Przewiń do artykułu
Artykuły tematyczne

Artykuły są sortowane alfabetycznie według porządku A-Z. Jeżeli nie możesz odszukać interesującej Cię treści w spisie treści skorzystaj z wyszukiwarki treści.

Zamknij spis treści

Profile okienne PCV. Klasa A contra klasa B.

W związku z łatwością produkcji i ciągle wysokim zapotrzebowaniem, najpopularniejszymi oknami na świecie, są okna wykonane na bazie kształtowników wykonanych z polichlorku winylu, potocznie w Polsce określanego jako PCV. Na rynku istnieje przynajmniej kilkanaście znanych systemów profili okiennych w obrębie, których z pewnością da się naliczyć ponad setkę różnych odmian kształtowników. Każda z nich posiada swoje własne i niepowtarzalne cechy, które wpływają zarówno na design jak i jej właściwości techniczne. Konkurencja, zarówno wśród wytwórców stolarki otworowej, jak i producentów kształtowników zmusza firmy do ciągłej walki o klienta. Walczą zaciekle o każdy kawałek rynku, każdego nabywcę. Wszyscy chcą wykorzystać sytuację tak, aby samemu osiągnąć największy zysk i oderwać z „okiennego tortu” największy i najsmaczniejszy kawałek. Wynikiem tego są pojawiające się slogany reklamowe siejące niepokój w umysłach nabywców, mówiące np.: „tylko my mamy najwyższą klasę profili; klasę A”, „tylko nasze okna zapewnią zabezpieczenie przed utratą ciepła, bo wykonano je z profili klasy A”. Czy jest to zgodne z prawdą? Jak wygląda realna sytuacja biorąc pod uwagę wymogi normatywne? Co ma zrobić przysłowiowy Kowalski, jakie okna wybrać i czym się kierować? Tego typu pytania nurtują każdego potencjalnego nabywcę stolarki otworowej, stojącego przed wyboru produktu, który powinien służyć i dobrze funkcjonować przez kilka dziesiątek lat. Mam nadzieję, że ten artykuł oparty o moje długoletnie doświadczenie zdobyte w jednej z firm dostarczających systemy okienne pozwoli na dokonanie rzetelnej i obiektywnej oceny sytuacji. Jednocześnie zaznaczam, że na chwilę obecną nie jestem związany z branżą stolarki otworowej, a co za tym idzie poniższy tekst nie zawiera żadnych treści reklamowych, ani nie jest elementem walki konkurencyjnej. Wyraża jedynie moje zdanie na temat używania pewnych argumentów w procesie sprzedaży okien, z PCV.

W pierwszej kolejności należałoby zidentyfikować różnice pomiędzy kształtownikami klasy A i B oraz rozważyć czy i w jaki sposób wpływają one na podstawowe parametry stolarki otworowej. Czy naprawdę klasa, w jakiej wykonano kształtowniki PVC wpływa w tak zdecydowany sposób na jakość stolarki otworowej jak twierdzi reklama? Czy istniejące i obowiązujące normy przewidziały wszystkie parametry i określiły je tak, abyśmy mogli się cieszyć z dobrze poczynionej inwestycji? Na te i inne pytania postaram się udzielić wyczerpujących informacji. Dla potrzeb niniejszego tekstu wynotowałem, ze stron internetowych producentów profili i okien, hasła reklamowe, zawierające cały szereg informacji na temat klas kształtowników, które według mnie nie są prawdą, a na pewno nie są całą prawdą. Pominę nazwy producentów, w taki sposób zachwalających wyższość swych wyrobów, skupiając się wyłącznie na katalogu półprawd, które są lansowane jako prawdy objawione i często później bezkrytycznie powielane i kolportowane wśród nabywców przez sprzedawców okien.

  • Wśród wielu producentów, jedynie ****(gwiazdki zastępują nazwę producenta) posiada w swej ofercie wyłącznie profile zaliczane zgodnie z PN-EN 12608 do najwyższej klasy "A".
  • Ścianki zewnętrzne tych profili mają 3 mm grubości, a szerokość komór wewnętrznych wynosi minimum 5 mm. Są to kluczowe parametry dla optymalnej ochrony domowników przed chłodem i hałasem, jednocześnie zapewniające oknom stabilność i trwałość.
  • Profile klasy A to również zdecydowanie wyższy komfort akustyczny dzięki skutecznemu tłumieniu dobiegającego z zewnątrz hałasu.
  • Profile o cieńszych ściankach, zaliczane do niższych klas "B" i "C" nie posiadają już tak wysokiej odporności na uszkodzenia i są na przykład wielokrotnie bardziej podatne na pękanie naroży.
  • Grube ścianki profili klasy A zapewniają silne łączenia naroży okiennych, co zapobiega groźnemu zjawisku ich pękania na spawach. Profile o cieńszych ściankach, zaliczane do niższych klas B i C, nie posiadają już tak wysokiej odporności na uszkodzenia i są o około 10 do 20% bardziej podatne na pękanie naroży.
  • Wytrzymałość naroży okiennych wykonanych z tych profili znacznie przewyższa wytrzymałość profili klasy B i C.
  • Odporność antywłamaniowa okien może być niższa, ponieważ niektóre wkręty zawiasów nie trafiają we wzmocnienia stalowe profili. Okna takie nie osiągną stopnia odporności na włamanie WK 2.
  • Profile klasy A przyczyniają się do zwiększenia stabilności ram i skrzydeł na wygięcie i skręcanie, szczególnie tych o dużych wymiarach.
  • Wzrasta również o 20% w relacji do klasy B odporność profili na wyrywanie wkrętów używanych do mocowania okuć.
  • Do ich produkcji konieczne jest zużycie przynajmniej 10% PVC więcej, niż do produkcji profili klasy B.

