Оконные профили производятся сегодня из ряда различных материалов, которые отличаются не только ценой и внешним видом, но и качеством. А так как замена окон становится серьезной инвестицией как минимум на ближайшие 10-15 лет, хотелось бы заранее знать, чего следует ждать от оконных профилей из различных материалов.

Для производства оконных профилей используется в основном один из четырех материалов - дерево, сталь, алюминий и ПВХ. Последние два материала в последнее время получили наибольшее распространение. Поэтому в сегодняшней статье мы обсудим плюсы и минусы алюминиевых окон и пластиковых, чтобы вы могли сделать взвешенных выбор в пользу того или иного материала.

Алюминиевые окна или пластиковые - плюсы и минусы алюминиевого профиля

Окна из алюминиевого профиля устойчивы к непогоде, долговечны и при этом выглядят очень современно. Дополнительным плюсом является то, что даже при больших изменениях температуры материал не подвергается деформации или изменениям. Кроме того, алюминиевые окна не требуют особого ухода. Если сравнивать алюминиевые окна и пластиковые, то металлический профиль более надежен, прочен, с более богатой цветовой гаммой. Заказать алюминиевые окна можно на «Фабрике дышащих окон»: http://oknafdo.ru/alum_windows/ .

Окна из алюминиевого профиля для остекления террасы

Впрочем, недостатки у алюминиевых окон тоже есть. Во-первых, цена. Окна из алюминиевого профиля стоят дороже, чем пластиковые. Во-вторых, они уступают пластиковым по теплоизоляционным свойствам. Правда, существуют варианты утепленных алюминиевых окон, тогда второй недостаток отпадает. У алюминиевого профиля повышается риск образования конденсата, а в районах с соленым воздухом, то есть вблизи моря, на профиле могут образовываться пузыри или поры.

Алюминиевые окна или пластиковые - плюсы и минусы окон из ПВХ

Как уже стало понятно, пластиковые окна лучше удерживают тепло в доме по той простой причине, что они изготовлены из искусственного материала. Окна из ПВХ так же непритязательны в уходе, как и алюминиевые, а образование конденсата тут возможно только в том случае, если окна неправильно установлены. Существует лишь незначительный риск возникновения сквозняка, и риск этот связан с тем, что некоторые части окна не составляют с ним единого целого, а сажаются на клей.

Пластиковые раздвижные окна

Но и минусы у пластиковых окон тоже есть. ПВХ - не настолько долговечный материал, как алюминий, и большие колебания температуры могут его повредить или привести к смещению окна. Раздумывая заказать пластиковые окна, не останавливайтесь на самом дешевом варианте: под воздействием солнечных лучей белые окна могут пожелтеть, а цветные - неравномерно выцвести. Для того, чтобы пластиковые окна служили вам верой и правдой, очень важен качественный монтаж. Сэкономив на рабочей силе, вы будете потом страдать от сквозняков, кривой посадки окна в раме, не до конца закрывающихся ручек и других неприятных мелочей.

Алюминиевые окна или ПВХ - складные двери из алюминиевого профиля

Пластик - упругий материал, который должен быть усилен стальным профилем. Это приводит к тому, что рекомендуемый размер пластиковых окон ограничен техническими характеристиками этих материалов. Если же вы планируете сделать фасад дома стеклянным, то ваш выбор - алюминиевые профили. Поскольку из алюминия можно производить большие элементы, этот материал идеально подходит для современного стиля в архитектуре.

Окна из алюминиевого профиля

Белые окна ПВХ с классическим дизайном

Алюминий подходит для окон эффектной необычной формы

А также для каркаса зимнего сада

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ:

Большие окна должны быть выполнены из алюминия

Пластиковые мансардные окна

Пластик превосходит другие материалы по теплоизоляционным свойствам

От качества пластиковых окон зависит многое: эксплуатационный срок, теплосбережение, функциональность фурнитуры, звукоизоляция, дизайн. Чтобы понять какие окна нужны именно вам, давайте разберемся какими качествами обладает алюминиевый профиль и пластиковый, их сходство и различие.

Алюминиевые окна

Нельзя сказать, что алюминиевые окна хуже или лучше пластикового профиля. Скорее эта конструкция обладает качествами, которые используют для определенного вида строительства, но могут быть и исключения. “Холодные алюминиевые окна” (без термо вставки) служат для торговых центров, перегородок, спортивных учреждений и пр. “Теплый алюминий” может устанавливаться и в жилые помещения.

Чем характеризуются алюминиевые окна

1. Конструкция таких окон надежна и срок их эксплуатации не менее 80 лет.
2. Они органично используются для постройки современных зданий, украшая внешний вид, поддаваясь любым дизайнерским решениям.
3. Надежность конструкции делает эти окна доступными к большим размерам. Это качество позволяет устанавливать их в бизнес-центры, современные здания искусства и творчества и многие другие строения.
4. Они прекрасно выдерживают перепады температур.
5. Имея надежный алюминиевый профиль, створки не провисают со временем и не поддаются ультрафиолетовому излучению.
6. Не имея вредных средств в своем составе, они отвечают высоким стандартам экологичности, поэтому их можно смело использовать в построении больниц, детских и здравоохранительных учреждений и прочее.
7. Алюминий - прочный материал, поэтому они не подвергаются повреждению. И требуют к себе минимального ухода.
8. Поддаются любому дизайнерскому решению: глубокие изгибы, постройка витражей и зимних садов.
9. Огнестойкость.

