Заполнение алюминиевых конструкций

Заполнение — общее понятие для элементов, заполняющих пространство внутри рамы или створки. Самые распространенные заполнения: стекло, стеклопакет, сэндвич-панель.

Самые распространенные варианты заполнения: стекло, стеклопакет, сэндвич-панель.

Стеклопакет состоит из двух и более листов стекла, дистанционных рамок, заполняющих пространство между листами газов и герметизирующих слоев вокруг этого бутерброда.

Свойства стеклопакета напрямую определяются свойствами входящих в него компонентов.

Для «холодных» алюминиевых конструкций мы предлагаем листовые материалы в качестве заполнения (стекло, сэндвич-панель)

Для «теплых» светопрозрачных конструкций вариант выбора – стеклопакет. Скорее всего, мы предложим вам стеклопакет со специальными свойствами (энергосберегающий, светоотражающий, безопасный, самоочищающийся)

Заполнение, в зависимости от качеств составляющих и их количества, разделяется на:

1. Монокомпонентное и много компонентное;

   Монокомпонентное заполнение: один слой листового (или рулонного) материала (Стекла листового бесцветного, или специального, поликарбоната, сэндвич-панели, металла, москитной сетки, решетки и т.п.. ) либо стеклопакета.

   Многокомпонентное заполнение: несколько слоев листовых материалов не связанных между собой. Например, лист сэндвич-панели, армированный с обеих сторон стальными листами.

2. Светопрозрачное, не светопрозрачное, переменной прозрачности.

   Светопрозрачность – это свойство заполнения; пропускать свет. Эффект достигается как за счёт применения прозрачных и полупрозрачных материалов, таких как стекло или поликарбонат, так и за счёт применения решетчатых и перфорированных изделий.

   Светопрозрачность - не измерима. Контролируемая  величина - это коэффициент светопропускания (Т) он позволяет оценивать качество и чистоту оконных стёкол. У Оконного стекла он равен 0,87.

   Таким образом:

   • в светопрозрачном заполнении применяются только светопрозрачные материалы. Стекло,  матированное стекло, стекло с прозрачным нанесением, стекло с непрозрачным нанесением и перфорацией, обычный стеклопакет, москитная сетка - светопрозрачные заполнения.

   Прозрачные материалы и материалы с изменяемым коэффициентом светопропускания

   

   СТЕКЛО

   Различных свойств. Применяется как самостоятельно, так и в составе стеклопакета

   

   ПОЛИКАРБОНАТ МОНОЛИТНЫЙ

   Листовой монолитный или литой поликарбонат представляет собой материал на полимерной основе. Он выглядит как акриловое покрытие, обладает прозрачностью, аналогичной стеклу, может окрашиваться в различные оттенки. Производство продукции осуществляется по методу экструзии или литья. Относится к защитным стеклам. Преимущества: более легкий, более бюджетный.
   
   Недостатки: прозрачность ниже, чем у стекла. При разрушении может оставлять острые цельные фрагменты.
   
   Чаще всего применяется в организации светопрозрачной кровли.

   

   СЕТКА ПРОТИВОМОСКИТНАЯ

   Рулонный ПВХ-материал. Возможны армированные варианты. Применяется для изготовление устанавливаемой противомоскитной сетки.

   • в не светопрозрачном один или несколько слоев не являются светопрозрачными. Сэндвич-панель, лист металла,  стекло, с нанесенным на него несветопрозрачным покрытием (стемалит, стекло с тотальной непрозрачной выклейкой, или   лакировкой, окраской) - не светопрозрачные заполнения.

     в состав заполнения  переменной прозрачности входят стекла особого состава, или (и) пленки - способные под воздействием некоторых факторов полностью, или частично терять светопрозрачность. 

   Непрозрачные материалы:

   

   СЭНДВИЧ-ПАНЕЛЬ

   Обычно, применяется для заполнения проемов входных дверей ниже горизонтального импоста, в организации углов фасадных конструкций, откосов.
   Состоит из внутреннего слоя теплоизолирующего вещества (обычно ППС) и двух листов ПВХ.
   