Okno i jego rola w budynku.

Na początek przypomnijmy sobie czym jest okno i jakie zadania na nim spoczywają?

Głównym zadaniem okna jako jednej z przegród budowlanych jest:

  • Odgrodzenie klimatu zewnętrznego od klimatu wewnętrznego, czyli mówiąc prosto, tego co za oknem od tego co przed oknem.
  • Doprowadzenie do pomieszczeń użytkowych światła dziennego w odpowiedniej ilości.
  • Zapewnienie możliwości wymiany powietrza w pomieszczeniach i doprowadzenia go w ilości zapewniającej poprawne działanie urządzeń wentylacyjnych.

Stolarka okienna spełniając te funkcje, staje się elementem dzielącym dwa środowiska na wewnętrzne i zewnętrzne, ale jednocześnie okno, to na razie najsłabszy element elewacji budynku pod względem:

  • Przepuszczalności powietrza,
  • Izolacyjności akustycznej.
  • Szczelności na wodę opadową.
  • Izolacyjności termicznej.

Rzec można, że okno stanowi swego rodzaju „dziurę w ścianie”, wpływającą na wiele zjawisk, które mogą negatywnie oddziaływać na komfort przebywania w pomieszczeniu. Dlatego też wszystkie działania konstruktorów zmierzają do zminimalizowania dyskomfortu spowodowanego tymi słabościami i zapobiegania nadmiernym stratom energii cieplej. Stolarka otworowa jest na chwilę obecną znormalizowana w zakresie klasyfikacji jej podstawowych parametrów. Stosowne przepisy techniczno-budowlane lub inne dokumenty normatywne mówią o minimach, które każde okno spełniać powinno i jakim obciążeniom musi się przeciwstawić, niezależnie od materiału, z jakiego zostało wykonane.

Kształtowniki okienne z PVC.

Wszystkie kształtowniki przeznaczone do produkcji stolarki otworowej z PVC powinny spełniać wymagania odpowiednich norm. Podstawą ich oceny jest norma PN-EN 12608:2004 „Kształtowniki z niezmiękczonego poli(chlorku winylu)(PVC-U) do produkcji okien i drzwi. Klasyfikacja, wymagania i metody badań”. Dokument określa wszystkie podstawowe parametry i właściwości, jakie powinien posiadać wyrób nazywany kształtownikiem, czy też profilem okiennym. Zgodnie z zapisami tej normy, na podstawie oceny parametrów kształtownika, biorąc pod uwagę grubość jego ścianek widocznych i niewidocznych, zostaje on zakwalifikowany do odpowiedniej klasy A, B lub C. Zagadnienie to zostało szerzej zaprezentowane w poradniku okiennym vortalu oknotest.pl w rozdziale PROFILE OKIENNE. KLASY. KOMORY. WYMIARY. PODZIAŁY.

Klasy profili okiennych. Grubość ścian profila. Klasy profili okiennych. Grubość ścian profila. Klasy profili okiennych. Grubość ścian profila.

KOLOREM CZERWONYM OZNACZONE SĄ ŚCIANY WIDOCZNE PROFILI

  • W klasie A ich minimalna grubość wynosi ≥ 2,8mm.
  • W klasie B ich minimalna grubość wynosi ≥ 2,5mm.
  • W klasie C nie ustala się normy na minimalną grubości ścianek widocznych.

KOLOREM NIEBIESKIM OZNACZONE SĄ ŚCIANY NIEWIDOCZNE PROFILI

  • W klasie A ich minimalna grubość wynosi ≥ 2,5mm.
  • W klasie B minimalna grubość wynosi ≥ 2,0mm.
  • W klasie C nie ustala się normy na minimalną grubości ścianek niewidocznych.

Niemniej jednak od tej „klasowej” klasyfikacji, istnieje cały szereg innych parametrów, które muszą zostać spełnione dla uzyskania właściwej jakości profili okiennych. I tak, norma dokładnie precyzuje metodologię sprawdzania i wymagania stawiane dla wyrobów w następującym zakresie:

  • Wygląd.
  • Wymiary i tolerancje (inne niż tylko grubość ścianek).
  • Odchylenia prostoliniowości.
  • Masa 1 metra profila.
  • Temperatura mięknienia wg Vicat’a.
  • Stabilność wymiarów w temperaturze +100° C.
  • Odporność na działanie temperatury +150° C.
  • Odporność na uderzenie w temperaturze -10°C.
  • Udarność metodą Charpy’ego.
  • Wytrzymałość na rozciąganie udarowe.
  • Moduł sprężystości przy zginaniu.
  • Wytrzymałość zgrzewanych naroży.