Пластиковые окна

Пластиковые окна пользуются широкой популярностью среди населения. Их привычно видеть в каждой квартире многоэтажного дома. Они идеально подойдут для частных домов. Обладают характеристиками, которые прекрасно сохраняют энергоносители, поэтому и стало актуально монтировать их в жилые квартирные и частные помещения.

Основные характеристики:

• По сравнению со своим алюминиевым “собратом“, пластиковый профиль боится прямых солнечных лучей. И хотя в настоящее время современные технологи уверяют, что они добились идеальной формулы, срок эксплуатации у такого профиля ниже, чем у алюминиевых - 35-50 лет.
• При всем своем желании поставить пластиковое окно, например, в здание, где оконный проем больше стандартного окна и равен выше 3200 мм одной стороны, не удастся — этот профиль боится изгибов.
• Благодаря нескольким камерам стеклопакета, а также широкому профилю, пластиковые окна способны прекрасно сохранять тепло в холодный период, и прохладу в летний.
• Многофункциональная фурнитура.

Учитывая все параметры пластиковых окон, можно смело сказать, что приобретать такой профиль следует только при наличии сертификата. В любом другом случае он может состоять из токсичных металлов.

Чем отличаются алюминиевые окна от пластиковых

1. Возможности используемого материала в алюминиевых конструкциях позволяет создавать самый неожиданный дизайнерский креатив. Пластиковый же профиль имеет свои ограничения в размерах.
2. Срок службы в алюминиевых конструкциях больше (более 80 лет ), чем в пластиковых (30-50 лет ).
3. Ультрафиолетовые лучи могут пагубно сказаться на профиле из пластика. Со временем он может потемнеть или, в худшем случае, деформироваться. В отличие от него, алюминиевая конструкция лишена этих недостатков.
4. Хоть к алюминиевому профилю применяют вставку (терморазрыв) из не проводящего тепло материала, эту конструкцию используют в основном для офисов и нежилых помещений. В отличие от первого, пластиковые окна все же устанавливают в квартирах и домов для проживания граждан. Благодаря широкому профилю, он идеально сохраняет свойства энергосбережения.
5. Состав пластиковых окон - это ПВХ - поливинилхлорид. Это вещество является химическим продуктом. Но доказано, что при нормативных стандартах (что подтверждает сертификат качества) он абсолютно безвреден. Алюминиевый профиль экологически чистый продукт и не содержит вредных и токсичных примесей тяжелых металлов.
6. Что касается огнестойкости, то тут пластиковые окна значительно уступают алюминиевым. Алюминий не горит. Пластик, в принципе тоже, но при контакте с огнем выделяет едкий запах и начинает плавиться.
7. Цена . Алюминиевый профиль почти в два раза дороже пластикового.

Сходство конструкций.

Развитие современного строительства немыслимо без применения передовых технологий, тем более без них невозможно развитие такой сложной и важной части зданий и сооружений, как окна. Одно из самых основных требований к окнам – долговечность, практичность, легкость и функциональность конструкции. Также далеко не последнюю роль имеет эстетичность и экологическая составляющая. Именно поэтому все большую популярность приобретают окна, изготовленные из алюминиевого профиля – легкие, прочные, с возможностью изготовления самых разнообразных форм, позволяющих выразить задумки архитекторов и дизайнеров.

Алюминий – материал прочный, стойкий к коррозии, экологически чистый – в его составе нет тяжелых примесей, и не выделяются вредные вещества. Изготовленные из него окна могут прослужить до 80 лет, не требуя специального ухода – материал не подвержен влиянию внешней среды, особенно влаги, температурных перепадов – диапазон от -50 и до +50С переносится без проблем, химически стойкий и полностью пожаробезопасный. Особенно целесообразно использовать алюминиевый профиль при больших площадях остекления, где присутствуют значительные нагрузки. Профиль скомпонован из сплава алюминия, придающего легкость и элегантность внешнего вида, магния – усиливающего прочность, и кремния, который улучшает литейные свойства материала.

Конструктивные типы окон из алюминиевого профиля

Современные технологические достижения дают возможность для сооружения алюминиевых конструкций разной конфигурации и сложности. Поэтому самый требовательный клиент сможет выбрать окно по своему вкусу и собственному стилю. Для начала нужно определиться с местом и целью установки, а затем уже выбрать подходящий способ открывания окон.