   Обладает достаточным коэффициентом сопротивления теплопередаче (от 0,66 до 1,44m2×°C/Вт, в зависимости от толщины и производителя)

   

   ЛИСТ МЕТАЛЛИЧЕСКИЙ

   Нержавеющая сталь, либо алюминий. Чаще всего, применяется так же в проемах дверных, вместе с сэндвич-панелью, как:
   
   - экономичный вариант антивандального заполнения
   
   - при необходимости порошковой окраски (сэндвич-панель окрасить таким методом нельзя)

   

   СТЕМАЛИТ

   Стемалит (эмалированное стекло, эмалит): закаленное стекло, на одну из сторон которого нанесено цветное покрытие из запекаемой, керамической краски, устойчивой к механическим воздействиям. Таким образом, можно достигать разных декоративных эффектов.
   Стемалит - безопасное, термически упрочненное стекло.
   Окрас, обычно, осуществляется в RAL профиля.
   Часто используется в фасадных конструкциях, в качестве заполнения на уровне технических проемов, противопожарных рассечек.

3. Заполнение со специальными свойствами: взломостойкость, безопасность использования, устойчивость к повреждающим факторам, энергосбережение - обеспечиваются заполнению особыми свойствами применяемых материалов.
   

   О них и поговорим подробнее.

Стекло

Древний светопрозрачный материал, продукт спекания кварцевого песка и присадок при высокой температуре и последующей обработки полученного расплава.

Самый простой тип стекла - флоат-стекло.  Представляет собой листы толщиной от 0,4 до 25 мм, которые формируются на расплаве олова. Такая технология позволяет обеспечить стеклу гладкую поверхность и снизить его стоимость, поскольку у производителей исчезла необходимость полировать и шлифовать поверхность листов. Флоат-стекло может быть как прозрачным, так и тонированным в массе.

Важные измеримые характеристики и их следствия:

ПРОЧНОСТЬ:

Безопасность при эксплуатации: классы СМ1-СМ4, безопасные сорта стекла – это армированное стекло, закаленное стекло и триплекс.

Мы применяем стекло классом не ниже СМ3 там, где есть высокая опасность разбития его человеком. Например, в ограждении лоджий и балконов, школьных и сантехнических дверях, стеклянной кровле, зенитных фонарях, беседках и зимних садах.

 Взломостойкость: Р1А-Р5А и Устойчивость к пробиванию: Б1-Б3  взломостойкое заполнение вкупе с усилением профиля и фурнитуры может обеспечить вашему порталу на террасе стойкость к взлому выше, чем у стальной двери.

СВЕТ и ЭНЕРГИЯ:

В подготовке проектов, мы учитываем как минимум три фактора:

Солнечный фактор (SF)  отношение полного количества энергии светового потока, прошедшего сквозь стекло, к абсолютному количеству энергии светового потока, падающего на поверхность стекла.

Светоотражение (LR) - отношение светового потока, отраженного от стекла к падающему световому потоку.

Коэффициент сопротивления теплопередаче. Это величина показывает, как конкретная марка стекла сопротивляется транзиту тепла из более холодной среды - в более теплую. Чем выше коэффициент, тем больше уровень изоляции и меньше теплопотери.  

Комплексным следствием  тепловых характеристик является 

Эмиссивитет - мера способности какой-либо поверхности поглощать или терять тепло. Оценивается эмиссивитет по шкале от "0" до "1" (от 0 до 100%). Большое значение по шкале показывает, что поверхность - хороший эмитент тепла (теряет тепло быстро). Низкое значение по шкале показывает, что поверхность - плохой эмитент тепла (теряет тепло медленно). Эмиссивитет поверхности обычного стекла = 0,9. 

Отсюда - термин "Низкоэмиссионное стекло": плохо теряющее тепло. 

Виды стекла со специальными свойствами, изменяющими пропускающую способность

Для получения стекла со специальными свойствами, его подвергают различным видам обработки. 

В результате, вы получаете:

Низкоэмиссионное стекло:  задерживает переход тепла из более теплой зоны - в более холодную. 

Существует два варианта: 

К-стекло - с твердым покрытием ,  I-стекло - с мягким покрытием.  В формулах заполнения обозначается, как И( i)/K

Обычное стекло имеет высокий эмиссивитет 0,9, эмиссивитет поверхности К-стекла  = 0,17,  i-стекла  = 0,06. Таким образом, эффективность i-стекла кратно выше.  