I na koniec oczywiście

  • Grubość ścianek widocznych i niewidocznych w kształtownikach (klasa profila)

Widać zatem, że klasa profila jest tylko jedną z trzynastu wymaganych i określanych cech kształtowników okiennych z PVC. Czy uzasadnionym jest zatem dyskwalifikowanie z góry kształtowników klasy B, jak to czyni reklama, sugerując ich zdecydowaną niższość? Moim zdaniem jest to pogląd nieuzasadniony, gdyż dopiero spełnienie wszystkich wymogów normy stawia konkretny badany profil okienny w szeregu wyrobów pełnowartościowych. Nie od rzeczy będzie wspomnieć, że większość poważnych i liczących się na rynku producentów kształtowników okiennych posiada w swej ofercie kształtowniki w klasie A według PN-EN 12608:2004. Zatem używany w reklamie zwrot o produkcji czy też wykorzystywaniu w produkcji wyłącznie kształtowników klasy A trochę zalatuje marketingiem z lat dwudziestych XX wieku. Henry Ford też twierdził, że każdy obywatel USA może mieć forda T w dowolnym kolorze, pod warunkiem, że będzie to kolor czarny. Czasy się zmieniły, upłynęło prawie sto lat, a jednym z przywilejów klienta jest mieć wybór. Mieć okno pod warunkiem, że będzie ono w klasie A, to wybór bez wyboru. No i jest jeszcze jedna możliwość, która mi się nasuwa w związku z taką reklamą. Jaka? Ano taka, że być może konieczność stosowania w produkcji okien kształtowników klasy A wynika z nieco przestarzałych technologii i rozwiązań technicznych. Znowu jak z tym Fordem T, który był produkowany z blach stalowych. Teraz coraz więcej aut ma karoserie z lżejszych blach aluminiowych, a nawet włókien węglowych, czy można o nich powiedzieć, że dlatego są mniej nowoczesne od Forda T?

Tym oto sposobem wykazałem, że punkt 1 katalogu półprawd, to nawet nie półprawda, a zaledwie 1/13 prawdy, a przy okazji być może wskazówka o relatywnie ubogiej i trochę przestarzałej ofercie, takiej bez wyboru, na zasadzie „bo my wiemy lepiej, co jest dobre i czego Ty potrzebujesz”.

Klasa kształtownika, a wytrzymałość połączeń zgrzewanych.

Zarówno zgrzew, jak i każde inne połączenie części okna, jest bardzo istotnym elementem jego konstrukcji. Dzieje się tak z powodu na cały szereg obciążeń działających na okno i jego elementy, wynikających z eksploatacji, jak i warunków zewnętrznych. Norma PN-88/B-10085/Az2:1997 Stolarka budowlana Okna i drzwi Wymagania i badania(Zmiana A2) przedstawia między innymi metodologię badania wytrzymałości połączeń zgrzewanych kształtowników PVC oraz połączeń w oknach drewnianych. Wszystkie złącza konstrukcyjne okna, w tym naroża muszą posiadać odpowiednie parametry wytrzymałościowe, gdyż stolarka otworowa narażona jest na oddziaływanie sił niszczących, co wpływa destrukcyjnie nie tylko na same połączenia, ale również na całą konstrukcję okna.

Wytrzymałość połączeń musi się przeciwstawić siłom wynikającym z:

  • Rozszerzalności termicznej kształtowników i różnicy temperatur wewnątrz i na zewnątrz pomieszczenia. Ze względu na właściwości fizyczne tworzywa, okno zmienia swoje wymiary pod wpływem zmian temperatury. Wraz ze wzrostem temperatury profil rozszerza się, a wartości wydłużenia liniowego dochodzą nawet do 2,4 mm na 1 metrze bieżącym kształtownika. Dlatego też, podczas montażu wykonuje się tzw. szczeliny dylatacyjne, które zostają wypełnione pianką poliuretanową. Jej zadaniem jest zapewnienie izolacji i skompensowanie powstałych zmian wymiarów stolarki tak, aby nie doprowadzić do pogorszenia jej parametrów lub uszkodzenia okna.
  • Ruchów budowli. Każdy obiekt budowlany narażony jest na ruchy budynku spowodowane tąpnięciami, obciążeniami komunikacyjnymi (wibracje) i osiadaniem obiektu. Także w tym przypadku szczeliny dylatacyjne muszą zapobiegać negatywnym oddziaływaniom.
  • Ciężaru okna. Ciężar skrzydła i siły wywierane przy otwartym oknie są zależne od wielkości i proporcji skrzydła okiennego. Największe siły skupiają się na ramie okiennej i elementach okucia.

W punkcie 3.9 przytoczonej normy określa się nośności złączy ramiaków w narożach skrzydeł drewnianych okien i drzwi balkonowych ustalając, że w oknach pojedynczych (np. jednoramowych) nośność nie powinna być mniejsza niż:

  • 700 N – dla ramy skrzydła szklonego szybą zespoloną jedno – lub dwukomorową
  • 400 N – dla ramy skrzydła szklonego szybą pojedynczą

Norma PN-88/B-10085/Az2:1997 nie ustala w tym zakresie żadnych minimalnych wymagań dla nośności złączy ramiaków w narożach skrzydeł z PVC. Jednak podane wyżej wartości dla okien drewnianych mogą stanowić jakiś punkt odniesienia w ocenie wytrzymałości zgrzewów naroży okien PVC. O tym jaka jest nośność zgrzewanych naroży ram kształtowników PVC najrzetelniej, najłatwiej i najprościej można przekonać się sięgając do treści aprobat technicznych Instytutu Techniki Budowlanej. Na potrzeby tego artykułu wykorzystam informacje zawarte w aprobacie technicznej ITB AT-15-5988/2006 „Okna i drzwi balkonowe systemu KBE z kształtowników z nieplastyfikowanego PVC”. Dlaczego akurat w tej aprobacie? Ponieważ w badaniach aprobacyjnych badane były okna i drzwi balkonowe wykonane z kształtowników klasy A jak i klasy B, które różniąc się klasą określaną przez PN-EN 12608:2004, nie różnią się geometrią ramy ościeżnicy i ramy skrzydła. Na pierwszy rzut oka nie sposób powiedzieć, który z wybranych przeze mnie kształtowników KBE jest w klasie A, a który w klasie B. Tym samym można przyjąć, że ewentualne różnice właściwości kształtowników i właściwości konstrukcji całego okna będą wynikały właśnie z różnicy ich klas. Żeby wszystko było jasne, zacznijmy jednak od prezentacji geometrii kształtowników. Poniżej dwa przekroje złożeń kształtowników zamieszczone w tej aprobacie:

