Inwestorzy i architekci chcą jak największej powierzchni przeszklonej w obiektach komercyjnych i budynkach mieszkalnych, nie tylko po to, aby obszary balkonów i ogrodów zimowych były „częścią przestrzeni życiowej”.
Systemy okienne i okucia są opracowywane do coraz większych maksymalnych rozmiarów skrzydeł okiennych. Poniższy artykuł dotyczy niektórych specjalnych funkcji, które należy wziąć pod uwagę podczas montażu elementów o dużej powierzchni.
Fot. 1. Wysokiej jakości nieruchomość w Rosenheim z zamontowanymi elementami fasadowymi sięgającymi od podłogi do sufitu. Elementy przesuwne mają do 6 m szerokości. (źródło: Quest Immobilien, zdjęcie: © Archimage, Meike Hansen)
W badaniach przeprowadzanych w ift Rosenheim wyraźnie widać, że stale rosną maksymalne rozmiary elementów nowo opracowanych systemów okiennych i drzwiowych – opracowywane są też okucia zdolne „obsługiwać“ wielkogabarytowe skrzydła okienne i drzwiowe.
Drzwi podnoszono-przesuwne o wymiarach 2,50 m wysokości i 5,00 m szerokości ok. 15 lat temu były traktowane jako „specjalne wymagania“ – obecnie te rozmiary są określane jako standardowe.
Montaż elementów okiennych również staje się coraz bardziej wymagający, ponieważ ciężar 1 m2 nowoczesnych elementów okiennych wzrasta dzięki większym głębokością (grubością) profili oraz zastosowaniu wielokomorowych szyb zespolonych, niekiedy również z oszkleniem spełniającym dodatkowe funkcje np. zawierającym ciężkie wielowarstwowe szyby laminowane o zwiększonej odporności na włamanie.
Jednocześnie, wraz z dalszym rozwojem cegieł pod kątem zmniejszania ich przewodnictwa cieplnego, spada nośność nowoczesnej konstrukcji murowej. Ponadto elementy okienne należy często montować jako wysunięte na zewnątrz poza płaszczyznę ściany nośnej – w warstwie zewnętrznej izolacji termicznej ściany – aby uzyskać optymalny efekt efektywności energetycznej. Wtedy dla przeniesienia obciążenia okna na ścianę nośną, wymagane jest użycie metalowych wsporników lub ram montażowych.
Projekt montażu
Montaż okien wielkopowierzchniowych to coraz bardziej zaawansowane zadanie projektowe, którego monter wykonujący prace na miejscu budowy nie może się samodzielnie podjąć. Oprócz bezawaryjnego transportu elementów okiennych i samego procesu montażu, należy również dobrać odpowiednie elementy mocujące i materiały uszczelniające z uwzględnieniem obciążeń działających na elementy okienne w czasie montażu i później, w czasie ekspolatacji.
Rys. 2. Typy mocowania w przypadku montażu okna wysuniętego przed konstrukcję ściany nośnej (w warstwie izolacji termicznej);
a) stalowy wspornik (konsola) montażowy,
b) rama do montażu naściennego [1]
Mocowanie
Okna i drzwi wejściowe
Elementy złączne służące do mocowania okien i drzwi wejściowych muszą przenieść na nośną ścianę zewnętrzną wszystkie planowane obciążenia: siły od parcia i ssania wiatru, ciężar elementów i siły operacyjne oraz oddziaływania klimatyczne (w tym termiczne), a w razie potrzeby również obciążenia wynikające z wymagań specjalnych (np. ochrona przed upadkiem, zwiększona odporność na włamanie).
Niedopuszczalne ruchy ram okiennych w otworze okiennym w ścianie mogą spowodować uszkodzenie uszczelnienia umieszczonego po wewnętrznej i zewnętrznej stronie okna, a w skrajnych przypadkach rama okienna może „poluzować się“ w elementach mocujących.
Przy wyborze systemu mocowania należy wziąć pod uwagę:
- określenie planowanych obciążeń (obciążenia poziome/pionowe),
- miejsce montażu w ścianie zewnętrznej (rama ościeżnicy w obrębie ściany nośnej / wysunięta poza ścianę nośną, w obrębie zewnętrznej izolacji termicznej),
- nośność podstawy mocującej (materiał ściany zewnętrznej, nadproże, podłoga/parapet),
- materiał ramy okiennej,
- dopuszczalne odległości łączników od krawędzi elementu ściennego (cegły, pustaka).
W przypadku montażu okien w ścianie nośnej obciążenia pionowe i poziome mogą być przenoszone na mur w obszarze otworu okiennego za pomocą klinów podpierających/wsporczych.
Jeśli natomiast okna montowane są w warstwie ocieplenia, to systemy mocowań muszą przejmować te obciążenia i przenosić je na nośną warstwę ściany zewnętrznej. Efekt dźwigni dla elementów systemu mocowania zwiększa się wraz wielkością wysunięcia poza płaszczyznę warstwy nośnej ściany zewnętrznej.
