In dem Artikel werden wir die Vor- und Nachteile von Aluminiumfensterstrukturen betrachten und sie mit Holz- und PVC-Blöcken vergleichen. Wir werden uns auf die physikalischen und betrieblichen Eigenschaften dieses Profilsystems konzentrieren.
Durchscheinende Aluminiumkonstruktionen werden seit geraumer Zeit im Bauwesen eingesetzt – mit Sicherheit seit einem halben Jahrhundert. Anfangs wurden sie nur zur Fertigstellung von Industrieanlagen, verschiedenen unbeheizten Räumen, verwendet. Dann tauchten in öffentlichen Gebäuden (Läden, Krankenhäuser, Schulen …) Aluminiumsysteme auf. In den neunziger Jahren nahmen Aluminiumfenster ihren Platz in Wohnungen und Privathäusern ein – es war in Europa. Um die Jahrhundertwende schlossen sich auch einheimische Verglasungshersteller dem Prozess an, und der Verbraucher erhielt eine weitere Option zur Lösung des Fensterproblems. Heutzutage werden Aluminiumsysteme aktiv verwendet, um Fenster und Türen, Balkone und Loggien, Trennwände, Wintergärten und Glasfassadenstrukturen zu erstellen. Die positive Dynamik der Verbrauchernachfrage ist deutlich zu erkennen, der Anwendungsbereich erweitert sich stetig.
Profilsysteme aus Aluminium sind eindeutig bemerkenswert, wenn sie angesichts der weit verbreiteten Verschärfung der Anforderungen an die Energieeinsparung im Wohnungsbestand und eines relativ hohen Preises in Wohnungen und Privathäuser umgezogen sind. Die Gründe für die Beliebtheit liegen in den physikalischen, mechanischen und betrieblichen Eigenschaften von Aluminium als Baustoff, und dank einiger innovativer Lösungen bei der Gestaltung von Fenstern wurde ein qualitativer Sprung erzielt.
Merkmale und ungewöhnliche Eigenschaften von Aluminiumprofilen
Um die Vor- und Nachteile von Aluminiumfenstern zu verstehen, schlagen wir vor, zunächst die Besonderheiten der Profile zu verstehen, aus denen sie bestehen, und dann den Fensterblock als Ganzes zu betrachten..
Was ist ein Aluminiumprofil?
Tatsächlich werden komplexe Legierungen auf Aluminiumbasis zur Herstellung solcher Profilsysteme verwendet. Die Zugabe anderer Elemente (Silizium, Magnesium, Mangan …) zu reinem Metall macht das Material spürbar fester. Die AlMgSi-Legierung wird am häufigsten zur Herstellung von Verglasungsrahmen verwendet. Die Marke AD31 ist die russische Version des Rohmaterials. Es entspricht unseren Standards, enthält jedoch viele Verunreinigungen und wird daher nicht im Ausland verwendet. Und die europäischen Legierungen, die in unserem Land aktiv verwendet werden, sind durch den Gehalt an Verunreinigungen viel strenger geregelt. Sie sind mit 6063 und 6060 gekennzeichnet. Das Aluminiumfensterprofil wird durch Heißpressen erhalten (ein beheizter zylindrischer Block wird durch die Extruderdüse gepresst), unsere Produktion wird gemäß durchgeführt und kontrolliert GOST 22233-2001. Die Europäer pflegen Profilparameter gemäß den folgenden Standards (übrigens verwenden sie auch viele einheimische Hersteller von Aluminium-Subsystemen):
- DIN 1748 – Stärke
- DIN 1725 – Struktur
- DIN 17615 – Geometrie / Toleranzen
Das traditionelle Kaltaluminiumprofil für Verglasungen (Fenster und Tür) ist normalerweise ein Hohlprodukt ohne Zwischenschotte – das heißt, es gibt nur eine Luftkammer. Warme Rahmen sehen etwas anders aus, werden aber weiter unten erläutert. Die Wandstärke des Aluminiumfensterprofils variiert zwischen 1,5 und 2 mm. Spezielle Leichtbausysteme haben jedoch eine dünnere Wand – 1,2 bis 1,3 mm. Der Querschnitt der Aluminiumprofile für Schwenkkonstruktionen ähnelt den bekannten PVC-Produkten – es gibt Falze, die den Flügelrabatt und die Unterstützung für das Füllen bieten, sowie Nuten für Dichtungen und Nuten für Armaturen (Euro-Nuten, obwohl sie breiter als PVC sind – 20 mm statt 16 mm). Es ist interessant, dass die Falte zum Organisieren der Verbindung der Glaseinheit mit der äußeren Dichtung durch die zum Glas gekrümmte äußere Profilwand gebildet wird, während dies bei PVC-Rahmen eine erhöhte äußere Kammer ist.
