В строительстве алюминий используется при изготовлении окон, дверей, фасадов. Очень важно то, что алюминий обладает высокой устойчивостью к воздействию окружающей среды и в течение всего многолетнего срока эксплуатации практически не требует ремонта, что доказано почти столетней практикой использования алюминия в строительстве по всему миру.

Металлы – хорошие проводники тепла, поэтому в новых конструкциях профили заполняют вспенивающимися составами. По теплозащитным свойствам алюминиевые окна, как правило, уступают деревянным или пластиковым.

Уход за алюминием довольно прост. Однако при строительстве или ремонте, следует защищать алюминиевые детали от попадания на них раствора, иначе на них могут появиться пятна.

Достоинства окон из алюминия:

• длительный срок службы (минимальный расчетный срок – 80 лет);

• устойчивость против коррозии, деформации и других вредных воздействий окружающей среды;

• отсутствие реакции на воздействие кислот, масел, газов, ультрафиолетового излучения; простота в уходе;

• возможность сохранять свои экологически благоприятные свойства в течение всего срока эксплуатации;

• возможность производства окон очень больших размеров, любых форм и с различными способами открывания.

Недостатки окон из алюминия:

• непосредственный или косвенный контакт алюминия с другими металлами, например, при попадании дождевой воды, может вызвать протекание электролитических реакций, что приводит к сильной электрокоррозии алюминия, вплоть до его разрушения. Особенно опасно сочетание алюминия и меди, из-за чего необходимо избегать их совместного использования,

• по теплозащитным свойствам алюминий уступает деревянным окнам.

Алюминий лучше, чем другие материалы, сохраняет свои структурные свойства при перепадах температур. После обработки поверхности алюминиевых изделий, они становятся устойчивыми к коррозии, вызываемой дождями, снегом, жарой и смогом.

Алюминиевый профиль, как правило, выполняется из трехкомпонентного сплава:

• алюминия, который обеспечивает легкость и элегантный внешний вид;

• магния, который усиливает прочность сплава;

• кремния, повышающего литейные свойства.

Алюминиевые окна по конструкции оконного блока могут быть:

• с одинарными переплетами;

• со спаренными переплетами;

• с раздельными переплетами.

Алюминиевые профили могут быть сконструированы по двух– или, чаще всего, трехкамерному принципу. Такая конструкция обеспечивает высокую прочность, статическую надежность и повышает теплоизоляционные характеристики.

Рис. 12. Алюминиевый профиль БАМО-SCHUCO

На сегодняшний день фирмы-производители, выпускающие алюминиевые профили, имеют свои разработанные системы конструкций профилей, которые отличаются в основном геометрическими характеристиками.

На Российском рынке существуют две большие группы профилей.

Профили, имеющие стандартные размеры фурнитурного и рамного пазов, принятые многими фирмами-производителями, – это профили, удовлетворяющие условиям так называемого «европаза».

Эта группа, в свою очередь, делится на два типа, в зависимости от размеров рамного паза:

• V.01 – ширина рамного паза 12–14 мм;

• V.02 – ширина рамного паза 9,7-11,5 мм;

К профилям с размерами фурнитурного и рамного паза нестандартных размеров относятся такие системы, как:

• NEWTEC 50/52/60-68, ALL.Со-5 производства Италии, а также выпускаемая по лицензии в г. Малоярославец (Россия);

• SCHUCO ROYAL 850/65, производство Германии (рис. 12);

Все алюминиевые профили делятся на дверные, оконные, фасадные, витражные и профили специального назначения.

Конструкция системы оконного профиля. В систему оконного профиля входит:

• рамный профиль;

• профиль для створок;

• штапик;

• импостный профиль;

• штульповый профиль.

Такой набор позволяет изготавливать как глухие, одностворчатые, поворотные и поворотно-откидные окна, так и безимпостные и импостные окна. При изготовлении дверей, как обычных, так и балконных, также можно использовать оконные профили. Многими фирмами также разработаны системы раздвижных окон, в том числе и балконных.

Из-за высокой теплопроводности алюминия производители выпускают два вида профилей, отличающихся областями применения:

• «холодный» профиль – профиль без изолирующей термовставки. Он применяется при изготовлении окон для неотапливаемых зданий, или для внутренних отапливаемых помещений;

• «теплый» профиль – профиль с термоизолирующей вставкой. Применяется при изготовлении окон и дверей для отапливаемых жилых и нежилых помещений.

Рис. 13. Алюминиевый профиль фирмы «KNIPPING»

Основные системы «холодных» и «теплых» профилей выпускаются практически всеми фирмами-производителями в нескольких вариантах:

• система оконного профиля;

• система дверного профиля;

• фасадная (витражная) система.

• система оконного профиля;

• система дверного профиля;

• фасадная (витражная) система.