KBE AD A
KBE AD B
opis

Na stronie 13 i 14 aprobaty AT-15-5988/2006 podane zostały ustalone w badaniach wartości nośności zgrzewanych naroży dla kształtowników widocznych na obu przekrojach i tak:

  • Kształtownik ramy ościeżnicy o numerze 707 - klasa A – nośność - 2229 N
  • Kształtownik ramy ościeżnicy o numerze 908 - klasa B – nośność - 2455 N
  • Kształtownik ramy skrzydła o numerze 417 - klasa A – nośność - 3332 N
  • Kształtownik ramy skrzydła o numerze 918 - klasa B – nośność - 3082 N

Z analizy treści przywołanej aprobaty i wyników badań nośności zgrzewanych naroży przeprowadzonych w ITB płyną wnioski nader ciekawe i chyba zaskakujące dla twórców reklamy klasy A twierdzących co innego niż wyniki badań. Otóż okazuje się, że naroża okien wykonanych z kształtowników klasy B wcale nie są mniej wytrzymałe na różnorakie obciążenia, a bywa wręcz przeciwnie, to kształtowniki klasy A są słabsze. Wystarczy zerknąć na wyniki badań dla kształtowników 707 i 908 gdzie górą jest klasa B!

Kolejna istotna sprawa dla rozpatrywanego zagadnienia, to metodologia badania nośności zgrzewanych naroży ram. Norma PN-88/B-10085/Az2:1997 do badania nośności połączeń zgrzewanych zaleca pobieranie próbek w postaci zgrzanych elementów ram, ale przed przeprowadzeniem obróbki oczyszczającej:

 

Do badania należy pobrać metodą losową, na ślepo, z każdego typu kształtowników co najmniej trzy próbki wykonane na tej samej głowicy zgrzewającej. Z próbek nie należy usuwać zgrubień zgrzewalniczych (wypływek tworzywa powstających w wyniku zgrzewania).

 

Wytrzymałość naroży okien w stanie użytkowym, naroży oczyszczonych, nie musi być badana, więc nawet jeśli ktoś ją bada, to wynikami raczej się nie chwali, tym bardziej, że trudno chwalić się parametrem okna, dla którego żadna norma nie ustala wymagań minimalnych. Nie jest przy tym żadną tajemnicą, że oczyszczone z wypływki tworzywa naroże okna wykazuje istotnie zmniejszoną nośność wobec naroża nieoczyszczonego. Jeśli do tego dodamy jeszcze różne dostępne metody obróbki naroży, (czyszczenia naroży), rezultaty badań i porównań wyników nośności zgrzanych i oczyszczonych naroży dla kształtowników w klasie A i B mogłyby przynieść nieoczekiwane przez reklamodawców rezultaty. Mogłoby się w efekcie okazać, że różnica nośności naroży dla kształtowników o takiej samej konstrukcji i geometrii, ale w różnych klasach jest znacznie, ale to znacznie mniejsza niż twierdzi się w reklamie i całkowicie nieistotna z punktu widzenia eksploatacji okna albo tak jak wykazałem to wcześniej na podstawie obowiązującej aprobaty, naroże w klasie B ma większą nośność niż naroże w klasie A.

Kolejną ciekawą kwestią pojawiającą się przy analizie wskazanych przeze mnie materiałów jest porównanie wymagań w zakresie nośności naroży stawiane oknom drewnianym, traktowanym zawsze jako sztywniejsze, i wyników badań nośności naroży okien z PVC. Jak już wspomniałem wyżej, dla naroży skrzydeł okien drewnianych odpowiednia norma ustala minimalną nośność na 700N (ok. 70 kg). Zgrzane i zbadane zgodnie z wymaganiami tej samej normy naroża skrzydeł okien PVC wykazują nośność większą od tej wymaganej dla okien drewnianych o ponad 400% i to niezależnie od klasy kształtownika z jakiej je wykonano! Czy zatem istnieją racjonalne przesłanki, by w ogóle mówić o tym, że zgrzane naroża okien z kształtowników klasy B mogą mieć mniejszą wytrzymałość na obciążenia od naroży kształtowników klasy A? Według mnie nie istnieją. Dowody i badania świadczą o czymś zupełnie innym i o tym nie wiedzą lub nie chcą wiedzieć „klasowi reklamiarze”.