Abhängig von der Art der Bewegung der beweglichen Klappen kann sich die Konfiguration des Profils erheblich unterscheiden. Es gibt zwei Haupttypen:
- für Schaukelsysteme;
- für Schiebesysteme (Läufer haben, wie in Schränken).
Technische Eigenschaften von Aluminiumprofilen
Aluminiumprofile weisen im Vergleich zu Systemen aus PVC oder Leimholz mehrere charakteristische Merkmale gleichzeitig auf, und alle beeinträchtigen in gewissem Maße die Funktionalität und Haltbarkeit von Aluminiumfenstern.
Hohe räumliche Steifigkeit.Aluminium ist etwa 2–3-mal stärker als Polyvinylchlorid und 5–7-mal stärker als Holz. Dieser Umstand ermöglicht es Entwicklern, leichtere Rahmen zu erstellen (dies wird durch die geringe Dichte des Materials erleichtert), deren Profile eine geringere scheinbare Höhe aufweisen. Als Ergebnis:
- tragende Sockel sind viel weniger belastet (dies ist beispielsweise wichtig, wenn ein Balkon mit einer schwachen Platte verglast werden muss);
- Bei gleicher Verglasungsfläche nimmt die Lichtöffnung des Fensters (durchscheinender Teil) deutlich zu.
Es ist möglich, aus Aluminiumprofilen sehr große Abschnitte zu erstellen und diese zu komplexen volumetrischen Strukturen zu kombinieren: Kuppeln, Wintergärten, Trennwände, geneigte Dachschrägen, gerade und gekrümmte Fassaden … Die Abmessungen von beweglichen Flügeln, die einfach nicht aus anderen Profilsystemen hergestellt werden können, können beeindruckend sein. Einige Hersteller bieten Rekordabmessungen von 2×2,5 Metern an und wiegen etwa 200 Kilogramm (hier hängt natürlich viel von der Ausstattung ab, aber das Profil muss es halten).
Der Wärmeausdehnungskoeffizient von Aluminium ist um ein Vielfaches geringer als der von PVC.Die Produkte sind sehr stabil, Risse und Verformungen sind praktisch ausgeschlossen. Es gibt keine negativen Auswirkungen auf die umgebenden Gebäudestrukturen. Aufgrund der Tatsache, dass sich die Oberflächen nicht dehnen / schrumpfen, nicht verdrehen – sie halten Decklacke perfekt (Pulverbeschichtung, Eloxieren, Furnieren …). Es ist nicht erforderlich, Verstärkungsauskleidungen zu verwenden, was sich wiederum auch auf das Gewicht auswirkt. Obwohl technisch nichts die innere Verstärkung mit Stahl oder einer Aluminiumbox verhindert, kann sie dennoch verwendet werden, was Designer manchmal verwenden.
Fairerweise stellen wir fest, dass sich das Holz noch weniger ausdehnt, daher haben die Teile beim Kombinieren dieser Materialien eine bewegliche Verbindung.
Aluminium ist ein Kunststoff.Dies ermöglicht zum einen die Herstellung von Profilen der komplexesten Konfigurationen – die Extrusionsmethode hilft (wie bei PVC). Es ist erwähnenswert, dass diese Profile eine hochpräzise Geometrie aufweisen, die für Holzbalken völlig unerreichbar ist. Andererseits wird es möglich, ein hohes Maß an Wartbarkeit von Rahmen zu erreichen, da es nicht nur Korrektoren für äußere Schutzschichten gibt, sondern auch Verbindungen zum Abdichten großer Schäden (im Volksmund als „Aluminiumharz“ bezeichnet)..
