Jesień i zima szybko pokazują słabe strony materiałów stosowanych na zewnątrz. Wilgoć, deszcz, pierwsze przymrozki i duże zmiany temperatury oddziałują na balustrady, fasady, pergole czy konstrukcje wsporcze instalacji fotowoltaicznych. Aluminium jest w takich zastosowaniach częstym, a czasem najlepszym wyborem. Sprzyjają temu jego naturalna odporność na korozję, niewielka masa oraz szerokie możliwości kształtowania i wykańczania powierzchni.
Materiał, który tworzy własną warstwę ochronną
Jedną z właściwości aluminium szczególnie istotnych w zastosowaniach zewnętrznych jest jego naturalna odporność na korozję. W kontakcie z tlenem na powierzchni metalu samoczynnie tworzy się bardzo cienka warstwa tlenku aluminium, która stanowi barierę ograniczającą dalsze oddziaływanie otoczenia na materiał.
To właśnie dlatego aluminium nie zachowuje się pod wpływem wilgoci tak jak niezabezpieczona stal i nie pokrywa się charakterystyczną czerwoną rdzą. Nie oznacza to jednak, że pozostaje odporne na każde środowisko. Znaczenie mają m.in. zastosowany stop, warunki atmosferyczne oraz substancje, z którymi powierzchnia będzie miała kontakt.
– Naturalna odporność na korozję jest jedną z dużych zalet aluminium w zastosowaniach zewnętrznych, ale nie oznacza, że jeden materiał możemy stosować wszędzie w identyczny sposób. Inne wymagania będzie miała konstrukcja pracująca w typowym środowisku miejskim, a inne element narażony na działanie soli czy szczególnie agresywnego otoczenia. Dlatego punktem wyjścia powinny być zawsze rzeczywiste warunki użytkowania produktu, a dopiero później dobór odpowiedniego stopu i wykończenia powierzchni – Magdalena Płachta, Senior Anodizing Specialist Hydro Extrusion Poland.
Deszcz to nie wszystko. Liczą się także zmiany temperatury
Elementy zamontowane na zewnątrz przez cały rok pracują w zmiennych temperaturach. Latem mogą mocno nagrzewać się na słońcu, zimą z kolei funkcjonują podczas mrozów. Aluminium, podobnie jak inne materiały, zmienia swoje wymiary wraz ze zmianą temperatury.
Przy dłuższych elementach należy więc już na etapie projektowania uwzględnić sposób mocowania oraz możliwość kompensowania zmian wymiarowych.
Znaczenie ma również woda. Konstrukcja powinna umożliwiać jej odprowadzanie i ograniczać miejsca, w których wilgoć może utrzymywać się przez dłuższy czas. Uwagę należy zwrócić także na połączenia aluminium z innymi metalami. W obecności przewodzącego środowiska, np. wilgoci, niewłaściwie zaprojektowany kontakt różnych metali może sprzyjać korozji galwanicznej. Odpowiedni sposób łączenia materiałów jest więc ważnym elementem całego projektu.
Powierzchnia nie służy tylko wyglądowi
Naturalne właściwości aluminium można dodatkowo wzmocnić przez odpowiednie wykończenie powierzchni. Jednym z rozwiązań jest anodowanie, czyli proces, w którym w kontrolowany sposób zwiększana jest grubość warstwy tlenkowej, co znacząco wpływa na odporność na korozję i zabrudzenia.
Inną możliwością jest lakierowanie proszkowe, które pozwala chronić powierzchnię, a jednocześnie daje dużą swobodę w doborze koloru i efektu wizualnego.
Wybór wykończenia powinien wynikać z przeznaczenia produktu i środowiska, w którym będzie użytkowany. W architekturze równie ważny jest przy tym wygląd. Balustrada, fasada czy pergola pozostają częścią budynku przez wiele lat, dlatego kolor i faktura powierzchni są elementem projektu tak samo jak geometria samego profilu.
Trwałość zaczyna się od dobrego projektu
Nawet materiał o dobrej odporności na warunki atmosferyczne nie zrekompensuje błędów konstrukcyjnych. Jeśli projekt sprzyja zatrzymywaniu wody, zakłada niewłaściwe połączenia materiałów albo utrudnia późniejsze czyszczenie, może to wpłynąć na funkcjonowanie całego rozwiązania.
Dlatego przy projektowaniu elementów przeznaczonych na zewnątrz warto od początku uwzględnić sposób montażu, ekspozycję na warunki atmosferyczne i późniejsze użytkowanie.
W przypadku profili wyciskanych dodatkową możliwością jest dostosowanie przekroju do konkretnej funkcji. Już w geometrii profilu można uwzględnić np. miejsca mocowania, prowadnice, kanały czy rozwiązania pomagające odprowadzać wodę. Dzięki temu część funkcji potrzebnych w gotowym produkcie można przewidzieć jeszcze na etapie projektowania.
– W pracy nad elementem zewnętrznym nie pytamy wyłącznie, czy aluminium poradzi sobie z deszczem albo mrozem. Znacznie ważniejsze jest to, jak gotowy produkt będzie funkcjonował przez kolejne lata. Czy woda ma gdzie odpłynąć? Jak element będzie zamocowany? Z jakimi materiałami będzie się stykał? Czy jego konstrukcja ułatwi późniejszą eksploatację? Takie pytania warto zadawać już na początku, bo trwałość jest w dużej mierze efektem dobrych decyzji projektowych – dodaje Piotr Janowicz, Koordynator działu doradztwa technicznego Hydro Extrusion Poland.
Od fasady po konstrukcję instalacji PV
Połączenie niewielkiej masy, odporności na korozję i możliwości projektowania złożonych przekrojów sprawia, że aluminium znajduje zastosowanie w wielu rozwiązaniach przeznaczonych do pracy na zewnątrz.
Można je spotkać m.in. w fasadach, ramach okiennych i drzwiowych, balustradach, pergolach, elementach przestrzeni publicznych oraz konstrukcjach montażowych instalacji fotowoltaicznych.
Każde z tych zastosowań stawia jednak inne wymagania. W architekturze szczególnie ważny może być wygląd powierzchni, podczas gdy w systemie technicznym większe znaczenie będą miały parametry mechaniczne, masa, sposób montażu czy geometria profilu. Nie istnieje więc jedno uniwersalne rozwiązanie aluminiowe odpowiednie do każdego zastosowania zewnętrznego.
Czy aluminium na zewnątrz jest bezobsługowe?
Określenie „bezobsługowe” byłoby zbyt dużym uproszczeniem. Aluminium może wymagać stosunkowo niewielu zabiegów konserwacyjnych, jednak sposób pielęgnacji zależy od rodzaju powierzchni, konstrukcji i środowiska użytkowania.
W praktyce istotne jest m.in. regularne usuwanie zabrudzeń i stosowanie się do zaleceń producenta gotowego systemu. Właściwie zaprojektowany element może dodatkowo ułatwiać czyszczenie i ograniczać gromadzenie się wody oraz zanieczyszczeń.
Aluminium ma naturalne właściwości, które predysponują je do wielu zastosowań zewnętrznych. O tym, jak sprawdzi się po latach, decyduje jednak nie jedna cecha materiału, lecz połączenie właściwego stopu, konstrukcji, wykończenia powierzchni i warunków, w których gotowy produkt będzie pracował.