• Поворотные окна — такой вариант предусматривает открывание створки (или створок) лишь в одной плоскости, как правило, внутрь помещения. Это привычный всем, традиционный вариант, очень удобен для мытья наружной части. Имеет недостаток в необходимости пространства – предметы, находящиеся на подоконнике или комнатные цветы при открывании придется сдвигать или убрать. По стоимости наиболее дешевы, если не считать глухих окон, без возможности открывания.
• Откидные окна – этот тип конструкции не имеет возможности для полного открывания – створки только откидываются, отрывая лишь верхнюю часть окна. Рационально использовать в местах, где открытые створки могут ограничивать нужное пространство или затруднять движение. Лестничные площадки, кладовые, ванные комнаты или окна, расположенные на большой высоте – здесь откидной вариант окна будет уместен.
• Поворотно-откидные — одновременно сочетают возможности поворотных окон и откидных – это наиболее востребованный и удобный вариант. Окно можно полностью открыть для удобства мытья или откинуть для проветривания – получается своеобразная форточка.
• Многостворчатые окна – комбинирование нескольких вариантов открывания. Применяется, как правило, там, где присутствует большая площадь остекления. При создании проекта такого окна нужно соблюдать пропорциональность, что бы не пострадала гармоничность и эстетическая составляющая внешнего вида. При остеклении лоджий и балконов с таким типом конструкции нужно предусмотреть возможность доступа к внешней части окон по всей площади – для ухода за ними.
• Раздвижные системы – идеальный вариант остекления балконов и лоджий – открывание абсолютно не требует пространства.
• Глухие окна (неподвижные) – открывание таких окон не предусматривается их конструкцией. Функция их предельно проста – пропускать дневной свет. Применение находят для остекления фасадов и витрин, возможно использование в зданиях с хорошей внутренней системой вентиляции и кондиционирования. В домашних условиях можно применять в коридорах, ванных и туалетных комнатах, где открывание окна не требуется. Единственное условие – должен быть доступ с обоих сторон для ухода за ними.

Виды профилей

Как известно, алюминий обладает высокой теплопроводностью, что для производства оконных систем является большим минусом – в морозную погоду такие окна промерзнут насквозь. Тем не менее, благодаря современным разработкам, появилась возможность устранить это слабое место и делать «теплые» окна, используя алюминиевый профиль. В итоге профиль может быть двух типов:

• «холодный» — не имеющий термоизоляции и предназначен для остекления лоджий или балконов, не отапливаемых и нежилых помещений (например – склады), а так же для внутренних перегородок в отапливаемых помещениях – часто используют в офисах, комплектуя стеклом различной толщины и назначения.
• «теплый» — производится в виде сборки из трех комплектующих – два алюминиевых профиля, между которыми размещена термоизолирующая вставка – так называемый терморазрыв или термомост. Материалом для такой вставки, как правило, является полиамидное стекловолокно – обладающее очень низкой теплопроводностью и способностью выдерживать любые температурные колебания. Термомост не пропускает идущее из помещения наружу тепло и одновременно препятствует шумовому потоку проникать в помещение, являясь и звукоизоляционным материалом. Окна, изготовленные таким способом, вполне можно использовать для установки в жилых отапливаемых помещениях. Использование двух профилей дает дополнительный плюс и в плане дизайна – можно комбинировать различные окраски – снаружи один цвет, а внутри помещения – другой.

Способы окрашивания

Одно из главных достоинств использования алюминиевого профиля – это стойкость цветового покрытия – абсолютно нет надобности его периодически обновлять. Производится окрашивание алюминиевых профилей двумя методами:

• Анодированием – это гальванический способ, при котором цветовая гамма ограничена. При этом процессе на поверхность изделия наносится прочное долговечное покрытие, препятствующее появлению коррозии и защищающее от незначительных повреждений. Далее профиль окрашивается красителями на анилиновой основе.
• Порошковое напыление – один из способов нанесения лакокрасочного покрытия, который дает возможность обеспечить стойкое, экологически чистое и прочное покрытие. Имеет ряд важных свойств – термостойкость, ударопрочность, антикоррозийность. Цветовой спектр при этом может охватить всю шкалу RAL – около 400 оттенков, включая и имитацию ценных пород дерева.

Остекление окон из алюминиевого профиля

«Теплый» профиль с термомостом

Стеклопакеты могут содержать различные виды стекла с возможностью их комбинирования.

Типы стеклопакетов бывают:

• Однокамерные – состоящие из двух стекол, создающих воздушную камеру, и герметично соединенных при помощи дистанционной рамки. По всему периметру герметизированы специальным бутиловым герметиком. В рамку могут быть засыпаны впитывающие влагу силикагелевыешарики, создающие сухую среду. Величина теплоизоляции пропорционально увеличивается с толщиной рамки. Диапазон толщины дистанционной рамки может быть в пределах от 6 и до 22мм.
• Двухкамерные – такой стеклопакет содержит в своем составе три стекла и две дистанционные рамки, образуя две герметичные воздушные камеры. Двухкамерные стеклопакеты имеют большее сопротивление теплопередаче и большую шумоизоляцию в сравнении с однокамерными.

Использование большего количества стекол приводит к утяжелению всей конструкции, что способствует увеличению нагрузки на оконную фурнитуру и ускоряет ее износ. Но эту проблему можно решить, используя различные свойства стекол. Любые стеклопакеты можно комплектовать самыми различными видами стекла, каждое из которых имеет свои особенности.

