Инновационные пиломатериалы для оконных рам: системы и процессы

Для изготовления окон и дверей применяются как многослойные, так и однослойные составляющие и профили. Доля многослойных составляющих сегодня очень высока. В зависимости от пород древесины пиломатериалы склеиваются с помощью поливинилацетата, полиуретана, меламиновой смолы или резорцинового клея.
Многослойные и шипованные профили в настоящее время применяются во всем мире. Те породы древесины, из которых делают цельные профили оконных переплетов, годятся также и для изготовления многослойных или, если необходимо, шипованых профилей. Применение различных древесных пород для многослойных изделий зависит, как и в случае с изготовлением профилей из цельного бруса дерева, от способности той или иной породы дерева сохранять свои свойства при эксплуатации под открытым небом. Основное требование заключается в том, чтобы дерево сохраняло механическую прочность и не поддавалось гниению или заражению грибком. Минимальная плотность древесины, идущей на изготовление оконных рам, составляет 350 кг/кубометр для мягких пород дерева (хвойных) и 450 кг/кубометр для твердых пород (лиственных). Устойчивая стабильность качества для деревянных оконных профилей важна потому, что окна работают на границе двух различных и меняющихся климатических зон. Определяющими факторами являются скорость изменения влажности древесины, соотношение между набуханием древесных волокон по касательной и по радиусу, ширина годовых колец, а также распределение древесного волокна. Породы дерева с широкими годовыми кольцами или с неравномерными распределениями древесного волокна не годятся для изготовления оконных рам.
Сопротивляемость грибковым заболеваниям является еще одним критерием при подборе древесных пород. Она особенно зависит от состава древесины и ингредиентов, находящихся в центральной части структуры бревна. Грибковые заболевания возникают из-за повышенной влажности (более 20%), поэтому не следует подвергать древесину длительному воздействию высоких уровней влажности. Все это также указывает на то, насколько важна правильная обработка и защита поверхности высококачественных изделий.
В изготовлении оконных рам используются следующие породы древесины: сосна, ель, лиственница, Дугласова пихта и в меньшей степени дуб. Мягкие сорта древесины не должны иметь ширину годового кольца более 6 мм. Максимальный разброс размеров ширины годовых колец в текстуре данной заготовки не должен превышать 4 мм.

Начиная с 1980 года использование многослойных профилей для изготовления деревянных оконных переплетов стало возрастать. Сначала производители окон выпускали многослойные профили самостоятельно, однако, сегодня они перешли к закупкам высококачественных ламинированных оконных пиломатериалов по более выгодным ценам у специализированных предприятий или оптовых компаний.
Существует целый ряд причин, по которым для изготовления оконных рам все чаще стали применяться ламинированные (многослойные) пиломатериалы:

Средние ламели в пакете могут приклеиваться не только вдоль, но и поперек. Таким образом достигается более высокий уровень утилизации древесины. Эта методика также может применяться при изготовлении профилей с помощью шипового соединения в длину. Профили с шиповым соединением применяются, прежде всего, при наличии определенных характеристик древесины, например, когда нежелательно, чтобы сучки были видны на поверхности изделия.
Имея в виду преимущества, перечисленные выше, можно сказать, что в длительной перспективе применение ламинированных и шипованных многослойных профилей для производства оконных рам будет неизбежно расширяться и нарастать.

