Czytaj także -

Aktualne wydanie

2020 04 okladka

Świat Szkła 04/2020

User Menu

 20191104-V1-BANNER-160x600-POL

 20200212a-SWIAT-SZKLA-HALIO-160X600-V3

  

facebook12

czytaj newsy Świata Szkła

- więcej szklanej architektury

 

Baztech

Miesięcznik Świat Szkła

indeksowany jest w bazie

czasopism technicznych

 

 

Wydanie Specjalne

okladka Dom inteligentny 22

(w opracowaniu) 

 dom bez barier okladka

gotowy

Fasady przeszklone termika akustyka odpornosc ogniowa 2016

 

okna pasywne 2015a

 

Fotowoltaika w architekturze okladka

 

20140808Przegrody przeciwpozarowe

 

konstrukcje szklane

 

20140533 Konstrukcje przeszklone 2

 

katalog 2018 a

 

banner konferencja 04 2019

 RODO

 

 Baner 2

Stalowa ramka dystansowa ma się dobrze i tak jeszcze pozostanie
Data dodania: 03.04.20

Efektywność energetyczna okien lub energooszczędność okien – te sformułowania odmienia się dzisiaj przez wszystkie przypadki i we wszystkich możliwych sytuacjach przy promowaniu i sprzedaży okien i drzwi. 

 

Obecnie niski współczynnik przenikania ciepła okna dużo zawdzięcza jednemu małemu, mało widocznemu elementowi znajdującemu się w oknie – ramce dystansowej.

 

Okazuje się, że stalowe ramki dystansowe w dalszym ciągu stanowią dużą część sprzedaży. Taki stan rzeczy może się jeszcze długo utrzymać.

 

Tak było… w czasie, kiedy pojawiły się pierwsze, jednokomorowe wkłady szybowe (lata 70 XX wieku), do dystansowania szyb używano aluminiowej ramki dystansowej.

 

W tym czasie, stosowane w budownictwie okna, głównie drewniane, nie były konstrukcjami przypominającymi te dzisiejsze w kontekście efektywności energetycznej.

 

Można powiedzieć, że duet aluminiowa ramka dystansowa – okno drewniane lat 70/90 pasowało do siebie jak ulał.

 

Również okna PCV z początku lat 90 i przełomu wieku w dużej części pasowały do ramki aluminiowej. To ówczesne dopasowanie związane było z podobnymi temperaturami występującymi na wewnętrznych powierzchniach okna lat 70/90.

 

Mowa tutaj o krawędzi połączenia wkładu szybowego z ramą okna (pkt. 1, rys. 1) oraz na krawędzi połączenia ramy skrzydła z ramą ościeżnicy (pkt. 2, rys. 1).

 

2020 03 28 1

Rys. 1. Schemat budowy ramki

 

2020 03 28 2

Rys. 2. Miejsca występowania najniższych temperatur na oknie

 


Stal dużo lepsza niż aluminium
Stosowanie, na początku istnienia wkładów szybowych, aluminiowych ramek dystansowych związane było głównie z łatwością formowania taśmy aluminiowej w procesie produkcji ramki oraz z łatwością gięcia tejże ramki przy produkcji wkładów szybowych.

 

Ale to by było na tyle, jeżeli chodzi o zalety ramki aluminiowej, które przysłania jeden znaczący szczegół ogromnej wagi – bardzo wysoki współczynnik przewodzenia ciepła (λ) materiału, z którego wykonywana jest ramka aluminiowa, czyli aluminium. Wartość tego współczynnika

 

λ=160 W/(m×K) – to bardzo dużo.

 

Jak bardzo aluminiowa ramka dystansowa odbiega od ramek wykonanych z innych materiałów możemy przedstawić wykorzystując w tym celu poniższe kryterium, które muszą spełnić ciepłe ramki dystansowe.

 

Oznaczenia wg rysunku 2.


Σ (d × λ) ≤ 0,007 W/K

 

Stalowa ramka dystansowa:
- grubość ścianki, d = 0,24 mm
- współczynnik przewodzenia ciepła, λ = 50 W/(m×K)
2 × (0,00024 × 50) = 0,0240 W/K
0,0240 / 0,007 =3,4

 

Aluminiowa ramka dystansowa do gięcia:
- grubość ścianki, d = 0,35 mm
- współczynnik przewodzenia ciepła, λ = 160 W/(m×K)
2 × (0,00035 × 160) = 0,1120 W/K
0,1120 / 0,007 = 16

 

Powyższe wyliczenia pokazują, że kryterium ciepłej ramki w przypadku stalowej ramki przekroczone jest jedynie 3,4 raza – w przypadku aluminiowej ramki aż 16 razy. Pokazuje to, że stalowej ramce bliżej jest do ciepłych ramek niż do zimnej aluminiowej.

 


Nowe wymagania cieplne i stalowa ramka
31 grudnia 2020 roku zbliża się nieubłaganie. Zostało nie dużo czasu na to, żeby producenci okien przygotowali swoje okna i drzwi na nowe wymagania dotyczące izolacyjności cieplnej, które znacznie się zmienią.

 

I tak, współczynnik przenikania ciepła okna (Uw) obniżony zostanie z dotychczasowej wartości 1,1 do 0,9, natomiast współczynnik przenikania ciepła drzwi (Ud) obniży się z 1,5 do 1,3 W/( m²×K).