Sądzę, że powyższe argumenty wystarczą każdemu do stwierdzenia, iż reklamowe teorie zapisane w punktach 5 i 6 katalogu półprawd niewiele mają wspólnego z faktami i rzeczywistością. Na dodatek wbrew kiepskiej i mało uczciwej reklamie twierdzę, że niezależnie od klasy kształtownika ustalonej według PN-EN 12608:2004 przy tej samej geometrii i budowie profili, poprawnie wykonany zgrzew naroża ramy ościeżnicy lub ramy skrzydła okna zapewnia jednakową trwałość. Ewentualne odstępstwa od tej reguły mogą wynikać z czynników produkcyjnych, występujących zarówno u producenta kształtownika jak i producenta okien. Tych czynników jest wiele i mogą być trudne do zrozumienia dla człowieka, któremu obca jest technologia produkcji stolarki otworowej PVC. Chcąc opisać tę przyczynę jednym słowem można śmiało powiedzieć, że jest to niedbalstwo występujące na różnych etapach produkcji, w wyniku którego tak samo pękają naroża wszystkich profili niezależnie od tego czy będą w klasie A czy B

Klasa kształtownika, a przenikalność cieplna.

Kluczowymi czynnikami wynikającymi z budowy profila okiennego, odpowiedzialnymi za jego izolacyjność termiczną są:

  • Głębokość profila. Im profil głębszy, tym jego izolacyjność termiczna jest lepsza.
  • Ilość komór. Im większa jest ilość komór wpływających na izolacyjność termiczną tym lepsze parametry przenikalności cieplnej.
  • Wielkość i kształt wzmocnienia stalowego. Im większe są powierzchnie zewnętrzna i wewnętrzna kształtownika stalowego, tym izolacyjność termiczna profila wygląda gorzej. Najkorzystniej przedstawia się profil bez wzmocnienia,

Czy może być prawdą, że 0,2 mm różnicy grubości ścianki kształtownika ma jakikolwiek wpływ na jego izolacyjność termiczną, a później na izolacyjność termiczną okna? Teoretycznie to możliwe, ale według mnie byłoby akurat odwrotnie niż twierdzą zwolennicy klasy A. Współczynnik przenikania ciepła kształtownika jest pochodną współczynnika przewodzenia ciepła λ (lambda). Współczynnik przewodzenia ciepła jest „przypisany” do każdego z materiałów w zależności od jego właściwości fizycznych. Z czego składa się kształtownik okienny? Z PVC i powietrza w komorach, zatem wartości obliczeniowe współczynnika przewodzenia ciepła λ (lambda) dla tych materiałów, wg PN-EN 12524:2003, wyglądają następująco:

  • Powietrze λ = 0,025 W/(m·K)
  • PVC λ = 0,170 W/(m·K)

Z danych tych jasno wynika, że PVC charakteryzuje się znacznie wyższym współczynnikiem przewodzenia ciepła od powietrza, a co za tym idzie jest gorszym izolatorem. Jeśli głębokość i geometria kształtownika klasy B nie zmienia się w stosunku do kształtownika klasy A, to w kształtowniku klasy B musi zwiększyć się wielkość przestrzeni powietrznych pomiędzy wewnętrznymi ściankami konstrukcji kształtownika, ( taką właśnie sytuację taką mamy przy porównaniu kształtowników klasy A i B o takiej samej geometrii). Tym samym ze względu na większy udział tych składników, których izolacyjność termiczna jest korzystniejsza, cieplejszy powinien być kształtownik w klasie B!. I tym sposobem pryska cały mit o lepszej izolacyjności profila w klasie A, bo przy takiej samej głębokości i budowie, teoretycznie lepsze wyniki powinien osiągać profil o ściankach cieńszych. Uczciwie trzeba też powiedzieć, że ta czysto teoretyczna różnica jest na tyle mała, że nie ma żadnego wpływu na później ustalaną wartość współczynnika przenikania ciepła całego okna. Potrzebny twardy dowód? Bez problemu znajdziemy go ponownie w aprobacie technicznej ITB AT-15-5988/2006 „Okna i drzwi balkonowe systemu KBE z kształtowników z nieplastyfikowanego PVC”. W badaniach aprobacyjnych bada się między innymi przenikalność cieplną złożeń kształtowników okiennych. Odwołując się do pokazanych w poprzednim rozdziale złożeń kształtowników KBE w klasie A i B, na stronie 11 tejże aprobaty znajdziemy tabelę, którą przedstawiam poniżej, z wynikami badań w zakresie ich przenikalności cieplnej.

KBE izolacyjność termiczna
KBE izolacyjność termiczna

Proszę zwrócić szczególną uwagę na wyniki i opisy zamieszczone w czerwonych ramkach! W pozycji 10 tabeli podany jest wynik badań dla złożenia kształtowników klasy A – ościeżnica 707 i skrzydło 417. Oba elementy oznaczone zostały odnośnikami (1 i 2) odsyłającymi nas na sam dół tabeli, gdzie dowiadujemy się, że mogą być wykorzystywane zamiennie z kształtownikami klasy B – ościeżnicą 908 i skrzydłem 918 i pozostaje to bez żadnego wpływu na zbadaną przenikalność cieplną kształtowników, a tym samym bez żadnego wpływu na współczynnik przenikania ciepła okna!

W ten sposób okazuje się, że zachwalany przez reklamę korzystny wpływ klasy A na izolacyjność cieplną okien, to nie tylko nie jest półprawda, to jest zwykła reklamowa ściema, obliczona na niewiedzę inwestorów. Kwestią otwartą pozostaje ocena poziomu etycznego „ściemniaczy”, ale to musi zrobić kto inny, ja już mam okna.

Klasa kształtownika, a izolacyjność akustyczna okna.

