«Теплые» алюминиевые окна: характеристики и возможности

«Холодный» вариант алюминиевого оконного профиля применяется издавна, но лишь для неотапливаемых, либо нежилых помещений. К примеру, крупные офисно-торговые залы часто делят на блоки панорамными перегородками, выполненными из такого профиля. А в частном домостроении из него выполняются пристройки к коттеджу, например, для зимнего сада или летней беседки.

Алюминиевый профиль прочен, обходится дешевле оконного пластика и не ржавеет, прочен на изгиб и незначительно расширяется при нагреве лучами солнца. Но имеется крупный недостаток – теплопроводность оконного Al-сплава, равная 220 Вт/(м•К), многократно превышает аналогичные характеристики поливинилхлорида и дерева. Поэтому обычный алюминиевый профиль (полый) зимой промерзает полностью, покрываясь со стороны помещения инеем.

Единственный способ блокирования теплопередачи в алюминиевой раме – закладка продольных пластиковых вставок, обеспечивающих терморазрыв внешнего (уличного) и внутреннего (комнатного) отделов оконного профиля. Данная технология известна и применяется более 25 лет, но сложна в исполнении и оттого недешева.

Рассмотрим конструкцию и возможности «теплых» алюминиевых окон, производя уместное сравнение с окнами из дерева и пластика.

Эксплуатационные характеристики термоизолирующих оконных рам из алюминия

Блокирующая термопередачу вставка в «теплом» Al-профиле выполняется из армированного стекловолокном полиамида – достаточно прочного, при нагреве не расширяющегося. Заделка такой термовставки, одной или нескольких, в продольный обжимной замок алюминиево-оконного профиля производится на вальцовочной линии.

Теплоизоляционные качества алюминиевой рамы в составе окна зависят от конфигурационной организации терморазрыва. При этом формат сечения металлических рамных элементов, как и их размеры особого воздействия на параметры теплоизоляции не оказывают.

Отсутствие сквозняков. Полное перекрытие щелей в оконной раме, блокирующее поступление холодного воздуха извне, достигается двумя-тремя уплотнительными контурами, формируемыми из высокоэластичного терполимера (этот уплотнитель служит до 5 лет). В сочетании с идеальной геометрией рам уплотнители обеспечивают воздухонепроницаемость алюминиевым окнам (при закрытии створок).

Теплоизоляция рамы. Для создания терморазрыва в «холодном» рамном профиле внутрь встраиваются две перемычки из пластика, имеющие ширину до 25 мм. Совместно с металлическими стенками эти перемычки образуют одну воздушную камеру. Однако при большой разнице температур внутри комнаты и на улице, в данной термоизоляционной камере (достаточно крупной, кстати) формируется конвективный поток воздуха достаточной высокой интенсивности.

Результатом конвективного воздухообмена в пространстве воздушной камеры является резкое охлаждение алюминиевого материала рамного профиля. Учитывая низкий коэффициент сопротивления теплопередаче (Ro) алюминия – не более 0,45 м²•^оС/Вт – при влажности комнатного воздуха на уровне 45-5-% (нормальная влажность) и уличном морозе ниже минус 10оС на обращенной в помещение стороне рамы возникнет конденсат.

Для исключения теплопередачи, вызывающей конденсацию влаги и промерзание окна, требуется заблокировать конвекцию в полостях профиля алюминиевой рамы. С этой целью камера терморазрыва заполняется полиуретаном или вспененным полиэтиленом, что позволяет нарастить звуко- и теплоизоляционные свойства алюминиевой рамы до уровня деревянных и пластиковых оконных рам бюджетного сегмента с коэффициентом Ro = 0,55-0,57 м²•^оС/Вт.

Наиболее «теплые» алюминиевые рамы оснащены 30-40 мм (ширина) терморазрывом, выполненным из стеклопластикового профиля с несколькими внутренними камерами. Сопротивление теплопередаче у таких окон достигает 0,62 м²•^оС/Вт, что допускает их использование даже в пассивных жилых зданиях.

Теплоизоляция стеклопакета. Поскольку в составе окна площадь стеклопакета значительно выше, чем у рамного профиля, то звуко- и теплоизоляционные качества оконной конструкции прямо связаны с типом, составом и толщиной стеклопакета. В алюминиевую раму, чья прочность в несколько раз превышает прочностные параметры пластикового оконного профиля, можно встроить наиболее тяжелый стеклопакет.

К примеру, в ПВХ раму невозможно установить звукоизолирующий стеклопакет двухкамерный и с 6 мм наружным стеклом, а в алюминиевое «теплое» окно – запросто (потребуются лишь определенные типы рамного Al-профиля). Поэтому для крупноформатного оконного остекления подходит только алюминиевый профиль.

Прочность алюминиевого окна. Все алюминиевые элементы рамного профиля проходят термическое упрочнение. В зонах угловых соединений оконных створок (коробок) вводятся дополнительные закладные элементы (металлический уголок), устанавливаемые в обоих профильных камерах – наружной и внутренней.

С позиции прочности слабейшим элементом «теплой» рамы является полиамидная термовставка. Однако ее прочность по стандартам техусловий также обязана быть высокой – полиамидный профиль протяженностью 100 мм должен держать нагрузку поперечно-разрывающую минимум в 600 кгс.

