Głównym zadaniem balustrad jest zabezpieczenie przed możliwością upadku osoby stojącej lub poruszającej się po powierzchni ograniczonej balustradą. Występują różne rozwiązania konstrukcyjno-materiałowe tych wyrobów, w tym balustrady szklane. Stanowią one nowoczesne i jednocześnie eleganckie wykończenie elewacji budynków.

Fot. 1. Balustrada całoszklana (fot. Adler - Glas)

Rodzaje i projektowanie balustrad
Balustrady służą do zapewnienia bezpiecznego użytkowania schodów, tarasów, balkonów, loggii, a także dachów, mostów, wiaduktów itp. Są zazwyczaj montowane na krawędzi zabezpieczającego elementu budowlanego, przy czym mogą także pełnić funkcję ozdobną. Wykonywane są z różnych materiałów, takich jak kamienie, beton, drewno i metale.

Ze względów konstrukcyjnych balustrady można podzielić na:
- balustrady pełne – wykonywane z cegły lub betonu, zakończone parapetemalbo poręczą,
- balustrady ażurowe – składające się z pionowych elementów (słupków/tralek) wykonywanych z drewna, kamieni, betonu, metali, połączonych w górnej części poręczą i trwałe mocowanych w dolnej części z konstrukcją.

Coraz częściej we współczesnych rozwiązaniach architektonicznych spotkać można balustrady szklane, stanowiące lżejszą i bardziej estetyczną alternatywę dla balustrad wykonywanych z tradycyjnych materiałów budowlanych.

Stosowane są one głównie przy schodach, pochylniach, portfenetrach, balkonach, loggiach oraz tarasach, i to nie tylko w obiektach użyteczności publicznej i zamieszkania zbiorowego, ale także w budynkach mieszkalnych wielo- oraz jednorodzinnych.

W zależności od typu konstrukcji i rodzaju mocowania, balustrady szklane najczęściej dzieli się na:
- balustrady całoszklane, mocowane np. wzdłuż dolnej krawędzi tafli szklanej,
- balustrady ze szklanym wypełnieniem, mocowanym do metalowej konstrukcji.

Balustrady powinny spełniać sformułowane w obowiązujących obligatoryjnie przepisach wymagania, przy czym zastosowanie w ich konstrukcji szkła związane jest z koniecznością spełnienia dodatkowych wymagań, głównie z zakresu bezpieczeństwa.

W związku z tym architekci i konstruktorzy powinni na każdym etapie projektowania uwzględniać obowiązujące przepisy i normy.

Balustrady całoszklane stanowią konstrukcję samonośną, charakteryzującą się wyeliminowaniem wszelkich słupków (tralek) i innych wsporników. Tafle szklane w tej konstrukcji mogą być połączone za pomocą stałej poręczy, zamocowanej na/przy górnej krawędzi szkła.

W samonośnych balustradach szklanych należy stosować odpowiednie tafle szkła bezpiecznego - monolityczne szkło hartowane lub szkło klejone, zwane także warstwowym lub laminowanym.

Szkło powinno samodzielnie przenosić występujące obciążenia poziome, skutecznie chroniąc użytkowników przed możliwością zranienia lub wypadnięcia.

Podstawowym dokumentem normalizacyjnym, określającym charakterystykę szkła stosowanego w balustradach jest norma PN-EN 12600:2004 Szkło w budownictwie – Badanie wahadłem – Udarowa metoda badania i klasyfikacja szkła płaskiego.

Przykładową balustradę całoszklaną, mocowaną wzdłuż dolnej krawędzi tafli szklanej do posadzki od góry w kształtowniku (profilu) tzw. bucie, oferowaną przez firmę Adler – Glas, zaprezentowano na fot. 1.

Balustrady ze szklanym wypełnieniem składają się głównie ze słupków, zwanych także tralkami (szczególnie usytuowanych na schodach) oraz górnych poręczy.

Elementy te tworzą metalową konstrukcję mocowaną do podłoża od góry lub z boku, która jest wypełniona taflami szkła, instalowanymi zazwyczaj za pomocą śrub lub specjalnych zacisków. W tym przypadku szkło nie stanowi elementu konstrukcyjnego. Konstrukcje wymienionych balustrad powinny być zaprojektowane w sposób gwarantujący wytrzymanie obciążeń związanych z ich użytkowaniem.

Przykładowe rozwiązanie balustrady wyposażonej w słupki mocowane z boku płyty balkonowej, do których zainstalowane jest szklane wypełnienie, zrealizowanej przez Zakład Szklarski GAMI, przedstawiono na fot. 2.

