Деревянные окна: материалы, сборка и утепление
Неделю назад вышел небольшой пост о деревянных окнах. Ожидаемо, начался срач и дискуссия на уровне «давайте жить при свечах» и «купи лошадь и сам едь за деревом на север зимой». Стало понятно, что некоторые люди вообще ничего не поняли из написанного и восприняли это наездом на святые пластиковые окна. К счастью, автор советов предложил сделать более детальный и всесторонний текст об окнах. Дальше слово Дмитрию:
Всем привет, сегодня речь пойдет о традиционных технологиях производства деревянных окон. Давайте с самого начала договоримся о терминах, т.к. иначе все дальнейшее понять и принять будет сложно. Я для себя выделяю три основных типа деревянных окон.
Первое. Это традиционные окна севера Европы, включая Россию. Вот, например, несколько окон откуда-то из-под Стокгольма, Копенгагена, Хельсинки. Это традиционный тип, ему около трех веков, стал возможен после появления цилиндрического стекла (погуглите, если интересно)
Мне кажется, что у любого нормального человека при их виде должно увеличиваться слюноотделение. Мне лично хочется их лизнуть.
Кстати, если вы взглянете на сохранившиеся окна в Питере, то сразу узнаете, это они, родненькие, просто запущенные.
Второе. Те самые окна, которые стояли у вас в пятиэтажке, которые непросто было открыть-закрыть, между створками в них хранились сушеные трупы насекомых, а чтобы из них не так дуло, на зиму их заклеивали газетой или иными подручными материалами.
Это конечно урод в оконной семье, но что можно ожидать, когда все работают на количество, а не на качество. Это черное пятно в мировой оконной истории, так что забудьте про них, пожалуйста.
Исторически сложилось, что именно этот тип всплывает в головах у советских людей, когда при них кто-то произносит словосочетание «деревянные окна». И это очень плохо.
Третье. Это деревянные окна, которые выпускаются сейчас. У нас они делаются максимально похожими на пластиковые, потому что пластик у нашего человека уже в ДНК, при этом кто-то начинает его перерастать и отторгать, а понятия о традиционных исторических окнах и их эволюционном развитии нет. Ну так мы попытаемся этот пробел восполнить.
Кто бы мог подумать, но это тоже деревянное окно:
Итак, в сегодняшнем опусе мы поговорим о самом первом варианте. Я его называю скандинавское окно, хотя термин скорее всего неправильный. Я сразу скажу, что не призываю ставить такие в вашей теплой и уютной панелечке, но если вы счастливый обладатель загородного дома или живете в историческом центре, то вам неплохо будет ознакомиться с темой, чтобы не допустить страшных ошибок. Фото страшной ошибки:
Если вы модный девелопер или производитель деревянных окон, пожалуйста, больше путешествуйте по северной Европе для погружения в тему. У вас больше шансов воспитать в людях вкус нежели у поста в интернете.
ДЕРЕВО
Дисклеймер: все нижеперечисленное собрано на просторах иностранного интернета. Я не занимаюсь производством деревянных окон (умею работать рубанком и стамеской, но не хочу прожигать деньги в романтических проектах). Всем интересующимся я рекомендую начать с запросов: historical windows, repair of windows in listed buildings, guide to sash windows и historical windows for nerds (шутка).
Самым старым окнам в Англии уже по 800 лет, самым старым в Скандинавии – от 300 лет. При должном уходе и соблюдении технологий они простоят еще столько же времени. Или больше.
Для того, чтобы можно было говорить о таких сроках, надо окно правильно собрать, а в первую очередь выбрать для этого древесину.
Лучше всего поддается обработке, надежна и широко распространена древесина хвойных пород. Не елка, а сосна в первую очередь. Ее всегда было много в Европе, если в Европе ее было мало, на подмогу приходили русские купцы с русским лесом и пенькой, как англичанам для строительства флота, например.
Лиственница хорошо противостоит гниению, но при этом достаточно колкая. У нас ее любят продавать как более дорогой и эксклюзивный вариант при заказе окон. Решать вам, но она совсем не обязательна.
Если вы захотите окунуться в пучину ада, можете почитать профильные форумы о деревянных срубах. Но там в общем все сходятся на мысли, что древесина должна быть зимней заготовки. Дело в том, что для того, чтобы пережить зиму, дерево максимально избавляется от лишней воды, которая при замерзании может повредить его структуру на микроуровне. Для этого предусмотрены механизмы, которые закупоривают его поры, и дерево становится более сухим.