Akustyka, to jeden z najbardziej złożonych i skomplikowanych działów fizyki. Nie będę snuł zatem uczonych wywodów, by obalić kolejny nieprawdziwy argument na temat wyższości kształtowników klasy A nad kształtownikami klasy B, tylko kolejny raz odwołam się wprost do wyników badań Instytutu Techniki Budowlanej zawartych w aprobacie technicznej ITB AT-15-5988/2006 „Okna i drzwi balkonowe systemu KBE z kształtowników z nieplastyfikowanego PVC”.

Poniżej prezentuję kolejną tabelę z przywołanej aprobaty, tym razem dotyczy ona zbadanej w badaniach aprobacyjnych izolacyjności akustycznej okien wykonanych z kształtowników klasy A i B. Skąd wiadomo, że wyniki w tej tabeli dotyczą właśnie kształtowników klasy A i B? Proszę spojrzeć na zaznaczony na czerwono fragment tabeli. Dotyczy on izolacyjności akustycznej okien i drzwi wykonanych z kształtowników KBE AD, a te jak pokazują moje wcześniej zamieszczone rysunki produkowane są właśnie w klasie A i B.

izolacyjność akustyczna
izolacyjność akustyczna

Wyniki badań ujawnione w tabeli dotyczą szczelnych i rozszczelnionych okien i drzwi balkonowych odmiany KBE AD. Tabela w żaden sposób nie dzieli i nie rozróżnia uzyskanych wyników izolacyjności akustycznej okien KBE AD od klasy kształtowników, z których zostały one wykonane. Wniosek? Tabela nie dzieli i nie rozróżnia klas kształtowników, bo ta po prostu nie ma żadnego znaczenia dla izolacyjności akustycznej okien! Kolejna reklamowa półprawda, a właściwie nieprawda została odkryta. No może nawet nie odkryta, tylko w prosty sposób ujawniona bo, że zakresie wpływu klasy kształtownika na izolacyjność akustyczną okna reklama była i jest kolejną ściemą, to się czuło od zawsze. Teraz to się nawet wie.

Klasa kształtownika, a odporność okna na obciążenie wiatrem.

Reklama rzekomej wyższości kształtowników klasy A nad kształtownikami klasy B odwołuje się w swojej „głębi” również do takich pojęć jak stabilność i trwałość konstrukcji. Nie bardzo wiadomo co reklamodawcy mają na myśli, ale większość sprzedawców i nabywców okien odnosi to stwierdzenie do tak zwanej „sztywności” okien, a ta, to nic innego jak potocznie rozumiana odporność konstrukcji okiennej na działanie wiatru. Konkretnie na parcie i ssanie wiatru. Zastanówmy się więc przez chwilę, czy jest prawdą, że klasa kształtownika ma jakikolwiek znaczący wpływ na statykę konstrukcji okiennej?

Chyba już z przyzwyczajenia na początku odwołam się do tak często cytowanej w tym artykule aprobaty technicznej ITB AT-15-5988/2006 „Okna i drzwi balkonowe systemu KBE z kształtowników z nieplastyfikowanego PVC”. Proszę spojrzeć na poniżej prezentowane cytaty i zobaczyć co na temat sztywności konstrukcji okiennych i ich odporności na parcie wiatru ma do powiedzenia Instytut Techniki Budowlanej.

KBE statyka konstrukcji
KBE statyka konstrukcji

Pierwszy istotny wniosek z tej lektury jest następujący. Mimo, iż aprobata ustala wymagania dla okien wykonanych z kształtowników klasy A i klasy B, to w częściach dotyczących statyki konstrukcji okiennych traktuje okna równorzędnie. To może oznaczać tylko jedno. Niezależenie od klasy kształtownika okna muszą spełniać dokładnie takie same wymagania pod względem sztywności konstrukcji. I słusznie, wiatr nie rozróżnia klas kształtowników i z równą siłą działa na te z klasy A jak i te z klasy B.

Cóż jeszcze wynika z zacytowanych fragmentów aprobaty dla naszych rozważań w sprawie rzekomej wyższości kształtowników klasy A nad kształtownikami klasy B? Wbrew pozorom jest tu kilka bardzo ważnych informacji, jak choćby ta, że:

  • Wymiary skrzydeł, słupków i ślemion należy ustalać na podstawie obliczeń statycznych.
  • Obciążenie wiatrem każdej konstrukcji okna należy ustalać na podstawie normy PN-77/B-02011.
  • W celu zapewnienia sztywności ram okien i drzwi balkonowych należy stosować kształtowniki stalowe.
  • Pod obciążeniem wiatrem, ugięcie czołowe względne najbardziej odkształconego elementu okna nie powinno być większe niż 1/300.

Jak na złość „klasowym reklamodawcom” ITB mówiąc o statyce, czy jak kto woli sztywności konstrukcji okna, ni słowem nie wspomina o klasach kształtowników! Zapomnieli? Nie wiedzą?! A może to po prostu kolejne potwierdzenie, że argumenty przesadnej reklamy kształtowników klasy A mają się nijak do wymagań norm i aprobat oraz rzeczywistości.