W procesie projektowania i konstruowania balustrad należy szczególnie uwzględniać zapisy wynikające z normy PN-EN 1991-1-1:2004 Eurokod 1: Oddziaływania na konstrukcje – Część 1-1: Oddziaływania ogólne – Ciężar objętościowy, ciężar własny, obciążenia użytkowe w budynkach.

Podano w niej wskazówki i oddziaływania dotyczące projektowania konstrukcji budynków i obiektów inżynierskich, z uwzględnieniem niektórych aspektów geotechnicznych w zakresie ciężarów objętościowych materiałów budowlanych i składowych oraz ciężarów własnych elementów konstrukcyjnych, a także obciążeń użytkowych w budynkach.

Ponadto norma zawiera kategorie użytkowania, mające wpływ na parametry wymagań sformułowanych w rozporządzeniu Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz. U. z 2019 r., poz. 1065 z późniejszymi zmianami).

Wyróżnia się:
--- kategorię A, obejmującą powierzchnie mieszkalne, np. pokoje w budynkach mieszkalnych oraz domach, pokoje i sale w szpitalach, sypialnie w hotelach itp.,
--- kategorię B, obejmującą powierzchnie biurowe,
--- kategorię C, obejmującą powierzchnie, na których mogą gromadzić się ludzie (z wyłączeniem powierzchni określonych wg kategorii A, B i D), przy czym rozróżnia się jeszcze:
– kategorię C1, dotyczącą szkół, kawiarni, restauracji, czytelni itp.,
– kategorię C2, dotyczącą kościołów, teatrów, kin, sal konferencyjnych itp.,
– kategorię C3, dotyczącą muzeów, sal wystawowych, powierzchni ogólnodostępnych np. hoteli,
– kategorię C4, dotyczącą sal tanecznych, sal gimnastycznych, scen itp.,
– kategorię C5, dotyczącą sal koncertowych, sal sportowych z trybunami oraz dojść i perony kolejowe itp.
--- kategorię D, obejmującą powierzchnie handlowe, które dzieli się jeszcze na:
– kategorię D1, dotyczącą sklepów ze sprzedażą detaliczną,
– kategorię D2, dotyczącą domów towarowych.

Ponadto przy projektowaniu balustrad należy uwzględniać postanowienia wynikające z norm:
--- PN-EN 1991-1-4:2008 Eurokod 1: Oddziaływania na konstrukcje – Część 1-4: Oddziaływania ogólne – Oddziaływanie wiatru,
--- PN-EN 1993-1-1:2006 Eurokod 3: Projektowanie konstrukcji stalowych – Część 1-1: Reguły ogólne i reguły dla budynków,
--- PN-EN 1999-1-1:2011 Eurokod 9: Projektowanie konstrukcji aluminiowych – Część 1-1: Reguły ogólne.

W oparciu o dostępną literaturę fachową stwierdzić można, iż w projektowaniu balustrad, zgodnie z wymaganiami powyżej przedstawionego rozporządzenia Ministra Infrastruktury (szczegółowe wymagania podano w dalszej części publikacji), należy brać pod uwagę obciążenia mogące się pojawić w okresie wykonywania i użytkowania obiektu budowlanego.

Do tych obciążeń w pierwszej kolejności zaliczyć należy obciążenia poziome skupione lub liniowe rozłożone na jednostkę długości, działające przykładowo na poręcz. Istotnym, szczególnie dla wypełnień balustrad, jest obciążenie ciężkim ciałem miękkim oraz uderzenia ciałem twardym. Ostatnie z wymienionych obciążeń stanowi ważny parametr w odniesieniu do balustrad szklanych. Wartości tych obciążeń powinien ustalać projektant w zależności od kategorii powierzchni, którą ogranicza balustrada.

W powyżej wymienionych Polskich Normach nie zawarto jednoznacznie określonych obciążeń działających na balustrady. W związku z tym, projektanci powinni przyjmować miarodajne wartości tych oddziaływań, wykorzystując parametry określone w normach dla zbliżonych konstrukcyjnie elementów budowlanych, a także kierując się doświadczeniem zawodowym.

Fot. 2. Balustrada ze szklanym wypełnieniem (fot. Zakład szklarski GAMI)

Wymagania
Balustrady, w tym także szklane, powinny spełniać wymagania zawarte w powyżej przedstawionym rozporządzeniu Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki. W dziale VII tego dokumentu dotyczącym bezpieczeństwa użytkowania ujęto wymagania odnoszące się bezpośrednio do balustrad.

