ue

tel. (32) 289 21 18 / biuro@pomarstal.pl

Jak wykonać odpowiednie wzmocnienie okna?


Nowoczesne okna są jednym z najważniejszych elementów budynku, ponieważ nie tylko umożliwiają dobre doświetlanie wnętrza, ale również zabezpieczają je przed utratą ciepła. Wysoka energooszczędność okien jest warunkiem utrzymywania na rozsądnym poziomie kosztów ogrzewania, a jednocześnie daje możliwość pozyskiwania energii z zewnątrz, za sprawą przenikających do środka promieni słonecznych.

Do osiągania wyników pozwalających na dogrzewanie budynku, co jest bardzo częstą praktyką w przypadku tzw. domów pasywnych, gdzie konieczne są jednak dość duże przeszklenia. Wykorzystywanie dużych okien oraz drzwi tarasowych, a nawet części lub całości elewacji wykonanych z takich elementów jest też zgodne z obowiązującymi trendami architektonicznymi oraz modą. Użytkownicy znacznie chętniej wybierają jasne i zapewniające rozległy widok domy, mieszkania czy biura. Stawia to jednak wyśrubowane wymagania przed producentami okien, zmuszając ich do powszechnego wykorzystywania specjalnych wzmocnień okiennych. Przyjrzyjmy się bliżej konstrukcji okien i sprawdźmy, jaką rolę w trwałości i codziennym użytkowaniu odgrywają montowane w ich ramach wzmocnienia.

Konstrukcja najpopularniejszych rodzajów ram okiennych 

Przez wiele lat podstawowym rodzajem stolarki budowlanej były okna i drzwi wykonywane z tradycyjnego materiału konstrukcyjnego, jakim jest drewno. Okna tego typu miały sporo zalet – właściwie dobrane pod względem gatunku i rozmiaru drewno, które zostało prawidłowo połączone, zapewniało atrakcyjny wygląd i stosunkowo dobrą wytrzymałość. Niestety okna tego rodzaju mają również wiele wad – są podatne na zmiany rozmiarów związane z różną wilgotnością, co często prowadzi do wypaczania się ram i ościeżnic oraz powstawania nieszczelności. Ramy drewniane wymagają okresowej konserwacji, są podatne na działanie tzw. korozji biologicznej, czyli inwazję żerujących na drewnie owadów czy też porastanie grzybami pleśniowymi. Skrzydła z drewna niezbyt nadają się do przeszkleń o dużej powierzchni, zwłaszcza jeśli instalowane pakiety szybowe mają mieć większą ilość tafli, a przez to są znacznie cięższe. Pewnym wyzwaniem jest również fakt, że poziom ochrony termicznej oferowanej przez drewno zależy od jego grubości, dla uzyskiwania wyższych pod tym względem parametrów niezbędne będą więc bardzo solidne ramy.

Rozwiązaniem większości problemów wiążących się z montażem i użytkowaniem ram drewnianych stały się ramy z PVC. Tworzywo to jest odporne na działanie czynników zewnętrznych – przede wszystkim wody oraz skrajnych temperatur, ponieważ zarówno pod wpływem wysokiego mrozu, jak i znacznych upałów nie zmienia znacząco swoich rozmiarów. Jest stosunkowo twarde i odporne na zarysowania, na też dość niski współczynnik przenikania ciepła, a co ważne, może być niezwykle łatwo kształtowane. Dzięki tym właściwościom można z niego tworzyć niemal dowolne profile. Większość okien i drzwi PVC powstaje więc z wytłaczanych wielokomorowych profili, które są następnie cięte i zgrzewane, tworząc zarówno ościeżnicę, jak i ramę. Co istotne, pozwala to na korzystanie z właściwości izolacyjnych powietrza, ponieważ używane profile mają po kilka zamkniętych komór, które wypełnione gazem gwarantują dodatkową ochronę przed utratą energii. W zależności od systemu stosowane są trój-, cztero-, a nawet pięciokomorowe profile okienne, a producenci systematycznie zwiększają ich liczbę, dochodząc niekiedy nawet do dziewięciu.

Podobnie są skonstruowane okna z profili aluminiowych, które tak jak tworzywo najczęściej powstają dzięki technologii wytłaczania. Także tu mamy do czynienia z większą ilością komór, a poszczególne elementy mogą być zgrzewane lub niekiedy spawane. W przypadku jednych i drugich okien i drzwi na ościeżnicy i ramie instalowane są poprawiające szczelność i amortyzujące wstrząsy uszczelki, a w ramach osadza się pakiety szybowe. Składają się one zwykle z dwóch lub trzech tafli szkła, nierzadko pokrywanego specjalnymi powłokami lub foliami, uszczelnianymi oraz wypełnianymi gazem szlachetnym np. argonem, co zmniejsza współczynnik przewodzenia ciepła całego pakietu, przepuszczając jednocześnie promieniowanie słoneczne.

Sposoby wzmacniania konstrukcji okien

Niekiedy problemem okien z profili z tworzywa sztucznego oraz aluminium jest jednak ich wytrzymałość na obciążenia mechaniczne, a w przypadku aluminium także termiczne. PVC  jest stosunkowo twarde, podobnie jak aluminium, jednak w przypadku ciężkich pakietów szybowych nie są one w stanie zagwarantować całości odpowiedniej sztywności. Warto pamiętać, że w przypadku okien w grę wchodzą obciążenia powodowane ciężarem ramy, skrzydła, okuć oraz przeszklenia, a także kwestie związane z eksploatacją – wielokrotne otwieranie, przesuwanie albo unoszenie, w zależności od zastosowanej konstrukcji. Trzeba też mieć na uwadze, że przy dużych powierzchniach szklanych tafli waga pakietu jest znaczna, a potencjalne siły zginające i skręcające działające na użyte profile są bardzo duże.