Виды стекол

§ Обычное стекло – базовый вариант стекольной промышленности. Рационально использовать в составе стеклопакетов, к которым дополнительные требования не выдвигаются.

§ Безопасное стекло – хорошо подходит для изготовления витрин, фасадов, зимних садов, стеклянных козырьков. Имеет несколько подвидов:

1. закаленное стекло – по сути, это обычное стекло, прошедшее специальную термическую обработку. При закалке стекло подвергается нагреву, температура которого выше температуры его размягчения, после чего происходит охлаждение с помощью воздушных струй. В результате такой обработки повышается механическая прочность, и усиливается стойкость к температурным перепадам. Безопасность заключается в том, что при повреждении такое стекло рассыпается на мелкие части, уменьшая возможность травмирования по сравнению с опасностью, грозящей при травмах большими кусками стекла.
2. стекло-триплекс – такое стекло состоит из двух или трех листов, между которыми размещается полимерная пленка. При повреждении такое стекло не распадается на куски. Такое свойство используется и в охранных целях – исключена возможность быстро проникнуть в помещение.

§ Энергосберегающее стекло – характеризуется наличием специального оптического покрытия, которое бывает двух видов К — «твердое» и I – «мягкое» покрытие.

К-стекло имеет пониженный коэффициент тепловой эмиссии – его покрытие имеет повышенный отражающий эффект. Пропуская энергию солнца в помещение, К-покрытие не выпускает наружу тепловое излучение от отопительных приборов, сохраняя тепло внутри. Обычно такое стекло устанавливают со стороны помещения, а не снаружи, располагая его покрытием внутрь стеклопакета.
I-стекло имеет еще большую отражательную способность и по теплосберегающему эффекту превосходит К-покрытие в полтора раза. Существенным недостатком такого стекла является низкая абразивная стойкость.

§ Солнцезащитное стекло – уменьшает пропускание солнечного света и адсорбирует энергию солнца. Могут быть двух типов — отражающие и поглощающие.

1. Отражающие – производится методом нанесения на обычное стекло тонкого оксидно-металлического покрытия, препятствующего прохождению через стекло солнечных лучей. При нанесении одного слоя, такое стекло называют преимущественно отражающим. Нанося несколько слоев последовательно – как правило, 4 слоя оксида металла и в завершении пятый – рабочий слой, содержащий серебро, можно получить стекла полностью отражающие. Толщина стекла не влияет на отражающие свойства.
2. Поглощающие — позволяют значительно уменьшить перегрев помещения, расположенных со стороны солнца. Пропуская 65-75% светового потока, поглощающие стекла задерживают до 70% инфракрасного теплового излучения. Эти защитные параметры пропорциональны толщине используемого стекла.

§ Самоочищающееся стекло – имеет уникальное покрытие, наносимое при производственном процессе. Действует в два этапа – органические загрязнения разлагаются на поверхности, после чего попадающая на стекло вода их смывает, не оставляя разводов и следов. Такое покрытие сохраняет свои свойства на весь эксплуатационный период и не изнашивается. Применение такого стеклопакета удобно в местах, к которым затруднен доступ для ухода.

Художественная обработка – различные расцветки, рисунки, декоративная обработка – обычно применяется при установке витражей.

Разумеется, окна, изготовленные из алюминиевого профиля имеют и свои недостатки – «холодный» тип – низкая теплоизоляция, «теплые» профиля имеют высокую стоимость. Но в любом случае, окна такого типа –это качество, удобство и эстетичность при минимальной уходе.

→ Сравнение алюминиевых и ПВХ конструкций

Сравнительный анализ конструкций из алюминия и ПВХ

Преимущества ПВХ

В таких системах изначально плохую термостабильность полимера поднимают до нужного уровня, добавляя в исходный материал неорганические и органические добавочные стабилизаторы. Эти добавочные стабилизаторы более дорогостоящие по сравнению с традиционными соединениями свинца. Поэтому рецептура ПВХ профилей на базе кальция и цинка на сегодняшний день дороже традиционной рецептуры на базе свинца. Выпускаемые в настоящее время профили, стабилизированные кальцием-цинком, обладают безупречными качественными характеристиками. Их стойкость к атмосферным воздействиям исключительна, и в повседневной эксплуатации они безупречны, проблем, связанных с утилизацией, так же, как и у профилей, стабилизированных свинцом, не существует вообще. В процессе вторичной переработки их можно смешивать с составами других рецептур.
Ниже приведена сравнительная таблица технических характеристик получаемого материала ПВХ с различной стабилизацией.

Характеристика (наименование )	Единица измерения	Стабилизация свинец	Стабилизация кальций-цинк
Объёмный вес (плотность)
Модуль упругости
Предел прочности при растяжении
Предел текучести
Температура размягчения

На основании изложенного можно выделить следующие достоинства ПВХ для изготовления оконных профилей :
- низкая стоимость сырья;
- высокие теплофизические и звукоизолирующие характеристики;
- атмосферостойкость;
- возможность нанесения декоративного покрытия (окрашивание в массе – методом коэкструзии, поверхностное покрытие или покраска);
- экологическая безопасность;
- возможность вторичной переработки;
- долговечность, срок службы до 50 лет.

