Tanca de PVC vs fusta vs alumini vs ferro: la comparació de costos de 20 anys ningú no us mostra

Hora de lectura:12 min |Per:Equip YUPSENI

Una instal·lació residencial de tanca de PVC en un suburbi de Houston, fotografiada quatre anys després de la finalització. El propietari havia substituït una tanca de cedre que es va podrir a les bases del pal en sis anys després de la instal·lació. El contractista de la tanca que va fer les dues feines fa més de dues dècades que fa un seguiment de les taxes de trucada per material.

1. I. El contractista de tanca a Houston que manté un full de càlcul de cada devolució de trucada
2. II. Què és realment una tanca de PVC - i per què no és el vinil de 1995
3. III. La podridura, l'òxid i els dos problemes que els altres tres materials donen al propietari
4. IV. Quatre materials, quinze anys de propietat - els números un al costat de l'altre
5. V. La dimensió que ningú comprova fins que la porta comença a caure
6. VI. Decisions d'instal·lació que importen més que les especificacions del material
7. Preguntes freqüents

Un contractista de tanques a Houston, Texas, fa vint-i-{0}dos anys que instal·la tanques perimetrals residencials a la costa del Golf. El seu territori cobreix barris on la humitat estival se situa per sobre del vuitanta per cent durant mesos, on les ràfegues de vent de la temporada d'huracans-proven cada empotrament posterior i on el sòl - és una argila gruixuda que s'expandeix quan està humida i s'esquerda quan està sec - fa que els pals de la tanca es soltin en cicles que es repeteixen cada temporada. Manté un full de càlcul. No és un document sofisticat. Fa un seguiment, per tipus de material, del nombre de trucades que rep cada any per a reparacions, substitucions i ajustos a les tanques instal·lades per la seva tripulació. El full de càlcul cobreix més de quatre-centes instal·lacions. Les tanques de fusta generen més entrades per volum. Les tanques de ferro generen les entrades més cares per incident. Les tanques d'alumini generen entrades concentrades durant els primers tres anys -, principalment amb fixacions soltes i problemes d'alineació de la porta. Les tanques de PVC, a tot el full de càlcul, generen menys d'una devolució de trucada a l'any amb una mitjana de totes les instal·lacions. "La xifra no és zero", em va dir, "però està prou a prop que vaig deixar de pressupostar la mà d'obra amb garantia de PVC fa uns cinc anys".Els perfils de tanca de PVC de les nostres línies d'extrusió s'envien amb informes de proves d'impacte específics per lot-i una certificació de tolerància dimensional completa- la documentació que separa una tanca construïda durant dues dècades d'una construïda a un preu.

Aquest article compara els quatre materials que dominen el mercat de tanques residencials - PVC, fusta, alumini i ferro - a través de les dimensions que determinen el cost d'una tanca no el dia que s'instal·la, sinó durant els quinze o vint anys que dura el temps. La comparació s'extreu dels registres d'instal·lació, registres de manteniment i dades de reclamacions-de garantia en lloc de reclamacions de màrqueting del fabricant, i està escrit per al propietari que vol pagar una tanca una vegada.

El full de càlcul del contractista de Houston va començar com una manera de resoldre els arguments amb els proveïdors. Quan un representant del material va afirmar una taxa de fracàs que no coincideix amb la seva experiència, volia dades més que anècdota. Durant vint-i-dos anys, el document s'ha convertit en l'eina de vendes més convincent que té - no perquè el mostri als clients, sinó perquè ha canviat el que està disposat a instal·lar.