Trotz des relativ niedrigen Schmelzpunktes ist es daher immer noch ein Metall Aluminiumstrukturen brennen nicht.Sie sind in der Lage, im Brandfall lange Zeit hohen Temperaturen standzuhalten und ermöglichen es den Menschen, die Räumlichkeiten rechtzeitig zu verlassen, die Ausbreitung von Feuer und Rauch zu stoppen. Sogar feuerfeste Verglasungsoptionen mit einer Feuerwiderstandsklasse bis EI60 sind möglich (verarbeitbar 60 Minuten)..
Aluminiumprofile sind extrem widerstandsfähig gegen äußere Einflüsse.Keine Probleme mit UV-Licht, aggressivem Stadtsmog und Industrieemissionen. Diese Profile sind weniger schmutzig und leicht zu pflegen (Sie können jedes Reinigungsmittel verwenden)..
Aluminiumprofile haben absolut keine Angst vor Feuchtigkeit und können daher auch an so schwierigen Stellen wie beispielsweise Schwimmbädern oder verschiedenen Dachkonstruktionen zum Verglasungen verwendet werden.
Umweltsicherheit.Die Befürworter „sauberer“ Materialien haben viele Fragen zu PVC-Fenstern. Holzprodukte, die einen komplexen Schutz mit Mehrkomponentenfarben und -lacken benötigen, sind ebenfalls nicht ideal. Aluminiumkonstruktionen gelten als völlig harmlos. In allen Ländern bestehen sie problemlos die Hygienezertifizierung (hier im staatlichen Sanitär- und Epidemiologischen Dienst)..
Hohe Wärmeleitfähigkeit.Dies ist die interessanteste, es lohnt sich, diese Funktion genauer zu betrachten.
Unterteilung der Aluminiumprofilsysteme in „kalt“ und „warm“
Aluminium hat einen Wärmeübergangskoeffizienten von etwa dem 1000-fachen von PVC oder Hartholz. Aus diesem Grund gefriert ein einfaches Aluminiumprofil bei Temperaturen unter Null sehr schnell und ist eine ideale Kaltbrücke. Verbundstrukturen mit isolierendem Einsatz, die als „warm“ bezeichnet werden.
Der Name „Einsatz“ ist nicht ganz richtig, ein warmes Aluminiumprofil besteht aus drei Teilen: Zwei Aluminiumprofile sind durch ein Polyamid (Polythermid) -Element verbunden. Der Aluminiumrahmen ist vollständig geteilt, es gibt keine Metallkontaktpunkte, daher werden die genauen umgangssprachlichen Begriffe „Wärmebrücke“, „Wärmebruch“ verwendet. Eine Polyamid-Wärmebrücke ist meistens ein geschlossenes Profil, manchmal zwei unabhängige Schottstreifen. Die Montage eines komplexen Alumopolymer-Fensterprofils erfolgt an Walzvorrichtungen: Die Rippen am Polyamidteil gehen in die Rillen der Aluminiumteile und die Materialien werden verlötet. Innerhalb des Rahmens werden also geschlossene Kammern aus den Wänden von Aluminium- und Polymerelementen gebildet. Es gibt mindestens drei davon, aber manchmal ist die Wärmebrückenauskleidung selbst durch Schotte unterteilt, die nicht nur Luftspalte bilden, sondern auch als zusätzliche Versteifungen dienen.
Polyamid ist ein laminierter synthetischer Verbundstoff, der etwa 25% Glasfaser enthält. Die daraus hergestellten Produkte sind fester als Stahl und verhindern wirksam die Wärmeübertragung. Wie effektiv die thermische Trennung in der Fensterstruktur funktioniert, hängt von der Breite des Einsatzes ab, dh in welchem Abstand die Aluminiumteile des Profils voneinander getrennt sind. Normalerweise gibt es Optionen von 15 bis 45 mm, für den größten Teil Russlands sollten es mindestens 25 mm sein. Wenn wir von Indikatoren für den Widerstand gegen Wärmeübertragung sprechen, gibt warmes Aluminium im Durchschnitt zwischen 0,32 und 0,55 m ab2?° C / W. Es stellt sich heraus, dass nur die besten Produkte zur Vervollständigung von Wohngebäuden verwendet werden können, da beispielsweise in Europa Profile mit thermischen Eigenschaften unter 0,55 m vorliegen2?° С / W für die Verglasung solcher Gegenstände ist verboten. Allmählich treten bei uns ähnliche Anforderungen auf..
