Specificare i profili in alluminio per finestre e porte può sembrare semplice, finché non ci si trova di fronte a una scheda tecnica piena di codici di lega e gradi di tempra. La maggior parte degli acquirenti desidera semplicemente telai che non si deformino, che non superino un'ispezione e che non necessitino di essere sostituiti dopo cinque anni. Per raggiungere questo obiettivo è necessario comprendere alcune decisioni che contano davvero, non il linguaggio di marketing che le accompagna.
Il legno si gonfia. Il PVC si deforma con il calore. L'acciaio arrugginisce se il rivestimento si scheggia. L'alluminio evita tutti e tre questi problemi perché forma uno strato di ossido stabile sulla sua superficie quasi immediatamente dopo l'estrusione, motivo per cui l'alluminio non trattato non si corrode come l'acciaio grezzo.
Questa intrinseca resistenza è anche il motivo per cui i profili in alluminio per finestre e porte dominano l'edilizia commerciale. Un telaio che mantiene la sua forma sotto il carico del vento, non marcisce in presenza dell'umidità costiera e accetta quasi qualsiasi finitura offre agli architetti meno vincoli di progettazione. Il compromesso è rappresentato dalla conducibilità termica, che è un problema a sé stante con una soluzione specifica, che tratteremo più avanti.
Non tutte le leghe di alluminio sono adatte per i telai delle finestre. La serie 1000 è composta quasi esclusivamente da alluminio puro, morbido e più indicato per i conduttori elettrici che per gli elementi strutturali. La serie 7000 introduce lo zinco per una resistenza di livello aerospaziale, ma è eccessiva e costosa per un telaio di una porta che deve semplicemente tenere fermo il vetro.
La serie 6000 si colloca al centro e, al suo interno, la lega 6063-T5 è diventata quasi uno standard di settore per i profili estrusi di finestre e porte. Si estrude con precisione nelle complesse forme multicamera richieste dai sistemi per finestre, mantiene tolleranze dimensionali ristrette e offre comunque una resistenza meccanica sufficiente per le aperture standard di edifici residenziali e commerciali.
Ecco un confronto generale tra le diverse famiglie di leghe per questa applicazione:
| Serie in lega | Forza tipica | Estrudibilità | Uso comune |
|---|---|---|---|
| Serie 1000 | Basso | Ottimo | Finiture elettriche e decorative |
| Serie 3000 | Moderato | Buone | Fabbricazione generale |
| Serie 5000 | Moderato-Alto | Discreto | Lamiera marina e strutturale |
| Serie 6000 (6063-T5) | Buone | Ottimo | Telai di finestre e porte, facciate continue |
| Serie 7000 | Molto alto | povero | Aerospaziale, struttura ad alta sollecitazione |
La denominazione dello stato di tempra è importante quanto la lega stessa. T5 significa che il profilo è stato raffreddato e invecchiato artificialmente subito dopo l'estrusione, il che fissa la resistenza senza un ulteriore trattamento termico. T6 spinge ulteriormente questo processo con un trattamento termico di solubilizzazione completo per applicazioni che richiedono una maggiore capacità di carico, mentre gli stati di tempra H112 sono generalmente riservati a componenti che subiscono una minima lavorazione a freddo dopo la formatura.
La lega di cui è composto un telaio determina la sua resistenza strutturale. La sua finitura superficiale, invece, ne determina la resistenza agli agenti atmosferici, ed è proprio in questo ambito che molti acquirenti, senza rendersene conto, spendono meno del dovuto.
L'alluminio grezzo, appena uscito dalla pressa per estrusione, non presenta alcuno strato protettivo aggiuntivo oltre al suo naturale strato di ossido. Va bene per applicazioni interne o di breve durata, ma l'aria costiera, l'inquinamento industriale o una forte esposizione ai raggi UV lo opacizzeranno e lo corroderanno nel tempo. Tutti gli altri prodotti sul mercato sono progettati per rallentare questo processo.
La scelta tra queste opzioni non significa selezionare la "migliore". Una finestra di un'abitazione al piano terra in un clima mite non necessita di PVDF. Un grattacielo di 40 piani esposto alla salsedine e a decenni di sole probabilmente non dovrebbe accontentarsi di una semplice verniciatura a polvere.
Il principale vantaggio strutturale dell'alluminio coincide con il suo più grande punto debole termico. Il metallo conduce il calore in modo efficiente, il che significa che una struttura in alluminio massiccio agisce come un ponte che trasporta la temperatura esterna direttamente all'interno della stanza, e viceversa in estate.
I profili di taglio termico interrompono questo percorso. Il design divide il telaio in due sezioni di alluminio unite da una striscia di materiale a bassa conduttività, solitamente poliammide, in modo che il calore debba attraversare una barriera isolante anziché propagarsi attraverso un metallo continuo. Questa singola modifica progettuale è in gran parte responsabile della possibilità di utilizzare i telai in alluminio nei climi freddi, dove altrimenti perderebbero il confronto in termini di efficienza energetica rispetto al PVC o al legno.