Необходимость в выпуске различных систем профилей для окон и дверей возникла из-за различий |их установочной фурнитуры, такой как замки и т. и., но возможность изготовления балконной двери из оконного профиля сохранилась.

В холодном Российском климате, с продолжительной зимой и низкими температурами, наибольшее применение получили системы «теплых» профилей.

В «теплых» профилях наружная и внутренняя оболочки профиля соединены между собой термомостом или термовставкой (изолирующими планками из армированного стекловолокном полиамида или политермида), которая прерывает поток тепла, обеспечивая, тем самым, лучшую теплоизоляцию с сохранением статических свойств. Ширина термоизолирующей вставки колеблется от 18 до 34 мм в зависимости от фирмы-изготовителя, но она должна быть не менее 20 мм, без учета заделки полиамида в алюминиевый профиль.

Рис. 14. Окно «Pexay алюминиум» типа S702:

1 – створка 22 мм в четверть между переплетом и стеклом; 2 – отверстия для скрытого отвода воды от фальцев остекления; 3 – уплотнение шириной 10 мм; 4 – накладка в створке и раздельной раме; 5 – отвод воды вперед и вниз; 6 – контактные кулачки для примыканий и соединений; 7 – стеклопакет толщиной 3 – 29,5 мм; 8 – гнездо штапика; 9 – паз в переплете; 10 – дополнительные перемычки для жесткости переплета; 11 – ребра жесткости

Конструкция «теплого» профиля позволяет не только выбрать подходящее цветовое решение, но и выбрать форму внешнего и внутреннего профилей, которые выпускаются в нескольких вариантах и отличаются у разных фирм. Так, фирма «Reunaers» в своей системе TS-57 предлагает несколько вариантов внешнего профиля: функциональный, элипспрофиль, ренесанс-профиль и вариант внутреннего профиля Софтлайн.

Уплотнение. Чаще всего в конструкции алюминиевых профилей применяется среднее уплотнение и уплотнение по притвору (внутреннее), что обеспечивает высокие характеристики по ветро-, звуко– и водонепроницаемости. В качестве уплотнителей применяется в основном ЕРОМ (смесь этилена, пропилена и диена-этилпропиленодимономера).

Фурнитура. Современная фурнитура обеспечивает окнам из алюминия любой тип открывания и надежное запирание, в том числе противовзломное.

Фурнитура для алюминиевых окон подразделяется на две большие группы, отличающиеся способом крепления:

• при помощи винтов;

• при помощи специальных зажимных клемм.

Существуют две основные технологии окраски алюминиевых профилей:

• нанесение покрытия гальваническим способом;

• нанесение лакокрасочного покрытия.

Если необходимо получить уникальный цветовой оттенок покрытия, лучше воспользоваться способом лакокрасочного покрытия, а именно способом порошкового покрытия, не требующего токсичных растворителей и не являющегося вредным производством.

Краска представляет собой сухой порошок разных цветов. Алюминиевый профиль предварительно обезжиривается и очищается, затем помещается в камеру, в которой изделию придается электрический потенциал. После этого в специальной камере сухой красящий порошок наносится методом распыления на поверхность и профиль помещается в термокамеру, в которой при температуре приблизительно 20 °C покрытие по димеризуется, образуя прочное эластичное покрытие с высокой адгезией. Способ нанесения лакокрасочных покрытий при помощи жидких красок на основе растворителей в производстве алюминиевых профилей крайне редок.

Поливинилхлорид – это материал, относящийся к группе термопластов. Чистый ПВХ на 43 % состоит из этилена (продукта нефтехимии) и на 57 % из связанного хлора, получаемого из поваренной соли. ПВХ выделяется в виде порошка.

В качестве стабилизаторов главным образом используется свинец, который находится в ПВХ в связанном, то есть биологически пассивном состоянии. В последнее время некоторые фирмы стали применять еще более безвредное соединение кальция и цинка.

Иногда можно встретить термин модифицированный ПВХ. Это ПВХ, при изготовлении которого использовались модификаторы, повышающие прочность оконных деталей при их обработке.

ПВХ является трудновоспламеняющимся и самогасящимся материалом, то есть он перестает гореть без источника огня. ПВХ устойчив к воздействию щелочей, кислот, извести, а также к атмосферным воздействиям.

Пластиковые окна в поперечном сечении имеют сложный профиль, предназначенный для увеличения жесткости переплетов и створок. Как правило, профили пластиковых окон заполняют вспенивающимися материалами, что обеспечивает примерно те же теплозащитные показатели, что и у деревянных окон.

Пластиковые окна не нуждаются в окраске. Правда, с течением времени под воздействием солнечного света и других природных явлений, некоторые виды пластика могут изменить цвет, стать пятнистыми.