W przypadku ceglanych ścian zewnętrznych system mocowania nie może powodować występowania naprężeń rozciągających prostopadłych do spoin w murze w obszarze podparcia dolnej ramy okiennej (parapetu), ponieważ w przeciwnym razie pojedyncze cegły mogą być wyrywane z konstrukcji murowanej. Środkiem zaradczym na ten problem może być przykładowo stosowanie ram montażowych.
Duże elementy okienne
W przypadku wielkopowierzchniowych elementów okiennych obciążenia punktowe są wprowadzane na końcach łączników, słupów i rygli, co należy uwzględnić przy konstruowaniu punktów mocowania.
Zwykle zakłada się, że obciążenia od wiatru są rozłożone równomiernie na wszystkie punkty mocowania – wspólnie dla wszystkich łączników umieszczonych dookoła okna (jak to jest zwykle przyjmowane w obliczeniach elementów mocujących).
Jednak takie założenie spowodowałoby znacznie niższy niż rzeczywisty rozkład obciążenia w punktach mocowania sąsiadujących z zakończeniami centralnego słupka. Przykład na rys. 3 pokazuje to w przypadku określania rozkładu obciążenia ssaniem wiatru.
Rys. 3. Rozkład obciążenia wiatrem w przypadku drzwi podnoszono-przesuwnych: słupek środkowy, jako główny element nośny, absorbuje dużą część obciążenia wiatrem. Prowadzi to do koncentracji obciążenia na części środkowej, które musi zostać przekazane do konstrukcji budynku poprzez sąsiadujące z zakończeniami słupka punkty mocowania.
Ponadto, zasadą jest przenoszenie obciążeń z dużych elementów okiennych na ścianę budynku, natomiast żadne obciążenia nie mogą być przenoszone z konstrukcji budynku na element okna.
Zwłaszcza przy większych rozpiętościach (od ok. 2 m szerokości elementu) ewentualne ugięcie nadproża nie może oddziaływać na element okienny ani prowadzić do nieodwracalnej zmiany położenia poziomych profili ramy okiennej. Jeżeli spodziewane jest ugięcie stropu (obniżenie jego dolnej powierzchni) umieszczonego powyżej elementów okna wielkopowierzchniowego, mocowanie należy wykonać jako podparcie, które przenosi obciążenia poziome na konstrukcję budynku, a jednocześnie zabezpiecza przed wpływem przewidywanych ugięć nadproża.
Na rys. 4 pokazano realizację idei ramy montażowej, w której górny profil ościeżnicy okiennej prowadzony jest w odpowiednim profilu ramy montażowej.
Rys. 4. Uproszczony schemat ideowy ramy montażowej kompensującej odkształcenia nadproża, a jednocześnie zapewniajacej przenoszenie obciążenia wiatrem. Jeżeli sztywność profilu górnego jest niewystarczająca, biorąc pod uwagę jego dużą rozpiętość, górny profil ramy musi być „podwieszony” w sposób regulowany (nie pokazano warstw uszczelnienia i izolacji termicznej).
(...)
Przedstawicielem Instytutu ift Rosenheim w Polsce jest Andrzej Wicha:
Martin Heßler
ift Rosenheim
Literatura
[1] Wytyczne montażu okien i drzwi wejściowych. Projektowanie i wykonywanie montażu w nowych i remontowanych budynkach. Instytut ift Rosenheim i Stowarzyszenie Jakości RAL dla okien i drzwi wejściowych, dostępne w języku polskim www.swiat-szkla.pl/component/content/article/308/14935
Całość artykułu w wydaniu drukowanym i elektronicznym
Inne artykuły o podobnej tematyce patrz Serwisy Tematyczne
Więcej informacji: Świat Szkła 09/2020
Wytyczne montażu okien i drzwi zewnętrznych
„Instrukcja montażu…” RAL dokumentuje najnowszy stan techniki i opisuje teoretyczne i praktyczne aspekty montażu okien i drzwi zewnętrznych. Obejmuje to informacje dotyczące hydroizolacji, termoizolacji i mocowania, a także podstawy statyki i fizyki budowli – solidnie naukowo i praktycznie. Uzupełniają to standardowe szczegóły i wiele praktycznych przykładów. Dlatego instrukcja montażu stanowi idealną praktyczną pomoc w projektowaniu i wykonaniu profesjonalnego montażu okien i drzwi. Instrukcja jest dostępna w języku niemieckim, angielskim oraz polskim. W Polsce jest dostępna dzięki staraniom miesięcznika „Świat Szkła”. i |
Informacje na temat Wytycznych montażu mozna uzyskać bezpośrednio w redakcji miesięcznika Świat Szkła:
- Agata Kostrzewa
- Agnieszka Roguska
oraz dziale dystrybucji
- Iwona Markowska
więcej informacji też na stronie o Wytycznych do montaż okien i drzwi zewnętrznych tzw Instrukcja RAL