El seu equip instal·la fusta, PVC, alumini i ferro - no és fidel a cap substrat. Però el seu comportament de citar ha canviat amb els anys. Pel que fa a la fusta, ara inclou un programa de manteniment i una vida útil estimada de cinc-a-vuit{-anys a la cotització escrita, i recomana als clients que pressupostin la substitució en lloc de la reparació després del deu any. Per al ferro, requereix una inspecció del lloc abans de citar perquè l'estat del sòl en determinats barris de Houston - la mateixa argila expansiva que trenca els fonaments de les lloses - fa que les bases de pals de ferro siguin un problema recurrent que cap quantitat de formigó pot resoldre permanentment. Per a l'alumini, cita només graus específics d'alumini i només amb fixacions d'acer inoxidable; Em va dir que els sistemes d'alumini-i-acer-galvanitzat-més barats que venen-caixes grans, no són productes als quals posarà el nom de la seva empresa. Per al PVC, cita un preu d'instal·lació únic sense calendari de manteniment adjunt. La partida de mà d'obra de garantia a la seva declaració de guanys-i-pèrdues li indica que aquest enfocament és correcte.

La visió enterrada en aquest full de càlcul no és que un material sigui universalment superior. És que el mode de fallada de cada material genera un perfil de cost diferent al llarg del temps, i el perfil de cost importa més que el preu de compra. La resta d'aquest article s'organitza al voltant d'aquests modes d'error - què es trenca, quan i el que costa solucionar-ho.

Les tanques de PVC tenen un problema de reputació que data de la primera generació de productes de tanques de vinil introduïts al mercat nord-americà a la dècada de 1990. Aquests primers productes utilitzaven perfils de paret-prima, càrrega mínima d'estabilitzador UV i dissenys d'unions que es basaven en la flexibilitat del material més que en la fixació mecànica. Es van groguenc en cinc anys. Es van tornar fràgils en temps fred i suaus al sol directe de l'estiu. La porta que es va enfonsar després de dos anys es va convertir en la imatge que definia la categoria.

Una tanca moderna de PVC d'un fabricant que serveix al mercat d'instal·ladors professionals gairebé no s'assembla a aquells primers productes. La formulació utilitza una càrrega substancialment més gran de diòxid de titani - el pigment de bloqueig dels UV-que impedeix la degradació de la cadena de polímers responsable del groguenc - i el paquet estabilitzador està dissenyat per a dècades d'exposició a l'exterior en lloc de per a les aplicacions de retalls interiors de les quals es van prestar les primeres formulacions de tanca de vinil. El gruix de la paret de l'extrusió és la variable més important que separa una tanca que es manté recta d'una que es deforma, i l'estàndard del segment de grau-contractista ha passat d'aproximadament 1,5 mil·límetres en els primers productes a 2,0 mil·límetres o més en els perfils que porten una garantia significativa.

Una-secció transversal d'una barana de tanca de PVC de grau-de contractista modern. L'estructura interna de múltiples-cambres proporciona rigidesa sense afegir pes excessiu. El gruix de la paret - visible al perímetre i a les xarxes internes - és la dimensió que determina si el rail es mantindrà recte en un espai de dos-metres durant anys de cicle tèrmic.

El disseny de la junta és la segona variable que va canviar entre la primera generació de tanques de PVC i l'actual. Els primers sistemes utilitzaven una connexió-per fricció-i-de ferrocarril que es basava en la tolerància dimensional interna del pal per agafar l'extrem del rail. Aquesta empunyadura es va afluixar a mesura que el material circulava tèrmicament, i l'articulació afluixada va permetre que el rail es mogués, la qual cosa va carregar els elements de subjecció a la següent unió del conjunt, que es va afluixar al seu torn. Els sistemes moderns utilitzen una connexió mecànica positiva - un suport, una ranura encaminada amb una pestanya de bloqueig o una fixació d'acer inoxidable conduïda a través del rail en un reforç intern d'alumini - que no depèn de la fricció entre dues superfícies de PVC que s'expandeixen i es contrauen a diferents velocitats. L'articulació es manté ajustada perquè està bloquejada mecànicament, no per fricció-.

El gruix de la paret, el disseny de les juntes i la càrrega de l'estabilitzador UV que es discuteixen aquí es corresponen directament amb les set regles d'or per triar una tanca de PVC- una guia independent que detalla cada criteri de selecció i explica com verificar els números abans de fer una comanda.

