Nowoczesne fasady są dziś często arcydziełami inżynierii. Wystarczy przypomnieć filharmonię w Hamburgu lub Burj Khalifa w Dubaju, obecnie najwyższy budynek na świecie o wysokości 828 m. Ale fasady „normalnych” budynków muszą również spełniać szeroki zakres wymagań w odniesieniu do fizyki budowli, nośności, warunków użytkowania i bezpieczeństwa.

Rys. 10. Układy statyczne dla elewacji słupowo-ryglowych z rozmieszczeniem podpór stałych i ruchomych (rys. 5.1 z [1])

Ochrona przeciwpożarowa i przed zadymieniem
Po stabilności konstrukcyjnej, ochrona przeciwpożarowa – odporność ogniowa, rozprzestrzenianie się ognia, odporność na rozgorzenie (flashover, przeskok iskier) palność/niepalność – jest drugim ważnym podstawowym wymogiem prawnym, który należy spełnić.

Celami ochrony są ewakuacja i prowadzenie akcji ratowniczej przez ekipy straży pożarnej, ochrona przed podpaleniem oraz ochrona budynków i zawartych w nich wartości. Może to również skutkować zwiększonymi wymaganiami dotyczącymi montażu, w szczególności uszczelnienia i mocowania.

Aby osiągnąć minimalny poziom bezpieczeństwa we wszystkich budynkach, wszystkie materiały zainstalowane w fasadach budynków muszą mieć właściwości gwarantujące odpowiednie zachowanie przeciwpożarowe. Wyższe wymagania od materiałów trudnopalnych do niepalnych można znaleźć w odpowiednich przepisach budowlanych (dotyczących całych Niemiec i poszczególnych landów) i specjalnych przepisach budowlanych. Do budowy przegród ognioodpornych i/ lub dymoszczelnych drzwi, okien i oszkleń należy stosować materiały mające określone atesty i certyfikaty.

W przypadku połączeń konstrukcyjnych elementów ognioodpornych i/lub dymoszczelnych należy ściśle przestrzegać instrukcji producenta w odpowiednich instrukcjach montażu, które są częścią deklaracji przydatności do użytkowania i dla których istnieją zasadniczo następujące opcje:
- Ogólna aprobata nadzoru budowlanego (AbZ) dotyczy tylko Niemiec w przypadku produktów, dla których nie ma ogólnie uznanych zasad technologii, w szczególności norm DIN, lub które znacznie się od nich różnią. Podstawą tego jest ogólne świadectwo kontroli budynku (AbP).
- Oznakowanie CE obowiązuje w całej Europie i może być oparte na zharmonizowanej europejskiej normie produktu (hEN) (np. EN 16034 w połączeniu z EN 14351-1 + 2). Wymaga to badań i zewnętrznego monitorowania przez notyfikowaną jednostkę certyfikującą produkt (NPZ).
- Europejskie Oceny Techniczne (ETA) dla produktów, dla których nie ma hEN lub które znacznie się od nich różnią.

W instrukcjach montażu poszczególne grupy materiałów budowlanych można ogólnie określić posługując się szczegółami ich właściwości lub szczegółami typu produktu i producenta. W przypadku odchyleń od specyfikacji certyfikat przydatności do użytkowania nie jest już ważny, dlatego odchylenie musi zostać zatwierdzone indywidualnym zatwierdzeniem (ZiE) wydanym przez władze budowlane po złożeniu wniosku.

Informacje na temat innych atestów i certyfikatów wymaganych przez nadzór budowlany podano w Wytycznych do montażu ścian osłonowych, na przykład informacje dotyczące połączeń ze stropem.

Kotwienie i przenoszenie obciążenia
Ze względu na większe wymiary i wysokości budynków ściany osłonowe podlegają znacznie większym obciążeniom niż okna i drzwi zewnętrzne. Dlatego norma produktowa dla fasad (EN 13830) przewiduje również obliczenia statyczne i weryfikację doboru materiałow dla oszklenia, profili i kotwienia. Elementy konstrukcyjne mają za zadanie bezpiecznie przenieść na konstrukcję budynku wszystkie siły i obciążenia działające na konstrukcję elewacji.

Jednocześnie konsole montażowe muszą zapobiegać deformacji fasady, co może być spowodowane oddziaływaniem sił i deformacji przechodzących z budynku na fasadę. Wytyczne do montażu fasad przekazują zatem podstawową wiedzę na temat układów statycznych, ich weryfikacji i praktycznego zastosowania. W tych Wytycznych… podstawowe różnice dotyczące mocowania fasad elementowych i fasad słupowo-ryglowych wyjaśniono teoretycznie i na przykładach.

Konstrukcja elementów kotwiących i łączących musi również uwzględniać dodatkowe obciążenia (montaż systemów do ochrony przed słońcem, mocowanie systemów dostępu do fasady np. balkony konserwacyjne). Należy podać informacje o wyrobach służących do mocowania (śruby, kołki, szyny do kotwienia na budowie, płyty spawalnicze itp.) oraz wymaganą ochronę antykorozyjną i opcje przenoszenia obciążenia.

