Отличие окон пвх от алюминиевых. Как выбрать алюминиевое окно


Цугунов Антон Валерьевич

Время на чтение: 6 минут

Список материалов, из которых делают оконные системы, не ограничивается пластиком. Окна из ПВХ пользуются огромной популярностью, но появились конструкции из дерева и металла, превосходящие их по многим параметрам. Новые технологии устранили недостатки этих материалов, поэтому алюминиевый профиль для окон все чаще используется при остеклении домов и квартир.

Преимущества алюминиевых окон

Современные окна, изготовленные из алюминиевого профиля, отличаются от тех, что использовались в строительстве несколько десятилетий назад. Список их достоинств велик:

  • Высокая прочность материала. Это позволяет делать рамы тоньше пластиковых, что увеличивает освещенность. Рама из алюминия меньше подвержена механическим повреждениям, а запас прочности рассчитан на стеклопакеты с большим весом. Риск провисания или деформации сворок минимален.

В алюминий при производстве добавляют магний и кремний. Такой сплав делает профиль более жестким и стойким к коррозии.

ИНТЕРЕСНЫЕ ФАКТЫ!

  • Алюминий – самый распространенный элемент в земной коре после углерода и кислорода, его доля составляет 8 %. А еще он был обнаружен на Луне и Марсе.
  • В 1860-е годы украшения из алюминия были на пике моды во Франции и ценились дороже золотых и серебряных.
  • В XIX веке алюминий стоил больше, чем золото, поскольку процесс получения металла без примесей был сложным и дорогим. А 100 лет назад килограмм алюминия стоил 1 000 рублей в пересчете на современные деньги.
  • Долговечность: гарантия производителя составляет 50–80 лет, но при своевременной замене уплотнителя и фурнитуры окна прослужат дольше. Алюминий не боится воздействия влаги и солнца, спокойно выдерживает значительные перепады температур (от -80 до +200 C°)
  • Легкость: важна при , лоджиях, при оформлении окон в дверях, чей вес увеличивать крайне нежелательно.
  • Взломостойкость. Рама из алюминия даже без специальной фурнитуры может не меньше 10 минут противостоять ручному инструменту взломщика.
  • Возможность ремонта: при повреждении раму легко восстановить. Уплотнители, фурнитуру – ручки, замки, защелки – несложно заменить самому. Не придется ничего сверлить или фрезеровать: старый элемент снимается, а на его место ставится новый.
  • Широкий выбор цвета, долговечность покрытия. Алюминиевый профиль окрашивается методом порошкового напыления в любой оттенок из каталога RAL. Другой вариант – анодирование элементов.
  • Пластичность: позволяет создавать рамы криволинейной формы – стрельчатые, круглые, овальные.
  • Много разновидностей конструкций: рамы глухие, поворотные, откидные, раздвижные, комбинированные.
  • Безопасность: алюминий не горит в отличие от дерева или ПВХ, не выделяет вредных испарений или примесей.

Недостатки

Недостатки есть, хотя их не так много:

  • Высокая цена: в 2–2,5 раза выше, чем у пластиковых конструкций. С учетом долгого срока эксплуатации она оправдана, но при установке придется потратиться. Этот момент отпугивает потенциальных покупателей.
  • В плане сохранения тепла рамы бюджетного сегмента уступают деревянным или пластиковым аналогам.
  • Окна из алюминиевого профиля не «дышат», поэтому придется часто проветривать помещение или оборудовать принудительную вентиляцию.

Алюминиевый оконный профиль холодный и теплый

Есть два вида оконного профиля из алюминия: теплый и холодный. При одинаковой толщине они различаются внутренним устройством. Чтобы это увидеть, необязательно пилить элемент пополам: производители выкладывают в интернете чертежи разрезов моделей в формате DWG. А понять разницу между двумя разновидностями поможет следующее фото.