W zakresie wykonawstwa sprecyzowano następujące wymogi:
- balustrady przy schodach, pochylniach, portfenetrach, balkonach i loggiach nie powinny mieć ostro zakończonych elementów, a ich konstrukcja powinna zapewniać przeniesienie sił poziomych, określonych w Polskiej Normie, dotyczącej podstawowych obciążeń technologicznych i montażowych,
- wysokość i wypełnienie płaszczyzn pionowych powinny zapewniać skuteczną ochronę przed wypadnięciem osób,
- szklane elementy balustrad powinny być wykonane ze szkła o podwyższonej wytrzymałości na uderzenia, tłukącego się na drobne, nieostre kawałki.

W celu zapewnienia bezpiecznego użytkowania, balustrady powinny charakteryzować się następującymi wymiarami:
-- minimalna wysokość balustrady (H), mierzona od poziomu podłogi do wierzchu poręczy powinna wynosić:
– H = 0,90 mm, w przypadku budynków jednorodzinnych i wnętrz mieszkań wielopoziomowych, odpowiadających kategorii użytkowania A wg normy PN-EN 1991-1-1:2004,
– H = 1,10 m, w przypadku pozostałych budynków i pomieszczeń, odpowiadających kategorii użytkowania A, B i C1 wg ww. normy,
-- maksymalny prześwit pomiędzy elementami wypełnienia balustrad i podłogą pomieszczenia lub wymiar otworu pomiędzy elementami wypełnienia balustrad powinien wynosić:
– 0,12 m, w przypadku budynków wielorodzinnych i zamieszkania zbiorowego, oświaty i wychowania oraz zakładów opieki zdrowotnej,
– 0,20 m, w przypadku pozostałych budynków (z wyjątkiem budynków jednorodzinnych i wnętrz mieszkań wielopoziomowych, dla których nie ogranicza się maksymalnego prześwitu pomiędzy elementami balustrad i podłogą pomieszczenia lub wymiaru otworu pomiędzy elementami wypełnienia).

Ponadto w budynku, w którym przewiduje się zbiorowe przebywanie dzieci bez stałego nadzoru, balustrady powinny mieć rozwiązania uniemożliwiające wspinanie się na nie oraz zsuwanie się po poręczy.

W literaturze fachowej związanej z balustradami, w tym ocenami technicznymi udzielanymi producentom przez jednostki badawcze, spotkać można wymagane właściwości użytkowe określone dla konkretnych rozwiązań tych wyrobów.

Poniżej przedstawiono przykładowe parametry.
Wytrzymałość balustrady na obciążenia statyczne – odkształcenia nie powinny przekraczać:
- h/50 (h – wysokość od punktu zamocowania), przy obciążeniu liniowym siłą poziomą o wartości 1,0 kN/m, a wartość odkształcenia trwałego elementów nie może być większa niż 8 mm,
- L/100 (L – rozpiętość balustrady), przy obciążeniu skupionym dwoma siłami pionowymi o wartości 0,5 kN każda, przyłożonymi do poręczy i skierowanymi w dół i następnie w górę, a odkształcenie trwałe elementów po każdym przyłożeniu nie może być większe niż L/150, a także przekraczać 5 mm.

Wytrzymałość na działanie siły pionowej.
Balustrada wraz z wypełnieniem nie powinna wykazywać uszkodzeń mechanicznych oraz odkształceń trwałych większych niż 5 mm przy działaniu siły pionowej o wartości 1,0 kN, działającej w płaszczyźnie balustrady, przyłożonej do wypełnienia w środku odległości między słupkami.

Odporność na obciążenie wiatrem.
Odkształcenie elementów balustrady pod działaniem dodatniego i ujemnego obciążenia równomiernie rozłożonego o wartości 1,0 kPa nie powinno być większe niż 25 mm. Balustrada w trakcie obciążania i po jego usunięciu nie może wykazywać uszkodzeń mechanicznych, a odkształcenie trwałe być większe niż 8 mm.

Odporność na uderzenie ciałem twardym.
Balustrada nie powinna wykazywać żadnych uszkodzeń mechanicznych (przebicia wypełnienia, rozwarstwień, odpadnięcia elementów itp.) w wyniku uderzenia ciałem twardym w postaci stalowej kuli o masie 0,5 kg, z energią E = 5 J.

