Drewniane okna zespolone

Rozwijające się budownictwo uprzemysłowione wymagało nowoczesnej stolarki okiennej. Wcześniej powszechne okna skrzynkowe nie spełniały stawianych przed nimi wymagań, stąd drewniane okna zespolone, które pojawiły się pod nazwą okien szwedzkich” już w początkach lat 60-tych ubiegłego stulecia. Na podstawie okien zespolonych utworzono tzw. „Katalogi stolarki typowej”, czyli zestawienia normatywów wymiarowych dla określonych powtarzalnych typów okien. Takie rozwiązanie umożliwiało intensyfikacje produkcji, ułatwiało projektowanie i pomagało w ujednoliceniu produkcji okien drewnianych. Problem wynikną jednak ze zbyt dużego zapotrzebowania na okna w stosunku do ówczesnych możliwości produkcyjnych. Okna stanowiły dobro deficytowe. Zatem nabywcę znajdowała cała produkcja, bez względu na jakość wykonania.

Okno zespolone z powodzeniem zastąpiły okna skrzynkowe w budynkach wielorodzinnych. Potrzeba ich powstania wynikała przede wszystkim z konieczności ograniczenia zużycia drewna. Niestety konstrukcja okien zespolonych wykazywała podobne zapotrzebowanie na surowiec drzewny jak okien innych typów. Idea okna zespolonego polegała na skonstruowaniu w ramach pojedynczego skrzydła takiego okna, które pozwalałby na zamontowanie

co najmniej podwójnej szyby. Ponadto okno zespolone posiadało ważną cechę: pozwalało na łatwe otwieranie, ponieważ nie wymagało odrębnego otwierania skrzydeł letnich i zimowych. Także uzyskana po otwarciu okna przestrzeń nie była ograniczona przez nieco mniejsze wymiarowo i utrudniające dostęp do otworu okiennego skrzydła letnie. Okna zespolone miały zapewniać nie tylko ograniczenia strat ciepła przez powierzchnie oszklone, ale także zapewnić komfort cieplny pomieszczeń w okresie letnim. Powstała, w wyniku zamknięcia w przestrzeni między szybami, warstwa powietrza miała za zadanie polepszyć izolacyjność termiczną okien. Nowoczesne, jak na owe czasy, parametry okien zespolonych umożliwiły projektantom na zwiększenie powierzchni przeszklonych w poszczególnych pomieszczeniach i w konsekwencji na poprawę komfortu użytkowania mieszkań.

Konstrukcja okna zespolonego

Pomysł konstrukcyjny okna zespolonego polegał na zestawieniu skrzydła letniego i zimowego w jeden element, łączony ze sobą za pomocą śrub. Konsekwencją takiego działania było także zwężenie ramiaka okna. Śruby wkręcane były od strony pomieszczenia. W skrzydle zewnętrznym znajdowało się gniazdo śruby, mocowane do skrzydła zewnętrznego za pomocą dwóch wkrętów. Początkowo wykonywano cztery połączenia skręcane dla każdego skrzydła. Jednak ze względów „ekonomicznych” zmniejszono ilość połączeń do dwóch. Jednak połączenie skrzydeł spowodowało pewien problem. W latach

sześćdziesiątych XX w. nie istniała możliwość zapewnienia dostatecznej szczelności pomiędzy elementami skrzydła znajdującymi się od zewnętrznej i elementami skrzydła od strony pomieszczenia. Konsekwencją takiego stanu rzeczy było, nie tylko gromadzenie się w przestrzeni międzyszybowej zanieczyszczeń i kurzu, ale także okresowe wykraplanie się na powierzchni szyb wody, w efekcie okresowych spadków temperatury. Zjawisko takie występowało zwłaszcza w okresie ogrzewania mieszkania lub znacznej dobowej różnicy temperatury powietrza. Początkowo okna zespolone pozbawione były jakichkolwiek uszczelek. Powodowało to stosunkowo wysoką infiltrację powietrza, odchodzącą do 1,0 m 3/m i często przenikanie wody na stykach ramiaka ze skrzydłem. Należy przypomnieć, że uszczelki z EPDM nie były wówczas dostępne. „Wynalazkiem”, który miał poprawić szczelność okien zespolonych były odpowiednio profilowane paski taśmy wykonane z cienkiej blachy. Rozwiązanie okazało się nie trafione.