 

Są to najwyższe wymagania dotyczące izolacyjności cieplnej okien i drzwi w Europie.

 

Tak niskie współczynniki przenikania ciepła okien i drzwi bardzo ograniczają możliwość stosowania aluminiowej ramki dystansowej, która zostanie zastąpione w naturalny sposób przez stalową ramkę dystansową.

 

Już większość systemów okiennych o głębokości zabudowy +70 mm, uniemożliwiających zastosowanie wkładów szybowych o współczynniku przenikania ciepła Ug=0,5 W/( m²×K), nie będzie spełniać nowych wymogów izolacyjności cieplnej.

 

Tym samym okna te nie będą mogły być stosowane w budownictwie na rynku pierwotnym.

 

Stalowa ramka dystansowa zastąpi również aluminiową ramkę w części systemów okiennych o głębokości zabudowy +80 mm wyposażonych we wkłady szybowe o grubości 44 i 48 mm.

 

Ma to związek z uzyskiwaniem przez te okna wartości współczynnika przenikania ciepła UW na granicy wartości dopuszczalnej od 31 grudnia 2020 roku, czyli 0,9 W/( m²×K).

 

W przypadku części okien z ramką aluminiową współczynnik ten jest wyższy niż 0,9 W/( m²×K).

 


Przewaga stalowej ramki nad aluminiową
Dzisiejsze konstrukcje okienne potrzebują coraz to lepszych materiałów stosowanych w produkcji okien oraz mniejszych różnic pomiędzy minimalnymi temperaturami na wewnętrznych powierzchniach okna – rysunek 1. To właśnie stalowe ramki dystansowe zapewniają bardzo dobry balans.

 

Również w przypadku stosowania stalowej ramki uzyskiwany jest lepszy o 8÷13 % liniowy współczynnik przenikania ciepła Ψg w stosunku do takiego samego okna z aluminiową ramką. To samo dotyczy również współczynników temperaturowych fRsi.

 

Istotnym jest również fakt, iż w czasie eksploatacji wkładów szybowych zastosowanie stalowej ramki dystansowej pozwala na 7,5-krotne zmniejszenie wartości naprężeń na krawędzi szyby w porównaniu z ramką aluminiową.

 

Ogranicza to tym samym pęknięcia na krawędzi szyby i ma bezpośredni wpływ na trwałość wkładu szybowego.

 

Oprócz powyższych parametrów bardzo istotne są też wartości minimalnych temperatur w pkt 1 i 2 przedstawionych na rysunku 1, które decydują o poziomie wilgotności powietrza Rh, po przekroczeniu którego nastąpi wyroszenie wilgoci w pkt. 1 i 2 (rys. 1).

 

Stosując stalową ramkę obniżamy ryzyko występowania czasowej kondensacji pary wodnej oraz ograniczamy rozwój grzybów pleśniowych na powierzchni okna. Różnice tych temperatur przedstawiono na rysunkach 3÷6.

 

2020 03 28 3

Rys. 3. Pole temperatur - aluminiowa ramka, Θe -5°C Rys. 5. Pole temperatur - aluminiowa ramka, Θe -20°C

 

2020 03 28 4

Rys. 4. Pole temperatur - stalowa ramka, Θe -5°C

 

 2020 03 28 5

Rys. 5. Pole temperatur - aluminiowa ramka, Θe -20°C

 

 2020 03 28 6

Rys. 6. Pole temperatur - stalowa ramka, Θe -20°C

 

 

Produkcja stalowej ramki dystansowej
Produkcją międzyszybowej ramki dystansowej ze stali ocynkowanej zajmuję się już od 12 lat częstochowska firma Metal Union, która jest jednym z dwóch największych producentów tejże ramki w Europie.

 

Precyzyjna i wysokiej jakości ramka dystansowa ze stali ocynkowanej, nie zawiera sześciowartościowego chromu, spełniając unijne wymogi ochrony środowiska.

 

 2020 03 28 7

Rys. 7. Proces spawania laserowego w Metal Union

 

Produkowane przez Metal Union stalowe ramki dystansowe występują w pełnym zakresie szerokości od 6 do 24 mm i grubości ścianki 0,24, 0,30 i 0,40 mm w zależności od szerokości ramki.

 

Dodajmy do tego jeszcze łatwość gięcia na wszystkich typach giętarek, uniwersalną pasywację pozwalającą stosować wszystkie rodzaje mas uszczelniających oraz przystosowanie do stosowania wielu łączników i kornerów dostępnych na rynku.

 

Przy tak szerokiej ofercie i braku problemów w czasie przetwarzania, produkowane przez Metal Union ramki znalazły zastosowanie jako standardowe rozwiązanie przy produkcji szyb zespolonych u największych producentów okien w Europie. 

 

Grzegorz Kuligowski
IepszeOKNA.pl

 

 2020 03 28 8

 

Całość artykułu w wydaniu drukowanym i elektronicznym 

Inne artykuły o podobnej tematyce patrz Serwisy Tematyczne 
Więcej informacji:  Świat Szkła 03/2020
   

 

Czytaj także --

Czytaj także

 

 

01 chik
01 chik