La fusta es podreix. Això no és un defecte de disseny ni de fabricació. És el que fa la fusta quan està en contacte amb el sòl i està exposada a la pluja, la humitat i les espores de fongs que hi ha a tots els ambients exteriors del planeta. La fusta tractada a pressió-alenteix el procés impregnant les fibres de la fusta amb un biocida - normalment un compost quaternari de coure alcalí - que fa que la fusta sigui tòxica per als organismes que causen podridura. No fa que la fusta sigui impermeable. El pi tractat instal·lat com a pal de tanca al territori del contractista de Houston mostrarà un suavització a la línia del sòl en un termini de cinc a vuit anys. El cedre, el material de tanca de fusta de primera qualitat, resisteix la podridura més temps que el pi tractat - potser deu a catorze anys a la base del pal -, però costa aproximadament dues o tres vegades més per peu lineal. Tots dos materials requereixen tinció o segellat cada dos o tres anys. Ambdós materials necessitaran un canvi posterior. La pregunta amb una tanca de fusta no és si es podrirà, sinó quan i si el propietari encara viu a la casa quan passa.

Rovells de ferro. El ferro forjat -, el material tradicional de l'esgrima ornamental -, fa dècades que no es fabrica a escala. El que el mercat anomena avui "tanca de ferro" és acer suau, format en piquets, baranes i pals i protegit per un sistema de recobriment: normalment una imprimació de zinc, de vegades una capa en pols, de vegades un acabat d'automòbils-de diverses capes en productes premium. El recobriment és l'única defensa de la tanca contra la corrosió, i és una defensa que es degrada des del moment de la instal·lació. Una rascada d'un tallador de males herbes deixa al descobert l'acer nu. Un xip d'una escala recolzat contra la barana superior durant la neteja del canal deixa al descobert l'acer nu. Una base de pal enterrada al sòl es manté humida després de la pluja i es corroeix des de l'exterior cap a dins. L'òxid que es forma en aquests punts d'incompliment no es manté local - s'arrossegue sota el recobriment adjacent, aixecant-lo de la superfície d'acer, exposant més metall i accelerant el cicle. Una tanca de ferro en un entorn costaner - on l'esprai de sal accelera la corrosió en un factor de tres a cinc en comparació amb les condicions de l'interior - pot mostrar un òxid important a les bases dels pals i a les juntes de soldadura en cinc anys. La reparació consisteix en netejar amb sorra, imprimar i repintar - un procés que costa més per peu lineal que la instal·lació original perquè requereix el desmuntatge de les seccions afectades.

L'alumini esquiva el problema de l'òxid - forma una capa estable d'òxid d'alumini que protegeix el metall subjacent - però introdueix una vulnerabilitat diferent. L'alumini és aproximadament un-terç més rígid que l'acer. Un rail de tanca d'alumini que abasta la mateixa distància que un rail d'acer de secció transversal idèntica-desviarà tres vegades més amb la mateixa càrrega de vent. Els sistemes de tanca d'alumini compensen mitjançant l'ús de seccions de perfil més grans, però la menor resistència a la fatiga del material significa que la càrrega repetida - l'expansió i la contracció tèrmica diària, les ràfegues de vent estacionals, la vibració d'una porta que tanca en lloc de tancar - poden iniciar esquerdes a concentracions de tensió prop dels forats de fixació. Les esquerdes es propaguen lentament, invisibles sota la capa de pols, fins al dia que una secció de barana es trenca en una connexió de postes durant una tempesta. El full de càlcul del contractista de Houston mostra les devolucions de trucades d'alumini concentrades al voltant dels suports de frontisses de la porta i de les connexions-a-de ferrocarril, i la causa principal és gairebé sempre l'esquerda per fatiga en un forat de fixació que s'ha perforat lleugerament sobredimensionat o que havia perdut el seu recobriment protector durant el muntatge.