Przy okazji rozważań nad „sztywnością” okien warto przypomnieć czemu mają służyć obliczenia statyczne i ile wspólnego z tymi obliczeniami mają kształtowniki okienne i ich klasa. Każde okno wbudowane w ścianę budynku jest nieustannie poddawane działaniu różnych czynników atmosferycznych. Słońce, deszcz i wiatr, to naturalni przeciwnicy każdego okna. Piszę przeciwnicy, bo coraz częściej przekonujemy się na własnej skórze jakich szkód potrafią narobić silne podmuchy wiatru. Przewidywaną siłę wiatru działającego na budynek, a tym samym na okna w tym budynku można obliczyć przy zastosowaniu przywołanej przez ITB normy PN-77/B-02011, popularnie nazywanej normą wiatrową. Poddawane parciu lub ssaniu wiatru okno zaczyna się odkształcać. Nie zawsze widać to gołym okiem, ale z pewnością posiadacze nieco gorszych jakościowo okien, w czasie silnych wiatrów zaczynają czuć, że od okna wieje. Jak to się mówi, zaczynają im „latać firanki”. Wiatr słabnie, zjawisko znika. To oznacza ni mniej ni więcej tylko to, że poddane działaniu wiatru okno najpierw się odkształciło, a potem wróciło do swej normalnej postaci. Dopuszczalny zakres tego ugięcia, to właśnie ta 1/300, o której mówi się w aprobacie. 1/300, to niby niewiele, ale wystarczy wyobrazić sobie najzwyklejsze drzwi balkonowe o wysokości 2100 mm, by stwierdzić, że dopuszczalne ugięcie o 1/300 ich wysokości powoduje szczelinę o szerokości 7 mm. Taką „dziurą” musi wiać!

Aby sprawić, że ugięcie najbardziej odkształconych profili okiennych nie przekroczy granicy 1/300 albo nie odkształcą się one trwale pod wpływem wiatru, ITB wymaga stosowania w oknach PVC wzmacniających kształtowników stalowych. Doboru kształtowników stalowych do określonej konstrukcji okiennej i warunków wiatrowych w jakich przyjdzie jej funkcjonować, wynikających z normy PN-77/B-02011, dokonuje się właśnie na podstawie obliczeń statycznych. Co jest ich celem? Wyliczenie optymalnej wartości momentu bezwładności Ix kształtownika stalowego, który zapewnia należytą sztywność ram okiennych. Czy jest w tym wszystkim miejsce na klasy kształtowników? Nie ma!!! W obliczeniach statycznych jakiekolwiek właściwości kształtowników okiennych z PVC są pomijane jako nieistotne. Nic w tym dziwnego jeśli ktoś wie, że wartość modułu Younga określającego sprężystość materiału, wynosi dla stali 21 000 kN/cm2, a dla PVC zaledwie 240 kN/cm2, czyli przeciętny kształtownik stalowy jest sztywniejszy od kształtownika PVC aż 87 razy!

Przyjmijmy jednak, że ktoś uparłby się i wyliczył odpowiednie momenty bezwładności dla kształtowników okiennych o takiej samej budowie i geometrii różniących się grubością ścianki o 0,2mm. Jak myślicie o jakie wartości różniłby się wynik obliczeń? Czy mogłaby to być różnica tak istotna, że aż wpływająca na właściwości użytkowe i eksploatację gotowego okna? Oczywiście, że nie. Dlatego też treść aprobaty ITB w części dotyczącej statyki konstrukcji nie rozróżnia klas kształtowników. Po prostu 0,2mm ścianki kształtownika PVC nie ma żadnego istotnego wpływu na sztywność całej konstrukcji okna, czyli na jej odporność na obciążenie wiatrem i tego będę się trzymał.

Klasa kształtownika, a okucia, zamki i zawiasy*.

Warto też powiedzieć parę słów o tym czy i jak klasa kształtownika okiennego może wpływać na sposób okuwania okna lub jego odporność na włamanie.

Wg wytycznych RAL-GZ 607/3, traktujących o poprawnym umieszczeniu okuć okiennych, mamy w oknie do czynienia z kilkoma możliwymi sytuacjami:

  • Zawiasy skrzydeł o wadze do 80 kg mogą być mocowane tylko w tworzywie kształtownika, jeśli ścianka widoczna jest o grubości większej niż 2,8 mm. Zastosowany wkręt misi mieć taką długość, aby przechodził przez minimum 2 ścianki.
  • Zawiasy skrzydeł o wadze powyżej 80 kg muszą być mocowane za pomocą wkrętów do stalowego wzmocnienia.
  • W przypadku zastosowania profili klasy B wszystkie zawiasy muszą być mocowane do stalowego wzmocnienia. Jeśli z przyczyn technicznych jest to niewykonalne, konieczne jest zastosowanie specjalnej wkładki wzmacniającej zamocowanie zawiasów (sytuację tę obrazuje środkowy rysunek).
Winkhouse sposoby mocowania wkrętów

W rzeczywistości, nie zawsze istnieje możliwość zastosowania się do tych reguł wyznaczanych przez RAL i element okuciowy połączony jest za pomocą wkręta tylko z tworzywem. Takimi typowymi przykładami jest skrzydłowa część zawiasu, wszystkie listwy zasuwnicy i niektóre rodzaje zaczepów. Dlatego też, aby umożliwić pewne zamocowanie i połączenie tych elementów z kształtownikami okna, stosuje się zabiegi konstrukcyjne polegające na dodawaniu ścianek pomocniczych lub miejscowym poszerzaniu profila.

osie wkrętów klasa a

Schemat po lewej przedstawia fragment złożenia dla profili klasy A, ramy ościeżnicy (kolor fioletowy) i ramy skrzydła (kolor żółty) w okolicy zawiasów. Zielonymi liniami zaznaczono osie wkrętów. Proszę zwrócić uwagę na to, że:

  • Wkręty mocujące zawias przechodzą przez dwie ścianki zarówno ramy jak i skrzydła, zgodnie z wytycznymi RAL (oś koloru zielonego).
  • W przypadku ramy zachodzi możliwość umieszczenia wkręta w stalowym wzmocnieniu, zgodnie z wytycznymi RAL.
  • Pomimo, że ścianki posiadają wymiary minimalne wymagane przez RAL dla klasy A, gdyby nie było możliwe spełnienie warunku z punktu wyżej, na wewnętrznej powierzchni kształtownika przygotowano specjalne wypustki ( kolor czerwony), których zadaniem jest wzmocnienie połączenia.
  • W konstrukcji kształtownika specjalnie została dołożona ścianka dla wkręta mocującego zaczep (oś w kolorze różowym).

