Оконные алюминиевые конструкции
Содержание
Описание и назначение
Оконные алюминиевые конструкции или блоки оконные из алюминиевых сплавов являются одним из вариантов оконного остекления, определяются материалом, из которого изготавливаются рамочные элементы окна и предназначены, как и любые окна, для обеспечения естественного освещения внутренних помещений, возможностью их проветривания, а также для изоляции этих помещений от внешних воздействий.
В качестве материала для изготовления оконных алюминиевых конструкций применяются профили из алюминиевых сплавов, изготавливаемых методом горячего прессования по ГОСТ 22233.
Классификация
Оконные алюминиевые конструкции классифицируются по двум группам признаков. Первая группа таких признаков, как и классификация по ним относятся к любым типам оконнных конструкций и определяются положениями ГОСТ 23166. Вторая группа признаков используется непосредственно для классификации блоков оконных из алюминиевых сплавов и включает следующие критерии:
- Варианты конструктивного исполнения алюминиевых профилей.
- Вид защитно-декоративного покрытия алюминиевых профилей.
Варианты конструктивного исполнения алюминиевых профилей обусловлены таким физическим качеством алюминия и его сплавов, как высокая теплопроводность. Это определяет разделение оконных профилей по теплотехническим характеристикам на следующие основные группы:
- "холодный профиль", называемый также полым профилем, — применяется при изготовлении окон для неотапливаемых объектов и внутренних помещений;
- "теплый профиль", или комбинированный профиль, применяемый для изготовления окон отапливаемых помещений.
Отличие теплого профиля от холодного состоит в наличии термоизоляционной вставки,[1] разделяющей наружную и внутреннюю части профиля. Именно в силу такого построения теплый профиль также называют комбинированным профилем с термоизоляционной вставкой.[2]
В зависимости от типа используемого профиля все оконные алюминиевые конструкции подразделяются на теплые (рис.1) и холодные (рис.2).
 |
|
 |
| Рис.1 Разрез теплого окна системы GUTMANN, серия S70 | |
Рис. 2 Разрез холодного окна системы GUTMANN, серия S50 |
В теплых окнах за счет термоизолирующих вставок, имеющих в 150 раз меньший коэффициент теплопроводности, чем у аллюминия, осуществляется разрыв горизонтальных стенок профиля и, таким образом, исключается возможность промерзания профиля по этим стенкам. Однако, термическое сопротивление комбинированных алюминиевых профилей все же остается более низким по сравнению с оконными профилями из дерева и ПВХ. У большинства теплых алюминиевых профилей термическое сопротивление изменяется в среднем от 0,35 до 0,45 м2 °С/Вт, в то время как у наиболее распространенных ПВХ-профилей в зависимости от количества камер в них, этот показатель лежит в пределах 0,5-0,7м2 °С/Вт.
Такое соотношение величин у комбинированных алюминиевых профилей в оcновном определяется влиянием двух факторов:
- интенсивным радиационным и конвективным теплообменом между стенками наружного и внутреннего профиля, обращенными внутрь камеры с термовставками;
- более холодным (по сравнению с ПВХ-профилями) режимом краевой зоны стеклопакета.
Некоторое повышение значимых для условий России показателей коэффициента теплопроводности комбинированных профилей достигается за счет:
- установки комбинированной термовставки с промежуточными продольными стенками;
- снижения интенсивности теплообмена во внутренней камере комбинированного алюминиевого профиля путем заполнения пространства между термоизолирующими вставками вспененным полиуретаном, имеющим низкий коэффициент теплопроводности.
Однако и тот, и другой путь приводит к значительному удорожанию алюминиевого профиля и, как следствие, к удорожанию всей оконной конструкции. ГОСТ 21519 выделяет комбинированные (теплые) профили с термоизоляционной вставкой, заполненной утеплителем, в отдельную группу.
Термоизоляционные вставки закатываются между алюминиевыми профилями на специализированных вальцово-закаточных линиях с высокой степенью прочности и точностью по геометрии комбинированного профиля. В зависимости от фирмы-изготовителя ширина термоизоляционной вставки колеблется в пределах 18-45 мм.
По видам защитно-декоративного покрытия применяемых профилей блоки оконные из алюминиевых сплавов классифицируются согласно ГОСТ 22233 и бывают:
- с анодно-окислым покрытием;
- с полимерно-порошковым покрытием;
- с жидким лакокрасочным покрытием;
- с жидким электрофорезным покрытием;
- с комплексным покрытием, как правило, двухслойным, состоящим из различных видов покрытий.