Beachtung! Entsprechend den Eigenschaften der Wärmeleitfähigkeit unterteilen Hersteller Aluminiumprofile gemäß den Bestimmungen von GOST 22233-2001 oder der europäischen Norm DIN 4108 in Klassen. Wenn Sie an Kennzeichnungen interessiert sind, ist es besser, genau zu wissen, worauf sich der Hersteller verlassen hat (in beiden Fällen sind die Klassen durch Zahlen angegeben)..
Um die Isoliereigenschaften zu verbessern, verwenden die Hersteller von warmen Aluminiumfenstern eine andere interessante Technologie: Sie füllen die Profilkammern mit Polymerschaummaterialien, normalerweise Polyurethan. Durch die parallele Reduzierung der konvektiven Strömungen innerhalb des Profils kann die Schalldämmung des Rahmens erhöht werden. Vor allem aber kann der Wärmeleitfähigkeitswiderstand jetzt 0,75 m erreichen2?° C / W..
Entsprechend der Wärmedämmung werden Aluminiumfenster unterteilt in:
- kalt – die keine thermische Polymerunterbrechung aufweisen und nur für unbeheizte Räume in Gebäuden (z. B. Trennwände) verwendet werden können;
- warm – die eine wärmeisolierende Brücke haben und unter allen Bedingungen verwendet werden können.
Merkmale von Aluminium-Fensterblöcken
Fensterrahmen aus Aluminium
Der Montageprozess von durchscheinenden Aluminiumstrukturen ist durch GOST 21519-2003 standardisiert. Die Rahmen von Aluminiumfenstern bestehen aus einem Standardsatz von Profilen (gemäß der Nomenklatur sind sie die gleichen wie bei PVC-Blöcken). Dies sind Rahmen- und Flügelprofile, Imposte, Jalousien, Expander, Verbinder, Flügeladapter, Glasperlen. Die Eckverbindungen der Rahmenprofile werden mechanisch hergestellt (PVC – geschweißt). Verwenden Sie dazu interne Eck- und T-förmige Metallverbinder („Cracker“), die in die Rahmenteile gedrückt und mit Schrauben / Stiften festgezogen werden. Die Befestigungselemente selbst werden entweder aus Edelstahl oder aus sehr hochwertigem verzinktem Stahl mit einer Beschichtungsdicke von mindestens 12 Mikron verwendet. Zur Stärkung und zum Schutz der Fugen werden spezielle Polymerklebstoffe in den Fugenbereich eingespritzt. Beim Verbinden von warmen Profilen werden Eck- und T-förmige Befestigungselemente sowohl in der äußeren als auch in der inneren Aluminiumkammer installiert.
Dichtungen
Wie jedes andere Fenster ist der Aluminiumblock mit Dichtungen ausgestattet, die der Struktur Dichtheit und Drainage verleihen. Es gibt verschiedene Möglichkeiten, diese Probleme zu lösen, beginnend mit der Anzahl der Konturen und endend mit dem Material und der Form des Dichtungselements. Für häusliche Bedingungen ist EPDM-Klebeband auf Basis von Naturkautschuken am optimalsten, da es ausreichend elastisch und frostbeständig ist. Die Form des Abschnitts ist nicht so grundlegend, aber die zusätzliche Kontur ist nicht überflüssig (zusätzlich zu der internen und mittleren kann der Hersteller eine externe hinzufügen, wenn das Profil natürlich dafür ausgelegt ist)..