Należy odpowiednio określić obciążenia specjalne (np. w przypadku obciążeń użytkowych, konstrukcji zabezpieczających przed upadkiem lub antywłamaniowych), ponieważ mają one znaczący wpływ na montaż.

Ponadto należy podać informacje na temat tolerancji wymiarowej elementów okładziny, a także oczekiwanych ruchów i odkształceń (np. termicznych). Jeśli wystąpią odchylenia od znormalizowanych tolerancji lub specyfikacji określonych przez projektanta, firma instalacyjna może żądać rekompensacji dodatkowych kosztów.

Punkty kotwienia muszą umożliwiać pracę konstrukcji i warstw elewacji bez ograniczeń. Oznacza to, że konstrukcje elewacyjne są połączone z konstrukcją budynku w pionowej osi kotwienia za pomocą stałej podpory i jednej lub więcej podpór ruchomych. Podpory ruchome (przesuwne) można również zastąpić przesuwnym połączeniem słupek/element, które przenosi siły poziome na najbliższy wspornik.

Montaż zapewniajacy brak negatywnych oddziaływań zapewnia, że deformacje (zmiany wymiarów profili w wyniku zmian temperatury lub wilgotności) lub ruchy konstrukcji budynku nie powodują naprężeń na profilach nośnych lub konsolach i że mogą się one swobodnie poruszać wzdłuż osi słupka. Mocowanie do podpór stałych ma zwykle opcję regulacji w kierunku pionowym, zwykle za pomocą śrub metrycznych, które umożliwiają monterowi dokładne wyrównanie elewacji na wysokości.

Do zakotwienia (zamocowania) ścian osłonowych w masywnych budynkach (zwykle betonowych) można stosować wyłącznie środki kotwiące z ogólną aprobatą nadzoru budowlanego (AbZ) albo z europejską aprobatą techniczną (ETA). Środki kotwiące i łączące ze znakiem Ü lub CE są również stosowane do kotwienia w konstrukcjach stalowych lub drewnianych.

Wykonawca fasady musi przestrzegać specyfikacji projektanta i uwzględnić różne czynniki wpływające na montaż:
- miejsce kotwienia i jego lokalizacja w budynku,
- ruchy konstrukcji budynku,
- warunki otoczenia (temperatura, wilgotność, inne wpływy otoczenia, ...),
- proces montażu (montaż indywidualny lub grupowy),
- wymagania specjalne (ochrona przeciwpożarowa, trzęsienia ziemi, odporność na włamanie, ochrona przed upadkiem).

Zwłaszcza, jeśli chodzi o ochronę przeciwpożarową, istnieją dodatkowe wymagania dotyczące mocowania. Aby zapewnić efekt ochronny przez planowany czas trwania odporności ogniowej, wymagane jest odpowiednie zakotwienie (zamocowanie), które wytrzyma ekspozycję na ogień co najmniej tak długo, jak element przeciwpożarowy.

Dlatego tylko elementy mocujące określone w odpowiedniej aprobacie mogą być stosowane do elementów przeciwpożarowych i przeciwdymowych. Wytyczne do montażu opisują również odpowiednie kryteria wyboru elementów mocujących (konsole, kołki rozporowe, montaż wpuszczany, kanały kotwiące i płyty stalowe do przyspawania elemetów) oraz dostarcza praktycznych informacji.

Hydroizolacja
Rozdział 6 opiera się na podstawach podanych w Wytycznych do montażu okien i drzwi wejściowych [2] i zajmuje się specjalnymi cechami uszczelniania fasad. Także tutaj podstawowe zasady profesjonalnego rozmieszczenia różnych poziomów uszczelnienia najlepiej reprezentuje model warstwowy. Ze względu na duże obciążenie związane z zacinającym deszczem, ochrona przed wpływem warunków klimatycznych w ścianach osłonowych jest zwykle wykonywana w dwóch etapach.

Rys. 11. Warstwowy model fasady na przykładzie połączenia struktury fasady słupowo-ryglowej z wentylowaną elewacją z okładziną z kamienia naturalnego. Warstwy/poziomy funkcjonalne ściany osłonowej muszą być połączone z odpowiednimi warstwami w sąsiednie elewacji wentylowanej. (Rys. 6.1 z [1])   (kliknij na rysunek aby powiększyć)

Zewnętrzne (pierwsze) uszczelnienie powinno być jak najbardziej szczelne. Niemniej jednak niewielkie ilości wody zawsze mogą przeniknąć do obszaru fasady od strony pomieszczenia. Odpływają one przez profile i muszą być odprowadzane w kontrolowany sposób na zewnątrz przez otwory leżące w dolnej części, w obszarze chronionym przed ulewnym deszczem (drugi poziom uszczelnienia zapewniający odpływ wody).

