Inwestorzy i architekci pragną jak największych powierzchni szklanych i okiennych w budynkach użytkowych i mieszkalnych, między innymi po to, aby balkony i ogrody stały się „częścią przestrzeni mieszkalnej”. Tym samym, systemy okienne i ich okucia muszą być przystosowane do przenoszenia coraz większych obciążeń oddziaływujących pionowo. Poniższy artykuł porusza kilka ważnych kwestii, które należy wziąć pod uwagę podczas montażu elementów wielkopowierzchniowych.
W codziennej praktyce badawczej ift Rosenheim wyraźnie widać, że maksymalne rozmiary elementów w nowo opracowywanych systemach okiennych stale rosną. Drzwi podnoszono-przesuwne o wymiarach 2,50 m wysokości i 5,00 m szerokości były jeszcze około 15 lat temu rzadkością; obecnie rozmiar ten jest niemal standardem.
Montaż elementów okiennych staje się coraz bardziej wymagający, ponieważ masa nowoczesnych elementów okiennych wzrasta ze względu na większą głębokość profili i zastosowanie pakietów szybowych z trzema szybami. Jednocześnie nośności nowoczesnych ścian zmniejszają się ze względu na ciągły rozwój elementów murowych pod kątem ich przewodności cieplnej. Ponadto elementy okienne często montuje się w warstwie izolacyjnej ściany, aby uzyskać optymalną izolacyjność termiczną. Wymaga to z kolei zastosowania metalowych wsporników/płytek lub ościeżnic montażowych, aby przenieść obciążenia na ścianę nośną.
1. Planowanie montażu
Montaż elementów okiennych o dużej powierzchni wymaga pewnego nakładu prac projektowych, których nie można pozostawiać firmom montażowym na etap instalacji. Oprócz transportu elementów okiennych bez uszkodzeń i samego montażu niezmiernie ważnym zagadnieniem jest dobór odpowiednich środków mocujących i uszczelniających, z uwzględnieniem spodziewanych obciążeń, w dostosowaniu do warunków realizowanej inwestycji (np. budowa ścian).
2. Mocowanie
2.1. Okna i drzwi wejściowe
Mocowanie okien i drzwi wejściowych musi w sposób bezpieczny przenosić wszystkie przewidywane obciążenia wynikające z ciężaru własnego konstrukcji, parcia i ssania wiatru, obsługi technicznej i ewentualnych funkcji specjalnych (np. zabezpieczenie przed wypadnięciem, zabezpieczenie przed włamaniem) na ścianę zewnętrzną. Nadmierne ruchy ram okiennych w otworze ściennym mogą prowadzić do uszkodzenia wewnętrznego i zewnętrznego uszczelnienia, a w skrajnych przypadkach rama okienna może nawet wypaść z mocowania. Przy wyborze systemu mocowania należy wziąć pod uwagę następujące kwestie:
- określenie spodziewanych obciążeń (obciążenia poziome/pionowe),
- położenie okna w ścianie zewnętrznej (w płaszczyźnie ściany/izolacji),
- nośność podłoża mocującego (materiał ściany zewnętrznej, nadproża, podłogi/podokiennika),
- materiał ramy okiennej,
- minimalne odległości elementów mocujących do krawędzi ścian.
W przypadku montażu okien w ścianie nośnej obciążenia pionowe w płaszczyźnie okna mogą być przenoszone na mur za pomocą klocków nośnych. Jeśli natomiast okna są montowane w płaszczyźnie izolacji, systemy mocujące muszą przejmować te obciążenia i przenosić je na ścianę zewnętrzną. Wraz ze wzrostem wysięgu (odsunięcia okna od ściany) wzrasta efekt dźwigni na systemie mocowania. W przypadku ścian zewnętrznych murowanych system mocowania nie może powodować naprężeń rozciągających, prostopadłych do spoin ściany w obszarze podokiennika, ponieważ w skrajnym przypadku konkretne elementy murowe mogą się „oderwać” od reszty ściany. Pomocne w takim przypadku może być np. zastosowanie dedykowanych ościeżnic montażowych.
2.2. Elementy okienne o dużej powierzchni
W przypadku elementów okiennych o dużej powierzchni na końcach słupków i rygli powstają obciążenia punktowe, które należy bezwzględnie uwzględnić przy statycznym projektowaniu punktów mocowania. Równomierny rozkład obciążeń „wiatrowych” na wszystkie punkty mocowania – typowy dla okien mocowanych na całym obwodzie bez podziału – prowadziłby do znacznej koncentracji obciążeń w punktach mocowania na końcach słupka środkowego. Przykład na rysunku 3 pokazuje to na podstawie obliczenia obciążenia podciśnieniem wiatru.
Ponadto, zwłaszcza w przypadku elementów okiennych o dużej powierzchni żadne obciążenia nie mogą być przenoszone z konstrukcji budynku na element okienny. Szczególnie w przypadku większych rozpiętości (ważne dla elementów o szerokości od ok. 2 m) ewentualne ugięcie nadproża nie może oddziaływać na element okienny ani prowadzić do nieodwracalnej zmiany położenia poziomych profili ramy. Jeśli spodziewane są deformacje konstrukcji budynku nad elementami o dużej powierzchni, mocowanie musi być wykonane jako „ślizgowe”, przenoszące wyłącznie obciążenia poziome. W tym przypadku można zastosować np. zasadę obejmy, w której górny profil ramy przesuwa się w dodatkowym profilu obejmującym.
