Оконные блоки из полимерных материалов
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. Для производства оконных профилей в порошкообразный ПВХ добавляют стабилизаторы, модификаторы, пигменты и вспомогательные добавки. Эти компоненты оказывают влияние на такие свойства оконных профилей, как светостойкость, устойчивость против атмосферных воздействий, цветовой оттенок, качество поверхности, свариваемость и т.д.
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.
Все пластиковые окна должны иметь российский гигиенический сертификат, подтверждающий их безвредность для здоровья человека.
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.
"" Выбор пластикового окна.
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 Рег- но открыл поливинилхлорид. В 1912 году были выданы первые патенты немецкому ученому Фрицу Клатте. И лишь в двадцатые годы нашего столетия 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 стек- лопакетов;
• Качественной сборки;
• Качественного монтажа.
Прежде всего, следует обратить внимание на наличие у фирм — переработчиков профилей сертификата ГОСТ Р на профили, фурнитуру, стекло, герме- тик. Только наличие этих сертификатов может гарантировать качество и пригодность применения их в Российских климатических условиях.
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.
" Конструкции окон из ПВХ. 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.
Для крепления фурнитуры, соединяющей раму и створку, тоже существуют специальные камеры, так называемые дюбельные. Они нужны для того, чтобы винты крепления проходили как минимум через две стенки ПВХ, с общей толщиной стенок минимум 5мм. Многие фирмы укрепляют эти узлы дополнительными усилительными вкладышами, вставляемыми между двумя стенками ПВХ, что делает их продукцию крепче, долговечнее, а значит более привлекательной для покупателя.
Для фурнитуры, проходящей в створке, предусмотрен специальный паз. Вид и размеры паза у большинства производителей адаптированы к так называемой европейской фурнитуре, поэтому и паз получил название «европаз». Это значит, что в окно можно установить фурнитуру любого европейского производителя.
Для крепления штапика в створке и в раме также предусматривается специальный паз. В раме он используется в том случае, если окно глухое, без открывания и остекление устанавливается прямо в раму. На качество остекления окна форма применяемого штапика не оказывает влияния. Следует учитывать лишь тип их установки. Крепление штапи- ков чаще всего осуществляется путем выдвигания в паз, что позволяет при необходимости легко заменить остекление. На штапике обычно располагается паз для уплотнителя, плотно прижимающего стекло или стеклопакет.
Уплотняющие прокладки или уплотняющие профили (уплотнители) устанавливаются не только в области штапика, но и в створке для крепления стекла/стеклопакета с другой стороны. Для более плотного прилегания створки к раме между ними также прокладывается уплотнитель. Возможны различные комбинации уплотнений плоскости между рамой и створкой.
• Наружное уплотнение (в раме) и внутреннее уплотнение (в створке).
• Среднее уплотнение обычно дополняется внутренним уплотнением (в створке). Среднее уплотнение может располагаться как в раме, так и в створке. Такая система имеет ряд преимуществ, таких как улучшенная звукоизоляция, лучшая работа конструкции в зимнее время при сильных ветрах, защита фурнитуры от внешних воздействий (полностью исключается попадание влаги). Помимо преимуществ эта система имеет и недостатки, к которым можно отнести усложнение ухода за фальцем рамы и незначительное удорожание окна со средним уплотнением на 4—5%.
• Тройное уплотнение представляет собой комбинацию двух предыдущих. Использовать эту систему целесообразно для повышения звукоизоляции. Другие технические характеристики при этом остаются на прежнем уровне.
"" Уплотняющие прокладки. Уплотняющие прокладки, существующие на нашем рынке, изготовлены из разных материалов.
Искусственный каучук - тройной сополимер EPDM - мягкий материал, благодаря своей высокой эластичности, обеспечивает равномерное уплотнение конструктивных элементов любой формы. Ленты из этого материала могут прокладываться по всему периметру профилей, при этом их не нужно разрезать на части.
Силиконовые прокладки — применяют для уплотнения притвора в стеклопакетах, причем прокладки могут быть различных цветов, в том числе и белые. Силиконовые уплотнения наиболее устойчивы к экстремальным погодным условиям, характерным для многих российских регионов, и их использование обуславливает надежное функционирование окна.