Nie można również zapominać, że na okna i drzwi czy całe elewacje działają stosunkowo duże siły związane z ewentualnymi ruchami budynku, głównie jego osiadaniem, a także przenoszonymi przez konstrukcję drganiami np. wywoływanymi przebiegającymi w pobliżu ulicami czy liniami tramwajowymi. Problemy – szczególnie przy dużych fasadach – stwarza też napór wiatru, który może prowadzić do odkształceń ram i ościeżnic oraz jego siła ssąca, oddziałująca zwłaszcza na rogach budynku i powodująca nierzadko powstawanie znacznego podciśnienia. W pewnym zakresie znaczenie mają tu także obciążenia termiczne.

Sposobem na zwiększenie sztywności skrzydeł okiennych jest wprowadzanie do wnętrza ich profili elementów wykonanych ze stali. Odpowiednie kształtowniki, zabezpieczone przed korozją za pomocą procesu cynkowania są umieszczane w środku jednej z komór profilu, najczęściej w środkowej części ościeżnicy i ramy. Są one podczas montażu spawane albo zgrzewane. Przy cięższych pakietach szybowych wzmocnienie ze stali, jest zakładane także wokół nich, stanowiąc dodatkowe wzmocnienie ramy, a jednocześnie swego rodzaju podstawę do montażu uszczelki wygłuszającej. Profile stalowe często są montowane w oknach antywłamaniowych, gdzie podnoszą odporność na przewiercenie lub przecięcie, a jednocześnie pozwalają na stabilne mocowanie okuć do ramy albo ościeżnicy.

Rola wzmocnień okiennych w konstrukcji okien PVC i aluminiowych

Jako kształtowniki stalowe montowane w oknach są wykorzystywane zarówno profile zamknięte – najczęściej o przekroju prostokątnym – jak i otwarte – zazwyczaj ceowniki lub bardziej złożone. Grubość ścianek profilu oraz jego geometria jest dostosowana do najpopularniejszych systemów używanych przy produkcji okien, a także w razie potrzeby dobierana do całych konstrukcji fasad czy przeszkleń. Duża sztywność elementów stalowych wynika z właściwości stosowanych stopów oraz z ukształtowania profilu. Zagięcia sprawiają, że siły w materiale rozkładają się zupełnie inaczej. Ponieważ najczęściej w tym celu przygotowuje się kształtowniki gięte na zimno, ich zwiększona zdolność do przenoszenia obciążeń statycznych i dynamicznych wynika również częściowo z tzw. umocnienia stali w wyniku obróbki plastycznej. Oznacza, to, że do zgięcia tak wykonanego profilu konieczna będzie znacznie większa siła, a zatem przy tej samej masie całej konstrukcji siły zginające i skręcające potrzebne do zmiany wymiarów ramy i ościeżnicy będą zdecydowanie większe.

W przypadku okien i drzwi aluminiowych zastosowanie kształtowników stalowych instalowanych wewnątrz ramy wiąże się ze znaczną poprawą właściwości statycznych i dynamicznych, pozwalając na wykonania cieńszej, a zatem i mniej widocznej ramy. Z takiej możliwości szczególnie często korzysta się przy produkcji dużych drzwi tarasowych. Podwyższona sztywność drzwi aluminiowych ułatwia też korzystanie z możliwości konstruowania drzwi przesuwnych i harmonijkowych używanych wewnątrz budynków – zarówno jako elementów do swobodnego kształtowania przestrzeni mieszkalnej czy biurowej, jak i w zastosowaniach przemysłowych.

Korzystanie z profili stalowych w konstrukcjach okien i drzwi PVC oraz aluminiowych jest niezbędnym elementem zwiększania ich wytrzymałości. Większa sztywność przekłada się bezpośrednio na właściwości użytkowe okien. Poza stabilniejszym mocowaniem ramy w murze warto pamiętać, że prawidłowe instalowanie okuć tak, by wykorzystywały one stalowe wkładki, zmniejsza tendencję do rozregulowywania się ciężkich skrzydeł i samorzutnego opadania pod własnym ciężarem, co często skutkuje nie tylko problemami ze szczelnością, ale także utrudnionym zamykaniem i otwieraniem oraz nieestetycznymi otarciami i zarysowaniami widocznymi na współpracujących ze sobą elementach. Wzmocnienia oznaczają też mniejszą podatność na ewentualne uszkodzenia wskutek przeciągu i gwałtownego uderzenia ramy o ościeżnicę. Nie można też zapomnieć o istotnym wpływie używanych w ościeżnicach profili na ewentualne naciski na ramę wynikające z możliwego przy bardzo szerokich oknach ugięcia nadproża.

Odpowiednio dobrane wzmocnienia okienne wykonane ze stali są niezbędnym elementem potrzebnym każdemu producentowi okien, niezależnie od tego, z jakiego systemu profili korzysta. Dzięki korzystnemu współczynnikowi sprężystości stal zachowuje konieczną sztywność, a prawidłowo zabezpieczona nie jest podatna na korozję. Równie ważna jest możliwość dobrania grubości ścianek czy długości elementu do potrzeb wykonywanej konstrukcji.

Wróć
x

Nasza witryna używa plików cookies i podobnych technologii m.in. w celach: świadczenia usług, statystyk i reklamy. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczane w Państwa urządzeniu końcowym.
Możesz określić warunki przechowywania lub dostępu do plików cookies w Twojej przeglądarce.