LiSEC SS Konfig 480x120

 GP19-480x105px 

 GLASS 480X120

 

Okna z wklejanymi szybami
Data dodania: 29.12.10

Nowe trendy architektoniczne wymagają od architektów i od producentów okien stosowania coraz większych okien, z dużą powierzchnią oszklenia i z wąskimi powierzchniami czołowymi profili. Rozwiązania takie pozwalają uzyskać nasycone naturalnym światłem pomieszczenia, które sprzyjają dobremu samopoczuciu i podnoszą komfort użytkowania.

 

Idea wklejania szyb
Około 30 lat temu opracowano metodę wklejania szyb samochodowych i wdrożono ją do seryjnej produkcji samochodów. Wklejana szyba tworzy z nadwoziem integralny element konstrukcyjny i usztywnia je. Pozwala to zaprojektować odporne na zderzenia nadwozie z wąskimi słupkami i jednocześnie z dużą, panoramiczną szybą przednią, zapewniającą dobrą widoczność. Początkowe obawy dotyczące wymiany stłuczonych szyb okazały się nieuzasadnione, ponieważ przy odpowiedniej wprawie i stosowaniu specjalistycznych narzędzi – proces wymiany wklejonej szyby okazał się niezwykle prosty i szybki.

 

 

Fasady strukturalne
Podobna rewolucja zaszła również w architekturze. Coraz większą popularność zyskują fasady strukturalne, zastępujące tradycyjne ściany osłonowe o konstrukcji słupowo-ryglowej. Przyklejanie oszklenia do aluminiowej konstrukcji nośnej pozwoliło na powstanie fasad „całoszklanych”. Są one obecnie często stosowanym przez architektów sposobem na zaprojektowanie niepowtarzalnych i niezwykle efektownych obiektów. Duże, przeszklone powierzchnie fasad doskonale integrują się z otaczającymi obiektami, a popularne obecnie naturalne oszklenie zaciera granicę między bryłą budynku a niebem, na którego tle są obserwowane.

 

 

Profile okienne z wklejonymi szybami
Szyby mogą być wklejane do okien o różnej konstrukcji – plastikowej, drewnianej czy aluminiowej.

 

Zależnie od przyjętego rozwiązania szyby mogą być wklejane do przylgi zewnętrznej (exterior overlap bonding) lub wewnętrznej (interior overlap bonding), we wrębie (rebate bonding). Rzadziej stosowane rozwiązania to: przyklejanie schodkowej szyby (stepped insulating glass) lub przyklejanie krawędziowe szyby (glass edge bonding)

 

Nakładanie materiału klejącego – zarówno taśmy klejącej (szklenie „na sucho”), jak i kleju (szklenie „na mokro”) – może odbywać się ręcznie lub automatycznie.

 

Większość zalet związanych z technologią wklejania jest wspólna dla większości wymienionych rozwiązań.

 

 

SIKA

 

SIKA

 

 

Rys. 1. Technologia wklejanej szyby jest rozwiązaniem możliwym do wdrożenia zarówno przy produkcji seryjnej, jak i przy pojedynczych partiach okien.

Wklejanie szyb może następować w procesie:
a) ręcznym,
b) półautomatycznym,
c) automatycznym

 

SIKA

 

SIKA

 

SIKA

 

DOW CORNING

 

Rys. 2. System wklejania szyby może być stosowany w oknach wykonywanych z różnych materiałów i o różnej konstrukcji

 

Korzyści dla klienta:

- stabilność geometrii skrzydła (brak deformacji skrzydeł), niemożliwe do osiągnięcia tradycyjną metodą szklenia. Skrzydło „nie opada”, zachowuje stałą formę, nadaną przez konstrukcyjnie związaną z nim szybę, przez cały okres użytkowania okna. Raz wyregulowane skrzydło nie wymaga regulacji przez wiele lat, nie opadając i nie wymagając interwencji serwisu (obniża to koszty serwisowania okien);

- więcej światła - zwiększenie powierzchni szyby, przy tych samych wymiarach okna, dzięki możliwości zastosowania węższych profili skrzydeł. Zapewnia to lepsze doświetlenie pomieszczeń naturalnym światłem słonecznym;

