Прозрачная архитектура алюминиевых конструкций

Бойко Н. Прозрачная архитектура алюминиевых конструкций // Строительство и реконструкция . . 8 апреля 2002 (№ 4) . С. 26-27

Древний историк Плиний Старший рассказывает об интересном событии, которое произошло почти два тысячелетия назад. Однажды к римскому императору Тиберию пришел незнакомец. В дар императору он преподнес изготовленную им чашу из блестящего, как серебро, но чрезвычайно легкого металла. Мастер поведал, что этот никому не известный металл он сумел получить из глинистой земли. Боясь, что новый металл с его прекрасными свойствами обесценит хранившиеся в казне золото и серебро, Тиберий приказал отрубить изобретателю голову, а его мастерскую разрушить, чтобы никому неповадно было заниматься производством ?опасного? металла. Правда это или только легенда - сказать трудно. Нам этот металл известен как алюминий.



Алюминий ?один из самых легких металлов: он в 3 с лишним раза легче меди и в 2,9 раза легче железа. По теплопроводности и электропроводности он уступает лишь серебру, золоту и меди. В обычных условиях этот металл обладает достаточной химической стойкостью. Высокая пластичность алюминия позволяет прокатывать его в фольгу толщиной до 3 микрон, вытягивать в тончайшую, как паутина, проволоку: при длине 1000 метров она весит всего 27 граммов и умещается в спичечной коробке.

Прочные позиции завоевал этот металл во многих отраслях человеческой деятельности, в том числе и в строительстве. Еще в 1890 году в одном из американских городов алюминий был впервые применен при постройке жилого дома. Спустя полстолетия все алюминиевые детали находились в прекрасном состоянии. Первая алюминиевая крыша, возведенная в 1897 году, стоит без ремонта и по сей день.

Рассматривая рынок строительных материалов в Украине, нельзя не отметить, что и здесь все чаще строители и архитекторы стали применять в строительстве алюминий.

Прочность, легкость и долговечность этого металла, безупречный внешний вид, широкая палитра полимерного покрытия позволяют изготавливать из него самые различные конструкции.

В Украине для этого есть все возможности и, в первую очередь, благодаря собственной алюминиевой отрасли, которая представлена как производителями первичного алюминия, так и предприятиями, которые специализируются на выпуске вторичного алюминия, а также заводами, изготавливающими современные системы алюминиевого профиля.

И хотя наибольший удельный вес в производстве и потреблении алюминия занимает северная Америка, в частности, США и Канада, на долю США приходится около 28% потребляемого алюминия в мире. Второе и третье место по потреблению алюминия занимают соответственно Западная Европа (29%) и Азия (28%). Тем не менее, перспектива на украинском рынке обнадеживающая. Спрос на алюминий в строительной отрасли ежегодно повышается. На пример, только за период 1990 по 1996 гг. он вырос с 164 до 275-280 тыс. тонн.

Алюминиевые конструкции в строительстве

Понятие ?Алюминиевые конструкции? включает целый ряд изделий. Это оконные и дверные блоки, внутренние перегородки, витражи, фасадное остекление, тамбурные сооружения по европейским стандартам и другие изделия, связанные с полным использованием возможностей алюминия и света, которые смогут спроектировать архитекторы и воплотить в жизнь строители. В Украине тенденция к использованию современных систем алюминиевого профиля для создания конструкций особенно ярко проявляется на рынке нежилых зданий, производственных и зрелищных сооружений. Хотя надо отметить, что уже есть примеры использования алюминиевых систем и в жилых комплексах, особенно там, где на первых этажах планируют размещать офисы компаний и фирм.

В общем, если застройщики хотят видеть здания современными, они стремятся использовать алюминиевые системы. Такие здания уже есть как в регионах Украины, так и в Киеве, (например, здание Бизнес-центра на улице Красноармейской). Отметим, что современные торговые центры, здания и сооружения, где использован алюминиевый профиль ? это красивые и долговечные конструкции с безграничными возможностями архитектурных решений.