Drewniane okna zespolone malowane były farbami olejnymi (ftalowymi) dwukrotnie, choć autor pamięta, że jeszcze w końcu lat osiemdziesiątych dostarczano na budowy np. tzw. kombinatom budowlanym, okna „gruntowane” farba emulsyjną i malowane jednokrotnie.

Okucia okien zespolonych składały się ze stalowych okapników zewnętrznych mocowanych wkrętami do dolnego pasy skrzydeł , ograniczników otwarcia skrzydła (w połowie lat osiemdziesiątych stalowe „grzebienie” zastąpiono aluminiowymi ogranicznikami ciernymi) oraz z aluminiowo-stalowych (wkładka imbusowa) klamek.

Rozwój okien zespolonych

Jako, że początkowo uważano, iż dzięki wprowadzeniu okien zespolonych możliwe będzie znaczne zaoszczędzenie surowca drzewnego, a potencjalną oszczędność próbowano maksymalizować, okna zespolone z tego okresu wytwarzano w oparciu o zminimalizowane przekroje elementów. Przede wszystkim ograniczono przekrój profilu skrzydła. Każde z nich zestawiano z dwóch profili o wymiarach 33x 55 mm. Należy dodać, że pierwsza połowa lat sześćdziesiątych to okres produkcji okien o wysokości 1,70 m. Bardzo szybko okazało się, że sztywność zespolonego skrzydła jest niewystarczająca. Problem sztywności skrzydła narastał wraz ze zużyciem okna, zwłaszcza w przypadku zużywania się zawiasów, osłabienia mocowania kątowników płaskich wzmacniających narożniki lub uszkodzenia śrub łączących elementy skrzydła. Szczególne problemy stwarzały wykonane jako okna zespolone drzwi balkonowe typy OB. Do szklenia stosowano w tym okresie szkło float o grubości 3 mm. Obie szyby umieszczane było „od zewnętrznej” za pomocą tradycyjnego kitowania. Powszechną wadą okien wykonanych z „oszczędnościowych” profili było pękanie szyb lub problemy z zamykaniem „obwieszających” się skrzydeł.

Projektując „odchudzone” przekroje ramiaków skrzydła uznano bowiem, że zespolenie obu części skrzydła za pomocą śrub („szwedzkich”) pozwala uzyskać wzrost sztywności, taki jakim charakteryzuje się pojedynczy profil o przekroju 66x 55 mm. Założenie okazało się błędne, połączenie śrubowe i powstała w wyniku takiego zespolenia obu części skrzydła siła tarcia nie była równa sile tarcia, jaka wystąpiłaby w przypadku połączenia całopowierzchniowego. Dodatkowo , zmiany wilgotności drewna inaczej wpływały na połączone śrubami dwa elementy skrzydła ,niż miałoby to miejsce w przypadku elementu pojedynczego o większym przekroju. Odkształcanie się zewnętrznych skrzydeł narażonych na trudniejsze warunki pracy było większe niż skrzydeł wewnętrznych. Ponadto wariant „oszczędnościowy” okien zespolonych zakładał brak słupka stałego podzielającego skrzydła okien dwudzielnych.

Pewną poprawę przyniosła modernizacja (czytaj: wzmocnienie) stosowanych elementów. Przeprowadzono je przez zwiększenie przekroju „zimowej” części skrzydła. Zwiększono przekrój poprzeczny ramiaka skrzydła do wymiaru 45x 66 mm natomiast ramiak zewnętrzny skrzydła pozostał nie zmieniony. Niestety pozostawiono także inne elementy konstrukcji skrzydła bez zasadniczych zmian. Przywrócono stały słupek podziału. Nie zmieniony pozostał problem sposobu mocowania i uszczelniania szyby zewnętrznej. W zmodernizowanych oknach nadal mocowano szybę „od zewnętrznej” na wrębie skrzydła, a mocowanie szyby przeprowadzano na podkitówce za pomocą gwoździ. W celu uszczelnienia połączenia wypełniano je kitem szklarskim od strony zewnętrznej. Takie rozwiązanie nie należało do trwałych i prowadziło do szybkiego zniszczenia uszczelnienia .Skutkowało to penetracją wody na ramiak skrzydła i w razie braku konserwacji bieżącej prowadziło do przedwczesnego uszkodzenia skrzydła okna. Doświadczenie z użytkowania wcześniejszych typów okien zespolonych pozwoliły na dokonanie innych znaczących poprawek w ich konstrukcji. Przede wszystkim, zwiększenie szerokości poprzecznej skrzydła, wymusiło konieczność zwiększenia przekroju poprzecznego ramiaka okna. Poprawiło to jego szczelność na przenikanie wody oraz, dzięki możliwości ukształtowania przylgi zewnętrznej i progu stalowego na dolnym elemencie ramiaka, spowodowało obniżenie współczynnika infiltracji. Dla wzmocnionych okien zespolonych wynosił on teraz nie więcej niż 0,8-0,9m 3/ m obwodu skrzydła. Wzmocnienie konstrukcji pozwalała także na zmianę rodzaju stosowanych okuć. Dotychczasowe zamknięcia zastąpiono zasuwnicami taśmowymi. Inną korzyścią wynikającą ze wzmocnienia ramiaka skrzydła wewnętrznego było zwiększenie przestrzeni miedzy szybami do 53mm. Zamknięte w tej przestrzeni powietrze, miało bardzo ograniczoną możliwość wypływu i konwekcji. Poprawiły się zatem właściwości termoizolacyjne okien. Kolejny etap rozwoju okien zespolonych to zmiana sposobu mocowania szyb skrzydła zewnętrznego. Szklenie odbywało się teraz „od wewnątrz”. Oznacza to, że szybę układano do przylgi na podkładzie silikonowym i od wewnętrznej strony skrzydła zewnętrznego mocowano w ramie za pomocą listew. Okna szklono dwiema szybami.