La tanca de PVC evita les tres vies de degradació. No es podreix perquè no hi ha matèria orgànica perquè els fongs puguin consumir. No s'oxida perquè no hi ha metall per oxidar - els reforços interns d'alumini dels sistemes de tanca de PVC de gamma alta-s'aïllen de la humitat per l'extrusió de PVC que els envolta. No fatiga-esquerdes sota càrrega cíclica com ho fa l'alumini perquè el polímer de PVC pot patir milions de petits cicles de flexió sense iniciar les micro-esquerdes que provoquen una fallada per fatiga dels metalls. Els modes de fallada que sí afecten la - degradació UV del PVC d'una formulació poc-estabilitzada, la deformació d'un perfil per sota de les-especificacions, l'afluixament de les articulacions en un sistema d'ajust de fricció-{12}} són fallades de fabricació i d'especificacions, no inevitables materials. Una tanca de PVC construïda segons les especificacions actuals del contractista-elimina els mecanismes de degradació que defineixen l'experiència de propietat dels altres tres materials.

El cost instal·lat per peu lineal és el nombre que domina les cotitzacions de la tanca, però és el nombre menys útil per comparar materials. El que segueix és una comparació de la propietat de quinze-anys que inclou la compra, la instal·lació, el manteniment i els esdeveniments de reparació més habituals - les mateixes categories de costos que el full de càlcul del contractista de Houston fa un seguiment, agregat aquí en un format que s'aplica a tots els mercats.

La taula revela un patró que amaga la cita inicial. La fusta té el cost instal·lat més baix i el cost de manteniment més alt - els dos números estan connectats, perquè el preu del material baix només és possible perquè s'espera que el material es degradi i es mantingui. El ferro té el cost instal·lat més alt i el segon-cost de manteniment més alt - la combinació que el converteix en el material de tanca més car durant un període de propietat de quinze-anys per un marge important. L'alumini es troba al centre dels dos eixos - més car de comprar que la fusta, menys car de mantenir que el ferro. El PVC té un cost d'instal·lació de rang mitjà- i el cost de manteniment més baix per un ordre de magnitud, i la combinació el converteix en el material menys costós de posseir durant quinze anys en tots els escenaris, excepte en aquell en què el propietari ven la propietat abans de la primera ronda de manteniment de la tanca de fusta.

L'eliminació del manteniment que ofereix les tanques de PVC - sense pintura, sense taques, sense tractament d'òxid, sense reemplaçament posterior- és el tema d'un article separat que examina per què els propietaris que han tingut una tanca de fusta són els compradors més probables d'una tanca de PVC per segona vegada.

El gruix de la paret d'un perfil de tanca de PVC no és un número que apareix als envasos de venda al detall ni al màrqueting orientat al consumidor-. És la dimensió que separa una tanca que es manté recta durant una dècada de ciclisme tèrmic d'una que desenvolupa una ona visible en el seu segon estiu. I és el nombre que el contractista de Houston comprova abans de citar una tanca de PVC, perquè ha après - del petit nombre de trucades de PVC que apareixen al seu full de càlcul - que el gruix de la paret prediu les reclamacions de garantia amb més precisió que qualsevol altra variable individual.

Un rail o piquet de tanca de PVC s'expandeix i es contrau amb els canvis de temperatura. El coeficient d'expansió tèrmica lineal del PVC rígid és aproximadament de cinc a sis vegades el de l'acer i aproximadament el doble que l'alumini. Un rail de PVC de dos-metres sotmès a un canvi de temperatura de trenta-graus centígrads canviarà de llarg uns tres o quatre mil·límetres. Si el gruix de la paret del rail és adequat -, el que significa que l'extrusió té una secció transversal-del material suficient per resistir el moment de flexió que l'expansió tèrmica crea als extrems restringits - el rail es manté recte i l'expansió és absorbida per l'espai lliure de la junta. Si el gruix de la paret està per sota de l'-especificat, el rail es trenca. La sivella és inicialment elàstica - desapareix quan la temperatura torna a la condició d'instal·lació-diària -, però durant centenars de cicles tèrmics, el treball de flexió repetit-endureix el PVC al punt de la sivella i la deformació es fa permanent. L'onada a la línia de la tanca que nota el propietari l'any tres o quatre és la deformació plàstica acumulada de cada tarda calorosa que ha patit la tanca des de la instal·lació.