Солнцезащитное стекло:  противостоящее проникновению солнечной энергии.  К таким стеклам относится стекло, тонированное в массе и стекло с различными типами покрытия    В формулах стеклопакета обозначается, как Ст (твердое)/См(мягкое)

Мы предщпочитаем его селективный вариант. Такое стекло частично отражает инфракрасное излучение и выполняется на основе серебристого слоя. Для уменьшения поглощающей способности и предотвращения нагрева стекла на солнце, в покрытие могут добавляться дополнительные слои из материалов, обладающих низкой абсорбцией, такие как цинк, оксид титана, олова и другие. Также данные металлы определяют цвет стекла. «Мягкое покрытие» рекомендуется для производства   окон, но оно должно быть обращено внутрь стеклопакета

Самоочищающееся стекло:  особый тип стекла с поверхностью, которая сохраняет себя свободной от грязи и грязи. Технология  основана на нанесении на уличную сторону стекол специального покрытия, включающего в себя диоксид титана.   Это вещество является фотокатализатором и способно самоочищаться.  Покрытие активизируется в течение недели, с момента монтажа окон. Вступает в реакцию с UF-лучами, благодаря чему предельно ускоряется естественный процесс разложения органических веществ. Отсутствие органики на поверхности стекол позволяет дождевой воде без проблем смывать остальную грязь.  Причем в этом случае важную роль играет второе свойство покрытия - гидрофобность, обеспечивающее равномерное пленочное  распределении влаги по всей площади стекла. То есть дождевая вода стекает не каплями, а сплошной ультратонкой пленкой, эффективно смывающей скопившиеся загрязнения. Даже при ее высокой жесткости на стекле не остается подтеков в виде полос.  

Мультифункциональное стекло:  качества зависят от конкретной марки и производителя. Покрытие всегда мягкое, располагается внутрь стеклопакета. Обычные эффекты - сочетание селективной солнцезащиты и низкой эмиссии тепла. Часто к этим эффектам добавляют определенный уровень зеркальности, функцию самоочистки. 

Моллированное стекло - изогнутое по ТЗ стекло определенной формы. Обычно, мы применяем такое стекло в производстве внутренних светопрозрачных конструкций.

Матированное стекло/полированное стекло. Стекло с  матовой/глянцевой, повышенной прозрачности, шероховатой/гладкой поверхностью в той, или  иной степени.  Оба варианта стекла являются результатами противоположных процессов обработки: механической, либо химической. 

СТЕКЛА С РЕГУЛИРУЕМО ИЗМЕНЯЕМЫМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ

Управляемое изменение цветовых и светопропускающих характеристик стекла основано на технологии контролируемой поляризации. 

По сути, мы применяем триплекс с  особым  строением и составом пленки. С помощью электровыключателя (или программатора)  и скрытой проводки  на пленку триплекса подается слабый ток (12-36). В таком состоянии стекло прозрачно.  При отключении тока стекло матируется, или становится непрозрачным (визуально-полностью), или (и) изменяет цвет/затеняется.  Можно предложить и обратный, энергонезависимый вариант.

Изменение переменной прозрачности может происходит от моментального  (доли секунды) до крайне медленного (20-40 минут) с плавным изменекнием прозрачности/цвета, или без переходов. Все зависит от применяемой технологии.

Виды стекла со специальными свойствами, изменяющими прочностные характеристики

Стекла, у которых в результате обработки повышены прочностные характеристики, относятся к категории безопасных стекол. Их свойства жестко регламентируются видовыми и специальными  ГОСТ.

ЗАКАЛЕННОЕ СТЕКЛО

Если обычное флоат-стекло подвергнуть термической обработке при температуре 650-680 °C и одновременно обеспечить быстрое двухстороннее охлаждение, оно станет закаленным. Это значит, что такие листы будет намного сложнее разбить (в 4-5 раз, относительно флоэт). Также у него увеличивается термическая стойкость и повышается безопасность – осколки закаленного стекла имеют тупые грани, благодаря чему ими практически невозможно пораниться. Более всего уязвимы такие изделия при ударах в торец, и это должно учитываться при проектировании стеклянных конструкций. В формуле стеклопакета обозначается З (Зак).     

АРМИРОВАННОЕ СТЕКЛО

Для усиления стекол может применяться металлическая сетка, которая в процессе отливки листов укладывается в тело силикатной массы.