Уплотняющие прокладки в профильных системах могут вставляться путем коэкструдирования или привариваться, а также могут вставляться в специально предназначенные для этого пазы на створке и раме. Уплотняющие профили вкладываются довольно просто, поскольку и для стекольного фальца и для фальцев рамы и створки подходит одна и та же лента. Все профили оконных рам и створок, выполненные под внутреннее уплотнение, часто поставляются производителями профилей уже с проложенными уплотняющими прокладками. Для систем с внутренним уплотнением может также ставиться сварная рама из эластомера.
"" Номенклатура ПВХ-профилей. Для решения как технических, так и чисто архитектурных задач, производители профилей выпускают большую номенклатуру изделий, из которых легко собираются элементы разной формы и размеров.
Всю номенклатуру изделий можно условно разделить на две большие группы:
• Основные профили;
• Вспомогательные профили.
По причине обилия и многообразия профили с трудом поддаются полной систематизации, также отсутствует однозначно применяемая к ним терминология. Однако по функциональным признакам среди них можно выделить основные группы наиболее распространенных профилей:
• Профили для рам с широкой и узкой лицевой поверхностью;
• Профили для створок, устанавливаемых со смещением к раме, с широкой и узкой лицевой поверхностью;
• Профили для створок, устанавливаемых вровень с рамой;
• Профили для полотен балконных дверей;
• Профили для вертикальных и горизонтальных импостов;
• Профили со штульпом (нащельной манжетой) или упорной планкой по притвору для двустворчатых окон без стационарного импоста;
• Профили Т-образного сечения для среднеподвесных (вертикальных и горизонтальных) створок и для обычных распашных окон с открыванием наружу;
• Штапики;
• Горбыльки, для декоративного членения остекленных поверхностей;
• Соединители;
• Расширители;
• Отливы-соединители;
• Отделочные профили;
• Пороги;
• Профили для ставней;
• Реставрационные;
• Специальные.
Из этих изделий, как из детского конструктора, могут быть собраны окна практически любой конфигурации, любого цвета и с любым типом открывания, как с импостом для двухстворчатых окон, так и без него, с так называемой нащельной манжетой или штульпом, а также полностью имитирующие реконструируемые окна. Для этих целей многими фирмами разработаны дополнительные детали, повторяющие внешнюю форму элементов старых деревянных окон, позволяющие не только делать арочные конструкции, но и выполнять членение остекленных поверхностей при помощи импостов и горбыльков.
Профили горбыльков. Во все времена архитекторы использовали горбыльки, как архитектурный элемент. В настоящее время в архитектуре используют не только настоящие горбыльки, но и различные варианты их имитации. Профили горбыльков в качестве конструкционных элементов часто применяют в реконструируемых зданиях, что полностью отвечает требованиям, связанным с охраной исторических памятников, также они прекрасно дополняют вид фасадов в архитектурном и реставрационном ключе, а в комплексе с преимуществами современной технологии изготовление пластиковых профилей отвечает практически всем требованиям защиты памятников архитектуры. Использование горбыльков помогает сохранить изящество контуров и особенности стиля окон старых конструкций. Устанавливают профили горбыльков по-разному:
• Внутри стеклопакета, в соответствии с архитектурным чертежом, непосредственно в процессе изготовления на стекольном заводе;
• Наклеиваются прямо на стекло, при этом под ними в межстекольном пространстве остается пустота;
• Профили горбыльков клеят непосредственно на стекло, а внутрь стеклопакета по точным чертежам устанавливают специальные профили, тем самым создается видимость установки настоящих, а не имитирующих горбыльков.
Профили горбыльков могут крепиться, как с одной стороны стекла или стеклопакета, так и с обеих сторон. Имитация горбыльков может быть также выполнена из алюминиевых профилей, которые крепят снаружи на раму при помощи винтов.
