Zamontuj poprawnie ścianę osłonową z nową instrukcją Część 1 |
Data dodania: 03.06.20 | |
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. 1. Filharmonia w Hamburgu ma obecnie najciekawszą pod względem technicznym fasadę w Niemczech
Dla architektów i wykonawców to wygląd zewnętrzny wciąż jest na pierwszym planie. Natomiast inne ważne aspekty, takie jak długoterminowa przydatność do stosowania w zakresie fizyki budowli, ekonomii i odpowiedniego użytkowania są często pomijane podczas projektowania.
Obejmuje to również staranne projektowanie połączeń w budynku, które muszą zasadniczo „przestrzegać” tych samych zasad technicznych, co w przypadku okien. A mocowanie i uszczelnianie są znacznie bardziej wymagające niż w przypadku okien.
Ponieważ nie ma uniwersalnego standardu montażu ściany osłonowej, instytut ift Rosenheim opracował (wraz ze Stowarzyszeniem Jakości RAL dla Okien, Fasad i Drzwi wejściowych RAL-Gütegemeinschaft Fenster und Haustüren) Wytyczne do montażu ścian osłonowych.
Przy tej publikacji współpracowały także stowarzyszenia Niezależni Konsultantanci ds. Technologii Fasad (UBF – Unabhängige Berater für Fassadentechnik e.V. UBF) oraz Stowarzyszenie Producentów Okien i Fasad (VFF – Verband Fenster + Fassade). Instrukcja ta jest oparta na podstawie znanych Wytycznych do montażu okien i drzwi zewnętrznych i dlatego należy je rozumieć jako ich uzupełnienie.
W szczególności oznacza to, że zalecenia odnośnie fizyki budowli, uszczelnienia, mocowania lub zastosowanych materiałów są uzupełniane i rozszerzane.
Rys. 2. Fasady muszą spełniać szeroki zakres wymagań (rys. 2.6 z [1])
Podstawowe zasady, wymagania i projektowanie
W Rozporządzeniu w sprawie oszczędności energii EnEV 2016 wymagania dotyczące szczelności przegrody zewnętrznej budynku określono w §6 Szczelność, minimalna wymiana powietrza, w której stwierdza się, że: Budynki należy projektować w taki sposób, aby obszar, w którym jest przenoszone ciepło, w tym złącza, był stale szczelny (pod wzgledem termicznym, akustycznym itd) – uszczelniony zgodnie z uznanymi zasadami technologii.
Projektowanie rozwiązań technicznych i ich weryfikacja z wymaganiami określonymi w przepisach leżą w gestii projektanta i obejmują również zabezpieczenie przed wilgocią, co zwykle odbywa się poprzez określenie czynnika temperaturowego fRsi. Za zgodność wykonania montażu z wymogami odpowiedzialny jest wykonawca.
Wytyczne do montażu ścian osłonowych podają informacje i dokumenty niezbędne do projektowania i składania ofert przetargowych w formie list kontrolnych (checklists).
Należą do nich:
- Opis konstrukcji budynku (murowana konstrukcja, lekka konstrukcja, konstrukcja z muru pruskiego itp.) i opis konstrukcji ściany nośnej (jednowarstwowa/ wielowarstwowa, z bezspoinowym systemem docieplenia, z innym rodzajem termoizolacji, z wentylacją/bez wentylacji, z murem licowym, z lekką okładziną, itp.) oraz opis materiałów składowych ściany nośnej,
- Informacje na temat sytuacji montażowej, wysokości montowanej ściany osłonowej oraz wymaganego lub obecnego stanu istniejącej ściany osłonowej, a także obciążeń i ruchu (odkształceń) budynku, które należy uwzględnić.
Odpowiednie wymagania zostały szczegółowo wyprowadzone z wymagań normatywnych (normowych) i przepisów prawa budowlanego – określone na nowo i cytowane.
Duże znaczenie mają także różne zasady montażu i różnice w zakresie konstrukcji fasady. Z tego powodu ograniczenia dotyczące fasad i okien, elementy łączące ścianę osłonową z budynkiem, a także konstrukcje dostępne na rynku są zdefiniowane i opisane w rozdziale 2 Wymagania ogólne i specjalne.
Są tam wyszczególnione następujące rodzaje fasad:
Rys. 3. Podstawowe pytania przy sprawdzaniu warunków projektowania montażu (rys. 3.5 z [1])
Ponadto należy również przestrzegać specjalnych wymagań, których nie ma w przypadku okien, takich, jak odporność na trzęsienia ziemi lub ochrona odgromowa.
W przypadku trzęsień ziemi wymagania dotyczące użyteczności i bezpieczeństwa użytkowania są różne. Jedne określają przypadki, w których żadne elementy nie mogą spaść z fasady, inne wskazują miejsca, gdzie nie mogą powstawać otwory, a przy tym każde wypełnienie musi być bezpiecznie trzymane. Ochrona odgromowa polega na unikaniu zagrażających życiu podwyższonych napięć elektrycznych spowodowanych przypadkowo powstajacymi skokami potencjału elektrycznego. Ochrona odgromowa wymaga środków ochronnych przed skutkami wyładowań atmosferycznych na budynek i ludzi.