Она не делает стекло намного прочнее, но вместе с тем не дает ему осыпаться при разбитии и становится дополнительной преградой на пути злоумышленников во внутренние помещения. Армированное стекло бывает прозрачным, матированным и цветным и при этом имеет гладкую или рельефную поверхность. В формуле стеклопакета обозначается А, Ап (полированное)

ТРИПЛЕКС (СТЕКЛО МНОГОСЛОЙНОЕ)

Производится путем комбинирования обычного стекла и полимерной пленки, которая располагается между двух листов. Такое сочетание позволило одновременно повысить и прочность, и уровень безопасности. Если стекло триплекс удается разбить, благодаря пленке осколки останутся на месте. При этом количество слоев в триплексе может быть больше трех, что предоставляет возможность дополнительно увеличить ударопрочность изделий, или изменить их прочие характеристики. Максимально возможен триплекс с четырьмя слоями полимерной пленки, суммарная толщина которого составляет 32 мм. В формуле стеклопакета обозначается отдельной формулой, например: 3.3.1 (два 3-мм стекла и 1  пленка)

СТЕКЛОПАКЕТ

Стеклопакет – прозрачный элемент окна. Это герметичная конструкция из двух или более стекол, соединенных между собой дистанционными рамками. Герметичность стеклопакету обеспечивают 2 слоя герметика, надежно склеивающих все конструкцию. В зависимости от характеристик профиля створки, в которую он установлен, стеклопакет составляет 70-90% ее  площади.

Составляющие стеклопакета описываются его формулой -  совокупностью знаков,  аббревиатурой, чтение которой начинается с наружной стороны конструкции. Формула полностью раскрывает эксплуатационные характеристики и особенности стеклопакетов: количество стёкол, их тип, количество камер, их наполнение, ширину  дистанционных рамок. Рассмотрим, на примере двухкамерного стеклопакета:

1. толщина и тип первого с улицы стекла. 
2. ширина внутренней дистанционной рамки.
3. характеристики второго стекла.
4. параметры второй дистанционной рамки.
5. параметры третьего стекла. 

Результат: СПД 32мм: 4М1-10-4м1-10-4м1

Варианты стеклопакетов:

Как читать формулу:

В соответствии с ГОСТ 24866-2014 приняты следующие обозначения:
СПО — стеклопакет однокамерный.
СПД — стеклопакет двухкамерный.
СПТ — трёхкамерный стеклопакет (в ГОСТе не регламентирован).

М0, М1 — стекло листовое бесцветное. Самое качественное стекло М0, оно используется для измерительных инструментов и оптических приборов, для остекления его применение нецелесообразно. Для остекления используется марка М1, она допускает лишь незначительные искажения и структурные недостатки, соответствует также ГОСТу 111.
У — стекло узорчатое.
А — стекло армированное. На этапе производства внутрь закладывается сетка из малоуглеродистой стали.
Ап — стекло армированное полированное.

Р1А, Р2А, Р3А, Р4А, Р5А — стекло многослойное ударостойкое. 
Р1В, Р2В, Р3В — стекло многослойное взломостойкое. Чем больше число, тем больше ударов топором / молотком выдерживается (от 30 до свыше 70).
С1, Бр1, Бр2, Бр3, Бр4, Бр5, Бр6 — стекло многослойное пулестойкое. Защита от патронов 18,5мм; 9x18мм; 9x21мм; 9x19мм; 5,45x39мм/7,62x39мм; 7,62x54мм и 12,7x108мм соответственно.

СМ1, СМ2, СМ3, СМ4 — стекло многослойное безопасное при эксплуатации. Чем больше число, тем при большей высоте падения 45-киллограммового мешка стекло предотвращает риск порезов и ран (от 30см до 2м). 

Т0, Т1 — стекло окрашенное в массе. В соответствии с нормами в скобках указывается цвет, число по аналогии с М0 и М1 обозначает марку.

E15, E30, E45, E60, E90, E120, E180, EW15, EW30, EW45, EW60, EW90, EW120, EW180, EI15, EI30, EI45, EI60, EI90, EI120, EI180 — стекло огнестойкое. Число означает время достижения предельного состояния в минутах. Состояния: E — потеря целостности, W и I — разные методы расчёта потери теплоизолирующей способности.

