganie uszczelek gumowych, przed ich mocowaniem zszywkami.

Obecnie okna drewniane, zwłaszcza jednoramowe wykonane z drewna egzotycznego, postrzega się jako okna ekskluzywne i prestiżowe. Okna drewniane w powszechnym budownictwie wielorodzinnym są w prawdzie spotykane coraz rzadziej, ale za to w budownictwie reprezentacyjnym, przy rewitalizacji obiektów zabytkowych i w budynkach luksusowych znajdują swoje miejsce. Wpływ na to ma nie tylko rozwój techniczny okna drewnianego, ale także staranne wykonawstwo i wysoka jakość produktów. Dodajmy, że to wszystko stało się to możliwe, dzięki dostępności surowca drzewnego wysokiej jakości. Oraz postępowi jaki dokonał się w dziedzinie konstruowania i produkcji okien drewnianych. Należy podkreślić, że obecnie produkowane okna drewniane, szczególnie okna jednoramowe, często przewyższają jakością i trwałością okna wytwarzane z innych materiałów i co ważne pozbawione są wad jakie dotykały dawne modele okien drewnianych.

Piotr Wierzelewski