Per gli acquirenti che tengono conto delle normative energetiche o dei costi delle utenze, il taglio termico e i profili di isolamento termico non sono un optional da considerare in un secondo momento. Spesso rappresentano il fattore determinante per stabilire se un sistema in alluminio soddisfa o meno i requisiti energetici locali per l'edilizia.
La ferramenta per porte e finestre, dalle serrature multipunto alle guarnizioni, è progettata per adattarsi a specifiche dimensioni trasversali. Un profilo che non corrisponde nemmeno a mezzo millimetro può causare allentamenti della ferramenta, fessure che lasciano entrare spifferi o guarnizioni che non si comprimono correttamente.
È qui che la capacità delle attrezzature di estrusione diventa rilevante per un acquirente che non metterà mai piede in una fabbrica. La produzione delle complesse sezioni trasversali a più cavità utilizzate nei moderni sistemi per finestre, come camere cave per il drenaggio, canali per le viti e scanalature per le guarnizioni, richiede presse di grande tonnellaggio in grado di mantenere tolleranze ristrette anche su lunghe serie di produzione. Secondo la documentazione di prodotto di Goldapple-Alu, i suoi stabilimenti utilizzano presse da 5000 tonnellate specificamente progettate per ottenere questo tipo di uniformità dimensionale su sezioni architettoniche complesse.
Oltre all'estrusione vera e propria, la maggior parte dei progetti richiede una lavorazione secondaria prima che un profilo diventi un componente del telaio installabile:
Affidarsi a un fornitore che offre internamente questi servizi di lavorazione avanzata elimina un problema di coordinamento. Invece di spedire estrusi grezzi a tre officine diverse, i produttori ricevono profili più vicini al punto di installazione.
Non tutti i progetti richiedono le stesse specifiche, e specificare eccessivamente i dettagli comporta uno spreco di denaro tanto quanto specificarli insufficientemente causa fallimenti. Un percorso decisionale approssimativo potrebbe essere il seguente:
Nessuna di queste categorie è rigida. Un produttore che opera in diverse regioni in genere si standardizza su due o tre combinazioni di profili e finiture anziché personalizzare ogni lavoro da zero, il che semplifica gli approvvigionamenti senza compromettere le prestazioni dove contano.
È meglio l'alluminio anodizzato o quello verniciato a polvere per le finestre?
Nessuno dei due è universalmente migliore. L'anodizzazione produce una superficie più dura e resistente ai graffi, con una gamma di colori più limitata, mentre la verniciatura a polvere offre molte più opzioni di colore e uno strato protettivo più spesso, ma è relativamente più soggetta a scheggiature in caso di urto.
Tutti i telai delle finestre in alluminio necessitano di un taglio termico?
No. I ponti termici sono più importanti nei climi con un elevato fabbisogno di riscaldamento o raffreddamento. Nei climi temperati o negli ambienti non climatizzati, spesso è possibile utilizzare profili in alluminio standard senza costi aggiuntivi.
Perché la lega 6063-T5 compare in così tante schede tecniche?
Offre un buon equilibrio tra estrudibilità, stabilità dimensionale e resistenza meccanica, risultando adatto alla maggior parte delle applicazioni standard per finestre e porte, motivo per cui è diventato un punto di riferimento comune piuttosto che una lega speciale.
È possibile personalizzare i profili in alluminio per aperture non standard?
Sì. Servizi di lavorazione avanzata come la lavorazione CNC, la foratura e la saldatura consentono di adattare i profilati standard a dimensioni e requisiti hardware personalizzati senza dover riprogettare il profilo di base.
La scelta dei profili in alluminio per porte e finestre si riduce in definitiva all'abbinamento di tre variabili con l'edificio specifico: resistenza della lega, durata della finitura superficiale e prestazioni termiche. Trascurare anche solo una di queste variabili per risparmiare inizialmente si traduce inevitabilmente in costi di manutenzione più elevati o in un esito negativo della verifica energetica.
Per i produttori e gli architetti che si riforniscono su larga scala, collaborare con un fornitore in grado di produrre estrusi con tolleranze ristrette e di gestire internamente il trattamento superficiale e le lavorazioni secondarie, come fa Goldapple-Alu Group nel suo stabilimento, semplifica un processo che altrimenti richiederebbe di interfacciarsi con diversi fornitori. Che il progetto richieda un semplice telaio residenziale o un sistema di facciata continua di grandi dimensioni, la scelta dei profili in alluminio per finestre e porte più adatti dipende dalle specifiche relative al clima e ai carichi effettivi dell'edificio, non dal più lungo elenco di caratteristiche presente in una scheda tecnica.