Виды алюминиевых профилей

В зависимости от назначения в будущих конструкциях алюминиевые профили можно разделить на:

? стандартные профили общего назначения (полосы, уголки, квадраты, круги, трубы и др.);

? конструкционные профили для изготовления оконных и дверных блоков, в том числе и с терморегуляцией;

? профили для изготовления торгового и выставочного оборудования;

? облицовочные профили;

?специальные конструкционные профили (ролеты, жалюзи и др.);

? реечные алюминиевые системы;

? фасадные системы ? собственно из них идет уже изготовление фасадных конструкций (прозрачные кровли фонарей над зимними садами, сплошное фасадное остекление, павильоны и др.).

Кстати, фасадные системы из алюминиевого профиля ? наиболее распространенный в мире способ воплощения в жизнь архитектурных решений, связанный с остеклением значительных площадей.

К алюминиевым конструкциям необходимо еще отнести и облицовочные материалы, при помощи которых, можно изготовить и смонтировать современные алюминиевые энергосберегающие вентилируемые фасадные системы и системы реечных потолков.

На рынке Украины представлены две разновидности облицовочных материалов:

? моногамные, имеющие конструктивную прочность (кассеты для вентилируемых фасадов, окрашенный профилированный лист, ламели и подвесные потолки, лист для фальцованных крыш и фасадов);

? композитные, имеющие, как правило, чисто декоративное назначение.

Каждый из перечисленных видов профилей и систем занимает в строительстве свое достойное место, а их дальнейшая жизнь зависит от творчества архитекторов и мастерства строителей.

Украинский рынок алюминиевых конструкций

Украинский рынок алюминиевых конструкций представлен как отечественными, так и зарубежными производителями алюминиевых профилей и систем. На рынке представлена продукция предприятий:

? ПО ?Югчермет?, который осуществляет производство алюминиевых профилей по лицензии фирмы СИ. S.p.a. (Италия);

? Киевский завод алюминиевых конструкций;

? Донецкий завод алюминиевых профилей.

Зарубежные производители представлены различными компаниями, такими как: HUECK и SCHUCO (Германия), REYNAERS (Бельгия), YAWAL и МЕТALPLAST BIELSKO S.A. (Польша), FOUR SEASONS SUNROOMS (США), КLІL Израиль) и многими другими производителями алюминиевых профилей и систем.

Кассетные алюминиевые системы, а также фальцовочный и профилированный алюминий для кровли и фасадов на украинском алюминиевом рынке представляет международный концерн ALCAN (Германия).

Наиболее широко на украинском рынке представлены компании: Германии, Бельгии, Польши, Греции, Турции. Активно начали осваивать украинский рынок компании из России. Незначительную долю рынка занимает Израиль.

Не имея принципиальных отличий между собой, профили фасадных систем от различных производителей имеет различную степень законченности и совершенства всевозможных технических решений и узлов.

Лидирующее положение в этом, по мнению специалистов, принадлежит системам из Германии, Бельгии и Польши. Множество вариантов предлагаемых узлов позволяет легко решать любые технические проблемы в фасадных системах сложной конфигурации. Но эти системы и наиболее дорогостоящие.

В последнее время из-за сравнительно невысокой цены популярностью пользуются фасадные системы турецких и отечественных производителей. Широкий ассортимент отечественных алюминиевых профилей также позволяет изготавливать различные алюминиевые строительные конструкции, в том числе и сложной формы.

Кроме производителей алюминиевых профилей и систем на украинском рынке работает много фирм, изготовляющих из этой продукции уже собственно алюминиевые конструкции. Каждая из этих фирм избирает область своей деятельности, в основном, ? это фирмы, которые занимаются изготовлением определенных алюминиевых конструкций.

Преимущества алюминия

Излишне говорить о том, что металл прочнее дерева и пластика. Но это не единственное преимущество алюминия. Существует еще ряд особенностей этого металла, которые объясняют рост популярности алюминиевых систем в новом строительстве.

