Profile PVC – komponenty do produkcji okien PVC

Źródło: „Systemy okienne” www.inoutic.pl

Komponenty do produkcji okien PVC

W rozdziale 2 przedstawiliśmy za normą PN-EN 12519:2007 szereg pojęć, które umożliwiają opisanie konstrukcji okna z PVC. Ten rozdział poświęcimy komponentom, albo jak kto woli elementom, z których może być ono wyprodukowane. Nie licząc wkrętów, podkładek i klocków dystansowych, najprostsze okno jednoskrzydłowe z funkcją uchylno-rozwieraną może składać się z około 40 różnych elementów, z czego lwia część przypadnie na zasuwnice, rozwórki, zaczepy i zawiasy, które na razie wrzucimy do wspólnego worka, tworząc z nich jeden komponent pod nazwą „okucia obwiedniowe”. Po tym ustaleniu, można powiedzieć, że podstawowymi elementami konstrukcji każdego okna z PVC będą:

› Kształtowniki okienne

› Szyby zespolone

› Okucia obwiedniowe

› Uszczelki

› Stalowe kształtowniki wzmacniające.

Każdy z tych elementów spełnia w konstrukcji okiennej ściśle określone zadania. Warto powiedzieć o tym zagadnieniu nieco więcej, bo wielu sprzedawców, a za nimi wielu inwestorów, całkiem niesłusznie przedstawia niektóre cechy komponentów, jako cechy okna. Bywa też na odwrót, pewne cechy produktu, błędnie przenoszone są na elementy konstrukcji.

Kształtowniki okienne

Opis właściwości profili okiennych można rozpocząć od dość przewrotnego pytania. Czy istnieją okna pięciokomorowe? Oczywiście, że… nie istnieją! Okna mogą być pięciokwaterowe, ewentualnie pięcioskrzydłowe, ale nigdy pięciokomorowe. Podział wewnętrznej przestrzeni na komory jest jedną z charakterystycznych cech kształtowników. Pojęcie „okna pięciokomorowe”, to jeden z najprostszych przykładów nieuprawnionego podawania pewnej cechy elementu konstrukcyjnego, ilości komór, jako cechy finalnego produktu. Działaniem odwrotnym polegającym na podawaniu pewnej cechy okna, jako cechy jednego z jego elementów jest mocno zakorzeniony błąd związany z określaniem wymiarów kształtowników okiennych. Dwa podstawowe wymiary okna, to szerokość i wysokość, a jakie są podstawowe wymiary kształtownika? Za chwilę odpowiemy na to pytanie, a przy okazji przedstawimy jeszcze kilka innych ciekawych zagadnień związanych z tym elementem konstrukcji każdego okna.

Normatywny podział kształtowników ze względu na funkcje

Mówiąc o podziałach kształtowników okiennych na odmiany, grupy lub kategorie nie można mieć na względzie wyłącznie podziałów dokonanych w obrębie danego systemu profili przez jego właściciela. Norma PN-EN 12608:2004 „Kształtowniki z nieplastyfikowanego polichlorku winylu (PVC-U) do produkcji okien i drzwi – Klasyfikacja, wymagania i metody badań” wprowadza pewien generalny podział kształtowników ze względu na funkcję jaką spełniają one w konstrukcji okiennej. Kształtowniki pełniące funkcje nośne nazywane są profilami głównymi, pozostałe, nie pełniące funkcji nośnej, to tak zwane profile dodatkowe. Poniżej w tabeli prezentujemy przykłady profili głównych, występujących w większości konstrukcji okiennych oraz profili dodatkowych.

z_40

Wymiary kształtowników okiennych O sposobie wymiarowania okien pisaliśmy w części 6 niniejszego opracowania. Przedstawiając opis okna w projekcie albo ofercie, odpowiednim rysunkom konstrukcyjnym towarzyszą zazwyczaj wymiary szerokości „S” i wysokości „H” finalnego produktu. To właściwa metoda wymiarowania tylko wtedy, gdy mamy do czynienia z figurą płaską. W naturze okno nie jest płaskie, okno to bryła, z tego właśnie powodu w normie PN-EN 12608:2004 przyjęto całkiem inną metodę podawania wymiarów kształtowników okiennych. Prawidłowe wymiarowanie kształtowników polega na podaniu wymiaru szerokości całkowitej „W” i głębokości „D”. Jaki wymiar kształtownika jest jego szerokością, a jaki głębokością ilustrują dwa poniższe rysunki:

z_41
Normatywny podział kształtowników okiennych na klasy
Norma PN-EN 12608:2004 dzieli kształtowniki nie tylko ze względu na funkcje ja- kie pełnią w konstrukcji okiennej. Kolejny podział tworzony jest w oparciu o grubość ścian widocznych i niewidocznych. Jakie ściany kształtowników uznajemy za widoczne, a jakie za niewidoczne prezentujemy na poniższych rysunkach:z_42