La porta és on el gruix de la paret importa més. Una porta de tanca és un marc rectangular que porta piquets, articulats per un costat i tancats per l'altre - una configuració estructural que concentra el pes al punt més allunyat del suport. L'estil vertical que porta les frontisses ha de resistir no només el pes cap avall de la porta, sinó el moment de torsió creat cada vegada que s'obre la porta i el pes es desplaça des del suport lateral del pestell-al suport lateral de la frontissa-. Si el gruix de la paret de l'estil està sota -especificat, el material dels forats dels cargols de la frontissa es desplaça - una lenta deformació permanent sota una càrrega sostinguda - i la porta s'enfonsa. La caiguda augmenta l'espai lliure al costat del pestell, la qual cosa permet que el vent faci sonar la porta, la qual cosa accelera la fluència, la qual cosa augmenta la caiguda. El propietari que s'adona que una porta "ja no tanca bé" està observant l'estat final d'un procés que va començar amb una decisió de-gruix de paret presa en una planta d'extrusió, anys abans que es cotitzava la tanca.

Els sistemes de tanca de PVC de grau-del contractista que ara especifica el contractista de Houston utilitzen gruixos de paret d'almenys dos mil·límetres en rails i estaques i seccions substancialment més gruixudes en montants de porta - en alguns casos amb reforç intern d'alumini o acer galvanitzat dins de l'extrusió de PVC. El reforç suporta la càrrega estructural; el PVC proporciona l'exterior-resistent a la intempèrie. Aquest és l'enfocament de disseny que separa una porta que necessita un ajust l'any tres d'una que oscil·la real l'any dotze. La diferència de cost entre un perfil de -especificacions inferiors i un perfil de grau-de contractista és d'aproximadament un vint a un trenta per cent a nivell de material - una fracció del cost d'una única trucada de servei per restablir una porta caiguda.

Una tanca només funciona tan bé com la seva incrustació de postes. Això és cert independentment del material, però les conseqüències d'equivocar-se varien segons el material - i la variació és instructiva.

1. Disseny de la profunditat i la base del pal.Al territori del contractista de Houston, la línia de gelades no és el factor de control - és l'argila expansiva. Un pal de tanca col·locat en formigó en un sòl argilós expansiu es comporta com una dent en una mandíbula que està constantment apretada i relaxada. La base de formigó proporciona un bloc rígid que el sòl agafa, i quan el sòl s'expandeix després de la pluja, aixeca la base. Quan el sòl es contrau durant la sequera, el deixa caure. Un pal de PVC, perquè és més lleuger i més flexible que l'acer o el ferro, sobreviu a aquest moviment millor que un pal metàl·lic rígid - el PVC es pot flexionar lleugerament sense deformació permanent, i el pal torna a la seva posició original quan s'asseca el sòl. Un pal de ferro col·locat en el mateix peu transmet el moviment del sòl al conjunt de barana rígid superior, tensant les juntes de soldadura i les connexions de fixació a cada cicle. El contractista de Houston ha après a col·locar pals de ferro en unes bases més profundes amb una capa de drenatge de grava a sota -, un detall que afegeix un cost però que redueix el moviment equivalent de gel-aixecament-que genera el sòl expansiu.

2. Compatibilitat del material de fixació.La fixació d'acer inoxidable és la pòlissa d'assegurança més barata en la construcció de tanques, i l'absència d'aquesta és la fallada evitable més comuna a les instal·lacions de tanques d'alumini i ferro. Un cargol d'acer galvanitzat introduït en un pal d'alumini crea un parell galvànic - dos metalls diferents en contacte en presència d'un electròlit, que en una instal·lació de tanca és aigua de pluja. L'alumini, sent el metall més anòdic, es corroeix preferentment. El producte de corrosió s'expandeix, trencant l'alumini circumdant, i la fixació perd la seva adherència. La reparació requereix perforar la fixació corroïda, tornar a-tocar el forat si queda material suficient i instal·lar un reemplaçament d'acer inoxidable - o, més habitualment, substituir tota la connexió per un cargol-pasant i una placa de suport. El full de càlcul del contractista de Houston registra aquesta fallada exclusivament a les tanques d'alumini instal·lades per altres contractistes amb elements de fixació galvanitzats; les seves pròpies instal·lacions d'alumini utilitzen exclusivament maquinari d'acer inoxidable i la taxa de devolució de trucades d'aquestes instal·lacions és considerablement més baixa.