Недостатки ПВХ

В тоже время ПВХ профили имеют и недостатки.
1. Низкий модуль упругости.
Среди применяемых в строительстве материалов модуль упругости у ПВХ самый низкий Е =2,47-2,98 Н/мм 2 , тогда как у дерева поперёк волокон он равен Е =50 Н/мм 2 , а у алюминиевых сплавов Е =71 Н/мм 2 . Поэтому для повышения прочностных параметров ПВХ профилей требуется их армирование.

2. Зависимость механических свойств от температуры.
При понижении температуры модуль упругости ПВХ повышается, но при этом увеличивается его хрупкость. Не случайно оконные фирмы приостанавливают монтаж окон из ПВХ в зимнее время при температуре ниже -10 -15 °С, когда риск хрупкого разрушения ПВХ профиля при механическом воздействии велик.
С повышением температуры ПВХ постепенно размягчается и при температуре выше +40°С начинается резкое падение его прочностных характеристик.

3. Высокий коэффициент линейного расширения.
ПВХ имеет коэффициент температурного расширения α =80х10-6 1/ºС гораздо больший, чем у применяемых смежных строительных материалов таких, как бетон (10 х10-6 1/ ºС) и стекло (8,5х10-6 1/ ºС. Такое соотношение величин приводит к тому, что температурные деформации ПВХ изделий могут оказывать воздействие на сопрягаемые конструкции.

4. Избирательность к чистящим средствам
Хотя ПВХ как материал и обладает химической стойкостью, агрессивная окружающая среда, особенно в крупных городах, способна загрязнять поверхности конструкции. При выборе подходящих чистящих средств нужно избегать средства с содержанием растворителей. Поверхность ПВХ профиля, обработанная растворителем, обладает более слабой атмосферостойкостью, и при дальнейшей эксплуатации возможно проявление пятен или изменение цвета профиля.

Особенности технологии производства ПВХ профилей

Благодаря высокой температуроустойчивости, малой склонности к усадке и короблению, широкому диапазону размягчения ПВХ идеально подходит для изготовления профилей методом экструзии.
Серийное производство оконных профилей из пластифицированного ударовязкого ПВХ было начато в 1954 году фирмой «Trocal » (Германия).
Линия экструзии для производства оконных профилей состоит из экструдера, фильеры, калибровочного охладительного элемента, калибровочного стола, приёмных тянущих валков, пилы, профилеукладчика и устройства для упаковки готовой продукции.
Процесс производства состоит из отдельных технологических этапов:
- подача порошка или гранулята ПВХ в воронку экструдера;
- пластификация формовочной массы в экструдере до температуры 80-120ºС;
- формовка и охлаждение в фильере и калибровочно-охладительном элементе;
- проход через приемные валки;

Кроме того, оконные профили из ПВХ пригодны для вторичной переработки. Например, в Германии действует система сбора и утилизации ПВХ, и уже можно встретить сертифицированные оконные профили, полученные из вторичного материала. Они по своему качеству ничуть не хуже профилей, полученных из первичного материала.
Все развитые оконные системы ПВХ состоят из конструктивно увязанных между собой элементов, которые включают в себя основные и вспомогательные профили. Основными профилями считаются профили рам, створок и импостов. К вспомогательным профилям относятся: стекольные штапики, накладки, соединительные элементы, направляющие, короба для свертывающихся жалюзи и подоконники.

Доля рынка ПВХ конструкций

Для изделий из ПВХ идеально подходит остекление небольших оконных проемов жилых и общественных зданий (как вновь возводимых, так и реконструируемых), то есть там, где остекление выполняет только ограждающую функцию, а несущая способность профильной системы практически не учитывается. В данной группе конструкций системы из ПВХ достигли такого качественно высокого технического уровня, что с ними уже трудно соперничать конструкциям из других материалов.
Ко второй группе конструкций из ПВХ можно отнести конструкции зимних садов, небольшие торговые павильоны, балконы, веранды, небольшие участки стен. В этих случаях профиль также не воспринимает больших статических нагрузок.
Что касается изготовления указанных объемных конструкций, особенно, зимних садов, то в настоящее время у различных производителей профильных систем из ПВХ можно проследить два принципиальных подхода к решению этой задачи.
Первый базируется на их сборке из элементов простой оконной системы, дополненной набором различных усилительных и соединительных профилей, а также стропильными конструкциями кровли. Второй более дорогой вариант, предусматривает применение фасадной системы. Потому и позиция производителей профилей ПВХ по отношению к зимним садам носит сложный и неоднозначный характер. Многие крупные производители (например, VEKA) считают, что применение ПВХ в конструкции является неоправданным и уступают эту сферу производителям алюминиевых систем. Концерны «Rehau» и «Thissen» имеют специально разработанные системы зимних садов с проработанными конструктивными элементами кровли.