Способ нанесения лакокрасочных покрытий при помощи жидких красок на основе растворителей в производстве алюминиевых профилей для окон встречается крайне редко. Из всех видов покрытий алюминиевых оконных профилей подавляющий процент занимает полимерно-порошковое и анадно-окислое покрытия.
Устройство и требования к конструкциям
Оконные алюминиевые конструкции представляют собой конструкции из рамочных элементов, собираемых из алюминиевых профилей при помощи угловых и Т-образных металлических крепежных элементов (деталей), соединение которых с профилями осуществляется при помощи обжатия (опрессовки) на углообжимных станках, с применением винтовых или штифтовых соединений, или применением комбинированного способа крепления. Для повышения прочности и герметичности соединения заполняют клеями-герметиками, не вызывающими коррозии металлических деталей.
При соединении комбинированных профилей с термоизоляционными вставками угловые (Т-образные) элементы устанавливаются в наружную и внутреннюю камеры.
В рамочные элементы изделий при помощи эластичных полимерных уплотняющих прокладок (уплотнителей) устанавливаются стеклопакеты или стекла. Уплотнители при этом устанавливаются в специальные пазы профилей внатяг по всему периметру притвора. Число контуров уплотнителей в притворах наружных изделий должно быть не менее двух. Прилегание уплотнителей должно быть плотным, препятствующим проникновению воды. Зазоры в стыках уплотнителей не допускаются.
В отличие от профилей ПВХ, алюминиевые профили не имеют ярко выраженной дренажной камеры. Из этого вытекает принципиальное отличие в решение узла примыкания наружного уплотнения к стеклопакету - остекление закрепляется в профиле изнутри штапиком, а снаружи - тонкой стенкой рамного или створчатого профиля со вставленным уплотнителем. В ПВХ-профилях их низкие прочностные характеристики обуславливают необходимость пространственной структуры в решении наружной дренажной камеры. Таким образом алюминиевые оконные профили не имеют наружной воздушной прослойкив месте примыкания стеклопакета, которая создается в ПВХ-профилях за счет дренажной камеры и защищает краевую зону стеклопакета от промерзания.
Стеклопакеты и стекла в изделия устанавливаются на жестких полимерных подкладках, конструкция которых должна исключать возможность касания стеклопакета (стекла) алюминиевых поверхностей профилей и смещения подкладок при эксплуатации изделий. Схемы установки подкладок приводятся в рабочих чертежах
Габаритные размеры и архитектурный рисунок изделий устанавливаются в рабочей проектной и технической документации, а также в заказе на изготовление изделий. Номинальные размеры элементов изделий, расположение и размеры функциональных отверстий, расположение оконных приборов, петель, а также другие необходимые размеры указывают в технической документации на изготовление изделий.
Изделия должны быть безопасными при эксплуатации и выдерживать расчетную ветровую и другие нагрузки согласно действующим строительным нормам и правилам. Условия безопасности применения изделий различных конструкций устанавливаются в проектной документации. В необходимых случаях в изделиях предусматриваются специальные конструктивные решения для обеспечения требований безопасности, например, применение безопасного закаленного стекло по ГОСТ 30698-2000 или многослойного стекла по ГОСТ 30826-2002.
Наибольшие размеры створчатых элементов оконных блоков конкретных типов в зависимости от моментов сопротивления сечения профилей, схемы открывания, вида применяемых петель, расчетных ветровых нагрузок, массы элементов остекления должны приводиться в конструкторской документации предприятия-изготовителя.
При этом площадь открывающихся створок, как правило, не должна превышать 2,6 м2, масса открывающихся элементов изделий не должна превышать 100 кг, размеры створок не должны быть более 1200 мм по ширине и 2100 мм по высоте. Применение изделий со створками большей массы и размеров следует подтверждать прочностными расчетами или лабораторными испытаниями
Оконные блоки могут иметь распашное, откидное, поворотно-откидное, среднеповоротное и подвесное открывание створчатых элементов. Запирающие приборы должны обеспечивать надежное закрывание открывающихся элементов изделий. Открывание и закрывание должно происходить легко, плавно, без заеданий. Ручки и засовы приборов не должны самопроизвольно перемещаться из положения "открыто" или "закрыто". Тип, количество и место расположения петель и запирающих приборов в изделии устанавливаются в зависимости от веса и размеров открывающихся элементов, а также конкретных условий эксплуатации.
В конструкции изделий должны быть предусмотрены следующие функциональные отверстия:
- водосливные отверстия в нижних профилях оконных рам (коробок) и горизонтальных импостах наружных изделий – отверстия размером не менее 5х25 мм;
- для вентилирования полости между кромками стеклопакетов и профилями створок – в профилях створок наружных изделий – отверстия диаметром не менее 5 мм или пазы с размерами 4х13 мм.