- lepsza izolacyjność cieplna okna (o ok. 15-20%), gdyż brak profili stalowych w skrzydle ogranicza mostki termiczne. Przy białych oknach o typowych wymiarach możliwe jest zrezygnowanie ze wzmocnień stalowych w profilu skrzydła. Sam brak wzmocnienia stalowego „ociepla” okno, a ponadto niektórzy producenci komorę główną profilu (którą zwykle wykorzystuje się do umieszczenia wzmocnienia) podzielili dodatkowymi ściankami z PVC na mniejsze komory, co dodatkowo zwiększa izolacyjność termiczną profilu.

 

Obecnie szyba zespolona stanowi zwykle „najcieplejszy” element konstrukcji okna, więc zwiększenie jej powierzchni w stosunku do całego okna również powoduje obniżenie współczynnika przenikania ciepła. Niektóre rozwiązania, np. wklejanie wrębowe, pozwalają zrezygnować z tradycyjnego klockowania, co umożliwia głębsze niż tradycyjnie osadzenie szyby we wrębie (wpływ głębszego osadzania opisywany był w artykule Roberta Geryło, w numerze 7-8/2007 „Świata Szkła”) ;

- lepsza izolacyjność akustyczna okna przez bezpośrednie powiązanie skrzydła z szybą na całym obwodzie elastyczną spoiną;

- lepsze zabezpieczenie przed włamaniem - niemożliwe wypchnięcie szyby ze skrzydła;

- brak ryzyka pęknięć szyb w wyniku naprężeń punktowych. Dzięki elastycznej spoinie szyba nie jest poddawana punktowym naprężeniom, a wszelkie obciążenia statyczne są dystrybuowane na całą powierzchnię szyby. Zmniejsza to ryzyko pękania szyb zespolonych podczas ich eksploatacji, ale też na etapie produkcji okna, transportu czy montażu;

- brak możliwości wysuwania się profili skrzydła z ich położenia względem szkła na długich krawędziach (np. w drzwiach balkonowych bez poprzeczek);

- nietypowe kształty okien, np. łukowe skrzydła, mimo braku wzmocnień stalowych w części łukowej nie ulegają deformacji;

 

 

Korzyści dla producenta:

- uproszczenie procesu szklenia - w niektórych rozwiązaniach (wklejanie wrębowe) nie występuje konieczność klockowania szyb podkładkami dystansowymi, gdzie często dochodzi do błędów w szkleniu;

- brak konieczności stosowania wzmocnień stalowych w skrzydłach - oszczędność materiału i nakładu pracy, gdyż niekonieczne są operacje związane ze zbrojeniem skrzydeł kształtownikami stalowymi;

- możliwość wdrożenia ręcznego lub automatycznego procesu szklenia – w zależności od skali produkcji możliwe jest zastosowanie różnych metod aplikacji kleju: od ręcznych pistoletów, pozwalających nakładać klej z kartuszy, poprzez pompy z manualną metodą aplikacji, po rozwiązania półautomatyczne i w pełni automatyczne, pozwalające na całkowitą robotyzację procesu szklenia. Dostępne są też profile okienne z taśmą klejącą naniesioną fabrycznie;

- bogata oferta materiałów klejących – od jedno- lub dwuskładnikowych klejów o różnej szybkości wiązania do taśm klejących, stosowanych w suchej metodzie szklenia. Po początkowych próbach stosowania klejów poliuretanowych (jak przy wklejaniu szyb samochodowych) – obecnie w powszechnym stosowaniu do wklejania szyb okiennych używa się klejów silikonowych (podobnie jak przy szkleniu fasad strukturalnych);

- lepsza statyka okien – możliwość budowy większych okien (ze standardowymi wzmocnieniami) lub możliwość zrezygnowania ze wzmocnień stalowych w skrzydle;

- możliwość lepszej stabilizacji skrzydeł o nietypowych kształtach;

- możliwość oferowania produktu o wyróżniających się cechach użytkowych;

- krótsze cykle produkcyjne - wyższa wydajność i redukcja kosztów;

- niższe koszty serwisu dzięki wysokiej stabilności kształtu skrzydeł i braku ich „opadania”.

