Окна из стеклокомпозита: преимущества и недостатки

Окна из стеклокомпозита можно отнести к остеклению будущего. Эксперты утверждают, что стеклокомпозит как конструкционный материал оконных профилей не имеет недостатков и превышает технические параметры, используемых для этой цели других материалов. О преимуществах стеклокомпозитных окон, расскажет портал ОКНА МЕДИА.

Сегодня, 29 июня 2016 года, отмечается в 10-ый раз Международный день промышленного дизайна. Окна из стеклокомпозита можно причислить к тем продуктам, которые в высшей степени отражают его суть. Оконные рамы изготавливают из стекловолоконного композитного материала (по англ. Fiberglass). Его используют везде, где от конструкции требуются специальные технические характеристики, в частности, изготавливают лодки, самолеты, термические перегородки и так далее.

Окна из стеклокомпозита: преимущества

Стеклокомпозит производится из термореактивной полиэфирной смолы и стеклянных нитей, поэтому это химически устойчивый, пожаробезопасный, гипоаллергенный и экологичный материал. Оконная конструкция не реагирует на температурные изменения летнего и зимнего периода, для неё не страшен и внутрисуточный перепад температуры. Морозостойкость, долговечность, стабильность в эксплуатации, а также хорошее сочетание со стеклом и стеклопакетом, что способствует отсутствию конденсации. Нет ограничений и по цветовой гамме, включая шпонирование, а значит, дизайнерские возможности стеклокомпозитных окон бесконечны.

Важными критериями для использования этого материала в оконных конструкциях являются уникальная толщина и сложность профиля. Стеклокомпозитные окна, по сравнению с другими конструкциями, поражают на удивление тонкими профилями, что создает впечатление исключительной эстетики и легкости объекта.

Эстетика окна также является результатом уникальных характеристик этого материала. При полной устойчивости к постоянной деформации, а также высокой теплоизоляции, профиль не требует армирования и достаточно теплый даже в случае однокамерной конструкции.

Благодаря изяществу профиля можно добиться интересного конструкционно остекления. Узкая рама создает впечатление лёгкости, одновременно пропуская больше света внутрь за счёт увеличения площади стеклопакета к общей площади окна.

Монтаж и эксплуатация

Установка стеклопластиковых окон осуществляется вертикально в жестком проеме с закреплением по периметру с интервалом в 500–600 мм и расстоянием 100 мм от угла до точки крепежа. Пустоты вокруг каркаса заполняются теплоизолятором с последующей защитой от влаги.

В силу почти одинаковых коэффициентов теплового расширения стекла и композитного материала, при перепадах температуры между профилем и уплотнителем не образуются щели, что избавляет от необходимости сезонной регулировки фурнитуры.

Уход заключается в периодической очистке конструкции неабразивными моющими средствами. Сильные царапины на профиле устраняются подкраской, при необходимости декоративное покрытие можно полностью обновить своими руками. Благодаря заложенному в структуре стеклокомпозитного окна принципу конструктора, при механических повреждениях створки или импоста дефектная часть легко заменяется без демонтажа каркаса.

Выбор нужной конструкции остекления происходит путем взвешивание плюсов и минусов, зачастую весовым доводом оказываются ценовые характеристики на момент решения проблемы. Но помимо приобретения и монтажа в процессе эксплуатации приходится вкладываться в обслуживание. Во всех окнах следует чистить и смазывать фурнитуру, менять уплотнители. ПВХ-системы требовательны к регулировке степени прижима, деревянные изделия нуждаются в профилактической покраске.

Стоимость стеклокомпозитных окон примерно равна цене элитных пластиковых моделей, основное преимущество нового поколения светопрозрачных конструкций в экономии на эксплуатационных затратах.

