Гідність ПВХ - біологічна і хімічна інертність, а також дешевизна. Але його фізико-хімічні властивості дуже скромні. Полівінілхлорид відноситься до термопластів, тобто через лінійного будови молекул і їх малої зв'язку один з одним, цей полімер швидко знижує механічні властивості при підвищенні температури. Тому не рекомендується встановлювати пофарбовані в темний колір пластикові вікна на південну сторону, де поверхня профілю може нагрітися більше 80 ° С під впливом прямих сонячних променів при температурі повітря понад 30 ° С. Елегантним рішенням даної проблеми для темних вікон стане застосування коекструзійного покриття WOOD STAR за рахунок абсолютно відмінного від ПВХ складу зі спеціального матеріалу з акрилонитрил-стирол-акрилату (АСА), який абсолютно не боїться перегріву!
При зниженні температури модуль пружності ПВХ підвищується, а отже, збільшуються і його міцності на розтяг, стиск і вигин. Однак, при цьому посилюється крихкість (знижується ударна в'язкість). При зниженні температури ПВХ з 23 до 0 ° С ударна в'язкість падає вдвічі. Віконні компанії призупиняють монтажі вікон із ПВХ взимку при температурі повітря менше - 10 - 15 ° С, коли ризик крихкого руйнування ПВХ значно збільшений.
Відомо, що довжина двометрового віконного профілю ПВХ при зміні температури від -40 ° С до +20 ° С змінюється на один сантиметр. При зміні пір року експлуатаційні властивості пластикового вікна визначає коефіцієнт температурного розширення. Красиве вікно починає продуватися при морозах і заклинювати при спеці. Взимку зовнішня стінка профілю коротшає, влітку подовжується, сторона профілю знаходиться в приміщенні не змінює своїх розмірів. Тому профіль згинається тим більше, чим більше різниця температур між приміщенням і вулицею. Рама жолобиться менше, її тримають кріплення вікна до стіни по всьому периметру, а стулка вікна тримається тільки петлями і запорами, тобто має велику ступінь свободи, тому, при невиконанні технологічних вимог, виникають щілини між рамою і стулкою.
Відомі випадки, коли в дуже сильні морози відкривши стулку на хвилинку, її неможливо було закрити через прогину профілю всередину. А в дуже сильну спеку імпост на вікні, через збільшення довжини, може вигнути в сторону відкритої стулки, що також сильно ускладнити закриття вікна. Звичайно, такі випадки дуже рідкісні і мають місце при екстремальних температурах. У Якутську найпрактичніші вікна - це 2 глухі стулки з маленькою кватиркою 500х500 мм.
Дані для ПВХ-профілю зі встановленою сталевий армировкой:
З таблиці видно, що для розглянутих поєднань профілів армування здатне зменшити прогин в 3-4 рази. Важливо не тільки наявність армування, а й те, як вона закріплена. Для максимальної передачі зусиль з профілю на метал армування, кріпильні шурупи повинні стояти як заклепки на крилі літака - зигзагом.
Однак існує «принцип розумної достатності». У різних профільних системах вимоги до правил армування незначно можуть розрізняються. Крайній кріплення ставиться на 40-70 мм від краю армування і далі - з кроком від 250 до 400 мм. Менші значення використовують для забарвлених віконних профілів. Якщо відступити від краю більше, то вільний кінець армування практично не буде працювати.
Зазвичай армування розташовується в ПВХ-профілі з деяким зазором в 1-1,5 мм для компенсації допустимих відхилень геометрії самої армування і внутрішніх стінок профілю. Якщо армування прихоплено всього двома шурупами, то дуга віконного профілю вільно згинається, провертаючись на шурупах, як на шарнірах, не передаючи зусиль на армування, поки не упреться у внутрішню стінку.
Тонкі внутрішні стінки - не найнадійніша опора, та й 1 мм вільного люфту армування досить для появи продування через ущільнення. Кріплення армування по трьом точкам усуває проблему, навіть якщо між крайніми кріпленнями близько 200 мм, навіть якщо ГОСТ такого не вимагає.
Принципово важливо: армування повинно кріпитися не менше ніж в 3 точках навіть на найкоротших ділянках.
Крім термічних деформацій, на систему «рама - стулка» впливає пружний опір ущільнення. Воно створює додаткове навантаження, також діючу на вигин профілю.
Удавані ущільнення зазвичай розраховані на цілком конкретний зазор між рамою і стулкою. При розрахунковому проміжку зусилля притиснення знаходиться в нормальних межах для забезпечення легкої роботи фурнітури і забезпечує достатню щільність притвору. При спробі зменшити цей зазор сила протидії стисненого ущільнення різко зростає. І хоча навпаки запірних елементів зазор зменшується (аркуш паперу неможливо витягнути з під стулки), підвищене навантаження призводить до нерозрахованих прогину профілю, і в середині відрізка між запірними цапфами зазор, навпаки, збільшується.
До сих пір ми розглядали термічний прогин незакріпленого профілю, але в реальному вікні стулка має кілька точок кріплення через фурнітурні зачепи і петлі до рами, яка, в свою чергу, також вигинається всередину і має власні точки кріплення до отвору, який вже можна вважати нерухомим.
Реальна форма викривлення матиме хвилеподібну форму, і розмір зазору між рамою і стулкою залежить від картини накладення цих вигинів.
Найкраще збіг вигинів, а значить, сталість величини зазору на ущільнення, досягається, коли точки кріплення рами в прорізі близькі до точок розташування фурнітури запорів.
Якщо рама жорстко затиснута штукатурними укосами, рама залишається практично прямій, що погіршує прилягання стулки. Звідси ж випливає пояснення, чому при облаштуванні пластикових або гіпсокартонних укосів необхідно забезпечити рухливість стику до рами через приймальний F-профіль, і чому частенько тріскаються штукатурні укоси.
Деякі віконні виробники вважають панацеєю від усіх проблем використання «замкнутого армування».
Для тонкостінних профілів істотне і безперечне відміну проявляється тільки в жорсткості на кручення - порядку в 50-200 разів вище, ніж для профілів того ж перетину, але з розривом.
Також відомо, що вигин разомкнутого профілю супроводжується крутінням, яке викликано тим, що центр жорсткості не лежить в площині прикладання сили (точки кріплення кріпильними шурупами), через що виникає кручення.
Однак сам віконний профіль, що має замкнутий контур, має цілком достатньою наведеної жорсткістю на це саме кручення. Крім того, рама вікна, де можливе застосування замкнутих армуючих профілів, не відчуває серйозних навантажень на кручення, а в звичайних стулках (крім дверних) немає місця для замкнутої армування.
Розрахунок показує, що при рівній металоємності і зовнішніх габаритах перевага має профіль № 3. Не замкнутий і навіть не схожий на замкнутий.
Висновок: ПВХ - оптимальний матеріал для вікон на сьогоднішній день, але має недоліки, для виправлення яких треба суворо дотримуватися технологію виробництва вікон. технологію монтажу, особливо правила закріплення вікон в отворі і рекомендації виробників фурнітури.