Norma PN-EN 12608:2004 dzieli kształtowniki okienne na klasy: A, B, C.

Do klasy A zaliczają się kształtowniki, w których grubości ścianki:

› O powierzchni widocznej jest ≥ 2,8 mm

› O powierzchni niewidocznej jest ≥ 2,5 mm.

Do klasy B zaliczają się kształtowniki, w których grubości ścianki:

› O powierzchni widocznej jest ≥ 2,5 mm

› O powierzchni niewidocznej jest ≥ 2,0 mm.

Dla kształtowników klasy C norma nie ustala żadnych wymagań, co do grubości ścianek widocznych i niewidocznych. Minimalną wartość grubości ścianki widocznej, jak i niewidocznej powinien zadeklarować producent.

Mówiąc o klasie kształtowników odniesiemy się przy okazji do pewnego aspektu marketingowego związanego z tym zagadnieniem. Poszukując informacji o kształtownikach okiennych łatwo natknąć się na informację sugerującą, że profile klasy A i okna z nich wykonane są lepsze od profili i okien klasy B. Ten pogląd trudno byłoby udowodnić. Klasa kształtownika nie ma wpływu na wartość którejkolwiek z właściwości okien określonych normą PN-EN 14351- 1+A1:2010. Większa grubość ścianek widocznych i niewidocznych może sprawić, że dany przekrój kształtownika PVC będzie charakteryzował się nieco większą wartością momentu bezwładności, co nie zmienia faktu, że moduł Younga i bezwładność samego kształtownika nie jest uwzględniana w obliczeniach statycznych okien. Klasa profilu mogłaby mieć też wpływ na nośność zgrzanych naroży. Tu jednak ze względu na wymiarowe „widełki” w poszczególnych klasach, w teorii, równie dobrze można założyć, że ścianka widoczna profilu w klasie A ma grubość 2,81 mm, a w klasie B 2,79 mm. Co prawda, kształtowniki znajdą się w różnych klasach, ale różnica grubości ścian widocznych wynosi zaledwie 0,02 mm. Tyle, co grubość jednego włosa! W wynikach badań okien będzie to po prostu niezauważalne.

Umowny podział kształtowników ze względu na ilość komór wewnętrznych

Ilość wewnętrznych komór kształtowników jest ulubionym tematem rozmów toczonych w salonach sprzedaży. Od lat krążą po rynku dwa całkiem błędne przekonania. Pierwsze, to takie, że ilość komór ma decydujący wpływ na poprawę przenikalności cieplnej kształtownika, a przez to i całego okna. Drugie, że szerokość komory powinna wynosić minimum 5 mm, szczególnie w kształtownikach klasy A wg. PN-EN 12608:2004. Aby bliżej przyjrzeć się tym zagadnieniom, na początek powinniśmy prześledzić, choćby na przykładzie różnych ram ościeżnic systemów okiennych INOUTIC/DECEUNICK, jak w okresie kilkunastu ostatnich lat zmieniała się wewnętrznie konstrukcja kształtowników podział przestrzeni na pojedyncze komory.

z_43

Z powyższych rysunków jednoznacznie wynika, że na przestrzeni czasu liczba komór w kształtownikach ciągle rośnie. Wielu sprzedawców próbuje przekonywać, że powodem jest dążenie do obniżania wartości współczynnika przenikania ciepła kształtownika. Czy to może być prawdą? Niestety nie. Dlaczego?

Z tego samego powodu, z którego wielkość Waszych mieszkań nie zwiększy się, jeśli wstawicie tylko kilka dodatkowych ścianek działowych. Aby mówić o wpły- wie ilości komór na wartość współczynników przenikania ciepła profili i okien, przyrostowi ilości komór musi towarzyszyć zmiana wymiarów kształtownika, a w szczególności jego głębokości.