 

ALUPLAST

 

Rys. 3. Rozwiązanie firmy ALUPLAST umożliwia wklejanie szyby w skrzydła bez konieczności stosowania w nich używanych dotychczas wzmocnień stalowych.

Funkcję nośną przejmuje pakiet szybowy. Poprzez związanie klejem szyby z profilem znaczna część obciążeń statycznych jest przenoszona przez szybę, bardziej odporną na zginanie niż profil skrzydła i w ten sposób okno jest stabilizowane. Nowe profile posiadają dodatkowe ścianki wewnętrzne, co również zwiększa stabilność skrzydeł. W rozwiązaniu ALUPLASTu klejenie pakietów szybowych odbywa się do wrębu szybowego, ukształtowanego w profilu PVC. Każdy profil posiada przy tym specjalnie opracowaną płetwę centrującą, która tworzy szczelinę dla równomiernego rozprowadzenia kleju, a jednocześnie pozwala na automatyczne centrowanie pakietów szybowych.

Tym samym szyby nie muszą być już klockowane, co zapobiega wygięciu skrzydeł przez niewłaściwe wykonanie tej operacji oraz zsuwaniu profili skrzydeł z szyby. Klejenie do wrębu szybowego zapewnia też dużą stabilność połączenia, gdyż powierzchnia klejenia w tym wypadku wynosi 16 mm.

Dzięki zmianie technologii szklenia możliwe jest wykorzystanie pełnej głębokości wrębu szybowego. Głębsze osadzenie szyby we wrębie, prowadzi do zmniejszenia wartości współczynnika przenikania ciepła liniowego mostka termicznego występującego na styku szyby z ramą skrzydła, co daje lepsze zabezpieczenie przed tworzeniem się rosy na krawędzi szkła. Rozwiązanie to pozwala obniżyć wysokość profili, a jednocześnie jest krokiem w kierunku zwiększania energooszczędności okna. Obniżony został współczynnik przenikania ciepła Uf do wartości 1,1 W/ (m2 * K) w profilach serii Ideal 4000 z wklejaną szybą, a nawet Uf = 1,0 W/ (m2 * K) w systemie Ideal 8000

 

REHAU

 

Rys. 4. Nowoczesna architektura nastawiona jest na stosowanie dużych elementów okiennych, o wąskich powierzchniach czołowych, zapewniająca domownikom komfortową atmosferę.

Klejenie szyb do profili zwiększa stabilność konstrukcji, umożliwiając wykonanie elementów okiennych z wąskich profili o ponad standardowych wymiarach, nawet o wysokości kondygnacji. Wzrasta też stabilność elementów o nietypowych kształtach jak łuki, romby czy trójkąty.

 

 

REHAU

 

Rys. 5. Technika klejenia szyb do profili REHAU przynosi wymierne korzyści producentom stolarki budowlanej. Przy wytwarzaniu okien można wykorzystać posiadany system profili, zastosować standardowe szkło zespolone i standardowe okucia.
Sklejenie szyby z profilem następuje jedynie w tych miejscach na obwodzie, gdzie jest to technologicznie konieczne. Dla producenta okien oznacza to optymalne zużycie kleju. Klejenie następuje w obszarze niewidocznym, co dodatkowo chroni klej przed wpływem warunków atmosferycznych i szkodliwym promieniowaniem UV. Klej ma wysoką wytrzymałość początkową i krótki czas utwardzania. Technika klejenia może być stosowana do okien oraz drzwi z niemal wszystkich systemów REHAU. Możliwe jest elastyczne podejście do stosowania wzmocnień w profilach – w przypadku okien typowych zwykle istnieje możliwość rezygnacji z e stosowania zbrojenia stalowego, natomiast przy zastosowaniu standardowych zbrojeń możliwe jest konstruowanie bardzo dużych elementów, z dużą powierzchnią przeszklenia.