Холодный профиль не содержит утепляющих элементов. Внутри – только одна камера без дополнительных слоев, поэтому зимой он промерзнет. Алюминиевые конструкции холодного типа подойдут для балкона, неотапливаемой лоджии, подсобного помещения, веранды. Плюс такого варианта – минимальный вес и легкая фурнитура.

Теплый профиль содержит продольную вставку из полиамида со стекловолокном. Эти материалы имеют низкий коэффициент теплопроводности: в 150 ниже, чем у самого алюминия. Вставка толщиной от 1,8 до 3,5 см – терморазрыв – не пропускает холод. Такая конструкция позволяет алюминиевым окнам приблизиться по показателям сохранения тепла к рамам из дерева или ПВХ, поэтому их устанавливают в жилых помещениях. Коэффициент сопротивления теплопередаче (R0) равен 0,55–0,57 м2 °С/Вт. При терморазрыве, сделанном из многокамерного профиля из стеклопластика шириной 30–40 мм, R0 повышается до 0,62 м2 °С/Вт.

В бюджетных изделиях камера терморазрыва полая, поэтому уже при -10 °С они покрываются конденсатом. Такие конструкции самые холодные, коэффициент R0 не превышает 0,45 м2 °С/Вт.

Фурнитура для алюминиевых профилей

Фурнитура для оконных рам из алюминия отличается от элементов для ПВХ-конструкций. Она делится на 2 типа:

  • С креплением петель на раму винтами, которые вкручиваются в заранее проделанные отверстия.
  • С фиксацией петель с помощью зажимных клемм. Для них не нужны дополнительные отверстия, шаблон, поэтому они считаются более технологичными.

Уплотнитель защищает от сквозняков, а также уберегает профиль от механических повреждений, продлевая жизнь всей конструкции. Он используется на всех окнах и дверях с любым способом открывания и делится на три типа:

  • TPE – считается качественным, но растрескивается при сильных морозах;
  • VMQ – не боится любых температур, подходит для сурового климата, но дорого стоит;
  • EPDM – успешно противостоит жаре, морозу, влаге, агрессивным веществам, относительно недорогой, но по сроку службы уступает VMQ. Самый популярный вариант.

При замене уплотнителя желательно покупать материал той же фирмы, которую использует изготовитель. В магазине нужно убедиться, что уплотнитель немного тянется и не имеет трещин.

Производители алюминиевых профилей для окон: какие лучше

Критерии качества алюминиевых оконных систем задает ГОСТ 21519-2003. В рейтинг лучших производителей, основанный на отзывах покупателей, входят:

  • Немецкая фирма Schuсo («Шуко»). Выпускает оконные, дверные, раздвижные и стоечно-ригельные системы с максимальной, высокой и низкой степенью теплоизоляции. Модели содержат встроенные системы вентиляции, защиты от солнечных лучей, удаления конденсата, шумоподавления.
  • Provedal (Испания). Профильные изделия изготавливаются с применением процесса анодирования. После него на поверхности элемента образуется защитная пленка. Основная область использования – холодное остекление. Профили «Проведал» используют в своих оконных блоках многие производители, например Kaleva-Light. Это система остекления лоджий и балконов, позволяющая эффективно использовать имеющееся пространство и обеспечить максимальный световой поток через окна. Kaleva-Light незаменима на «ломанных» лоджиях, при этом возможны различные схемы открывания окон.
  • Бельгийская компания Reynaers. Немного уступают профилям «Schuсo» по качеству и технологичности, но стоят дешевле. Широкий ассортимент, включающий теплые и холодные виды профиля разнообразных расцветок (более 400 оттенков), дерево-алюминиевые окна.
  • Российский производитель Vidnal Prof. Выпускает фасадные профили для холодного остекления, утепленные варианты для окон, дверей и витражей. Продукция компании адаптирована к российским условиям, а цена ниже зарубежных моделей при довольно неплохом качестве.