З (Зак) — стекло закаленное.
ТП — стекло термоупрочнённое.
Ст — стекло солнцезащитное с твёрдым покрытием.
См — стекло солнцезащитное с мягким покрытием.
Дт — стекло декоративное с твёрдым покрытием.
Дм — стекло декоративное с мягким покрытием.
К — стекло низкоэмиссионное(энергосберегающее) с твёрдым покрытием.
И (i) — стекло низкоэмиссионное(энергосберегающее) с мягким покрытием.
TP — терморазрыв дистанционной рамки (в ГОСТе не регламентирован).
ТД — тепловая дистанция дистанционной рамки (в ГОСТе не регламентирована).
Xe — заполнение межстекольного пространства ксеноном.
Kr — заполнение межстекольного пространства криптоном.
Ar — заполнение межстекольного пространства аргоном.

Мультифункциональные стеклопакеты, обладающие полезными характеристиками сразу нескольких видов стёкол, записываются, например, как СИз (солнцезащитное энергосберегающее закалённое). Нерегламентированный в ГОСТе вариант записи MF, нередко подразумевает комбинирование улучшенного теплосбережения, зеркальной поверхности и защиты от ультрафиолета.

Компоненты стеклопакета, производство

ДИСТАНЦИОННАЯ РАМКА

полый внутри профиль из алюминия, стали,  полипропилена, ПВХ. Рамки бывают различной ширины от 6 до 24мм, именно они создают воздушную камеру в стеклопакете. Внутрь рамки засыпают осушитель воздуха. На одной поверхности рамки есть небольшие отверстия и гранулы осушителя через них впитывают молекулы воды, которая содержится в воздухе. 

СТЕКЛО

любой применимый вариант стекла, по ТЗ/формуле, нарезанный в размер

ГАЗОВОЕ ЗАПОЛНЕНИЕ

Осушенный атмосферный воздух, Аргон, Ксенон, Криптон

Производство стеклопакета

Производство стеклопакета – сложный процесс. Начинается с заготовки стекла и рамок. Стекло режется на автоматических линиях, методом

Подготовленную рамку приклеивают к нарезанному и вымытому стеклу, собирая стеклопакет как сэндвич. Собранный стеклопакет прогоняют через пресс, в нем стекла плотно прижимаются к рамкам.  На торец собранного стеклопакета наносят второй слой герметика и оставляют сохнуть. Герметик высыхает примерно за 1-1,5 часа, после чего стеклопакет можно устанавливать в окно.

Виды и особые свойства стеклопакетов

Кроме камерности, свойства стеклопакетов определяются количеством и характеристиками примененного стекла, дистанционных рамок, газовым составом камер.

Заполнение газами: Аргон, Ксенон, Криптон - благородные газы, изменяющие ряд парметров стеклопакета.  По разным данным, такое заполнение повышает коэффициент сопротивления теплопередаче (по сравнению с воздухом) на количество от 7 (Ar)до 15%(Kr) , повышает  звукоизоляционные свойства, снижает светопропускание на 15%. Использование газов для заполнения кровельных пакетов «зимних садов» или атриумов не желательно, так как образуется конвекционная петля. Из-за наклона тяжелый инертный газ застаивается в нижней части, верхняя часть без конвекционных потоков промерзает; Минимальная необходимая толщина межстекольного пространства для эффективного энергосбережения должна быть не менее 8 мм, в тонких камерах конвекция затруднена.

Дистанционные рамки: основной вариант материала дистанционной рамки - алюминий. Улучшает теплотехнические  характеристики применение «теплой» дистанционной рамки из ПВХ

Стекло со специальными характеристиками:варианты такого стекла подробно рассмотрены выше. Применение стекла со специальными характеристиками позволяет создавать энергосберегающие, светокорректирующие, взломостойкие стеклопакеты.

Отдельным вариантом является шумозащитный стеклопакет. В максимально эффективном варианте он будет состоять из триплекса, или шумозащитного триплекса (например, Stratophone) и последующих стекол разной толщины, от 6мм, размещенных на разной дистанции. Такое сочетание позволяет максимально разрушать и поглощатьо звуковую волну.

В одном стеклопакете можно использовать разные виды стекла, придавая ему целый комплекс свойств.