Окна из будущего: стеклокомпозит или профиль с заданными свойствами

Стеклокомпозит представляет собой композиционный материал, состоящий из стекловолокна и полиэфирной смолы – в соотношении примерно 70 % на 30 %. Технические характеристики материала ставят его на переднем крае современных строительных материалов. Стеклокомпозит, хотя это пластиковый материал, не имеет ничего общего с ПВХ, поэтому не совсем корректно сравнивать с ним. Это два различных типа материалов с разными эксплуатационными характеристиками. С точки зрения физических характеристик, более уместно сравнить как сам материал, так и конечный продукт из него с алюминиевыми окнами.

Техническое совершенство конструкции окна из стеклокомпозита определяется следующими факторами:

• реально воплотить любой уровень сложности структуры,
• адаптация свойств материала под заданные функции,
• имеет меньшее количество компонентов.

Выбор материала оконного профиля, как правило, задача поиска технологически — экономического оптимума, потому что требования заказчиков часто противоречат друг другу. Например, многие пользователи хотят, чтобы материал был легкий, прочный и в то же время умеренный в цене. Ответом на этот вызов являются композиты из полиэфирного стекловолокна, которые в 2-3 раза дешевле окон из дерева и «тёплого» алюминия и могут конкурировать по цене с ПВХ окнами премиум сегмента.

Стeклопластиковыe оконныe блоки могут примeняться нe только в жилых и административных зданиях

для остeклeния торговых павильонов, лоджий и вeранд, но дажe при рeконструкции и рeставрации зданий, прeдставляющих историчeскую и архитeктурную цeнность. По показатeлям прочности стeклопластик близок к алюминию. Благодаря высокой прочности профилeй из стeклопластика в них нe трeбуeтся установки усиливающих стальных элeмeнтов жeсткости. Рeзультаты тeплотeхничeских испытаний показали, что благодаря высокой точности изготовлeния сопротивлeниe воздухопроницанию таких конструкций значитeльно прeвосходит нормируeмыe показатeли, принятыe в дeйствующих СНиП для окон и балконных двeрeй.

Окна, изготовлeнныe из стeклопластика, выдeрживают воздeйствиe тeмпeратуры в диапазонe от -70 до +170 °С. Благодаря высоким тeплотeхничeским и прочностным свойствам профили из стeклопластика изготавливаются с мeньшим количeством воздушных камeр, чeм профили из ПВХ (этот факт значитeльно упрощаeт конструкцию самой рамы). Рама собираeтся с помощью саморeзов и с использованиeм гeрмeтика. Остeклeниe стeклопластиковых окон можeт быть одинарным с одним стeклом, с одно-, двухкамeрным стeклопакeтом. Профили из стeклопластика нe трeбуют установки в них усиливающих стальных элeмeнтов жeсткости. Нeзначитeльный коэффициeнт линeйного расширeния стeклопластика, приблизитeльно равный коэффициeнту линeйного расширeния стeкла, создаeт эффeкт синхронности со стeклопакeтом: окно работаeт как eдиноe цeлоe, то eсть стeкло в стeклe. Этот эффeкт обeспeчиваeт надeжную работу всeх элeмeнтов готового окна, так как при пeрeпадах тeмпeратуры нe образуются щeли и нeт нeобходимости слeдить за рeгулировкой фурнитуры и состояниeм уплотнитeлeй.

Для каких типов окон подходит стеклокомпозит?

Хотя стеклокомпозит появился в середине прошлого века, его использование в производстве окон ограничивалось технологическими трудностями при формировании достаточно сложного тонкостенного профиля. Канадская компания INLINE FIBERGLASS справилась с этой задачей лучше всех в мире. Разработанная ею технология позволяет не только производить профили с очень сложным поперечным сечением, но и достичь экономически целесообразной скорости производства. На данный момент окна из стеклокомпозита имеют хорошую и стабильную позицию на европейском рынке и осознание технической продвинутости продукта растёт у пользователей.

На российском рынке стеклокомпозитные окна впервые появились в 1992 году и создали почву для производства совершенно нового изделия. За этот период «окна из будущего» прошли тестирование на практике и приобрели своих почитателей, составив конкуренцию даже самым популярным на рынке ПВХ-конструкциям благодаря своей универсальности.

