Baner 2

Wklejanie szyb we wręby ram okiennych a szyby termoizolacyjne
Data dodania: 23.02.10

Kompensacja obciążeń i kompatybilność – klejenie szyb termoizolacyjnych we wrębach skrzydeł okiennych otwiera nowe możliwości, jak na przykład zwiększenie powierzchni przepuszczania światła, czy poprawa wartości współczynnika przenikania ciepła. Jakie przesłanki będą decydować o wysokiej jakości klejonych zespołów okiennych, jeśli na sprawę spojrzymy z punktu widzenia wytwórcy szyb termoizolacyjnych?

 

Z uwagi na zaostrzenie wymagań stawianych szybom termoizolacyjnym należy koniecznie uwzględnić określone kryteria montażowe, jak np. głębokość osadzenia szyby w profilu ramy skrzydła okiennego. Dlatego też istnieją specjalne rodzaje szyb termoizolacyjnych, przeznaczonych do montażu w klejonych zespołach okiennych. Firma Glas Trösch posiada bogate doświadczenia w dziedzinie klejenia szyb w ramach: od 1956 roku wszystkie szyby zespolone tego wytwórcy montuje się przy wykorzystaniu połączeń klejonych. Ponadto od wielu lat firma ta wykorzystuje technikę złączy klejonych w wykonywaniu przeszklonych strukturalnie fasad oraz tzw. schodkowych szyb termoizolacyjnych, znajdujących zastosowanie w skrzydłach okiennych wytwarzanych w technologii całoszklanej.

 

Szkło termoizolacyjne i kompensacja obciążenia

Każda z powszechnie stosowanych szyb termoizolacyjnych wraz z jej pasem brzegowym podlega oddziaływaniu zróżnicowanych, krótkotrwale występujących sił. Wynikają one nie tylko ze zmienności naporu wiatru i wytwarzanego przezeń podciśnienia (ssania) lecz są również skutkiem zmian jego kierunku: przy zmiennej temperaturze i ciśnieniu dochodzi do rozprężania i kurczenia się gazów wypełniających zespoloną szybę termoizolacyjną. Owe zmiany objętości gazów powodują powstawanie naprężeń na linii szyba - jej pas brzegowy, na które mogą się nakładać dodatkowe naprężenia wywołane obciążeniami przenoszonymi przez samo złącze klejone. Jeżeli – na przykład – przy obwodowym klejeniu szyb wielkopowierzchniowych nie zostanie przewidziany żaden układ bądź element odciążający szybę nie przyklejoną, to w takim wypadku strefa pasa brzegowego będzie przez całe lata znajdować się pod wpływem obciążeń dodatkowych.

 

Sytuacja komplikuje się w wypadku szyby dwukomorowej bez odciążenia. Pas brzegowy „dźwiga” w pobliżu złącza klejonego nie tylko szybę środkową, lecz również drugą szybę zewnętrzną. Do tego dochodzą zróżnicowane ugięcia trzech szyb, które również oddziaływują na pas brzegowy. Dlatego też – w zależności od budowy zespołu okiennego i wymagań, jakie musi spełniać szyba termoizolacyjna – należy ponownie przeliczyć i dostosować do istniejących warunków głębokość osadzenia wtórnej warstwy uszczelniającej szyby termoizolacyjnej.

 

W wypadku szyb wklejanych w żłobienia ram skrzydeł okiennych nie zachodzi wprawdzie konieczność stosowania dodatkowych elementów nośnych i dystansowych (tzw. „klocków”), należy jednakże przewidzieć odpowiednie elementy odciążające. Potrzeba ta wynika stąd, że do wykonania znajdującej się w pasie brzegowym szyby warstwy uszczelnienia wtórnego stosuje się materiały lepkosprężyste, tzn. takie, które wykazują jednocześnie własności sprężyste i plastyczne. Obciążenia, na jakie w normalnych warunkach narażona jest szyba, są częstokroć krótkotrwałe (np. nagłe podmuchy wiatru lub zmiany jego kierunku), jednakże „zawieszenie” w ramie skrzydła okiennego przyklejonej do niej szyby oznacza wystąpienie w pasie brzegowym ciągłych obciążeń statycznych.