" Соединители. Соединители — профили, предназначенные для соединения оконных (балконных дверных) коробок друг с другом в конструкциях, которые состоят из двух и более рам. Соединители предназначаются для стыковки профилей под разными углами, и они подбираются, как правило, с учетом требований оконной статики. Соединители очень удобны в монтаже и незаменимы при изготовлении больших окон и витрин, ленточного (горизонтального и вертикального) остекления, а также эркеров различной формы: прямоугольной, треугольной, трапециевидной и т.п. Эти же профили применяют для изготовления киосков, зимних садов, перегородок. Расширители. Расширители - профили, предназначенные для увеличения высоты оконной коробки, что часто бывает необходимым, исходя из условий монтажа, к примеру, при установке окон в старых зданиях с большими четвертями, при выполнении цоколей киосков, при монтаже балконных дверей и т.д. Ширина расширителя может соответствовать ширине оконной коробки или быть уже нее. Меньшие по ширине расширители используются, как правило, для присоединения наружных отливов или подоконников.
"" Отливы-соединители. Эти профили предназначены для эффективного отвода воды от оконной конструкции и для присоединения наружных отливов и подоконников. Они используются также и самостоятельно для того, чтобы избежать затекания воды под стопу рамы, например, на створке входной двери.
Отделочные профили. К отделочным профилям относятся различного вида профили, использующиеся для отделки оконных откосов. Это могут быть отдельные профили, такие как уголки, наличники, заглушки и т.п., или целые облицовочные системы.
Пороги. Пороги делаются из алюминия, но включены в программы поставщиков ПВХ-профилей. Пороги делятся на пороги для входных наружных (офисных) дверей или накладные защитные профили для балконных дверей.
Профили для ставней. К ним относятся направляющие, ламелли, коробки и т.д. в комплекте с системами ПВХ-профилей поставляются, как правило, роль-ставни.
" Реставрационные профили. Реставрационными считаются декоративные накладки, воспроизводящие исторические стили: карнизы с гуськами и с каблучками, пилястры, розетки и т.д.
Специальные профили. К ним относятся самые разнообразные элементы, которые являются плодами фантазии производителей пластиковых профилей.
Декоративная алюминиевая оболочка. Некоторые производители пластиковых окон, к примеру, такие как Rehau, Schuco, Trocal и другие, предлагают декоративную оболочку из алюминия. Декоративная оболочка крепится механически к пластмассовым оконным профилям при помощи зажимов. Благодаря этому окна их ПВХ можно использовать в качестве элементов, гармонично дополняющих алюминиевые фасады. Алюминиевые оболочки производят на экструзионных прессах (экструзия — выдавливание) и выпускают без покрытия, с гладкой или профилированной поверхностью. Далее их можно анодировать или покрывать лаком любого цвета, делать двухцветными или даже многоцветными. Оба способа обеспечивают красивое покрытие, устойчивое к погодным воздействиям и старению.
Благодаря вентилированию, с задней стороны под алюминиевой облицовкой не скапливается конденсат. Также в месте сопряжения алюминиевой облицовки с основным профилем прокладывается уплотнительная лента, благодаря которой во время сильного дождя вода не попадает под облицовку и, соответственно, в зону сопряжения оконной конструкции со стеной.
Способы окраски профилей. Окна из ПВХ могут быть любой расцветки. Самые дешевые и самые популярные из них - белые окна. Они легко вписываются в большинство интерьеров и фасадов. Но иногда для воплощения архитектурного замысла требуется применение иного цветового решения. Производители пластиковых профилей предлагают потребителю достаточно широкий выбор расцветок поверхностей от однотонных до различных декоров под дерево. По желанию клиента фирма-производитель может изготовить профили любых нестандартных цветов. При этом естественно повышается цена профиля, - цветные профили стоят в среднем на 1015% дороже, чем белые. По способу окраски профили делятся на:
• Окрашенные в массе (белые и коричневые);
• Коэкструзионно окрашенные, с акриловым покрытием на лицевой поверхности профилей в различных цветовых тонах (моноцвета);
• Ламинированные акриловой пленкой, как однотонной, так и с рисунками «под дерево»;
• Лакированные или отделанные акриловым лаком;
• С напылением.
Самым надежным и долговечным способом окраски профилей является коэкструзионный способ, являющийся результатом совместной экструзии плексигласа (акрила) и ПВХ, который позволяет получить акриловое покрытие на лицевой стороне профилей в различных цветовых тонах. С внутренней стороны такие профили остаются белыми.