Система функциональных отверстий не должна снижать теплотехнические и другие эксплуатационные характеристики изделий. Число, расположение и размеры отверстий устанавливаются в рабочих чертежах
Требования к материалам и комплектующим деталям
Комплектующие детали и материалы, применяемые для изготовления оконных алюминиевых конструкций должны соответствовать требованиям стандартов, технических условий, а также договоров на изготовление (поставку).
Термоизоляционные вставки, используемые в теплых (комбинированных) профилях, изготавливаются из конструкционного стеклонаполненного полиамида по ГОСТ 31014.[3] Соединений термоизоляционных с алюминиевыми профилями должно быть прочным, стойким к климатическим воздействиям.
Долговечность комбинированных профилей, т.е. стойкость к длительным климатическим и эксплуатационным воздействиям, должна быть не менее 40 условных лет эксплуатации.
Для остекления оконных алюминиевых конструкций применяют:
- стеклопакеты клеенные строительного назначения по ГОСТ 24866;
- стекло листовое по ГОСТ 111-2001;
- стекло закаленное строительное по ГОСТ 30698-2000;
- стекло с низкоэмиссионным твердым покрытием по ГОСТ 30733-2000;
- стекло с низкоэмиссионным мягким покрытием по нормативной документации;
- многослойные стекла по ГОСТ 30826-2002;
- стекла с упрочняющими пленками.
Для изготовления оконных алюминиевых конструкций используется оконная фурнитура по ГОСТ 538-2001 и ГОСТ 30777. Рекомендуется применение петель и оконных приборов, регулируемых в двух или трех плоскостях. Детали приборов должны иметь анадно-окисное или полимерно-порошковое покрытие по ГОСТ 9.301-86, ГОСТ 9.031-74.
Непрозрачные заполнения, применяемые в конных алюминиевых конструкциях, должно изготавливаться из трехслойных панелей (сендвич-панелей), в состав которых входят внешний и внутренний облицовочные листы (например из тонкого алюминия) и внутренний утеплитель. Непрозрачные заполнения изделий для неотапливаемых и внутренних помещений допускается заполнять листовыми или профильными декоративными деталями.
Уплотнители (уплотняющие прокладки) должны изготавливаться из атмосфероморозостойких эластичных полимерных материалов по ГОСТ 30778 или другой нормативной документации, утвержденной в установленном порядке.
Крепежные детали должны быть изготовлены из нержавеющей стали или из стали с защитным цинковым покрытием по ГОСТ 9.303-84 толщиной не менее 12 мкм.
Опорные и фиксирующие подкладки для стеклопакетов (стекол) дожны быть изготовлены из полиамида, полиэтилена низкого давления или других атмосферостойких полимерных материалов. Твердость материала подкладок должны быть 80–90 ед. по Шору А.
Герметики, крепежные элементы и другие компоненты конструкций должны быть совместимы между собой и не вызывать корозию деталей из алюминиевых сплавов.
Материалы, применяемые для изготовления изделий, должны быть экологически безопасными. Полимерные и синтетические материалы должны иметь санитарно-эпидемиологическое заключение, оформленное в установленном порядке.
Сноски
- ↑ В некоторых источниках - "термовставка" или "термомост"
- ↑ ГОСТ 21519
- ↑ Стеклонаполненный полиамид относится к группе слоисто-волокнистых композитов — конструкционных материалов, состоящих из двух и более компонентов с сохранением индивидуальности каждого компонента. Основным элементом композита является армирующий (усиливающий) наполнитель, удерживаемый в заданной форме и размерах полимерной матрицей, называемый на стадии изготовления связующим. Армирующие наполнители могут быть в форме волокон, нитей, жгутов, сеток, тканей, лент, холстов, и др., получаемых из стекла, керамики, углеродных и органическтх (полимерных) материалов. Прочность этих наполнителей может составлять от 2 до 32гПа. Армирующие наполнители, воспринимая основную часть внешней нагрузки, обеспчеивают прояность и жесткость композита. Свойства волокон, их размеры и форма, характер расположения в полимерной матрице и содержание определяют упругопрочностные и деформационные свойства композиии.
Полимерная матрица определяет химическую стойкость композита, его рабочую температуру и технлогические параметры производства изделий из него, механические свойства при сдвиге и в направлениях, отличных от ориентации волокон. Полиамид, используемый в качестве полимерной матрицы, относится к группе синтетеических полимеров, содержащих в молекуле амидные группы – СО–NH-, твердых роговидных или прозрачных стеклообразных веществ. Полиамиды устойчивы к действию многих химических реагентов, имеют малую гигроскопичность, невысокую термо- и светостойкость.
Вклад участников
Обратная связь Автору