Приложения стеклокомпозитного профиля включают в себя:

• Глухие окна, особенно панорамные;
• Распашные, откидные и поворотно-откидные конструкции;
• Раздвижные окна и двери;
• Балконные и террасные двери;
• Остекление балконов и лоджий.

С приходом в Россию тенденции к крупногабаритному остеклению вспыхнул ещё больший интерес к конструкциям из этого уникального материала, которому можно задавать различные свойства.

Конструктивные решения

• Классические окна оснащаются привычной поворотно-откидной фурнитурой, знакомой по пластиковым изделиям.
• Раздвижные теплые системы — легкие подвижные части смещаются в горизонтальном направлении.
• Английские окна — вертикальные или горизонтальные створки открываются наружу рукояткой, находящейся внизу рамы.
• «Американский» вариант — изделия с раздвижным открыванием в вертикальной плоскости и возможностью откидывания при мытье стекол.
• Остекление балкона — производится с максимально возможным панорамным обзором как холодным, так и теплым методами.
• Большие окна — запас механической прочности материала позволяет сделать остекление веранды или террасы высотой до 3–3,5 м без дополнительных усиливающих элементов.

Идеальный материал для изготовления окон

Ниже приведены некоторые характеристики, свидетельствующие, что стеклокомпозит идеальный материал для изготовления окон:

• При очень низких температурах (- 40 °С) стеклокомпозит не демонстрирует тенденцию к затвердеванию и сжатию, что обычно приводит к хрупкости и растрескиванию других материалов из-за увеличения внутренних напряжений.
• При высоких температурах (+100 °С), которым подвержено остекление южных фасадов, профиль сохраняет общую стабильность формы — не пластифицируется, демонстрирует очень низкий коэффициент теплового расширения. Тепловое расширение стеклокомпозита минимально (5 × 10-6 / °K), и близко к тепловому расширению стекла. Благодаря этому между рамой и створкой, а также между стеклом и профилем не возникает напряжений, связанных с различными коэффициентами теплового расширения двух взаимодействующих материалов. Это позитивно влияет на долговечность уплотнения. Кроме того, в случае панорамных окон (несколько метров в длину) не нужны компенсаторы между секциями оконных рам.

• Стеклокомпозит негорючий материал, который не становится пластичным под действием высоких температур. Он может гореть только в открытом огне. В случае масштабного пожара, где практически, кроме бетона, может сгореть все дотла, стеклокомпозитный профиль в процессе термического разложения не выделяет никаких токсичных веществ в отличие от ПВХ.
• Безупречная стабильность формы. Отсутствует явление ползучести или коробления. Стекловолокно, как и любой композитный материал «запоминает» свою форму. Именно эта особенность в дополнение к эластичности и механической прочности материала при очень высокой устойчивости к деформации способствовала выбору в его пользу при производстве вертикальных опор и шестов для прыжков в высоту.
• Химическая стойкость стеклокомпозита ставит его в ряд материалов кислотоподобных, не подверженных явлению коррозии или распада. Благодаря этому свойству стеклокомпозитные окна очень популярны в Венеции.

• Механическая прочность настолько высока, что полученные профили не требуют армирования, при этом профиль намного уже, чем у ПВХ-конструкций.

У стеклокомпозитного профиля по сравнению с ПВХ-профилем: • Предел прочности при изгибе — выше более чем в 10 раз.

• Предел прочности на разрыв — выше более чем в 25 раз• Ударопрочность — выше более чем в 3 раза.

• Высокий уровень теплоизоляции и его механические свойства, позволяют использовать стеклокомпозит для конструкций теплосберегающих перегородок. Одним из примеров могут быть термовкладыши для алюминиевых окон.