В летней древесине, даже после просушки, эти поры не закрыты. Она настроена на то, чтобы пропускать через себя влагу и будет впитывать ее даже когда она станет частью створки. Нам в нашем окне это не к чему, т.к. влага всегда будет в конечном счете приводить к гниению и разрушению всей конструкции.
Важным является и география заготовок леса. На севере световой день короче и дерево растет медленнее, главным образом за счет утоньшения мягкого светлого слоя между годовыми кольцами. Южнее рост происходит быстрее, но там мягкие слои толще, они-то и гниют в первую очередь.
После того, как древесину собрали, ей необходимо вылежаться для того, чтобы еще больше избавиться от лишней влаги. В старину, какие-либо операции с деревом начинали только через год с момента заготовки. Все это время оно лежало и сохло. Когда древесина сохнет, она уменьшается в размерах (по ширине ствола главным образом) на плюс-минус 7%. Нам не надо, чтобы это происходило в уже готовом окне. Сейчас процесс ускоряют до нескольких суток в сушильных камерах, однако я не знаю, тот же ли мы получаем результат.
Следующий отбор – подходит не вся часть ствола. В центре ствола находится так называемое ядро (heart wood), ближе к поверхности – заболонь. В центральных волокнах большее содержание различных смол, дерево тверже, меньше проводит влагу и опять же меньше гниет. Приоритет ей.
Следующий фактор – как мы ориентируем будущую деталь по отношению к центру дерева. При перепадах влажности дерево набирает и теряет влагу, при этом оно сжимается и расширяется вдоль годовых колец. Самый центр ствола вырезается и утилизируется. Его не должно быть ни в одной детали. Вокруг него почти всегда образуются трещины. Недавно я покупал лес для дачи на рынке в Сергиевом Посаде, и даже в самой дорогой доске 80% деревяшек содержали в себе сердцевину, – такое ощущение, что весь нормальный продукт все еще уходит за границу.
Как видно из рисунка, самой стабильным бруском является тот, который наиболее близок к так называемому радиальному распилу. Если кто выбирал паркет, сталкивался с таким понятием, обычно он самый дорогой.
Еще на наших заготовках не должно быть сучков, т.к. они тяжелее в обработке, могут вываливаться, портить финишное покрытие своей смолой и т.п.
Если говорить про сегодняшний день – то обычно древесину берут любую, вырезают сучки и прочие дефекты, нарезают на плашки, склеивают на шиповое соединение и получают в общем-то однородный щит, который не так подвержен деформациям. Такой материал не подойдет там, где нужны тонкие (пара сантиметров) детали, плюс не понятно, что с ним будет лет через 50, т.к. технология относительно молодая (скорее всего ничего страшного с ним не произойдет, но в нашем клубе зануд его будут называть фальшивкой, набор кстати всегда открыт).
СБОРКА
В интернете куча чертежей на тему того, как должно выглядеть историческое окно. Его внешний вид, размеры, размеры отдельных частей, в каждом историческом периоде определялся уровнем развития технологий. В основном стекольных. Когда было экономически обоснованно производить стекло размером не более 10 см, окна выглядели как калейдоскоп, когда появилось круглое стекло, появились окна, отдаленно напоминающие существующие. Цилиндрическое стекло, сделало возможным так называемые мною скандинавские окна.
В створках окна находятся перекладины, они разделяют между собой листы стекла. Общая схема сборки выглядит фантастично, учитывая что все делалось вручную. Обратите внимание на изменение толщины и стилистики профиля со временем.
Так как достать стекло большего размера было невозможно (или его стоимость увеличивалась экспоненциально), окна складывались из таких листов. Опять же технология определяет внешний вид. Поэтому, когда производители окон ставят накладные или встроенные в стеклопакет решетки, всех порядочных людей (тех самых, которые постоянно ноют и ненавидят Россию) начинает мутить. Это тоже подделка.
Если бы вы придумывали окно с нуля, имея только дерево и стекло, у вас бы рано или поздно возник вопрос обеспечения необходимой герметичности. Забудьте про резину и силикон, Колумб только что открыл Америку. У нас есть только натуральные органические free-range субстанции (на Руси на деревенские окна натягивали пищеварительные органы животных, но я не про это). На помощь нам приходит продукт сельского хозяйства – семена льна.