W zależności od klasy ochrony odgromowej (I – IV) ściana osłonowa może działać jako urządzenie przechwytujące (wyładowania atmosferyczne, pioruny) lub jako urządzenie rozładowujące (EN 62305-3, VDE 0185-305-3). W tym celu elementy elewacji muszą być izolowane od siebie lub podłączone do uziemienia budynku w sposób gwarantujacy dobre przewodzenie (szybkie odprowadzenie ładunku eletrycznego). Powoduje to również określone wymagania montażowe, w szczególności w zakresie mocowania, materiałów, a także prowadzenia kabli i uziemienia.
Jako elementy, które przyjmują wszystkie obciążenia wynikające z funkcji ściany zewnętrznej, ale nie są elementem nośnym konstrukcji budynku, ściany osłonowe (kurtynowe) określają architekturę i funkcjonalność budynku. Z tego powodu projektowanie ścian osłonowych zgodnie z wymaganiami wymaga specjalistycznej wiedzy na temat połączeń konstrukcyjnych i montażu, a także fachowych kompetencji ogólnobudowlanych.
Wykorzystanie specjalistycznego narzędzia do projektowania i wyboru najlepszej technologii montażu fasady elewacji ma znaczenie. W przeciwieństwie do okien, wymagana jest weryfikacja nośności kotwienia (mocowania) za pomocą obliczeń statycznych, w tym podpór, kotew i łączników. Należy jednak zauważyć, że błędy popełniane przez architektów lub specjalistycznych projektantów w przetargach i specyfikacjach technicznych nie zwalniają wykonawcy z obowiązku zgłaszania klientowi obaw (dotyczących montażu fasady).
Rys. 4. Niezbędne elementy zamocowania elewacji słupowo-ryglowej do konstrukcji budynku (rys. 7.4 z [1]). Przykład przejścia między obszarem ściany osłonowej, który jest nieotwierany (lewe pole) a polem dla zamontowania drzwi awaryjnych (prawe pole). Aby połączyć uszczelnienie budynku, zainstalowano stabilny metalowy wspornik.
Rys. 5. Aluminiowy profil słupka na ocieplonej ścianie zewnętrznej (rys. 4.13 z [1])
Izolacja termiczna
Wytyczne do montażu fasad zawierają 14 przykładów podstawowych sytuacji łączenia (rysunki, obliczenia i izotermy), które mogą być wykorzystane jako wyjsciowe do określenia szczegółów związanych z projektem. Odległość x między konstrukcją, a profilem słup/rygiel jest zmienna i pokazano wpływ na związany z długością współczynnik przenikania ciepła Ψ oraz czynnik temperatury fRsi. Przykłady zostały obliczone bez uwzględnienia żadnej istniejącej zewnętrznej powłoki ściany, a zatem są po bezpiecznej stronie.
Rys. 6. Różne obciążenia i wymagania dotyczące połączenia z poziomem gruntu lub wykonania progów w strefie wejściowej – dotyczące konstrukcji ścian osłonowych (rys. 3.2 z [1])
Ochrona przed wilgocią
Dotyczy to w równym stopniu ochrony przed wilgocią na parterze oraz w przypadku balkonów i tarasów dachowych, gdzie wymagania dotyczące wodoszczelności budynku i wytyczne dotyczące płaskiego dachu muszą być przestrzegane przy projektowaniu połączenia (DIN 18531 - 18533).
Wytyczne do montażu ścian osłonowych (fasad) opisują połączenia z uszczelnieniem konstrukcji otaczających ścian pionowych dochodzących do podłogi oraz specjalne przypadki, takie jak konstrukcja drzwi w budynkach bez barier (obszar progowy na poziomie podłogi zgodnie z DIN 18040-1 i -2). Przy konstrukcjach progowych należy również wziąć pod uwagę zwiększone ryzyko kondensacji z powodu mostków termicznych. Szczegóły muszą być opisane w ofercie. Określenie wyników wykonania usługi, których dotyczą zmiany, musi być jasno opisane.
Rys. 7. Błędy w uszczelnieniu połączeń szybko prowadzą do znacznego pogorszenia izolacyjności akustycznej (rys. 4.30 z [1])
Istnieją również wymagania akustyczne dotyczące hałasu od wbudowanych urządzeń mechanicznych np. wentylatorów lub otwierania okien za pomocą napędu elektrycznego. Ponadto istnieją wymagania dotyczące montażu zintegrowanych elementów (okien, drzwi, części do zabudowy itp.) w postaci połączeń konstrukcyjnych lub połączeń (np. złącze sprzęgające) fasady elementowej.
Na wzdłużną izolacyjność akustyczną w poziomie (boczne przenoszenie dźwieków) w przypadku ścian osłonowych wpływa przede wszystkim izolacja akustyczna profilu przylegającego do ściany działowej, a także konstrukcja fasady słupowo-ryglowej lub fasady elementowej, rodzaj, materiał i przekrój profili, struktura połączenie profili fasadowych z elementem ściany działowej (złącze T) oraz położenie wypełnienia (szkła) od strony pomieszczenia lub osadzenie wypełnienia na głębokość t w profilu od strony pomieszczenia.