Сколько стоит окно из алюминиевого профиля: из чего складывается цена

Чтобы подобрать подходящую конструкцию и сразу понять, во сколько она обойдется, нужно рассмотреть параметры, от которых зависит конечная цена. К ним относятся:

  • Толщина профиля и вставки-терморазрыва. Чем она больше, чем теплее окно и тем дороже оно стоит.
  • Фурнитура, уплотнители. Стоимость зависит от качества комплектующих. Повысят цену конструкции многоконтурные уплотнители.

Лучшими производителями фурнитуры считаются Roto (Германия) и Giesse (Италия).

  • . На цену влияет количество камер, наличие покрытия, энергосберегающего слоя.
  • Бренд. Имеет значение репутация фирмы – изготовителя профиля и компании, собирающей окна.

Стоимость оконной конструкции из алюминия холодного типа с одинарным стеклопакетом или со стеклом начинается от 3 700 руб./кв. м. Теплое окошко со стеклопакетом обойдется в сумму от 4 300 руб./кв. м.

При заказе конструкции обратите внимание на гарантию. Она должна даваться на все детали оконного блока.

Высокая цена еще не гарантирует долгую эксплуатацию окна без поломок. На первый план здесь выходят правильный выбор, монтаж и уход. При соблюдении этих условий алюминиевая конструкция прослужит много десятилетий.

2 , средняя оценка: 5,00 из 5)

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.

Правильно подобранные и профессионально установленные алюминиевые конструкции имеют стильный внешний вид, отличаются надежностью и долговечностью, практичностью и простотой эксплуатации. Такие окна сегодня популярны у частных потребителей, собственников городских квартир и загородных коттеджей. Их заказывают для обустройства своих объектов владельцы крупных торговых и развлекательных комплексов, ресторанов и бизнес-центров. Профессиональные архитекторы и дизайнеры ценят светопрозрачные системы из алюминия за широкий спектр конструктивных и декоративных решений.

Основные преимущества алюминиевых окон

  • Устойчивость к сложным климатическим условиям, к значительным перепадам температурного режима и влажности.
  • Легкость. Конструкция алюминиевых окон имеет небольшой вес и не создает дополнительную нагрузку на базовые элементы зданий и сооружений. Поэтому для их установки требуется минимальная подготовка.
  • Широкий ассортимент моделей по толщине, типу открывания, размерам, показателям энергосбережения, ценовой категории и цветовой гамме.
  • Соответствие самым строгим экологическим и пожарно-техническим стандартам.
  • Высокий уровень герметичности.
  • Современный внешний вид. Кроме этого, существуют специальные технологии отделки поверхностей рам, в результате которых можно придать им различную структуру и использовать разные виды цветовых комбинаций.

Подбор конструкций по уровню энергосбережения

Современные виды алюминиевых окон производятся с учетом назначения помещений, базовых требований к их эксплуатационным свойствам. Для их изготовления используются разные виды профиля, обладающего необходимыми изоляционными и техническими характеристиками. Прогрессивные технологии производства и комбинации разных материалов позволяют в настоящее время выпускать конструкции нужных размеров и конструкций с учетом исходных параметров объекта и индивидуальных предпочтений потребителей.

Окна из алюминиевого профиля бывают:

  1. «Теплые».
  2. Они оснащаются специальными термостойкими вставками, изготавливаемых из высокопрочных материалов: нейлона, капрона, пропилена, этилена и других типов изоляторов. Их состав, плотность и другие свойства подбираются для определенного типа конструкции с учетом требований Заказчика и условий эксплуатации помещения. Современные светопрозрачные системы из алюминия могут комплектоваться двух- или трехкамерными стеклопакетами, снижающими уровень теплопотерь. Такие окна востребованы при оснащении жилых объектов, офисных центров, банков, ресторанов, салонов красоты и других эксплуатируемых объектов.

  3. «Холодные».
  4. Такое алюминиевое остекление характеризуется незначительным весом, повышенной прочностью, длительным сроком службы и вполне доступной ценой. Для обустройства данных моделей, как правило, используются однокамерные стеклопакеты, пустотелый, облегченный профиль без термовставок. При установке на балконах и лоджиях вместо стекол применяются сэндвич-панели или пластиковые непрозрачные элементы.