Коэкструдированный слой цветного акрила имеет толщину 0,5 мм. Такой слой устойчив к царапанью, так как специфические свойства акрила придают поверхности профиля необычайную твердость, и образует единое целое с основой. Также акриловый слой обладает большой стойкостью к атмосферным воздействиям. Если на такой поверхности все же возникнут царапины, то их можно легко устранить шлифованием. Акриловой поверхности не грозят локальный нагрев от интенсивного солнечного излучения, отслоение или растрескивание. Незначительная чувствительность к теплу практически сводит на нет проблемы, связанные с температурным расширением конструкций.
Ламинированные профили имеют на лицевой поверхности прочную пленку, наружная сторона которой отличается высокой стойкостью к атмосферным воздействиям, а также к ультрафиолетовым лучам и надолго сохраняет яркость расцветки. Ла- минат, в основном, воспроизводит структуру дерева, имитация текстуры дуба натурального, светлого и темного, а также красного дерева, однако наряду с ними используются и другие самые разнообразные расцветки акриловых пленок. Профили ПВХ ламинируют как с одной, так и с обеих сторон. Технология ламинирования такова: профили нагревают до нужной температуры и покрывают слоем клея, затем путем термической активации наклеивают пленку на профиль при помощи нажимных роликов. Обычно коричневые профили ламинируют пленками с декорами под дерево с двух сторон. Лакированные профили имеют матовую, бархатистую поверхность на вид. Выполняется лакирование путем нанесения на поверхность профиля лака печной сушки. Наносится покрытие на каждый отдельный профиль вручную и отверждается в печи при температуре 500°С. В процессе производства каждый отдельный профиль проверяется на внешний вид, твердость и адгезию. Специфичная текстура покрытия, некоторая его шероховатость приятны на ощупь и на вид. Предлагаемая цветовая гамма достаточно широка и именно этот способ отделки позволяет получить нестандартные расцветки поверхности профилей ПВХ - белый шероховатый или структурированный.
Окрашенные напылением профили могут быть многоцветными. Их получают путем напыления на лицевую поверхность профилей двухкомпонентных лаков.
Изготовление любого окна, как сложного, так и простого, начинается с рабочих чертежей. Для того чтобы более экономично и рационально исполнить заказ, большинство производителей снабжают переработчиков профилей компьютерными программами, облегчающими эту задачу.
Профили поставляются производителями длиной около 6 м, а на сборочном участке они нарезаются под необходимый размер. Затем профили армируются стальными усилительными элементами, в них фрезеруются необходимые отверстия (для отвода воды и проветривания, а также для крепления фурнитуры). Затем подготовленные таким образом элементы свариваются. Соединение отдельных профилей рамы и створок производится сваркой встык при помощи нагревательного элемента. Сварка является очень сложным и ответственным этапом, так как малейшая неточность во времени, температуре, давлении, влияет на качество окна.
После качественной сварки, с защищенными швами, рамы и створки уплотняют. Среднеуплотнитель- ные прокладки устанавливаются в большинстве случаев самими производителями, так что профили свариваются в раму уже с прокладками внутри. Другие виды уплотнителей вставляют вручную при помощи специальных роликов.
В самом конце монтируют стеклопакеты. Установка стеклопакетов осуществляется в вертикальном положении на специальном стенде. Стенд жестко фиксирует окно по вертикали и горизонтали, что позволяет правильно установить стеклопакеты и отрегулировать фурнитуру. Неправильно собранные окна очень сложно, а иногда и невозможно, отрегулировать на объекте.
Для изготовления полукруглых и лучковых арок применяются гибочные установки.
В отличие от окон деревянных, где широкое распространение получила система двойных створок (спаренных или раздельных), то есть остекление типа стекло+стеклопакет, в пластиковых окнах, в основном, применяется одинарная створка с одинарным или двойным стеклопакетом. В пластиковых окнах конструкция двойных створок также разработана рядом производителей, но в связи с дороговизной практическое ее применение достаточно редко. По этой же причине не получили широкого распространения и раздвижные окна