Технические особенности

Стеклокомпозитный профиль благодаря высокой прочности и хорошей теплостойкости устроен проще алюминиевого и пластикового: имеет меньше камер, не нуждается в металлическом армирование, как следствие — в нем отсутствуют мостики холода. Усилению подлежат лишь места расположений петель посредством специальных стальных пластин толщиной в 3 мм, вставляемых внутрь рамы при сборке блока.

Каркас собирается с помощью угловых и импостных соединителей, скрепление выполняется самонарезающими винтами, а стыки защищаются силиконовым герметиком соответствующего цвета. Внутренняя полость профиля заполняется тепловой изоляцией — вспененным полиэтиленом, пеностеклом или пенополистиролом.

Конструкция окна из стеклопластика:

Поверхность стеклопластика может быть белой, окрашиваться в любой оттенок или покрываться ламинированным шпоном с древесной фактурой. При желании отделка профиля со стороны помещения может отличаться от наружного покрытия.

Исключая недостатки конструкций из других материалов, стеклопластиковые окна совмещают их положительные характеристики.

Таблица. Сравнительные характеристики оконных систем из разных материалов

Критерий	Материал
ПВХ	Дерево	Алюминий	Стеклопластик
Влагостойкость	+	—	+	+
Теплосбережение	+	+	—	+
Прочность	—	+	+	+
Ремонтопригодность	—	—	—	+
Стойкость к запотеванию	разная	+	—	+
Низкое линейное расширение	—	+	среднее	+
Большой срок службы	разный	—	+	+
Сравнительная стоимость	Х	Х+75%	Х+35%	Х+25%

Гарантия на окна из стеклокомпозита

Гарантия на монтаж окон из стеклокомпозита составляет 5 лет, а на сам профиль – 60-70 лет. Суть гарантии можно передать словами, что на протяжении многих лет стеклокомпозитное окно будет продолжать выполнять все свои функции должным образом, а в течение пяти лет, в случае возникновения сомнений, специалисты компании – в распоряжении пользователей. Единственным важным условием для получения такой гарантии является профессиональный монтаж.

Итог.

На сегодняшний день купить стеклопластиковые окна не проблема. Компаний, предлагающих их приобрести, по крайней мере, в больших городах, — предостаточно. Наиболее популярные продавцы готовы предложить варианты окон с различными способами открывания.

Покупая продукцию этих фирм у дистрибьюторов, можно быть уверенным в фирменном качестве приобретаемых окон, наличии всех необходимых сертификатов, а также в солидном сроке гарантии, предоставляемой на покупаемые изделия, которая не должна ограничиваться 1-3 годами.

Источники

• https://ElitStekloPlast.ru/katalog/levyj-blok-menyu/steklokompozitnye-okna.html
• https://okno-pro.ru/komplektuyushchie/okna-iz-stekloplastika.html
• https://aniko-gas.ru/plastikovye-okna/iz-stekloplastika.html
• https://CitiOkna.ru/vse-ob-oknah/poleznaya-informaciya/steklokomposit.html
• https://www.WikiStroi.ru/story/windows/okna-iz-stiekloplastika-osobiennosti-kharaktieristiki-pierspiektivy
• https://OknaRaduga.ru/okna-i-aksessuary/okna-iz-steklokompozita.html

Немного истории

Изобретен стеклокомпозит был в 50-е годы прошлого века в США исключительно для нужд космической промышленности для строительства первой твердотопливной ракеты подводного старта. Материал показал свои уникальные качества и уже в 60-е годы перекочевал в авиационную, а затем, и в судостроительную промышленность, в основном военного назначения. Низкая стоимость в сравнении с другими материалами быстро сделала стеклопластик весьма востребованным уже в промышленных масштабах в других отраслях – машиностроении, строительстве и других.