С учётом особенностей поливинилхлорида, профильные системы из ПВХ имеют ограниченные возможности для применения в фасадных системах, здесь они уступают алюминиевым системам почти по всем показателям за исключением теплофизических характеристик.
Одним из серьезных препятствий для применения ПВХ в фасадных конструкциях является подверженность профильной системы значительным температурным деформациям.
Если для стойки из алюминиевого сплава длиной 3300 мм изменение длины при перепаде температур от -28 ºС до +22 ºС составит 3,84 мм, то для аналогичной стойки из профиля ПВХ изменение длины уже будет равно 13,4 мм. Такое изменение длины элементов фасада на больших участках приведёт к значительным деформациям конструкции в целом, вследствие чего возможно нарушение гидроизоляции или разрушение стеклопакетов.
Следующее ограничения для применения ПВХ профилей - остекление ячеек большой площади. Длинный ригель из ПВХ будет также испытывать деформацию при перепаде температур и потребует серьезного армирования от нагрузки большим стеклопакетом.
Поэтому, остекление фасадов зданий, куполов, фонарей большой площади принято изготавливать из алюминиевых профилей, разнообразие которых представляет широкий набор возможностей для архитектора.

Характеристики алюминиевых сплавов для светопрозрачных конструкций

Алюминий – металл серебристого цвета, плотностью 2,699г/см 3 при 20°С, модуль упругости Е = 71 Н/мм 2 , температура плавления 660°С.
В земной коре содержится 8,8% алюминия. Это третий по распространённости в природе элемент после кислорода и кремния и первый среди металлов. Он входит в состав глин, полевых шпатов, слюд. Известно несколько сотен минералов Al (алюмосиликаты, бокситы, алуниты и другие). Важнейший минерал алюминия - боксит содержит 28-60% глинозёма - оксида алюминия Al 2 O 3 .
В чистом виде алюминий впервые был получен датским физиком Х. Эрстедом в 1825 году. В 1885 году, основываясь на технологии, предложенной русским учёным Н. Бекетовым, был построен завод по производству алюминия в немецком городе Гмелингеме. За пять лет на этом заводе было получено около 58 т алюминия - более четверти всего мирового производства на тот период.
Метод, изобретенный почти одновременно Ч. Холлом во Франции и П. Эру в США в 1886 году и основанный на получении алюминия электролизом глинозема, растворенного в расплавленном криолите, положил начало современному способу производства алюминия. Такой метод получения требует больших затрат электроэнергии, и поэтому оказался востребован только в XX веке.
Технически чистый алюминий вследствие низкой прочности в строительстве применяется редко. Для повышения прочности в него вводят легирующие добавки – магний, марганец, кремний, цинк, медь, хром и др. Поэтому алюминиевые сплавы имеют в 2-5 раз бо льшую прочность по сравнению с чистым алюминием.
Для производства оконных конструкций используются сплавы на основе Al-Mg-Si, которые по своему химическому составу относятся к деформируемым алюминиевым сплавам, упрочняемым термической обработкой. В России используется сплав АД31, в Европе - сплавы 6060, 6063 (отличия по более жёстким требованиям на содержание примесей). Прочностные характеристики указанных сплавов принципиально не отличаются между собой – см. таблицу.

Характеристика	Единица измерения	Сплав 6063, состояние Т1	Сплав АД31, состояние Т1
Объёмный вес (плотность)
Предел прочности (временное сопротивление разрыву)
Предел текучести
Относительное удлинение при разрыве
Коэффициент температурного расширения

br>D0.B8.D0.BD.D0.B8.D0.B5.D0.B2.D1.8B.D1.85_.D1.81.D0.BF.D0.BB.D0.B0.D0.B2.D0.BE.D0.B2"> Преимущества алюминиевых сплавов

К достоинствам алюминиевых сплавов следует отнести:
- высокая механическая прочность при малой плотности (удельная прочность);
- сравнительно высокая коррозионная стойкость;
- высокая технологичность, хорошая обрабатываемость и свариваемость;
- высокая пластичность;
- сохранение прочностных характеристик при температурах от -80°С до +100°С;
- высокая отражательная способность;
- отсутствие искр при ударе;
- отсутствие токсичных продуктов горения;
- отсутствие примесей тяжелых металлов;
- отсутствие магнитных свойств;
- срок службы 80 лет.

Недостатки алюминиевых сплавов

К недостаткам относится:
- коэффициент линейного расширения в два раза больший, чем у стали;
- высокая теплопроводность;
- подверженность электрохимической коррозии во влажной среде;
- высокая стоимость полуфабрикатов.