Достоинства пластиковых окон:

• не поддерживают горение;

• не нуждаются в уходе;

• небольшой вес оконного блока;

• устойчивость к атмосферным воздействиям; Недостатки пластиковых окон:

• при повреждении в большинстве случаев необходимо менять весь блок;

• отсутствие в России системы утилизации отработавших свой срок окон.

Окна из поливинилхлорида (ПВХ) или пластиковые (металлопластиковые) не так давно появились на российском рынке, хотя их производство насчитывает уже более 40 лет.

Все началось с того, что в 1835 году французский инженер Генри Виктор Регно открыл поливинилхлорид. В 1912 году были выданы первые патенты немецкому ученому Фрицу Клатте. И лишь в двадцатые годы ПВХ получает техническое применение. А первые системы пластиковых окон появились только в 60-х годах, когда было освоено широкое промышленное производство ПВХ. На сегодня примерно 40 фирм Европы, Северной Америки и Азии поставляют ПВХ-профили в нашу страну, и число зарубежных поставщиков, большей частью из Германии, начиная с 1994 года, постоянно растет.

Выбирая фирму, которая изготовит для вас окна, нужно помнить, что конечным продуктом является окно, установленное на объекте.

Высокое качество окон складывается из качества трех составляющих:

• элементов (комплектующих) самого окна: профилей, фурнитуры, уплотнителей, стекол и стеклопакетов;

• качественной сборки;

• качественного монтажа.

На заметку

Технические характеристики профилей различных торговых марок весьма незначительны. У ведущих производителей разработаны серии профилей с конструктивными особенностями, дающими различные показатели звуко– и теплоизоляции. Но необходимо обращать внимание, сертифицированы ли те или иные профили, так как сертификация является дорогостоящим мероприятием и производители проходят ее только для наиболее ходовых позиций.

Из профиля любой торговой марки, прошедшего сертификацию, можно собрать качественное окно.

Помимо технических характеристик профилей, существенными для качественной сборки и качественного монтажа являются такие факторы, как техническая и консультационная помощь фирм-производителей. Многие фирмы открыли свои представительства в России, где дают возможность получить экстренную техническую помощь, обучают специалистов и снабжают учебными материалами, переведенными на русский язык. Фирмы, давно работающие на рынке России, специально разрабатывают профили для наших климатических условий, с учетом наших особенностей, а также монтажные узлы для установки окон в стены наших домов.

По своей общей конструкции пластиковые окна не отличаются от привычных для нас окон деревянных. Только для изготовления отдельных элементов окон применяются полые многокамерные пластиковые профили.

Внутренние камеры этих профилей заполнены воздухом. Наибольшее распространение получили в наше время профили, имеющие 3 камеры и более. Толщина внешних стенок профилей 3±0,2 мм. Воздушные камеры способствуют повышению теплоизоляционных качеств конструкции, а их количество, размеры и расположение не являются случайными, а определяются техническим расчетом. Каждая камера имеет свое функциональное назначение: либо это камера для отвода воды, либо для увеличения жесткости профиля; есть специальные камеры для крепления фурнитуры.

В профиле также предусмотрены дополнительные пазы для установки штапика, фурнитуры и для крепления дополнительных элементов. Помимо маленьких камер, в профиле есть одна большая, так называемая основная, которая служит для установки усилительного вкладыша (армирующего профиля).

Этот вкладыш препятствует температурным и механическим деформациям, которые возникают в ПВХ-профиле из-за низкого модуля упругости поливинилхлорида.

В белых профилях установка армирующего элемента обязательна, если конструктивная длина детали рамы, створки или импоста превышает 700–800 мм, а в цветных профилях обязательна всегда, вне зависимости от длины. Сечение усилительного вкладыша и толщину стенок рассчитывают исходя из требований статики. Они могут иметь разную форму, как П-образную, так и замкнутую прямоугольного сечения. Толщина стенок может быть также различной. Как правило, материалом для изготовления усилительных вкладышей является оцинкованная сталь. Стальной профиль привинчивается или крепится клепкой внутри профиля.

Максимальный размер створок определяется по расчету или по специальным таблицам, которыми производители профилей снабжают своих переработчиков.

Рама и створка могут располагаться по отношению друг к другу либо в одной плоскости, либо частично или полностью смещаться. При расположении рамы и створки вровень, в профиле створки появляются дополнительные камеры, то есть предкамеры, что делает возможной установку остекления большей толщины.

Необходимость отвода воды, попадающей при сильном ветре и дожде на дно фальца стекла (стеклопакета) или на дно фальца рамы, особенно при открытом окне, породила систему дренажных отверстий в стенках профилей рамы и створок, которая служит также для выравнивания разницы давления. Через дренажные отверстия вода попадает в дренажные камеры, через которые и выводится наружу. Дренажные камеры обычно расположены таким образом, чтобы вода из них не могла попасть в основную камеру, где расположен стальной усилительный вкладыш.