Dalszą poprawę parametrów okien zespolonych przyniosło wyposażenie skrzydeł w uszczelki gumowe i skonstruowanie wariantu okien o powiększonej wysokości przekroju poprzecznego ramiaków skrzydeł dla IV i V strefy klimatycznej. Okna o profilu: 33+45 x 75 mm pozwalały na szklenie wewnętrznego skrzydła szybą zespoloną 4x16x 4. Często z wypełnieniem przestrzeni międzyszybowej gazem obojętnym zmniejszającym straty ciepła. Wyposażenie okien zespolonych w trzy szyby spowodowało poprawę termoizolacyjności okien zespolonych o 30-35%. Znakomitej poprawie uległa także izolacyjność akustyczna okien.

Podsumowanie

Okna zespolone były ważnym etapem w rozwoju stolarki okiennej. Warto podkreślić, że produkowane są także obecnie. Z perspektywy czasu mamy inne spojrzenie na ich właściwości. Wiele zarzutów dotyczących wad okien zespolonych przeminęło wraz ze wzrostem jakości ich wykonywania. Zmieniły się także metody przygotowania surowca drzewnego do ich produkcji. Okna zespolone wytwarzane obecnie nie maja już wad wynikających z masowej i „planowej” produkcji. Nowoczesne okna zespolone wykonuje się z drewna sosnowego litego lub klejonego albo z litego drewna dębowego. Obecnie okna, w zależności od życzenia klienta, malowane są trwałymi farbami gruntującymi i farbami kryjącymi w dowolnym kolorze(okna sosnowe). Okna z drewna dębowego zabezpieczane są lazurami lub farbami transparentnymi. Na zamówienie prowadzona jest także produkcja z gatunków drewna egzotycznego.

Na zmianę jakości okien zespolonych miało wpływ miało także zastosowanie elementów z tworzywa sztucznego (listwy, okucia np. okapniki zewnętrzne) i zastąpienie tradycyjnych kitów masami silikonowymi do szklenia suchego oraz zastosowanie uszczelek przylgowych i wciskowych nowej generacji. Pozwoliło to na osiągniecie podwyższonej szczelności, do tego stopnia, że w dobrych jakościowo oknach zespolonych, w przestrzeni międzyszybowej, prawie nie następuje gromadzenie się kurzu. Na taki stan wpłynęło zastąpienie tradycyjnych śrub do łączenia zewnętrznej części skrzydła ze skrzydłem wewnętrznym specjalnymi zaczepami. Nie widoczne od strony wnętrza, umożliwiają bezproblemowe rozłączanie skrzydeł okna celem umycia ich wnętrza, zwłaszcza szyb. Okna zespolone charakteryzują się trwałością rzędu 30-40 lat. W odróżnieniu od okien z PCV zapewniają niewielką infiltrację powietrza do wnętrza i tym samym wspomagają układ wentylacji grawitacyjnej i poprawiają wymianę powietrza w pomieszczeniach. Liczne zalety tego typu okien spowodowały, że obecnie produkowane okna zespolone uznać należy za dobrą alternatywę okien z PCV.

Piotr Wierzelewski

Foto -auto