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 трудно воспламеняющимся 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.
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 Регно 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 стеклопакетов;
- качественной сборки;
- качественного монтажа.
Прежде всего, следует обратить внимание на наличие у фирм — переработчиков профилей сертификата ГОСТ Р на профили, фурнитуру, стекло, герметик. Только наличие этих сертификатов может гарантировать качество и пригодность применения их в Российских климатических условиях.
Технические характеристики профилей различных торговых марок незначительны. У ведущих производителей разработаны серии профилей с конструктивными особенностями, дающими различные показатели звуко- и теплоизоляции. Но необходимо обращать внимание, сертифицированы ли 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.
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.
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 5 мм. 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 штапиков 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 toa 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, 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.
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. Средне уплотнительные 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 стекло- пакетов 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.