Особенности технологии производства системных профилей из алюминия

В 1906 году архитектор Фрэнсис Plym, основатель компании «Kawneer » (США) изобрёл первое окно из металла. К 1920 году его компания стала первым производителем конструкций из алюминия для архитектуры. Производство алюминиевого профиля можно разделить на два основных этапа: изготовление непосредственно профиля и его последующее защитно-декоративное покрытие. Профили из алюминиевых сплавов получают методом прессования, а именно продавливания заготовки алюминия через матрицу с заданным сечением. По аналогии с ПВХ процесс прессования профилей также называется экструзией.
Линия экструзии профилей состоит из печи для разогрева заготовки, гидравлического пресса, контейнера с матрицей, блока охлаждающих вентиляторов, приемных столов, вытягивающей машины, пилы, печи для старения профиля. Производство алюминиевых профилей состоит из следующих технологических этапов:
- порезка алюминиевого столба на заготовки;
- подача заготовки в индукционную печь для нагрева до температуры 450–500 °С;
- проход заготовки через матрицу, формирование геометрии профиля;
- охлаждение профиля на выходе из матрицы – закалка;
- вытягивание заготовок профиля;
- резка профилей на мерные длины.
- упрочнение профиля в печи искусственного старения.
В качестве защитно-декоративного покрытия профилей наибольшее применение нашли электрохимическое оксидирование (анодирование) и окрашивание порошковыми красителями по шкале RAL.
В соответствии с функциональным назначением профили для алюминиевых окон имеют аналогичную ПВХ классификацию и подразделяются на основные (рамные, створочные, импостные и др.) и вспомогательные профили.
В связи с высокой теплопроводностью алюминия как материала существует деление профилей на две основные группы по теплотехническим характеристикам:
- «холодный» профиль для внутренних конструкций;
- «тёплый» профиль для наружных ограждающих конструкций.
Тёплый отличается от холодного наличием термоизолирующих вставок из полиамида, которые осуществляют разрыв теплового потока. Но несмотря на применение изолирующих вставок, термическое сопротивление профилей из алюминия остается более низким по сравнению с ПВХ профилями (0,35…0,66 м 2 °С/ Вт в среднем у алюминия против 0,5…0,75 м 2 °С/ Вт у ПВХ).
Для остекления больших поверхностей зданий, когда доля светопрозрачных ограждений приближается к 100%, были разработаны витражные, или фасадные системы, которые могут воспринимать значительные по величине ветровые нагрузки, нагрузки от веса заполнения, а также эксплуатационные нагрузки. Это преимущество предопределено самим материалом, а именно – металлом.

Доля рынка алюминиевых конструкций

В настоящее время все светопрозрачные конструкции для фасадов зданий и сооружений изготавливаются из алюминия, как и устанавливаемые в фасады элементы (окна и двери с различными типами открывания). Прочностные характеристики металла позволяют изготавливать оконно-дверные конструкции из алюминия не только большего формата, но и с большим сроком службы, чем из профилей ПВХ. Также благодаря этому появились изделия специального назначения: противовзломные, дымозащитные, огнестойкие (со специальными наполнителями) и другие.
Так как коэффициент температурного расширения алюминия близок к коэффициенту температурного расширения стекла (одинаковые температурные деформации) появились фасадные системы со структурным остеклением без риска разрушения стеклопакета.
Собирающийся по типу оконной рамы модуль предопределил появление технологии элемент-фасадов, предназначенной для навесных ограждающих стен. Данная технология изготовления и монтажа остекления больших площадей фасадов позволила значительно сократить общие сроки строительства исходя из следующих принципов:
- стандартизации изготовления (производство большого количества идентичных модулей);
- качественного изготовления модулей в контролируемой среде (сборка и герметизация в заводских условиях);
- снижение трудоёмкости работ по монтажу модулей;

Какой материал выбрать: ПВХ или алюминий?

На сегодняшний день доля пластиковых окон на Европейском рынке превышает 51%, тогда как деревянных – около 27% и алюминиевых 18%. Оставшаяся часть рынка приходится на различные комбинации материалов, самый распространенный из них - дерево-алюминий.
Популярность окон ПВХ в этом сегменте конструкций сохранится и в будущем. Однако в связи развитием технологий алюминиевые окна постепенно возвращают себе утерянные доли рынка, их всё чаще используют для жилых домов.
Но всё-таки главная ниша, в которой алюминий практически незаменим - это остекление лоджий, балконов, больших витражей и фасадов останется за ним. Тенденция развития современной архитектуры с максимальным остеклением фасадов, что делает здания более лёгкими, светлыми и комфортными, полностью способствует развитию алюминиевых систем.

Примечание

В статьи использованы материалы :

Борискина И.В., Плотников А.А. «Проектирование современных оконных систем гражданских зданий» 2004г.
Рерль Э. Доклад на международном конгрессе КБЕ 18.11.1997 г. «ПВХ как особый материал».

Остекление балконов является популярным вариантом благоустройства выносных конструкций. Его выполняют с применением деревянных рам, изделий из пластикового или алюминиевого профиля. Наиболее часто используются два последних варианта. Их популярность объясняется значительной долговечностью и надежностью конструкций из ПВХ и алюминия.

Рис. 1 Внешний вид остекления балкона из пластика

Однако пластиковые и алюминиевые рамы отличаются по своим характеристикам. Перед началом работ следует выяснить, какие окна лучше ставить на балконе пластиковые или алюминиевые.

Выясняя, чем лучше застеклить балкон, следует обратить внимание на окна из пластикового профиля. Такие конструкции активно используют для благоустройства лоджии. Они обладают значительной герметичностью. В результате помещение максимально полно защищается от осадков и ветра, влаги, пыли и теплопотерь.