Dzięki niskiej przewodności cieplnej, której wartość obliczeniową norma PN-EN 12524:2003 ustala na poziomie λ = 0,025 W/(m²*K), powietrze zamknięte w komorach kształtownika po zgrzaniu naroży, staje się naturalnym izolatorem. Im większy wymiar głębokości kształtownika, tym więcej w nim powietrza, co przy właściwej konstrukcji, ilości i rozmieszczeniu komór powinno sprawiać, że jego przenikalność cieplna będzie niewielka, a okno „cieplejsze”.

Mówiąc o wewnętrznych komorach kształtowników warto dodać, że norma PN-EN 12608:2004 nie ustanawia żadnych wymagań, co do ich szerokości. Skąd więc bierze się powtarzane tu i ówdzie twierdzenie, że szerokość komór kształtownika powinna wynosić minimum 5 mm, szczególnie w profilach klasy A?

Pusta komora w ramie z tworzywa sztucznego

z_44
Preferowanymi metodami ustalania wartości współczynnika przenikania ciepła ram są metody obliczania komputerowego (np. elementów skończonych, różnic skończonych, elementów brzegowych) zgodnie z ISO 10077-2 oraz pomiarów bezpośrednich z zastosowaniem metod skrzynki grzejnej zgodnie z EN 12412-2. Jeśli żadna inna informacja nie jest dostępna, to w obliczeniach okien pionowych dla odpowiadających im typów ram można stosować wartości zaczerpnięte z tablic i wykresów załącznika D normy PN-EN ISO 10077-1:2007.

W tablicy D1 załącznika podano wartości współczynnika przenikania ciepła Uf dla ram z tworzyw sztucznych ze wzmocnieniami metalowymi. Twórcy normy objaśniają jednocześnie, że podane wartości dotyczą tak zwanych „profili pustych”, w których odległości pomiędzy ścianami każdej „pustej komory” wynoszą, co najmniej 5 mm. Tego zapisu i objaśnienia nie powinno interpretować się jako jakiegokolwiek wymagania, co do odległości pomiędzy ściankami wewnętrznymi kształtownika i szerokości komór. To wyłącznie informacja, że dane w tablicy raczej nie powinny być wykorzystywane w obliczeniach przenikalności cieplnej okien pionowych wykonanych z ram o odmiennej konstrukcji.

Wymagania normatywne dla kształtowników okiennych z PVC-U

Jednym z „ulubionych” pytań nabywców okien jest: „Czy profil X jest lepszy od profilu Y”. Większość sprzedawców próbuje na nie odpowiedzieć przedstawiając właśnie informacje o komorach, klasach i wymiarach. Kłopot w tym, że to dość krucha podstawa do dokonywania porównań.

Norma PN-EN 12608:2004 podaje szereg wymagań, które powinny spełniać wszystkie kształtowniki okienne z PVC-U. Dotyczą one materiału, z którego wykonano kształtowniki, ich wyglądu, wymiarów i tolerancji oraz masy kształtowników głównych. Za treścią przywołanej normy można również wyspecyfikować właściwości kształtowników oraz związane z tym normy klasyfikacyjne i badawcze.  W tabeli poniżej prezentujemy przykład takiej specyfikacji:

z_45W ten sposób okazuje się, że to nie komory i klasy, ale dopiero szczegółowa wiedza o zakresie i poziomie w jakim konkurujące kształtowniki spełniają wymagania normy PN-EN 12608:2004 pozwala je oceniać i porównywać w sposób rzeczowy i miarodajny. Niezależnie od bezpośrednich porównań różnych odmian kształtowników okiennych, należy wiedzieć, że takie parametry jak moduł Younga, przewodność cieplna, gęstość, powierzchnia i kształt przekrojów każdego z nich, użytego jako element konstrukcji okiennej, wpływa bezpośrednio lub może wpływać na następujące właściwości eksploatacyjne okna specyfikowane przez normę PN-EN 14351-1+A1:2010:

› Odporność na obciążenie wiatrem

› Wodoszczelność

› Substancje niebezpieczne

› Przepuszczalność powietrza

› Właściwości akustyczne

› Przenikalność cieplna

› Siły operacyjne

› Wytrzymałość mechaniczna

› Odporność na wielokrotne otwieranie i zamykanie

› Odporność na włamanie.

Post Author: simteq