Особенно быстро освоение этого композитного материала и изобретение новых и новых его разновидностей началось с созданием очень эффективной и недорогой технологии под названием пултрузия, когда армирующее волокно протягивается (pull) через (throught) форму с разогретой смолой, при остывании состава и получается стеклокомпозит. На сегодня существуют методы горизонтального и вертикального протягивания, а производство может быть периодическим или непрерывным. Для небольших объемов работ используется или способ напыления стекловолокна вручную, или способ ручного формования изделий.

Применение

Перед тем как его охарактеризовать, необходимо немного рассказать про сами профили, вернее, про процесс их выработки. Эти элементы получают методом пултрузии, то есть протяжки внутри разогретой фильеры. Предварительно стекломатериал насыщают смолой. В результате термического воздействия смола подвергается полимеризации. Можно придать заготовке довольно сложную геометрическую форму, а также очень точно соблюсти размеры.

Общая длина профиля почти не лимитирована. Есть только два ограничения: нужды заказчика, возможности перевозки или складирования. Монтажные затраты сводятся к минимуму. Конкретное использование зависит от исполнения. Так, двутавровые балки из стеклопластика становятся отличными несущими конструкциями.

С их помощью иногда закрепляют грунт на периметре шахтного ствола. Ни в коем случае не глубже – там нагрузка и ответственность слишком велики. Стеклопластиковые двутавры становятся отличными помощниками при возведении складов и других ангарных сооружений. С их помощью сводят к минимуму либо вовсе исключают применение техники, поскольку сами конструкции довольно легки. В результате общие расходы на строительство снижаются.

Швеллеры из стеклопластика довольно жестки. И этот запас жесткости они транслируют конструкциям, внутри которых они размещены. Такие изделия применимы для каркасных частей:

• машин;
• архитектурных сооружений;
• утилитарных построек;
• мостов.

На основе стеклопластиковых швеллеров часто делают мосты и переходы для пешеходов. Они довольно стойко переносят увлажнение и даже воздействие агрессивных веществ. Такие же конструкции применяются при оформлении лестниц и площадок, в том числе на объектах химической индустрии. Все чаще композиты находят применение и в обустройстве ангаров. При их создании важную роль играет повышенная долговечность (20-50 лет даже без профилактики и реставрации), что недоступно для других массово применяемых материалов.

Ряд сфер индустрии использует стеклопластиковые уголки. По ряду характеристик они даже лучше стальных аналогов. С помощью таких уголков готовят жесткие каркасы для зданий. Принято делить их на равнополочный и неравнополочный типы. Стеклопластик может быть применен еще и для обустройства технологических площадок, на которых нельзя использовать железобетон и сталь

Но этот материал становится еще отличным вариантом для формирования фасадов зданий и ограждений. Ведь поверхность стеклопластика можно окрасить в самые разные цвета. Допускается применение и разнообразных текстур. Эти свойства очень ценимы архитекторами, специалистами по оформлению. Что касается квадратных труб, то они неплохо справляются как с горизонтальной, так и с вертикальной нагрузкой.

Область применения таких изделий неимоверно широка:

• мосты;
• технологические барьеры;
• лестницы на объектах;
• площадки и платформы для обслуживания техники;
• ограждения на автомобильных дорогах;
• ограничение доступа на побережья водоемов.

Прямоугольная труба из стеклопластика имеет в общем то же назначение, что и квадратные модели. Круглые трубчатые элементы довольно универсальны. Их могут использовать и самостоятельно, и как связующие звенья в других элементах.

Еще возможные области использования:

• энергетика (изолирующие штанги);
• антенные стойки;
• усилители внутри различных сооружений.

Из других областей применения можно назвать:

• создание поручней;
• перильные ограждения;
• лестницы с диэлектрическим эффектом;
• очистные сооружения;
• сельскохозяйственные объекты;
• железнодорожные и авиационные объекты;
• горнодобывающая сфера;
• портовые и береговые сооружения;
• шумозащитные экраны;
• пандусы;
• подвески воздушных ЛЭП;
• химическая промышленность;
• дизайн;
• свинарники, коровники;
• каркасы теплиц.