Использование рам из металлопластикового профиля позволяет превратить лоджию в теплое помещение. Одного остекления окнами ПВХ для этого недостаточно. Потребуется качественное утепление. Чтобы поддерживать комфортную температуру и в холодное время года, на балконе из пластика необходимо установить обогреватели.

Рис. 2 Теплое остекление пластиком

Достоинства и недостатки пластиковых рам

Определяясь, какое остекление балкона лучше, следует оценить достоинства и недостатки вариантов. У конструкций из пластикового профиля есть ряд плюсов и минусов. Прежде чем выбирать пластик для остекления, с ними стоит ознакомиться.

К плюсам окон из ПВХ относят высокую герметичность. Она обусловлена наличием качественных уплотнителей, которые защищают от сквозняков. В результате пластиковые окна обеспечивают высокий уровень тепло- и шумоизоляции.

Поливинилхлорид – долговечный и надежный материал. Он не разрушается при воздействии влаги и перепадов температуры. Если рамы сделаны из качественного профиля, то они все время службы останутся белыми, не пожелтеют и не посереют. При желании белую поверхность можно заламинировать специальными пленками и получить цветную раму для лоджии. Срок службы пластиковых конструкций составляет более сорока лет.

Процесс установки окон из ПВХ относительно прост. Сложных процессов нет, но требуется соблюдать ряд правил.

Есть у пластиковых окон для остекления балкона и недостатки. Полимерный материал способен накапливать статическое электричество. В результате к поверхности активно притягивается пыль.

Механические воздействия оставляют на пластмассовой поверхности царапины. Сильные удары приводят к появлению вмятин. Такие повреждения не ремонтируются.

Оконные конструкции из ПВХ обладают значительным весом. Еще больше его увеличивают стеклопакеты. Это обязательно требуется учитывать, планируя остекление балкона. Нагрузка на балконную конструкцию может оказаться слишком высокой.

Окна из алюминиевого профиля для остекления балконов

Рис. 3 Раздвижной вариант холодного остекления балкона алюминиевым профилем

Алюминиевый профиль – недорогой материал, обладающий небольшим весом. Из него делают разнообразные оконные конструкции для остекления балконов. В том числе используют и раздвижные варианты рам. С их помощью экономится свободное пространство на балконе.

Алюминиевые окна надежные и долговечные. Они обладают высокой прочностью и жесткостью.

Профиль окрашивают в разные цвета, что позволяет подобрать оптимальный вариант для любого дизайна балкона.

Рис. 4 Распашные алюминиевые окна

Плюсы и минусы окон из алюминиевого профиля

Выбирая, как лучше остеклить балкон, следует учесть, что остекление окнами из алюминиевого профиля обладает множеством достоинств. В первую очередь отмечают их более доступную стоимость по сравнению с пластиковыми вариантами.

Такие окна эффективно защищают от ветра, попадания осадков и проникновения пыли. Алюминиевые конструкции уменьшают количество шума, проникающего извне.

Вес окон из алюминия относительно небольшой, поэтому нагрузка на несущие элементы балконов не будет чрезмерной.

Служат конструкции из алюминиевого профиля долго, не теряя привлекательности внешнего вида. Слабым местом являются только ролики в раздвижных окнах, но они легко заменяются.

Недостатков у алюминиевых окон для остекления балкона немного. Основным минусом является низкий уровень теплоизоляции. Теплопроводность алюминия высокая, поэтому тепло быстро уходит. С помощью алюминиевого профиля сложно создать теплое остекление. Потребуется специальный вариант профиля с теплоизолирующими прокладками, но цена его гораздо выше.

Какой вариант остекления предпочесть?

Выбирая, как лучше застеклить лоджию, следует определиться с ее использованием. Именно от этого в большей мере зависит пластиковые или алюминиевые окна предпочесть.

Рис. 5 Остекление лоджий рамами из пластика

Если планируется создать утепленное пространство или балкон будет объединяться с помещениями квартиры, то стоит предпочесть остекление окнами ПВХ. Они лучше теплоизолируют и создают надежную защиту от перепадов температур. Теплое алюминиевое остекление выбирают в том случае, когда балкон нельзя сильно нагружать.

Алюминиевые конструкции стоит выбрать для неутепленного пространства. Они эффективно защитят от погодных катаклизмов и прочих неприятностей, а стоит будут меньше.

Кроме того, рамы из алюминия выбирают в тех случаях, когда требуется уменьшить нагрузку на несущие элементы балкона. В этом случае конструкции лучше стеклить именно легкими окнами.

Выбирая как лучше застеклять балкон и какие балконы лучше, рассматривая алюминиевые или пластиковые окна, следует учитывать все особенности конструкции и предполагаемое использование. Окна для балкона должны сочетаться с фасадом здания. Не меньшее значение имеет и внутренняя отделка. Однако выбрав пластик или алюминий, можно рамы сделать любого подходящего цвета.

Определяясь, что лучше, важно не упустить ни одной важной детали. Любой хороший и качественный материал будет эффективен. Но в некоторых случаях лучше пластик, а в других – алюминий.

Занимаясь застеклением, важно сделать качественный замер, чтобы рамы точно подходили для места установки. Если замер будет неточный, то результат остекления окажется далеким от идеала.