Теплые алюминиевые окна, уверенный шаг в будущее

Если посмотреть на российский рынок оконных конструкций, то оценить долю алюминиевых профильных систем на нем можно как совершенно незначительную – приблизительно 20% от всего рынка остекления (в некоторых регионах России и менее). Исключив из профильных систем светопрозрачные фасадные конструкции и балконное остекление из алюминиевых профилей, то на долю алюминиевых окон придется менее 5% рынка, который они еще и делят с деревянными окнами. Лидирующую позицию на рынке занимают оконно-дверные профильные системы из ПВХ.

Но почему же алюминиевое окно не так популярно в сравнении с пластиковым?

И здесь на первый план выходит вопрос цены, т.к. в среднем алюминиевое окно дороже такого же пластикового минимум в два раза. Это действительно так, потому что процесс производства алюминиевого профиля и конструкций из них достаточно сложен и энергозатратен. Сплав, подходящий для прессования нужно подготовить, выплавить алюминиевый столб, из которого далее будут нарезаны заготовки. Из них в свою очередь и прессуется алюминиевый профиль. Плюс ко всему и цена комплектующих, позволяющих сделать профиль  теплее, увеличивается при соответствующем увеличении приведенного сопротивления теплопередачи всего окна.

На втором плане бытующее мнение, что алюминиевые окна – значит холодно, ведь теплопроводность алюминия в 1100 раз  больше, чем у ПВХ. Но чтобы сделать профиль «теплым», используют  термоизолирующий профиль (термовставка), который соединяет два алюминиевых профиля в единое целое, прерывая тем самым мостик холода, и исключая непосредственное влияние низких температур на внутренний профиль. Так появляется комбинированный профиль и его часто употребляемый термин  – «теплый» алюминиевый профиль.

Вышеизложенное является минусом алюминиевого окна (дороговизна, холодно при прикосновении). А есть ли у этих окон плюсы? Есть, и их немало:

Первое.  По сравнению с ПВХ высокий модуль упругости – для алюминиевых профилей не нужно использовать армирование, как у ПВХ- профилей. Благодаря этому например  можно сделать большое французское окно и не бояться, что створка выгнется или не дай бог упадет на вас. Все фасадные конструкции сделаны из алюминиевых стоек и ригелей, т.к. эти профили могут легко нести нагрузку от ветра или веса стеклопакета. В случае светопрозрачных крыш еще и снеговую нагрузку.

Второе. Коррозионная стойкость – использование первичных алюминиевых сплавов и легирующих добавок сводят эти процессы к минимуму. Плюс профиль покрывается порошковой краской или анодируется, что дополнительно защищает его от климатических воздействий.

Третье. Коэффициент температурного расширения алюминиевого профиля в 3,5 раза меньше чем у ПВХ профилей. Это говорит в пользу стабильности конструкции при больших размерах и при сильных перепадах температур внутри и снаружи помещения.

Четвертое. Экологичность алюминия – плавится при высоких температурах, нет токсичных продуктов. Материал может быть переработан и заново получены алюминиевые профили.

Пятое. В алюминиевых окнах применяются уплотнители из EPDM илиTPV – это более дорогие и качественные материалы, чем TPEили MPVC. В основе материалов EPDM или TPVиспользуется натуральный каучук, он сохраняет работоспособность в широком диапазоне минусовых и плюсовых температурах, что влияет на его долговечность  без замены. К достоинствамEPDM иTPV еще можно отнести, то что эти уплотнители могут быть изготовлены методом коэкструзии, сочетающей вспененные и твердые части. Теплопроводность вспененной части очень низкая, что улучшает теплотехнические показатели системы.

Шестое. Широкая гамма декоративного оформления профилей. Порошковая покраска в любой цвет по шкале RAL, анодирование, сублимирование – вот далеко не полный перечень возможных вариантов декорирования  алюминиевых профилей. Кроме этого есть возможность использования настоящего дерева внутри помещения, благодаря декоративным накладкам.

Теперь остановимся более подробно на алюминиевой профильной системе и разберемся в том, что делает её действительно теплой. Для примера сравним  хорошо себя зарекомендовавшую на рынке серию профилей (рис.1) и новое поколение оконной профильной системы AWD 65 (рис.2) производства компании «АЛМО».  Данный производитель дал исчерпывающую информацию по своему производству и всем показателям системы и именно по этой причине мы взяли его в качестве примера сравнения.  

Как и в ПВХ- профильных системах цифра в названии характеризует ширину  профильной системы. И следуя логике, взятой из ПВХ- систем - мы ждем, что чем больше размер, тем теплее.  Как ни странно, но в данном случае, более широкая система 68 мм холоднее, чем AWD65. Приведенное сопротивление теплопередачи 68 серии профилей составляет 0,35 м2К/Вт. Система AWD65 имеет две комплектации – обычная и утепленная и приведенные сопротивления теплопередачи составляют  0,44 м2К/Вт и 0,6 м2К/Вт соответственно.