Прочностные характеристики створок алюминиевых окон всегда выше, чем дерева или пластика. Единственным ограничителем размера рам из алюминия являются ветровые нагрузки, что ожидаются (рассчитываются) для стеклопакета.

Результаты испытаний показали способность алюминиевых окон без специального усиления препятствовать взлому ручным инструментом порядка 10 минут. Заметим, что большинство окон ПВХ совершенно не взломостойкие.

Дополнительно нарастить конструкционную стойкость Al-рамы к взлому возможно с установкой скрытых петель и специальных замков, снабженных крюковыми ригелями. От высверливания (выдавливания) фурнитура специально защищается стальными профилированными вкладышами и пластинами, монтируемыми в камеры профилей. После дополнительного защитного усиления и в комбинации с антивандальным стеклопакетом (триплекс), такие оконные конструкции сопротивляются взлому специальным слесарным и ручным электроинструментом свыше 10 минут (класс взломостойкости RC4 по DIN EN 1627:201).

Следует также отметить высокую функциональность алюминиевых окон. Их рамы возможно оборудовать любым типом фурнитуры – поворотной (открытие наружу, внутрь), параллельно-сдвижной, поворотно-откидной и пр. Несложно также встроить оконный вентклапан, хотя его покупка и монтаж обойдутся на 80% дороже, чем для окон ПВХ.

Варианты декорирования алюминиевых окон

Придание Al-профилю декоративного окраса выполняется несколькими способами, включая анодирование и окрашивание. Чаще наносится порошковая краска, содержащая полимеры. Палитра цветов стандартной группы у «оконных» компаний традиционно невелика (менее 7 окрасов), однако услуга покраски в любой цвет категории RAL предлагается, как дополнительная – за м² оконной конструкции потребуется доплатить за покраску около 4-5 тыс. руб. Оконная (рамная) краска в формате порошковой эмали служит свыше 20 лет, поскольку высокоустойчива к истиранию и не реагирует на любые атмосферные воздействия.

Сублимационная покраска. После покрытия профиля порошковым грунтом, поверх натягивается полимерная пленка с требуемым рисунком (к примеру, под дерево) затем ее окончательно фиксируют в вакуумной печи. Технические характеристики сублимационной отделки близки к параметрам порошковой эмали.

При условии высокого качества пленки и грунтовой основы, сублимационный окрас позволяет сымитировать некую фактуру (например, гранит или мрамор, хотя чаще всего массив древесных пород) очень точно. Такое покрытие недешево, сравнивая с обычной порошковой краской – вдвое дороже.

Окраска анодированием. Для оконного Al-профиля классический метод анодирования (формирование защитного оксидного слоя) раствором серной кислоты с последующей паровой обработкой или укладкой в кипящую воду для гидратирования окисла признается недостаточно декоративным. Поэтому применяется адсорбционная покраска, когда после сернокислотного раствора профиль опускается в раствор с горячим красителем.

Также используется метод электролитического анодирования, позволяющий придать бронзовый, серебряный и золотой окрасы рамному профилю. В процессе анодирования частицы другого металла сцепляются с алюминиевой рамой, обеспечивая достаточно крупный (порядка 30 мкм) защитный слой. Но стоимость такого анодирования примерно на 25% дороже порошковой однотонной эмалировки.

Отделка деревом. Предварительно покрашенные либо анодированные алюминиевые рамы для полноценного внедрения в классический интерьер комнат декорируются деревянными накладками (только с внутренней стороны, «комнатной»). Алюминиевые окна подобного исполнения называются комбинированными и относятся к премиум-сегменту с ценами более 28 тыс. руб. за квадратный метр.

Для накладок используется различный массив – дуб, бук, ясень, орех и др. Накладки крепятся системой «паз-гребень» (скользящий метод) и только в условиях производственного цеха. Не стоит пытаться самостоятельно, например, поклеить планки древесины на алюминиевую раму – массив постоянно меняет форму из-за текущей влажности комнатной атмосферы, отчего планка вскоре отпадет.

В завершении

Подытожим плюсы-минусы алюминиевых окон, рассмотренные выше. Прежде всего достоинства:

• значительная жесткость и прочность оконной конструкции, отсутствие провисания створок спустя годы эксплуатации. Стойкость к взлому;
• служба более 70 лет, что вдвое превышает возможности пластиковых окон. Впрочем, заменить уплотнители раза четыре-пять и фурнитуру пару раз все же потребуется;
• доступность «низких» профилей, позволяющих максимально нарастить светопроницаемую часть окна;
• разнообразие способов и материалов отделки, в т.ч. сублимация, анодирование и декорирование деревянными панелями.

Крупным минусом «теплых» алюминиевых окон считается запрашиваемая цена – более 16 тыс. руб. за квадрат площади, что вдвое дороже оконного пластика.

Недоверие к Al-окнам происходят от распространения простых (бюджетных) типов конструкции – с полым модулем терморазрыва. Из-за высокой теплопередачи такие окна холодные, покрываются конденсатом зимой. Подчеркнем, что у «теплых» алюминиевых рам этих недостатков нет.

Из-за слабой популярности алюминиевых оконных конструкций во многих регионах РФ их ремонт и замена комплектующих с обслуживанием чаще дороги, либо недоступны.