Czytaj także -

Aktualne wydanie

2021 03 okladka1

Świat Szkła 03/2021

User Menu

 

 ET-160x600-PL-3

 

 

 

facebook12

czytaj newsy Świata Szkła

- więcej szklanej architektury

 

Baztech

Miesięcznik Świat Szkła

indeksowany jest w bazie

czasopism technicznych

 

 

Tagi Globalne

Wydanie Specjalne

okladka Dom inteligentny 22

(w opracowaniu) 

 dom bez barier okladka

gotowy

20200909przeciwpozarowe przegrody budowlane

 

Fasady przeszklone termika akustyka odpornosc ogniowa 2016

 

okna pasywne 2015a

 

Fotowoltaika w architekturze okladka

 

20140808Przegrody przeciwpozarowe

 

konstrukcje szklane

 

20140533 Konstrukcje przeszklone 2

 

Katalog 2021 okladka

 

banner konferencja 04 2019

 RODO

konferencja webinarium 2021 

 pl 480x100 AW Banner 201208

 

baner4 abprojekt

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 --

 

 

01 chik
01 chik