Новые разработки композитных пиломатериалов Применение композитных пиломатериалов для изготовления оконных рам характеризуется тем, что с внешней стороны рама делается из так называемых всепогодных пород дерева, а изнутри – из красивых по текстуре и дизайну. При этом они должны гармонировать и с точки зрения коэффициентов сжатия (при высыхании) и расширения (при набухании), а также являться экономически эффективными породами дерева, как, например, ель-лиственница или ель-тик. Положительные результаты были показаны сочетаниями ели изнутри и сибирской лиственницы снаружи, а также ели или сосны изнутри и тика снаружи. Комбинации мягких пород с дубом или мягких пород с красным деревом продемонстрировали неудовлетворительные результаты.    Share  Дерево + алюминиевый кожух Этой системе уже много лет, но она то и дело всплывает как новая в течение последнего времени. Это комбинация деревянной рамы, сделанной из готового профиля, покрытой алюминиевым кожухом с наружной стороны (выходящей на улицу).    Share  Дерево + кожух из поливинилхлорида (ПВХ) Такая оконная система из комбинации дерева с кожухом из ПВХ во многом напоминает упомянутую выше дерево-алюминиевую конструкцию. Разница состоит лишь в том, что оболочка из ПВХ менее долговечна по сравнению с алюминием, но зато и гораздо дешевле.    Share  Алюминиевая рама с обшивкой деревом изнутри Еще одна популярная комбинация: несущая конструкция рамы выполнена из алюминия, но со стороны помещения она термоизолирована с помощью деревянных панелей из цельных ламелей. В результате получается окно из натуральной древесины со стороны помещения и из монолитного и всепогодного алюминия со стороны улицы.    Share  Рамы из деревянного профиля с пластиковыми покрытиями Эту разновидность рам легко найти в США. Крупнейший в мире производитель деревянных окон компания “Андерсон” уже в течение многих лет успешно работает с композитом этих материалов. Речь идет о таком композитном сочетании, которое вобрало в себя прочность и долговечность природного дерева вместе с сопротивляемостью погодным условиям, свойственной жидким пластиковым покрытиям, изготовленным на основе модифицированного ПВХ. Эта система, несомненно, эффективна, но ее запуск в производство требует огромных инвестиций и множество ноу-хау.    Share  Функциональная мембрана на профилях для деревянных оконных рам Этот композит появился на свет в результате изучения потребностей рынка и спроса на окна, не требующие ухода с наружной стороны, подверженной всем погодным воздействиям, с естественным внешним видом со стороны помещения и приемлемой, невысокой ценой. Лучшее из того, что можно сделать из комбинации дерева и ПВХ, объединено в этой современной деревянной оконной конструкции. Стоимость этих оконных профилей, безусловно, ниже, чем у комбинации из дерева и алюминия.

• Share

• Share

II. Производственные процессы/системы

Угловое соединение
Обычное соединение посредством гнезда и шипа, применяемое в Европе, является надежным, но поскольку торцевой срез рамы остается открытым, то едва ли возможно избежать в этом месте повышенной влажности и гниения. Так в Скандинавии, Франции, Великобритании или в США используется множество самых разных вариантов угловых соединений.
Но и здесь во многих случаях торцевой срез рамы остается открытым, и существует та же проблема, что и в случае с шиповым соединением. С применением соединения в ус открытого торца не остается. Таким образом слабое звено, которое создается из-за чрезмерного поглощения влаги в этом месте, устраняется. Для того, чтобы этот тип соединения оставался длительное время плотным и сухим, самым уместным и подходящим является закрепление его клеем на основе полиуретана, который, с одной стороны, изолирует торцевой срез рамы, а с другой – склеивает угловое соединение, придавая ему водоотталкивающие свойства. Чтобы соединение в ус всегда оставалось в хорошем состоянии, рекомендуется укреплять его тремя штифтами. Таким образом, соединение самоцентруется, а три штифта обеспечивают прочность углового соединения.

III. Обработка поверхностей деревянных оконных рам

Возможности и риски
  

• Share

• Share

Возможности окон из пиломатериалов:    Share  Творческие Учитывая, что дерево легко поддается обработке, хорошо склеивается, соединяется с помощью шурупов и превосходно удерживает краски, творческий простор для архитектора или для производителя оконных рам практически не имеет никаких границ. Также доступны комбинации дерева с другими материалами, такими как: алюминиевые профили, порошковые покрытия, а также с элементами из нержавеющей стали — все это можно совмещать с деревом. Древесина также хорошо выдерживает присоединение к ней каких-то компонентов с наружной стороны окна.    Share  От стандартного дома — к дому с низким потреблением энергии (или к так называемому пассивному дому) Возможные варианты окон с деревянными рамами колеблются от стандартных, оснащенных алюминиевыми накладками или без них, либо застекленных, либо обшитых сверху деревянными ламелями, до окон из теплоизолирующих оконных профилей для домов с низким потреблением энергии, чтобы избежать энергетических потерь, и далее до настоящих пассивных домов с надлежащими оконными компонентами.    Share  От строительства офисов до промышленного строительства Наличие широкого выбора предложений от производителей деревянных окон разного качества означает и широкое разнообразие цен. Изделия из трехслойного оконного профиля с обеими внешними сторонами, сделанными из цельных ламелей, отвечают самым высоким эстетическим требованиям, предъявляемым как к мягким, так и твердым породам древесины. Оконные профили такого же сечения и из тех же пород дерева, но короче по длине и соединенные шипами, обладают существенными преимуществами по цене, так что всегда имеется конкурентный выбор оконного профиля, даже если речь идет о строительстве офисного или многоквартирного жилого здания.