 

Wniosek: ciężar własny szyb, które nie są przyklejone do ramy należy koniecznie skompensować! Ponadto, w zależności od wybranej metody odciążenia złącza klejonego wykonanego na dnie wrębu ramy okiennej może się zdarzyć, że na pierwszy plan wysunie się kwestia kompatybilności zastosowanych materiałów. W wypadku niektórych rodzajów złączy klejonych sprawa ta nie ma istotnego znaczenia i można ją pomijać.

 

  

 

Jeżeli na przykład przy obwodowym klejeniu szyb o dużej powierzchni nie zostanie przewidziany żaden układ bądź element odciążający szybę nie przyklejoną, to w takim wypadku w pasie brzegowym będą przez całe lata występować obciążenia dodatkowe (ilustracja lewa).

 

W wypadku szyb wklejanych w żłobki ram skrzydeł okiennych nie zachodzi wprawdzie konieczność stosowania dodatkowych elementów nośnych i dystansowych („klocków”), pomimo tego należy jednak przewidzieć element odciążający, kompensujący ciężar własny szyby (ilustracja środkowa).

 

Sytuacja pogarsza się w wypadku szyb dwukomorowych bez odciążenia (ilustracja prawa).

 

Pas brzegowy i kompatybilność materiałów

W wyniku wykonania złącza klejonego na dnie wrębu ramy okiennej, w pasie brzegowym szyby dochodzi do bezpośredniego kontaktu różnych materiałów. O tym, czy są one wzajemnie kompatybilne decyduje chemiczny skład użytych materiałów. W pasie brzegowym szyby występują różne materiały pełniące rolę spoiwa i uszczelnienia. Po pierwsze, jest to uszczelnienie podstawowe, które z jednej strony uszczelnia wypełnioną gazem termoizolacyjnym komorę szyby i zapobiega ubytkowi tego gazu, z drugiej zaś uniemożliwia infiltrację wilgoci do przestrzeni wewnątrzkomorowej. Po drugie – warstwa uszczelnienia wtórnego, które z jednej strony stanowi dodatkowe uszczelnienie uszczelnienia podstawowego, z drugiej zaś łączy ze sobą poszczególne składniki szyby termoizolacyjnej, tzn. szkło i ramkę dystansową. Pas brzegowy szyby termoizolacyjnej można zatem rozpatrywać jako układ dwuskładnikowy. Wykonanie złącza klejonego powoduje dołączenie do tego układu trzeciego składnika, którym jest klej.

 

Niekompatybilność materiałów stanowi poważne zagrożenie w wypadku klejonych zespołów okiennych. Stwierdzenie braku kompatybilności materiałów wymaga długiego okresu czasu – nawet w laboratorium, gdzie badania prowadzi się w warunkach symulacji warunków rzeczywistych. Toteż kwestia stwierdzenia kompatybilności materiałów lub jej braku nabiera pierwszorzędnego znaczenia. Pomimo ogólnej wiedzy, jakie kleje są kompatybilne z materiałami występującymi w strefach brzegowych szyb stosowanych w oknach klejonych, kwestia kompatybilności zawsze wymaga indywidualnej i dokładnej analizy.

 

W miarę upływu czasu zarówno kleje, jak i materiały uszczelniające ulegają zmianom – np. dodaje się do nich różnego rodzaju domieszki, których zadaniem jest poprawa określonych własności tych materiałów, w tym również ich kompatybilności z innymi materiałami.

 

Dobór konkretnej konfiguracji pasa brzegowego oraz ramki dystansowej szyby jest ściśle związany z jej przeznaczeniem oraz wymogami klienta i w konsekwencji przesądza o wyborze konkretnego rodzaju złącza klejonego, którym może być złącze obwodowe, złącze wykonane na dnie wrębu ramy, względnie któreś ze wszystkich pozostałych rodzajów połączeń. Każde połączenie klejone odznacza się określonymi wadami i zaletami i każde może być stosowane w oknach o zróżnicowanej konstrukcji. Konfiguracja pasa brzegowego szyby musi być oczywiście dostosowana do rodzaju złącza klejonego. Nie należy jednakże zapominać o tym, że wymiary szyby również odgrywają tu istotną rolę.