Выбор алюминиевого профиля производится после изучения особенностей объекта, личных пожеланий клиента, требований к энергосбережению и эстетическим характеристикам конструкции. Профессиональные специалисты помогают произвести необходимые расчеты еще на предварительном этапе проектирования, подобрать оптимальные системы управления и функциональные комплектующие элементы.

Дополнительные опции

При подборе конструкции окон большое внимание уделяется системе открывания/закрытия, которая может выполняться в следующих вариантах:

  • Поворотные
  • Откидные
  • Поворотно-откидные
  • Раздвижные
  • Комбинированные, в которых сочетаются несколько вариантов открывания/закрытия и могут использоваться глухие элементы.

Важно также сразу определиться с уровнем нагрузки на оконные конструкции в процессе их эксплуатации. От этих данных будет зависеть тип используемой фурнитуры, запорной арматуры и базовых механизмов. Большая площадь остекления, панорамные и витражные светопрозрачные системы должны оснащаться комплектующими деталями повышенной надежности и прочности.

Перед тем как выбрать алюминиевые окна необходимо также определиться с их цветовой гаммой, которую можно подобрать по специальному каталогу. Современная окраска металлических элементов дополнительно защищает их от негативного воздействия влажной среды и возможных механических повреждений. В зависимости от стилистических и архитектурных особенностей объекта можно заказать декорирование алюминиевых поверхностей под различные виды натурального камня (мрамор, малахит, гранит) или под структуру природной древесины. Доступно окрашивание оконного профиля в любой цвет по линейке RAL – от светло-бежевых до глубоких коричневых оттенков, составляющих идеальную комбинацию внешней и внутренней отделке квартиры или частного дома.

Скрыть

Что лучше? Пластиковые или алюминиевые окна для лоджии и балкона? Дебаты по этому вопросу продолжаются уже не первый год, и пока окончательного ответа споры не дали. Процесс принятия решения во многом зависит от информации, представленной покупателю, ее точности и актуальности.

Если планируется строительного дома, его будущий владелец должен заранее для себя определить желаемый тип окна и проверить варианты на предмет соответствия, безопасности и долговечности. Ведь от правильности выбора зависит комфорт в доме, количество потребляемой энергии.

Основные отличия

Современный рынок строительных материалов предлагает покупателю три основных варианта оконных конструкций:

Несколько лет назад деревянные окна доминировали на рынке, но постепенно были заменены пластиковыми и алюминиевыми конструкциями. Поэтому перед выбором стоит внимательно разобраться, чем отличаются пластиковые окна от алюминиевых.

Перед тем, как определится, чем лучше застеклить балкон пластиком или алюминием, стоит тщательно изучить основные отличия данных материалов. Итак, можно выделить 10 основных отличий:

  1. Материал ПВХ имеет более низкий коэффициент теплопроводности по сравнению с алюминием, соответственно пластиковые окна сохраняют больше тепла в помещении. По той же причине с окнами из ПВХ легче избежать мороза.
  2. предлагают более широкий ассортимент цветовых решений: белый, золотой дуб, темный дуб и ирландский дуб, красное дерево, вишня, мягкий вишня, серый антрацит и другие.
  3. могут быть переработаны.
  4. ПВХ профили не меняют свой внешний вид на протяжении многих лет.
  5. Алюминий устойчив к воздействию огня и землетрясения, а также к большим температурным перепадам.
  6. Прочность алюминия позволяет принимать комплексные решения в плане структурных изменений помещения.
  7. Алюминиевые или пластиковые окна отличаются простотой в обслуживании поверхности.

Окна ПВХ были самыми популярными на протяжении многих лет, но новые технологии дали производителям алюминиевых конструкций много новых возможностей.

Практические преимущества алюминия

Соотношение прочности к весу позволяет материалу принимать форму во множестве различных конфигураций с поразительной точностью. Если сравнить углы пластиковых и алюминиевых окон, то последние будут выглядеть более привлекательно.