 

 

GEALAN

 

Rys. 6. Firma GEALAN proponuje system STV (Statischen-Trocken-Verglasung) – suche szklenie statyczne z wykorzystaniem specjalnie opracowanej taśmy, która w procesie ekstruzji profilu okiennego trwale przymocowywana jest do przylgi skrzydła. Producent okien otrzymuje jeden produkt – skrzydło z taśmą STV. Obróbka profili z taśmą STV przebiega w tradycyjny sposób i nie potrzebne są żadne inwestycje w dodatkowe maszyny. Przycinanie, zgrzewanie, oczyszczanie oraz szklenie wymaga tylko drobnych zmian w ustawieniach parametrów maszyn do produkcji okien.

Jednoczesne zastosowanie STV oraz wzmocnienia stalowego w skrzydle umożliwia budowę okien o dużych rozmiarach, które jeszcze niedawno wydawały się niemożliwe i poprawia właściwości użytkowe okien. Ponadto stosowanie STV przy równoczesnym użyciu wzmocnień izolowanych termicznie sprawia, że mogą być budowane wyjątkowo ciepłe i stabilne okna o normalnych rozmiarach. Taśma STV może być również stosowana w oknach giętych (np. łukowych) poprawiając tym samych ich stabilność. Należy wówczas w pierwszej kolejności dokonać gięcia okna po czym przy użyciu rozwijarki ręcznej producent okna samodzielnie nakłada taśmę na wygięte skrzydło.

Stosowanie STV przy jednoczesnym zrezygnowaniu ze wzmocnienia stalowego w skrzydle istotnie wpływa na współczynnik Uf. Zważywszy na to, że normalnej wielkości okna można budować bez stali w skrzydle prowadzi to do obniżenia współczynnika Uf średnio o 0,2 W/m²K dla danej kombinacji profili.

Ponadto duża powierzchnia klejenia szyby do przylgi skrzydła polepsza ochronę przed włamywaczami - wyważenie szyby jest utrudnione

 

GEALAN

Rys. 7. Schemat produkcji okien przy zastosowaniu systemu GEALAN STV

 

FEIN

Rys. 8. Wymiana wklejonej szyby w oknie przy stosowaniu odpowiednich narzędzi jest prostym procesem

 

Robert Sienkiewicz

Na podstawie materiałów firm: SIKA, DOW CORNING, ALUPLAST, GEALAN, REHAU, LEMUTH

 

Całość artykułu w wydaniu drukowanym i elektronicznym

 

patrz też:

- Okna z wklejanymi szybami , Robert Sienkiewicz, Świat Szkła 12/2010

- Wkład technologii silikonowych w zrównoważoną architekturę , A.T. Wolf, Świat Szkła 5/2010

- SSG – zasady projektowania w świetle PN-EN 13022 część I i II oraz ETAG 002 , Tomasz Wierzchowski, Świat Szkła 10/2008

- Stosowanie mas uszczelniających do fasad , Szymon Nadzieja, Świat Szkła 9/2008

 

- Technologia wklejania szyb do konstrukcji okiennych , Szymon Nadzieja, Świat Szkła 4/2007

- Lekkie ściany osłonowe z oszkleniem strukturalnym - architektura, konstrukcja, estetyka , Andrzej Bojęś, Świat Szkła 11/2007

- Silikony w mocowaniach punktowych i liniowych , Tomasz Wierzchowski, Świat Szkła 1/2007

- Stosowanie szczeliw silikonowych w szkleniu zabezpieczającym cz. 2 , Szymon Nadzieja, Świat Szkła 12/2006

- Stosowanie szczeliw silikonowych w szkleniu zabezpieczającym cz. 1 , Szymon Nadzieja, Świat Szkła 11/2006

- Uszczelnianie szklanych konstrukcji z zastosowaniem szkieł samoczyszczących , Tomasz Wierzchowski, Świat Szkła 1/2006

 

 

więcej informacji: Świat Szkła 12/2010

inne artykuły o podobnej tematyce patrz Serwisy Tematyczne

 

 

 

01 chik
01 chik