Алюминий в строительстве и дизайне: перспективы применения

Четвертая часть всего производимого в мире алюминия используется в архитектуре и дизайне помещений. Благодаря физическим свойствам алюминия, металл используется в строительстве во всех широтах – от арктических условий до жарких пустынь и повышенной влажности приморских городов. В статье расскажем, как применяется алюминий в строительстве, и почему материал имеет такие большие перспективы использования. 

Характеристики алюминиевого проката

Архитекторы и дизайнеры ценят металл за уникальные физические и химические свойства: 

• Легкость. Алюминий легче стали, самого популярного конструкционного металла, в три раза. А если сравнивать алюминиевую конструкцию с железобетонной, то при равной несущей способности алюминий будет легче в 7 раз. 
• Прочность. Сам по себе материал достаточно мягкий и легко поддается механическому воздействию. Но его твердость, долговечность и износостойкость значительно повышаются при добавлении кремния, меди, магния, цинка и других присадок. Поэтому в тех случаях, когда важна прочность, применяют не чистый металл, а алюминиевые сплавы.
• Экологическая чистота. Материал не выделяет токсичных веществ в окружающую среду, безопасен для здоровья, подходит для вторичной переработки. Строительные материалы полностью подходят для рециклирования.
• Простота металлообработки. Фрезеровка, шлифовка, гибка, сварка и резка алюминия – достаточно простые и не энергозатратные процедуры. 
• Устойчивость к коррозии. Благодаря моментальному возникновению на поверхности алюминия прочной оксидной пленки, металл невосприимчив к коррозии и может использоваться в любых погодных условиях. В некоторых средах алюминий может быть даже более устойчивым к коррозии, чем предварительно оцинкованная сталь. 
• Высокая адгезионная способность. Алюминий хорошо покрывается красками, эмалями, подходит для нанесения разных клеевых составов. 
• Высокая пластичность при низких температурах. Отсутствие хладноломкости обуславливает активное применение алюминия в строительстве при постоянном воздействии отрицательных температур. 
• Высокая теплопроводность. Это качество позволяет использовать металл в современных энергосберегающих конструкциях. Например, солнечные батареи или установки для рекуперации тепла отходящего воздуха и воды.

Все эти особенности приводят к главному преимуществу – невысокая цена жизненного цикла всей архитектурной конструкции из алюминия. Даже если изначально покупка алюминиевого проката выходит дороже, чем, например, железные изделия, то отсутствие дополнительного техобслуживания, а также долгий срок эксплуатации делают алюминий наиболее экономически выгодным материалом. 

Как применяется алюминий в строительстве

Использование металла настолько широко, что его можно использовать от самого начала при заливке фундамента до последней металлочерепицы на крыше и до внутренней отделки комнат. Однако в статье мы выделим основные направления в строительстве и дизайне, которые являются наиболее перспективными для алюминия.

Возведение зданий

Основное применение алюминиевых балок, двутавров и прессованного профиля – возведение многоэтажных зданий. Алюминий, используемый в качестве конструкционного металла, имеет малый вес. Это дает возможность возводить небоскребы с относительно неглубоким фундаментом. Если в строительстве использовалась бы только сталь, то здание получилось бы в несколько раз тяжелее, соответственно, потребовалось бы намного более громоздкое основание. Поэтому архитекторы облегчают все, что могут, заменяя во многих конструкциях сталь на алюминий. 

Мостостроение

Второй сферой применения алюминия в строительстве является возведение мостов. Небольшой вес металла особенно важен при создании разводных мостов, так как от массы зависит величина противовесов. В отличие от деревянных, стальных или железобетонных мостов, алюминиевые проще в монтаже и долговечнее. 

Светопрозрачные конструкции 

Светопрозрачные конструкции представляют собой прочный каркас из алюминиевых профильных труб, уголков и светопроницаемых листов – подходит стекло, оргстекло и другие виды пластиков. Конструкции не являются несущими. Это могут быть целые стены, в том числе фасады небоскребов, крыши или только частичные панели. 

Светопрозрачные алюминиевые конструкции используются как способ остекления многоэтажных офисных зданий, а также как часть торговых площадей, оранжерей, атриумов, теплиц и зимних садов, стадионов. 

Только с помощью алюминия возможно остекление больших площадей без высокой нагрузки на несущие конструкции. При этом алюминиевый сплав достаточно прочный для того, чтобы выдерживать снеговую и ветровую нагрузку. 

Такая конструкция может стать элементом крыши, например, чтобы смотреть за звездным небом – как дома, на чердаке, так и в общественных организациях – школах, планетариях, обсерваториях. 

Остекление

Создание алюминиевых окон позволяет воплотить практически любые архитектурные решения по остеклению балконов, лоджий. Благодаря низкому весу, для панорамного остекления не требуется дополнительное укрепление балконных перекрытий. К тому же алюминиевые профили имеют отличную адгезию, благодаря чему их можно покрывать долговечными пленками, чтобы обеспечить любой цвет и фактуру окон, например, под дерево.