Es versteht sich, dass die gute Dichtheit eines neuen Fensterblocks häufig zum Grund für die Suspendierung von Frischluft in die Wohnung und infolgedessen zu einer Verschlechterung der Belüftung und einer Erhöhung der Luftfeuchtigkeit wird. Um zu verhindern, dass Kondenswasser im Fensterbereich austritt, müssen die Methoden der Zwangsbelüftung im Voraus überlegt werden. Armaturen mit Schlitzbelüftung können installiert werden, ein Belüftungsventil kann am Rahmen montiert werden.
Das Oberlicht füllen
Es ist möglich, Aluminiumrahmen mit Einzelgläsern, doppelt verglasten Fenstern und undurchsichtigen Plattenmaterialien (MDF, Gipsvinyl, Sandwichplatten …) zu füllen. Der wichtigste Indikator für ein Fenster ist die maximale Dicke eines doppelt verglasten Fensters oder beispielsweise eines Sandwichs, da die Isoliereigenschaften der Struktur davon abhängen. Diese Fähigkeit eines Fensters wird hauptsächlich durch die Tiefe des Rahmens und des Flügelprofils bestimmt. Traditionell sind Warmaluminiumsysteme verschiedener Hersteller mit einer eigenen Tiefe von ca. 70 mm für das Füllen mit einer Dicke von mehr als 40 mm ausgelegt – das heißt, Sie können problemlos ein doppelt verglastes Fenster jeglicher Art installieren.
Beachtung! Zwischen dem Aluminiumrahmen und der Glaseinheit müssen Polymerabstandshalter angebracht werden, die die Möglichkeit eines Kontakts zwischen dem Profil und der Füllung ausschließen.
Ein interessantes Merkmal von Aluminiumverglasungsstrukturen ist die Fähigkeit, dünne Materialien in den Rahmen einzubauen. Wenn Sie keine speziellen wärmeisolierenden und schallabsorbierenden Eigenschaften des Systems (kalter Balkon, Bürotrennwand) benötigen, befestigen Sie mit großen Glasperlen sowohl 3-mm-Glas als auch alle Veredelungsplatten wie Gipsvinyl.
Armaturen, Öffnungsmöglichkeiten
Es lohnt sich, damit zu beginnen, dass die Aluminiumfensterbeschläge sowohl im Euro-Nuthohlraum als auch in der Profilkammer befestigt werden können. Trotz einiger Ähnlichkeiten mit Holz- und PVC-Systemen sind die Armaturen hier unterschiedlich angeordnet. Aufgrund der Steifigkeit des Rahmens gelang es den Herstellern, weniger Verriegelungselemente zu verwenden und diese mit speziellen Stangen zu verbinden, dh durch Reduzierung der Teileliste, um die Kosten des Mechanismus zu vereinfachen und zu senken.
Im Allgemeinen kann ein Aluminiumfenster einen oder mehrere Flügel, einen Betrüger oder einen Shtulpovy-Vorraum haben. Mit Hardware für Aluminiumfenster können Sie jede derzeit bekannte Methode zum Öffnen eines beweglichen Flügels implementieren. Neben Aufhängen, Schwenken, Neigen und Drehen gibt es jedoch auch interessante Optionen.
Zum Beispiel ist die „mittig schwenkbare“ Öffnung der Falte sehr bemerkenswert, wenn sich die Klinge um eine Achse dreht, die durch ihre Mitte verläuft. Auf diese Weise können Sie auch gekrümmte Fenster (Kreis, Ellipse …) öffnen..
Schiebesysteme können separat betrachtet werden, bei denen die Hauptarbeit von Führungsschienen (bis zu 3 Stück) und Flügelrahmen ausgeführt wird, die sich mit versteckten Rollen (bis zu 6 Stück) parallel zum Rahmen bewegen. Die Versiegelung erfolgt hier mit einer Filzbürste. Dieses Design spart effektiv nutzbaren Platz und eignet sich daher perfekt für die Kaltverglasung von schmalen Balkonen und Loggien.
Es ist möglich, schwingende Aluminium-Leinwände und Faltflügel herzustellen. Ungewöhnliches Design in Aluminiumfenstern kann Scharniere haben. Zusätzlich zu den herkömmlichen Optionen ist auch eine Rechnung sowie eine versteckte Installation von Scharnieren in einer gefrästen Nut in der Box erhältlich. Dies gilt auch für die Griffe, die sich auch nicht unbedingt mit den Rahmen überlappen – deren Mechanismus kann in das Flügelprofil geschnitten werden.