Na wzdłużną izolację akustyczną w pionie w przypadku ścian osłonowych wpływają przede wszystkim profile poziome i pionowe, konstrukcja połączenia ze stropem, separacja i ułożenie profili w fasadach słupowo-ryglowych, pozycja połączenia doczołowego w fasadach elementowych, rodzaj, materiał i przekrój profili, struktura połączenie profili fasadowych z elementem sufitu (złącze T), oraz położenie wypełnienia (szkła) od strony pomieszczenia lub osadzenie wypełnienia na głębokość t w profilu od strony pomieszczenia.
W szczególności ciągłe profile i/lub szczeliny mogą znacznie osłabić wzdłużną izolacyjność akustyczną ścian osłonowych, jeśli nie są one dobrze uszczelnione w obszarze połączenia ze stropem. Zasadniczo połączenia muszą być zaprojektowane i wykonane w taki sposób, aby wartość wskaźnika izolacyjności akustycznej Rw elementów była zachowana i nie ulegała pogorszeniu w wyniku złego montażu.
Małe otwory lub szczeliny włosowate w obszarze połączenia mogą znacznie pogorszyć ogólny wynik. Oprócz ochrony przed utratą ciepła i zawilgoceniem, szczelne połączenie jest również podstawowym wymogiem dla dobrej izolacyjności akustycznej. Aby utrzymać możliwie najniższy wpływ połączenia na izolacyjność akustyczną, należy przestrzegać następujących ogólnych aspektów:
Tabela 1. Izolacyjność akustyczna spoin w połączeniach budowlanych, głębokość spoiny 50 do 100 mm (Tabela 4.5 z [1]) (kliknij na tanbelę anby ją powiększyć)
Rys. 8. Schematy podstawowe połaczeń na przykładzie połączenia fasady ze ścianą działową w zależności od grubości ściany działowej d; po lewej: połączenie z mieczem (środkowa/centralna deska), po prawej: połączenie z podwójnym słupkiem (rysunek 4.28 z [1])
Izolacja szczelin
Masa
Geometria złącza
Instrukcja montażu izolacji akustycznej
Rys. 9. Informacja techniczna ift SC-11/1 Katalog elementów ściany osłonowej – izolacyjność akustyczna od dźwięków powietrznych i wzdłużna izolacyjność akustyczna (Bauteilkatalog Vorhangfassade – Luft- und Längsschalldämmung) umożliwia łatwe projektowanie poprzez dane tabelaryczne (patrz poniżej przykładowa tabela 14 z [5])
Połączenia doczołowe fasad elementowych
W zależności od rodzaju konstrukcji złącza może wystąpić przenikanie dźwięku z zewnątrz i przenoszenie dźwięku przez szczelinę między profilami uszczelniającymi. Te ścieżki transmisyjne przenoszące dźwieki muszą być zatem uszczelnione wewnątrz i wyposażone w przegrodę w obszarze połączeń (np. ściana osłonowa/strop), aby zapobiec przenoszeniu dźwięku przez szczeliny.
Tabela 14. Wzdłużna izolacyjność akustyczna fasady elementowej (boczne przenoszenie dźwięku), pionowa transmisja dźwięku, w oparciu o l0 = 4,5 m (kliknij na tanbelę anby ją powiększyć) Pzy stosowaniu tabeli określone sa następujące warunki brzegowe: 1. Minimalna izolacja akustyczna powłoki od strony pomieszczenia o Rw ≥ 31 dB (jak szkło float 6 mm)
Połączenie ze ścianami działowymi
Ciągłe puste wnęki
Konstrukcje dodatkowe
Połączenie podłoga/strop (sufit)
Zgodnie z normą EN 12354 istnieje również możliwość analizy poszczególnych połączeń konstrukcji oddzielnie i stworzenia prognozy poprzez wprowadzenie metody iteracyjnej (sprawdzania kolejnych rozwiązań) zamiast wymiarów zastępczych dla całego komponentu dodatkowego. Przykłady obliczeń do wdrożenia i weryfikacji można znaleźć w instrukcji montażu fasady.
Ponadto istnieje możliwość weryfikacji izolacyjności akustycznej powietrznej i wzdłużnej (boczne przenoszenie dźwięków) w formie tabelarycznej, przy wykorzystaniu Informacji Technicznych ift SC-11/1, co pozwala zaoszczędzić czas i koszty na projektowanie i badania. Ponadto SC-11/1 w praktyczny sposób wyjaśnia relacje związane z dźwiękiem, a przykłady obliczeń umożliwiają ich proste wykorzystanie.
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
[2] Wytyczne 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 dostępnensą 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 (Bauteilkatalog Vorhangfassade – Luft- und Längsschalldämmung). Rosenheim, październik 2017 r
[6] EN 13830:2015 Ściany osłonowe – norma wyrobu.
[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
|