 

 

Wzajemne oddziaływanie – akcja i reakcja

W wypadku wykonywania złącza klejonego na powierzchni dna rowka ramy okiennej na pierwszy plan wysuwa się kwestia kompatybilności zastosowanych materiałów i ich wzajemnego współdziałania.

 

 

Klient poszukuje rozwiązań systemowych

Szkło w oknie klejonym pełni w zasadzie rolę elementu usztywniającego. Toteż poprzez zastosowanie w konstrukcji mocującej przeszklenie cieńszych, bardziej smukłych elementów, można zwiększyć powierzchnię przepuszczania światła. Poprzez zastosowanie odpowiednich technologii klejenia jest możliwe – na przykład – przestawienie się na produkcję większych okien przy zastosowaniu konstrukcji wykonywanych z wąskich elementów, albo też dzięki zastosowaniu okien o ramach z tworzyw sztucznych całkowicie zrezygnować z użycia usztywnień stalowych – jednak nie wszystko naraz. Kiedy ktoś twierdzi, że dzięki zastosowaniu odpowiednich metod klejenia można produkować większe okna to jeszcze nie oznacza, że można zarazem zrezygnować z wykorzystania konstrukcji stalowej. Może się bowiem okazać, że to właśnie konstrukcje stalowe, jako elementy mocujące płyty przeszkleniowe, będą warunkowały rozpoczęcie takiej produkcji.

 

Mimo bogactwa doświadczeń zdobytych przez przemysł produkcji szyb termoizolacyjnych, pochodzące od różnych wytwórców okien opinie na temat złącz klejonych będą również zróżnicowane. Wpływ na to ma m.in. fakt, że jeden i ten sam rodzaj złącza klejonego nie pozwoli na uzyskanie wszystkich korzyści jednocześnie. Jest to tym bardziej istotne dlatego, że to klient ustala priorytety. Największym wyzwaniem dla zakładów produkcyjnych jest dostarczenie klientowi takich okien termoizolacyjnych, które będą spełniały jego oczekiwania – a zarazem wprowadzenie na rynek takiego produktu, z którego będą zadowoleni wszyscy.

 

Życzenia poszczególnych klientów kryją tymczasem w sobie tak wielkie zapotrzebowanie na porady i konsultacje, że aby im sprostać, konieczne jest zaangażowanie nie tylko wytwórców szyb termoizolacyjnych.

 

Gdy w grę wchodzi np. wdrożenie w danym zakładzie produkcyjnym konkretnej technologii klejenia ważną rzeczą jest, by klient został włączony w proces decyzyjny już na wczesnym jego etapie oraz by współpracował ze wszystkimi jego uczestnikami, tzn. autorem przyjętego systemowego rozwią-zania projektowego, dostawcami klejów oraz wytwórcą szyb termoizolacyjnych. Na tym etapie klient musi skonkretyzować zadania, realizacji których będzie służył proces produkcyjny, wzajemne zrozumienie zaś jest tu podstawą wspólnego sukcesu. Wspólnie należy też dopracowywać wszelkie szczegóły, celem jest tutaj bowiem wdrożenie danego projektu jako rozwiązania systemowego, a nie tylko wyprodukowanie wyrobu utworzonego z jego poszczególnych części składowych. Przy wdrażaniu rozwiązań systemowych wszystkie ich komponenty muszą dobrze do siebie pasować i tworzyć harmonijną całość.

 

Artykuł powstał na podstawie rozmowy Jörga Pfäffingera z magazynu GLASWELT z dr Romanem Grafem, kierownikiem działu rozwoju firmy Glas Trösch

 

GLASWELT 2/2009

 

Całość artykułu w wydaniu drukowanym i elektronicznym

inne artykuły o podobnej tematyce patrz Serwisy Tematyczne

 

 

 

01 chik
01 chik