Среди прочих достоинств материала:

  • твердая поверхность, что защищает от воздействия погодных условий;
  • не требует дополнительного пространства при открывании;
  • эстетика;
  • простота в обслуживании;
  • повышает степень безопасности;
  • соответствует самым высоким стандартам качества воздуха;
  • множество архитектурных спецификаций;
  • применение полиамидной технологии производства, которая гарантирует дополнительную прочность и улучшенную теплоизоляцию.

Традиционные стали основным выбором для легких или тяжелых коммерческих зданий, таких как школы, рестораны и правительственные здания.

Выбирая, какие окна лучше пластиковые или алюминиевые, многие больше внимания уделяют все-таки эстетике. Самое большое преимущество алюминия над окнами ПВХ – именно эстетическая привлекательность. Несмотря на то, что такие конструкции имеют малый вес, прочны и долговечны, они еще и необыкновенно тонкие и гладкие.

Когда для остекления балкона используют алюминиевое однокамерное остекление оно на треть дешевле и это часто является решающим аргументом в выборе на не утепленных балконах.

А вот при создании или больших площадей алюминиевый профиль просто отличное решение поскольку позволяет удержать большие размеры стёкол.

Алюминиевые легкие конструкции имеют малый вес что позволяет делать . Их внешний вид хорошо сочетается с современными зданиями и коммерческими помещениями. Материал является доминирующим для нового строительства жилой и коммерческой недвижимости.

Алюминиевые окна более прочные: срок их службы заметно дольше, чем у пластиковых окон, минусом пожалуй является износ роликов

Преимущества ПВХ

Основным преимуществом данного материала является цена. По характеру стоимости сырья он дешевле, чем алюминий. Производственные процессы, участвующие в создании таких окон являются гораздо менее трудоемкими, в то время, как производство алюминиевых изделий не использует массовые методы.

По этой причине, вопрос стоимости ПВХ окон дает им преимущество, когда дело доходит до окончательной цены. Принято считать, что алюминий более дорогой продукт. Поэтому, выбирая, например, чем лучше остеклить балкон пластиком или алюминием, вопрос ценовой политики далеко не последний.

Пластиковые профили выглядят стильно и современно он гораздо теплее и используется повсеместно для отапливаемых балконов и лоджий

Что выбрать для балкона или лоджии?

На вопрос, какое остекление балкона лучше алюминиевое или пластиковое, также нет однозначного ответа. Каждый делает выбор, исходя из собственных вкусов и предпочтений. Но, выбирая лучшее остекление балконов, стоит для начала определиться с назначением самого помещения. Если основная его функция – сохранить тепло или повысить теплоизоляцию, лучше выбрать теплые окна из алюминиевого профиля. Подобные конструкции отличаются и повышенной шумоизоляцией. Но по стоимости они значительно превосходят металлопластиковые изделия.

Раздвижное алюминиевое остекление балкона

И все же, какой балкон лучше пластиковый или алюминиевый? Можно посоветовать применение ПВХ окон на балконах, лоджиях, которые будут впоследствии утепляться. Тем более, что производители сумели значительно снизить себестоимость конструкций, и теперь их может себе позволить практически каждый среднестатистический житель страны.

Если лоджия застекляется пластиковым профилем, то есть теплым способом, после чего производится качественное утепление конструкции, то в итоге владельцы дома получают еще одно полноценное жилое помещение, наполненное комфортом и уютом.

Если же основная цель остекления заключается лишь в защите от осадков, ветра, пыли, уличного мусора, лучше остановить выбор на алюминиевых системам. Но, выбирая пластик или алюминий на балкон, и отдавая предпочтение последнему, стоит понимать, что в зимний период здесь будет холодно, даже после внутреннего утепления.

Остекление лоджии или балкона является достаточно сложным и ответственным решением. Поэтому очень важно подойти внимательно к решению вопроса, что лучше пластиковые или алюминиевые окна. Среди представленных на рынке вариантов можно подобрать подходящий под любую балконную конструкцию, независимо от финансовых возможностей.

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».