Пластиковые окна - технологии, материалы, конструкция

Окно в жизни каждого человека играет немаловажную, а, возможно, и основную роль, поскольку, свежий воздух, пение птиц, звёздное небо в сельской местности и защита от городского шума - все это является определяющим фактором в жизни человека и, как следствие, основополагающим его здоровья. Самая важная функция любого окна, в том числе и пластикового, заключается в способности пропускать солнечный свет. Каждое помещение обязательно должно быть соответствующим образом освещено. Для современного дизайна модным является использование большой площади световых проемов. Однако при этом желательно заказывать окна с высоким сопротивлением теплоотдаче. Окна из ПВХ (поливинилхлорида) или, как их еще называют, пластиковые (металлопластиковые) окна сравнительно недавно появились на нашем рынке, однако уже успели занять прочные позиции и существенно потеснить деревянные окна. Бум на пластиковые окна пришелся в России на середину 90-х. В мире же об окнах из ПВХ известно уже более полувека. Качественный профиль является немаловажным пунктом в приобретении окон для покупателя и производстве, - для специалиста, поскольку профиль должен соответствовать климатическим особенностям местности, уровню влажности воздуха, проценту загазованности атмосферы. Сегодня стало возможно применять не только энергосберегающие стекла, чтобы достичь высокой теплоизоляции, но и, что гораздо проще, установить стеклопакет большей толщины (до 42 мм ).

Отдельного упоминания заслуживает состав оконного пластика. В ней специалисты заменили свинец, который добавляли в пластик для придания ему безупречной белизны, на безопасный для здоровья кальций-цинк. Изготовленный из непластифицированного поливинилхлорида, высококачественный профиль не выделяет в воздух вредных веществ, выдерживает низкие температуры, характерные для российского климата, в целом не теряя при этом своих физико-химических свойств. Сегодня на "рыночную арену" выходит профиль, изготовленный на основе экологически чистой рецептуры без свинца, и уже сейчас широко внедряется на российском и западном рынках.

Материал, из которого изготавливаются пластиковые окна и двери, - поливинилхлорид (ПВХ), является одним из самых ранних искусственных материалов. Впервые он был синтезирован химиком Регнальдом в 1835 году. С 1912 года начались поиски возможностей промышленного выпуска ПВХ, а в 1931 году были выпущены первые тонны этого материала. Первые рамы представляли собой металлическую основу, облицованную мягким или полумягким поливинилхлоридом. Позднее начался выпуск профилей из твердого ПВХ, усиленного деревянными или металлическими вкладышами. Быстрое развитие индустрии производства пластиковых окон подразумевало как систематическую работу над сырьем и оборудованием, так и исследования, важнейшей целью которых было достижение как минимум того же срока службы, как у деревянных окон, а, потом, и его превышение. Важными требованиями были: экологичность, атмосферостойкость, звуко- и теплоизоляция, легкость в уходе, возможность изготовления пластиковых окон самых разнообразных форм. Выполнить все эти требования позволило создание соответствующих композиций ПВХ и необходимых добавочных компонентов (аддитивов). Недоверие американцев к новым конструкциям было абсолютно справедливым, поскольку появлялись ошибочные разработки, приводившие отчасти к теоретическому понижению уровня качества окна из пластика в глазах людей. Так, некоторые конструкции были выполнены с учетом предположения, что действующие на пластиковую раму силы вполне соизмеримы с их возможностями.

Немецкие промышленники не отставали. А потому впервые патентовали оконные рамы из ПВХ в 1952 годом. В 1959 году были оборудованы первые квартиры с окнами из твердого, модифицированного на ударную вязкость поливинилхлорида. Именно за Германией лидерство остается и сегодня. Немцам принадлежит до 90 процентов российского рынка окон ПВХ. Систематическая работа как над сырьем, так и над машинами (экструдерами) сопровождали быстрое развитие окон из ПВХ-профилей. Важнейшей целью работ было превышении срока службы деревянных окон пластиковыми.

На сегодняшний день профили оконных конструкций, произведённые из ПВХ, отличаются особой прочностью и долговечностью. Исходным веществом для ПВХ, в первую очередь, является поваренная соль (хлорид натрия). Кроме того, при производстве ПВХ используются нефть и газ (также натуральное сырье). В результате нескольких химических реакций образуется поливинилхлорид в виде порошка белого цвета, устойчивое соединение, абсолютно безвредное для здоровья человека. Современные технологии производства окон ПВХ абсолютно экологичны, безопасны и полностью исключают выделение пластиками токсичных веществ.

Стоит обратить внимание, что в стеклопакет можно поставить также и различные стекла: кроме обычных стекол, представлены тонированные, стекла с пленочным покрытием, особо прочные бронированные, безопасные, витражи и декоративные стекла, энергосберегающие (I-стекло, К-стекло). К-стекло стало ведущим в Европе благодаря своему нейтральному цвету, исключительной теплоизолирующей способности и простоте обработки. Стекло может применяться повсюду, где необходимо достичь малого расхода энергии при малой потере тепла.

К-стекло применяется обычно в качестве внутреннего в стеклопакетах, причем покрытие обращено в сторону межстекольного пространства. Это нагревает внутреннюю поверхность, что уменьшает конденсацию и тягу, вызванную разностью температур. К-стекло может быть закалено и ламинировано. К-стекло имеет вид обычного прозрачного стекла. Покрытие пропускает коротковолновую солнечную энергию в помещение, но не пропускает наружу длинноволновое тепловое излучение, например, от отопительного прибора.

Следующим значительным шагом в производстве теплосберегающих стекол стал выпуск I-стекла, которое по своим техническим характеристикам превосходит К-стекло. Различие между ними заключается в коэффициенте излучательной способности, а также технологии его получения, которое предусматривает нанесение на поверхность I-стекла низкоэмиссионных оптических покрытий (на основе оксидов металлов). Покрытие толщиной в несколько сотен ангстрем, обладающее свойствами светового фильтра, прозрачно для человеческого глаза, хорошо пропускает солнечный свет и отражает тепловое излучение обратно внутрь помещения. Использование стеклопакетов с I-стеклом позволяет не только существенно повысить комфорт в помещении, но и добиться снижения энергозатрат. В течение отопительного сезона эффект от окна средних размеров, застекленного стеклопакетом с I-стеклом эквивалентен сжиганию 120 кг жидкого топлива. Основным недостатком I-стекол является их сравнительно пониженная абразивная стойкость по сравнению с К-стеклом. Солнцезащитные стекла обладают способностью снижать количество пропускаемой солнечной световой и/или тепловой энергии. В помещениях с остеклением из такого стекла не жарко летом, снижается "слепящий" эффект солнца, кроме того, уменьшаются перепады температур (день/ночь). Стекла солнечного контроля выпускаются двух типов: отражающие и поглощающие.

Критериями выбора солнцезащитных стекол являются:

• коэффициент лучепропускной способности;
• теплозащитная способность стекла (она выражается в способности защитить обитателей от воздействия внешней температуры, а также в поддержании в ночное время накопившегося в здании тепла);