3. El pal de la porta no és el mateix que un pal de línia.Un pal de porta suporta tot el pes del conjunt de la porta més la càrrega dinàmica de cada cicle d'obertura-i-de tancament. Un pal de línia porta la seva part de la barana i la càrrega del vent distribuïda pels panells adjacents. Tractar-los com el mateix element estructural - establint un pal de porta a la mateixa profunditat, amb el mateix diàmetre de base, amb la mateixa secció de pal - és la causa més comuna de les devolucions de trucades relacionades amb la porta- en tots els materials de la tanca. Per als sistemes de tanca de PVC, el pal de la porta ha de tenir una secció de paret més pesada-que els pals de la línia, i per a les portes més amples d'aproximadament un metre, el pal ha de portar un reforç intern que s'estengui per sota dels punts de muntatge de les frontisses i cap a la base de formigó. Aquest és un detall de les especificacions que afegeix entre quaranta i vuitanta dòlars per porta al cost del material d'una instal·lació de tanca. Elimina la devolució de trucada-sag de la porta, que normalment costa diversos centenars de dòlars en mà d'obra i materials per corregir després del fet.

Els nostres perfils de tanca de PVC s'extrudeixen en gruixos de paret a partir de 2,0 mm, amb opcions de reforç intern d'alumini per a pals de porta, pals de cantonada i qualsevol element estructural que porti una càrrega concentrada. Informes d'inspecció dimensional específics de lot-inclosos amb cada enviament.

Una tanca no és un objecte decoratiu. És un perímetre, i la feina d'un perímetre s'ha de donar per fet. El propietari que mira una tanca i s'hi pensa - perquè un piquet s'ha deformat, perquè un pal s'ha inclinat, perquè l'òxid sagna per la pintura d'una junta de soldadura - és un propietari la tanca del qual ha fallat en la seva funció més bàsica. Una tanca que està fent la seva feina és invisible. Es troba a la vora de la propietat, defineix el límit, frena el gos del veí i no genera cap pensament.

El contractista de Houston em va dir alguna cosa cap al final de la nostra conversa que replanteja tota la comparació de materials. Va dir que pot dir quines de les seves instal·lacions són tanques de fusta i quines de PVC sense mirar la tanca en si. Mira el garatge del propietari. Els propietaris de les-tanques de fusta disposen d'un prestatge amb llaunes de taques, raspalls, un polvoritzador amb bomba i una col·lecció de piquets de recanvi recolzats a la paret - l'inventari de material d'una obligació de manteniment que arriba cada dos o tres anys. Els propietaris de tanques de PVC-no tenen res d'això. L'espai de les prestatgeries del garatge està ocupat per coses que van triar per emmagatzemar-hi. Aquest prestatge buit, va dir, és el producte real que ven quan ven una tanca de PVC.

Els quatre materials comparats en aquest article produeixen tots una tanca que es manté vertical el dia de la instal·lació. Les diferències entre elles s'acumulen en els anys que segueixen - en els caps de setmana de manteniment dedicats a la tinció de fusta, en el tractament de l'òxid aplicat a les bases de pals de ferro, en els ajustos de portes realitzats en marcs d'alumini. Una decisió material presa sobre el preu de cotització inicial és una decisió d'acceptar aquests costos futurs a canvi d'un pagament inicial més baix. Una decisió material presa sobre el cost de propietat de quinze-anys porta, en les dades que el contractista de Houston ha acumulat durant vint-i-dos anys i més de quatre-centes instal·lacions, a una única resposta per a l'aplicació de perímetre residencial. És la resposta que manté el prestatge del garatge buit.

Exploreu els perfils de tanca de PVC- sol·liciteu mostres, dades dimensionals i informes de proves-de meteorització accelerada. |Contacta amb el grup d'aplicacions d'esgrimaper a una consulta de projecte.