Zubehör für Aluminiumfenster wird von Profilfirmen wie SAVIO, ROTO, SIEGENIA hergestellt, aber einige westliche Hersteller von kompletten Fenstersystemen entwickeln und produzieren selbst Kontrollmechanismen.
Designprobleme
Es gibt eine etablierte Meinung, dass Aluminiumfenster nicht sehr schön sind, und die Installation in Wohngebäuden ist keine gute Idee. Zunächst beziehen sich die Ansprüche auf die „Winkligkeit“ der Profile, aber jetzt stellen viele Unternehmen sehr schöne Produkte her, bei denen sowohl die Kastenelemente als auch die Glasperlen abgerundet sind.
Es ist auch immer möglich, ein Profilfinish zu wählen. Aluminium kann problemlos Temperaturen von +200 Grad standhalten und kann daher durch Pulverspritzen (GOST 9.410–88) beschichtet werden. In diesem Fall steht uns die gesamte Palette des RAL-Katalogs zur Verfügung. Durch Malen können Sie die Textur von Holz imitieren. Tragen Sie dazu zuerst die Hauptfarbe und dann das Texturmuster auf. Je nach Art der Zusammensetzung liegt die Dicke der Lackschicht zwischen 60 und 120 Mikrometer. Dies ist eine hochwertige, unglaublich widerstandsfähige Beschichtung.
Ein weiterer guter Weg, um eine schöne und dauerhafte Schutz- und Dekorationsbeschichtung zu erhalten, ist das elektrochemische Eloxieren (Oxidation). Auf der Oberfläche der Profile wird ein dünner Oxidfilm mit einer Dicke von 5 bis 30 Mikrometern erzeugt („gewachsen“). Es ist bemerkenswert, dass diese Beschichtung auch in die Aluminiummasse „hineinwächst“, weshalb sie sich durch eine erhöhte Festigkeit auszeichnet. Der Oxidfilm eignet sich zum Tonen, bis er die Verdichtungsstufe überschritten hat. So können Sie erstellen: goldene Beschichtung, alte Bronze, schwarz, farblos.
Aluminiumfenster mit natürlichem oder synthetischem Furnier sehen wunderschön aus und sind optisch schwer von Holzfenstern zu unterscheiden. Die Apotheose der Designidee waren jedoch die kombinierten Aluminium-Holz-Fenster. Ihre Kraftbasis besteht aus Aluminiumprofilen, die dem Fenster eine Tragfähigkeit verleihen. Die dekorative Funktion wird den Holzplatten zugewiesen, die von der Seite des Raumes mit Schiebeverschlüssen an den Rahmen befestigt werden. Von innen sieht ein solches Fenster absolut wie ein Holzfenster aus – es ist sehr solide und reichhaltig, zumal teures Holz zur Dekoration verwendet wird – Eiche, Esche …
Interessanterweise können warmes Aluminium, da es aus mehreren separaten Profilen besteht, mit verschiedenen Technologien in verschiedenen Farben bearbeitet werden. So kann ein und dasselbe Fenster organisch in die Leinwand der Fassade und in jedes Interieur passen..
Nachdem alle Merkmale durchscheinender Aluminiumstrukturen berücksichtigt wurden, ist klar, warum ihr Marktanteil langsam, aber wächst. Und aus welchen Gründen werden die relativ hohen Kosten von Warmprofilsystemen dabei nicht zum Hindernis. Und wenn wir über kalte Strukturen sprechen, dann können sie für den Preis vorzuziehen sein als Gegenstücke aus Kunststoff und Holz..
Wie kann man hochwertige Aluminiumfenster auswählen? Gibt es bestimmte Eigenschaften oder Merkmale, auf die man achten sollte? Welche Marken oder Hersteller sind bekannt für Qualität in der Aluminiumfensterproduktion? Gibt es spezielle Zertifikate oder Kriterien, die man beachten sollte, um sicherzustellen, dass man ein qualitativ hochwertiges Produkt erhält? Vielen Dank im Voraus für Ihre Hilfe!