Rys. 12. Dolne połączenie folii uszczelniającej z fasadą słupowo-ryglową: słup jest rozcięty, zaczynając od dolnego końca, tak że folia uszczelniająca sięga za obszar przylgi. Konieczne szczelne połączenie folii w narożach i na słupku. (Rys. 6.3 z [1])

U podstawy konstrukcji należy „chwycić” drugi poziom uszczelnienia odprowadzającego wodę.

Uszczelnienie odporne na wpływy atmosferyczne musi być połączone do konstrukcji budynku w taki sposób, aby wilgoć była odprowadzana na zewnątrz. Ponadto należy również przestrzegać specyfikacji systemu dotyczących ułożenia elementów przylgowych i elementów uszczelniających na końcu słupa.

Do budowy ścian osłonowych i ich montażu stosuje się różne rodzaje połączeń (Tabela 2). Środki wymagane do zapewnienia poszczególnych funkcji są również całkiem różne.

Tabela 2. Przegląd rodzajów spoin, w złączach otaczających pomieszczenie, w przenoszącym ciepło otoczeniu budynku (Tabela 6.1 z [1]) (kliknij na tabelę aby powiększyć)

Szczególną uwagę przywiązuje się również do połączeń elementów, chociaż są one zwykle zakresie odpowiedzialności producenta. Powstają one, gdy kilka segmentów jest połączonych w celu utworzenia konstrukcji ściany osłonowej. W przypadku dużych ruchów (np. termicznych) w konstrukcji należy przewidzieć środki kompensujące, umożliwiające ruchy fasady nie powodujące jednocześnie uszkodzeń. Dlatego podczas montażu należy zachować ostrożność, aby nie uszkodzić tych połączeń.

W dalszej części instrukcji montażu opisano różne systemy uszczelnień (folie uszczelniające, natryskiwane uszczelniacze do wytworzenia spoin, impregnowane taśmy uszczelniające do połączeń wykonane z tworzywa piankowego oraz natryskiwane lub nakładane pędzlem płynne materiały foliowe), z zaleceniami dotyczącymi stosowania w obszarze elewacji.

Wnioski
Wytyczne dotyczące montażu ścian osłonowych, opracowane niedawno przez ift Rosenheim, szczegółowo opisują wymagania techniczne, prawne i normatywne dotyczące profesjonalnego montażu fasad.

Podano zarówno podstawy teoretyczne, jak i wiele praktycznych wskazówek. Daje to projektantom, producentom i montażystom elewacji rozległą i dobrze osadzoną w doświadczeniach praktycznych wiedzę w zakresie projektowania i realizacji. Producenci fasad i okien, a także firmy montażowe mogą wykorzystać tę publikację jako podstawę do opracowania funkcjonalnych i trwałych połączeń budowlanych dla odpowiednich projektów.

Wolfgang Jehl ift Rosenheim

Jürgen Benitz-Wildenburg ift Rosenheim

Przedstawicielem Instytutu ift Rosenheim w Polsce jest Andrzej Wicha:  Adres poczty elektronicznej jest chroniony przed robotami spamującymi. W przeglądarce musi być włączona obsługa JavaScript, żeby go zobaczyć.

Literatura
[1] W ytyczne do montażu ścian osłonowych – projektowanie i wykonanie montażu w budynkach nowych i remontowanych. Stowarzyszenie Jakości RAL dla okien i drzwi wejściowych i ift Rosenheim, Wytyczne będą dostępne też w wersji polskiej patrz informacje na stronie www.swiat-szkla.pl/component/content/article/16684

[2] W ytyczne do montażu okien i drzwi wejściowych – projektowanie i wykonanie montażu w budynkach nowych i remontowanych. Stowarzyszenie Jakości RAL dla okien i drzwi wejściowych, ift Rosenheim i Niemieckie Stowarzyszenie Szklarzy, Wytyczne dostępne są też w wersji polskiej patrz informacje na stronie www.swiat-szkla.pl/component/content/article/14935

[3] Wytyczne ift MO-01/1 Budowanie połączeń okien. Część 1: Procedura określania użyteczności systemów uszczelniających. ift Rosenheim 2007

[4] Wytyczne ift MO-02/1 Budowanie połączeń okien. Część 2: Procedura określania użyteczności systemów mocowań. ift Rosenheim 2016

[5] Informacja techniczna ift SC-11/1 Katalog elementów ściany osłonowej – izolacyjność akustyczna od dźwieków powietrznych i izolacyjność akustyczna wzdłużna (przenoszenie boczne). Rosenheim, październik 2017 r

[6] EN 13830:2015 Ściany osłonowe – standard produktu.

[7] Wytyczne ift MO-03/1 Profesjonalny montaż okien i drzwi zewnętrznych – zalecenia dotyczące planowania, przetargu i odbioru. Rosenheim 12/2017.

Całość artykułu w wydaniu drukowanym i elektronicznym 

Inne artykuły o podobnej tematyce patrz Serwisy Tematyczne 
Więcej informacji:  Świat Szkła 06/2020