Ранее алюминиевое остекление считалось менее теплым, чем деревянное или пластиковое. Но с появлением новых технологий научились делать утепленный алюминиевый профиль с дополнительными прослойками пластиков. Теперь окна из алюминия – ведущее направление в остеклении жилых домов и офисных зданий. Можно выбрать холодное или теплое алюминиевое остекление. 

Алюминиевые двери

В основном входные алюминиевые двери с панорамным остеклением используются в общественных, муниципальных и коммерческих помещениях. Входная группа из алюминия может быть классической, раздвижной, автоматической. Алюминий хорошо переносит мороз, удобен в обслуживании, легко моется, благодаря чему его часто используют для создания входных дверей в банках, поликлиниках, магазинах.

Также алюминиевые двери актуальны для частных домов, реже – для квартир. Кроме того, такие конструкции часто применяются в качестве входных дверей в беседки, оранжереи и другие хозяйственные помещения. Они отлично подходят для крытых террас. 

Лестничные пролеты 

При упоминании алюминиевых лестниц на ум приходит первым делом строительная стремянка – легкая, практичная и необходимая вещь при ремонте. Однако алюминий при создании лестничных пролетов используется гораздо шире. Он активно применяется для конструирования пожарных лестничных маршей. Такие конструкции хорошо держатся снаружи здания, отличаются легкостью и практичностью. В качестве основы используется квадратные или прямоугольные профильные трубы, а для покрытия чаще всего – рифленый или перфорированный лист. Он обеспечивает хорошее сцепление с обувью и предотвращает появление наледи.

Обустройство территории

Алюминиевый профиль используется для создания навесов, козырьков, крытых дворов и террас, то есть при обустройстве придомовой территории. Особенно часто алюминий применяется в сочетании с прозрачными материалами. 

Также алюминий активно применяется для создания столбов для освещения, урн, каркасов для скамеек, фонтанов и прочих элементов дизайна городской среды.

Системы отопления и кондиционирования, сантехника

Повсеместно в жилых и коммерческих зданиях устанавливаются алюминиевые радиаторы и трубопроводы. Трубы используются для подачи и отведения воды, а также для кондиционирования воздуха и некоторых других инженерных систем. Применение алюминия при проведении коммуникаций гарантирует долговечность систем, отсутствие коррозии и простоту монтажа. 

Алюминиевая кровля

Очень распространена в частном и коммерческом малоэтажном строительстве металлочерепица на основе алюминия. Она имеет отличные показатели теплопроводности и срок эксплуатации от 70 лет. Покрытие черепицы полиэфиром продлевает срок службы металла, дополнительно защищая его от коррозии и воздействия ультрафиолета. Кроме того, полиэфирная краска дает возможность придать металлочерепице практически любой цвет. 

Также при покрытии крыши используется листовой алюминий и ленты. Он не деформируется от внешних воздействий, но при этом достаточно пластичный при монтаже кровли со сложными геометрическими формами. Кровля получается экономичной, легкой и функциональной. Такое покрытие крыши подходит для домов, расположенных в разных климатических условиях, так как оно выдерживает и высокие снеговые нагрузки, и большую положительную температуру. 

Облицовка зданий

Внешняя облицовка зданий алюминиевым сайдингом – это практичное решение с высокой эффективностью и скоростью монтажа. В отличие от классического сайдинга, алюминиевый более долговечный. Он хорошо сохраняет тепло, предотвращает разрушение стен, быстро и радикально меняет внешний вид здания. 

Также для внешней облицовки используется листовой алюминий. Но такое решение более применимо для фасадов коммерческих и жилых многоэтажных зданий, а не для частного строительства. 

Использование в интерьере 

Современные натяжные потолки невозможно установить без алюминиевого профиля. Но при ремонте он выполняет роль конструкционного, а не декоративного материала – под потолком он не заметен. Однако эстетические свойства алюминия позволяют его активно использовать и в декоративных целях: 

• Изготовление мебели в стиле минимализм или хай-тек, лофт. Сочетание металла со стеклом и древесиной позволяет создать интересный интерьер. При этом алюминиевый стеллаж или стол будет практичным и долговечным. 
• Обшивка стен алюминиевыми листами. Интересное решение создает «космический» интерьер будущего. Благодаря пластичности материала, листовой алюминий можно монтировать на неровные поверхности. Интересно смотрится матовый лист, он отлично сочетается с большинством холодных оттенков.
• Светильники и декоративные элементы: вазы, фурнитура, выключатели, розетки и проч.

Кроме алюминиевого проката, в строительстве используются заготовки и чушки. Из заготовок с помощью фрезерования вытачиваются конкретные детали с нужной формой. А из чушек, то есть слитков, получают расплавленный алюминиевый состав, который заливают в экструдер и, с помощью него, получают прессованный профиль разной формы – прочный конструкционный материал для строительства. Прессование алюминия чаще всего происходит под конкретные архитектурные цели, так как можно получить конкретное изделие с заранее заданными характеристиками. 

Подводя итоги, стоит отметить обширность применения алюминия в архитектуре и дизайне. Строители открыли для себя перспективы использования легкого, но прочного металла, благодаря чему сферы использования алюминия расширяются с каждым днем. Металл планомерно вытесняет некоторые другие материалы, становится более выгодной альтернативой железобетонным и стальным конструкциям, заменяет пластик и дерево.