Если их собрать в достаточном количестве, отжать (только холодный отжим!), полученное масло сварить, то мы получим жидкость которую можно употреблять в пищу, а еще ее можно смешивать с доступными пигментами и получать стойкую краску, т.к. она застывает на воздухе. Если же ее смешать с мелом, то мы получим замазку, которой можно заделать стыки между деревом и стеклом, обеспечив требующуюся нам герметичность.
Эта та самая замазка (linseed putty) которая использовалась на миллионах окон во всем мире пятьсот или более лет. Технология нанесения такая:
Если оставить эту штуку без ухода, скорее всего она пересохнет, растрескается и развалится. Все видели такие окна в Питере. Раз в пять-десять лет надо брать льняное масло и подпитывать замазку и краску. Новое масло пропитает окно, и оно продержится до следующего раза. Вместо льняного масла можно использовать воск на его основе. Если выполнять эти несложные процедуры, то окно продержится сотню лет без капитального ремонта. Вот например, окно без ремонта 25 лет:
Кстати, само дерево на стадии заготовок пропитывали сырым (не вареным) льняным маслом, чтобы предотвратить его гниение и увеличить адгезию краски и замазки.
Иногда советские умельцы заменяют еще царскую замазку на какие-нибудь современные полурезиновые герметики, но получается тяп-ляп.
У современного столярного сообщества в общем резко негативное отношение по части данной технологии, скорее всего у нас ее никто до конца не понимает (нет материалов, традиций и спроса). Поэтому даже в окнах без стеклопакетов, стекло предлагают фиксировать деревянными штапиками. Это не наш уровень гламура, как вы понимаете. Гламур и анти-гламур:
Красили окна все теми же льняными красками. Вообще это был ОСНОВНОЙ ВИД НАРУЖНЫХ И ВНУТРЕННИХ КРАСОК В МИРЕ. До примерно 30-х годов ХХ века, когда нацисты придумали более продвинутые акриловые эмали для того, чтобы красить свои танки. После этого индустрия льняных красок в общем-то умерла.
Льняная краска прекрасно ложилась на льняную же замазку, при подкраске замазка подкреплялась свежим маслом из краски/воска. Когда замазку стали мазать алкидными и акриловыми красками, выяснилось, что менять ее приходится чаще. Кстати, обратите внимание, что при покраске рамы обязательно заходят на пару миллиметров на стекло, чтобы полностью скрыть замазку от контакта с воздухом и не дать воде попасть внутрь. Вот тут шведы продают нужные материалы и проводят курсы для сочувствующих.
А вот тут они покрасили окна в местном Russian Cottage (подарок какого-то русского царя).
Вообще у льняных красок крутая текстура и оттенки, они не токсичны и не содержат промышленной химии.
УТЕПЛЕНИЕ
В Европе в настоящее время остается огромное число зданий со старыми традиционными окнами. У муниципалитетов стоит задача, чтобы все listed buildings сохраняли свой исторический вид. При этом практически настроенные владельцы иногда пытаются утеплить свои окна (чаще всего они одностворчатые с одним стеклом) тем или иным способом или заменить полностью на новые.
В этой связи были запущены ряд исследований для замера энергетической эффективности и оценки оптимального способа утепления без существенного нарушения внешнего вида здания.
Не буду приводить все полностью, кому надо, тот найдет. Скажу только, что окно после ремонта, утепленное стандартными профилями из резины, с установленной второй (съемной) створкой по энергоэффективности получилось аналогичным стеклопакету.
В царской России вторая створка шла по умолчанию, все-таки у нас холоднее. Думаю ее-то и стоит заменять на новую хайтечную в старых домах, без ущерба для внешнего вида здания.
Один из вариантов утепления – установка стеклопакета прямо в историческую раму. Обычно это приводит к снижению светопрозрачной площади окна, т.к. стеклопакет более тяжелый, по краям у него металлический профиль, который надо прикрыть, приходится ставить более толстые перекладины. Не критично, но первоначальную легкость не обеспечишь.
В качестве послесловия: вот тут Англичане думают переживать ли им или нет, из-за того, что в историческом здании в одном из окон установили вторым слоем стеклопакет, оттенок окна изменился на градус. Они в итоге решили, что все норм, но вы оцените уровень дискуссии (напоминаю, что у нас допустимо пробить стену с исторической мозаикой и зафигачить на нее кондиционер, никто не пикнет).