Ponadto nie może wykazywać żadnych uszkodzeń mechanicznych w wyniku uderzenia kulą o masie 1,0 kg z energią E = 20 J, a następnie uderzenia ciałem miękkim i ciężkim o parametrach podanych w poniższej właściwości.

Odporność na uderzenia ciałem miękkim i ciężkim.
Balustrada nie powinna wykazywać żadnych uszkodzeń mechanicznych (jw.) w wyniku trzykrotnego uderzenia ciałem miękkim i ciężkim o masie 50 kg, zgodnie z procedurą określoną w normie PN-EN 12600:2004 Szkło w budownictwie
-- Badanie wahadłem -- Udarowa metoda badania i klasyfikacja szkła płaskiego, z energią E = 350 J (przy wysokości spadku 700 mm).

Wprowadzanie balustrad do obrotu
Podstawowym dokumentem określającym zasady dopuszczania wyrobów budowlanych do obrotu i stosowania jest rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) nr 305/2011 z dnia 9 marca 2011 r. ustanawiające zharmonizowane warunki wprowadzania do obrotu wyrobów budowlanych i uchylające dyrektywę Rady 89/106/EWG.

Na jego podstawie znowelizowano Ustawę z dnia 16 kwietnia 2004 r. o wyrobach budowlanych (Dz. U. z 2021 r., poz. 1213 z późniejszymi zmianami) oraz wydano szereg krajowych dokumentów z tego zakresu, w tym rozporządzenie Ministra Infrastruktury i Budownictwa z dnia 17 listopada 2016 r. w sprawie sposobu deklarowania właściwości użytkowych wyrobów budowlanych oraz sposobu znakowania ich znakiem budowlanym (Dz. U. z 2016 r., poz. 1966 z późniejszymi zmianami).

Zgodnie z tymi przepisami, wyrób budowlany może być wprowadzony do obrotu lub udostępniony na rynku krajowym, jeżeli został m.in. oznakowany znakiem budowlanym i dla którego producent sporządził na swoją wyłączną odpowiedzialność krajową deklarację właściwości użytkowych.

Wyroby budowlane objęte obowiązkiem sporządzania krajowej deklaracji właściwości użytkowych zostały wyszczególnione w załączniku nr 1 ww. rozporządzenia Ministra Infrastruktury i Budownictwa z dnia 17.11.2016 r. Znalazły się w nim po raz pierwszy także balustrady, choć początkowo, w tzw. okresie przejściowym, producenci byli zwolnieni z obowiązku znakowania znakiem budowlanym i sporządzania krajowej deklaracji przy wprowadzaniu ich do obrotu.

Ponieważ dotychczas nie opracowano stosownych norm dotyczących balustrad, także szklanych, ich producenci powinni wystąpić do akredytowanej i notyfikowanej jednostki (np. Instytutu Techniki Budowlanej w Warszawie) o uzyskanie Krajowej Oceny Technicznej – KOT. Dokument ten jest opracowywany na podstawie odpowiedniej metodologii, określającej sposób przeprowadzania badania produktu i finalnie uzyskuje postać udokumentowanej, pozytywnej oceny właściwości użytkowych zasadniczych charakterystyk wyrobu budowlanego. Możliwa jest także procedura uzyskania Europejskiej Oceny Technicznej.

Balustrada wprowadzana do krajowego obrotu powinna być oznakowana znakiem budowlanym, wraz z następującymi informacjami:
- dwie ostatnie cyfry roku, w którym znak po raz pierwszy umieszczono na wyrobie,
- nazwa i adres siedziby producenta,
- nazwa i oznaczenie typu wyrobu,
- numer i rok wydania krajowej oceny technicznej, zgodnie z którą deklarowano właściwości,
- numer krajowej deklaracji właściwości użytkowych,
- poziom lub klasa zadeklarowanych właściwości użytkowych. 

Zbigniew Czajka

Literatura
Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) nr 305/2011
Ustawa z dnia 16.04.2004 r. o wyrobach budowlanych
Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12.04.2002 r.
Rozporządzenie Ministra Infrastruktury i budownictwa z dnia 17.11.2016 r.
Polskie Normy PN-EN
Krajowa Ocena Techniczna ITB-KOT-20211/1920
Materiały informacyjne firm: Pilkington, Adler-Glas, Zakład Szklarski GAMI

Całość artykułu w wydaniu drukowanym i elektronicznym 

Inne artykuły o podobnej tematyce patrz Serwisy Tematyczne 
Więcej informacji:  Świat Szkła 11/2022