Рис.1 68 оконно-дверная серия
Рис.2 AWD65

За счет чего получаются  такие коэффициенты? Все очень просто – в алюминиевой системе за теплоизоляцию отвечают термоизолируюшие профили  - термовставки, которые за счет своей маленькой теплопроводности, по сравнению с алюминием прерывают мостик холода.  Термовставки изготовлены из стеклонаполненного полиамида, для того чтобы максимально сблизить коэффициенты линейных расширений двух различных материалов, а также для прочности  собранного профиля. От размера и формы термовставки зависит итоговое приведенное сопротивление теплопередачи. В 68 системе профилей размер термовставки всего 24 мм, в то время как в AWD65 ширина термовставки 30мм. Эта разница в 6 мм вносит существенный вклад в итоговый коэффициент и фактически переводит систему в более теплый класс.  Но теплопроводность это только часть механизма передачи тела, а т.к. камеры профилей достаточно большие, есть вероятность конвективного теплообмена. Чтобы препятствовать конвекции камеры профиля перекрываются вспененными материалами. В данном случае это вспененный полиэтилен Adifoam, имеющий в своей структуре закрытые поры, благодаря чему он не впитывает влагу. Теплопроводность вспененного полиэтилена также очень низкая и составляет всего 0,038 Вт/мK.  

Обратим внимание и на сам алюминиевый профиль, ведь в AWD65 его стало намного меньше по сравнению с 68 серией профилей. Сечения профилей оптимизированны, т.е. где нужно убраны толщины стенок.  Но ведь если уменьшить толщины стенок, то прочностные и геометрические показатели профиля могут ухудшиться? Все дело в тех сплавах, из которых делается профиль и современном прессовом оборудовании, на котором профиль экструдируется. Профили для системы AWD 65 прессуются на заводе ВМК Инвест из сплава 6060 (6063). Сплавы этих серий являются так называемыми «среднепрочными» сплавами, которые способны упрочняться путем термической обработки. Алюминиевый профиль методом экструзии производится из цилиндрических алюминиевых слитков. Изготовление слитков - первый, и немаловажный этап производства алюминиевого профиля. ВМК Инвест имеет собственное литейное производство цилиндрических алюминиевых слитков, которые изготавливаются из первичного алюминия с добавлением легирующих элементов. Это позволяет поддерживать высокое качество и получать цилиндрические алюминиевые слитки с требуемым химическим составом и свойствами, обеспечивающими оптимальные параметры при производстве алюминиевого профиля. Для уменьшения себестоимости профиля многие заводы используют вторичный алюминий. Это в свою очередь приводит с одной стороны к сложности процесса получения  слитков из-за того что, в большинстве случаев лом, загружаемый в плавильную печь, не вполне соответствует требованиям к конечному химическому составу заданного алюминиевого сплава. Поэтому необходимо вводить в расплав дополнительные легирующие добавки. А с другой стороны профиль, изготовленный из слитков, в которых был вторичный алюминий могут иметь в своем составе примеси железа, кремния и меди. Их наличие в сплаве снижает коррозионную стойкость итогового алюминиевого профиля. Соответственно профиль со временем может потерять свой товарный вид или если коррозия произошла в высоко нагруженной  части, то может произойти деформация или разрушение.

Для дополнительной защиты алюминиевого профиля и приданию ему законченного внешнего вида используется порошковая окраска. Главные преимущества - долговечность, превосходные декоративные качества, высокая физико-механическая и антикоррозийная стойкость. В отличие от ПВХ профилей, которые в основном белые, алюминиевые профили можно окрасить в любой цвет по шкале RAL или при помощи процесса сублимации, вообще получать любой рисунок на поверхности.

Профили системы AWD65 окрашиваются только у компании Колорит, которая имеет современное оборудование – покрасочную камеру и несколько ванн подготовки профиля. Компания Колорит  сертифицирована международной организацией качества QUALICOAT.

В итоге мы подошли к тому, что современный алюминиевый теплый профиль не уступает, по теплотехнике профилю из ПВХ. Другими словами оконный блок, одинакового размера и с одинаковым стеклопакетом будет иметь схожие характеристики приведенного сопротивления теплопередачи, как при использовании профильной системы из ПВХ, так и из теплого алюминия.  Современные тенденции в архитектуре свидетельствуют о том, что светопрозрачная часть ограждающей конструкции увеличивается. Это соответствующим образом сказывается на требованиях, предъявляемых к архитектурным системам профилей. Профильные системы должны с одной стороны обеспечивать высокую теплоизоляцию, с другой иметь необходимые прочностные характеристики и высококачественное декоративное покрытие.  Всем поставленным требованиям достойно соответствует новая система AWD65 производства компании «АЛМО».  Производитель позиционирует свой продукт как долговечное окно, т.к. в сравнении с ПВХ профилем алюминий не теряет своих свойств со временем и при должном уходе может выполнять свои функции годами. Это подтверждает европейский опыт, ведь в отличие от российского рынка, алюминий в светопрозрачных ограждающих конструкциях там распространён очень широко.