Термоизоляция

В современных алюминиевых конструкциях проблема термоизоляции решена применением термоизолированных профилей. В этих профилях устанавливаются специальные вставки из полиамида. Такие профили полностью отвечают требованиям к теплозащите зданий во всех регионах Украины.

Прочность и жёсткость

Прочность определяется максимальной нагрузкой, которую материал способен выдерживать при растяжении. Модуль упругости характеризует жесткость или сопротивление материала на изгиб. Прочность алюминия в 3,4 раза выше, чем у ПВХ материалов. Алюминий в 23,2 раза более жесткий, чем ПВХ материалы. Для конструкций из алюминия не требуется дополнительного усиления каркаса для повышения характеристик жесткости и прочности.

Температурное расширение и сжатие

Явление температурного расширения оказывает существенное влияние на качество конструкции. Единство рамы и створки может быть нарушено из-за температурных изменений. Температурный коэффициент расширения у алюминия в 2,6 раза ниже, чем у ПВХ материалов, поэтому у алюминиевых окон и дверей нет проблемы взаимодействия различных элементов конструкции ? рамы и створки или рамы и стеклопакета, ни в летнюю жару, ни в зимнюю стужу.

Уже разработаны самонесущие конструкции на пролетах более 9 метров (Four Seasons)/

Стабильность и долговечность

По этому критерию алюминий намного превышает древесину и ПВХ материалы. Являясь стабильным конструкционным материалом, он сохраняет эксплуатационные свойства в течение долгого времени. Древесина при постоянном атмосферном воздействии не является долговечной и требует частого ухода и ремонта. ПВХ материалы, являясь органическим продуктом, склонны разрушаться со временем. К тому же для стабилизации ПВХ зачастую применяются экологически вредные тяжёлые металлы: свинец и кадмий.

Окраска

Для алюминиевых окон, дверей, фасадных систем применяются современные порошковые полимерные покрытия всех цветов радуги. Самые стойкие, обладающие очень высокими механическими свойствами ? полиэстерные порошки с отвердителем, стойкие к ультрафиолетовому излучению. На тщательно подготовленную поверхность в электростатическом поле напыляется покрытие, а затем оно полимеризуется при температуре 200 0С. Стойкость такого покрытия несравнима с покрытием окон из других материалов.

У ПВХ материалов красящие пигменты являются неотъемлемой частью химического состава этих материалов, поэтому выбор цветов ПВХ невелик. Применение тёмных тонов ограничено проблемой нагрева поверхности пластиковых окон на солнце, исчезновение первоначального тона окраски наблюдается уже через несколько лет.

Для окон из древесины существует множество вариантов покрытия, однако ни одно из них не может обеспечить продолжительную защиту от атмосферного воздействия, ввиду известных свойств этого материала.



Критерии оценки алюминиевых строительных конструкций

Избрав ту или иную систему для изготовления алюминиевых строительных конструкций, специалисты этого сектора рынка рекомендуют обращать внимание на следующие критерии:

1. Долговечность уплотнений (соответствие их международным нормам DIN (нормы DIN 7863 массы и нормы размера DIN 7715);

2. Гарантия на фасад (гарантийный срок);

3. Материал крепежных элементов;

4. Долговечность полимерного покрытия (гарантийный срок);

5. Возможность обслуживания фасада.

Перспектива использования

Именно благодаря своим свойствам и развитию технологии механической, термической и химической обработки, алюминий постепенно вытесняет стальной прокат и медь и применяется во многих отраслях народного хозяйства. И как было уже отмечено, для реализации своих дизайнерских замыслов даже архитекторы постоянно обращаются к алюминию, как наиболее подходящему материалу для их воплощения. Свойства алюминия и его характеристики становятся решающими при выборе материала для той или иной конструкции в строительной отрасли. И как утверждают специалисты, спрос на алюминий в строительстве будет ежегодно расти, примерно на 2-3%.

Так как большинство административных зданий, сооружений, жилых домов требуют реконструкции, то можно быть уверенным, что и при решении этой задачи, алюминий займет достойное место. Сдерживающим фактором широкого применения а&