Kolejny schemat przedstawia fragment złożenia dla profili klasy B, ramy ościeżnicy ( kolor fioletowy) i ramy skrzydła (kolor żółty) w okolicy zawiasów. Zielonymi liniami zaznaczono osie wkrętów. Proszę zwrócić uwagę na to, że:

osie wkrętów klasa b
  • Wkręty mocujące zawias przechodzą przez dwie ścianki zarówno ramy jak i skrzydła. W przypadku skrzydła, wielkość ścianki jest na tyle duża, że różnica grubości wynikająca z klasy kształtownika jest mało istotna. Zgodnie z wytycznymi RAL.
  • W przypadku ramy nie ma już czerwonej wypustki, gdyż zgodnie z wytycznymi RAL, nie ma możliwości mocowania elementów okucia tylko do ścianek profili w tej klasie. Wszystkie elementy muszą być zamocowane do stalowego wzmocnienia.
  • Gdyby nie było możliwe spełnienie warunku z punktu wyżej, zachodzi konieczność zastosowania specjalnych wkładek (kolor błękitny) w wewnętrznej komorze kształtownika, przez którą przechodzi wkręt.
  • Specjalnie dołożona ścianka dla wkręta mocującego zaczep (oś w kolorze różowym).

Konstrukcja większości systemów kształtowników uniemożliwia zamocowanie okucia obwiedniowego do stalowego wzmocnienia. Nie jest też możliwe umieszczenie wkręta w dwóch ściankach tworzywa. Dlatego producenci kształtowników generalnie stosują rozwiązanie, które polega na miejscowym zwiększeniu wymiaru kształtownika (czerwona wypustka) w celu pewniejszego zamocowania elementów ryglujących okno.

wypustka wzmacniająca kształtownik

Cała ta okuciowa opowieść prowadzi tylko do jednego wniosku. Klasa kształtownika nie ma żadnego wpływu na trwałość mechanicznych połączeń elementów okuć z kształtownikiem i późniejsze funkcjonowanie okuć okiennych w gotowym oknie. Reklamowe opowieści o jakichś siłach zrywających wkrętów i tym podobnych sprawach nie mają żadnego znaczenia dla użytkownika okien. Okno może być jedynie okute dobrze czyli z zachowaniem zasad wytycznych RAL-GZ 607/3 lub źle, czyli bez zachowania tychże zasad i to wszystko.

A jak już jesteśmy przy okuciach i okuwaniu to pozwolę sobie wyrazić jeszcze własną opinię na temat tego czy z kształtowników klasy B trudniej wykonać okno w drugiej klasie odporności na włamanie (WK2). Moim zdaniem nie, bowiem decydująca o klasie odporności na włamanie okna norma ENV 1627 nie wymaga od kształtowników okiennych żadnych specjalnych właściwości w zakresie grubości ścianek widocznych i niewidocznych, czyli klasy określonej zgodnie z PN-EN 12608:2004. O klasie odporności na włamanie okna zdecydują badania wykonane według ściśle określonych metod opisanych w normach ENV 1628 do 1630. „Antywłamaniowść” okien PVC w Polsce, to w ogóle dość śmieszne zagadnienie. Wszyscy o niej mówią, wielu nawet udaje, że sprzedaje takie okna, ale jeszcze nikt, nigdzie nie pochwalił się publicznie posiadaniem badań okien w zakresie odporności na włamanie. Czyli jest tak, że niby istnieją okna w klasie 2 (WK2) odporności na włamanie, tylko nikt ich nie widział! A jeśli coś istnieje, ale tego nie widać, to jaki jest sens mówienia o 0,2mm tego czegoś? Żaden.

Klasa A contra klasa B

Rzekoma wyższość kształtowników klasy A nad kształtownikami klasy B, to chwyt reklamowy, a według mnie, chwyt mało etyczny i często wprowadzający w błąd nabywców okien. Wykazałem na twardych dowodach pochodzących z aprobat technicznych ITB, norm lub wytycznych RAL, że:

  • Wytrzymałość zgrzewanych naroży okien PVC wykonanych z kształtowników klasy A i B różni się w sposób znikomy i nieistotny z punktu widzenia użytkowania wyrobów oraz, że zbadana przez ITB nośność zgrzewów kształtowników klasy B bywa wyższa od tych w klasie A.
  • Klasa kształtownika nie ma znaczącego wpływu na przenikalność cieplną profili okiennych i okna.
  • Klasa kształtownika nie ma znaczącego wpływu na izolacyjność akustyczną profili okiennych i okna.
  • Klasa kształtownika nie ma znaczącego wpływu na „sztywność” i „stabilność” okna, czyli odporność konstrukcji na obciążenie wiatrem.
  • Okna mogą być okute dobrze lub źle, a klasie kształtownika nic do tego.
  • Wymagania norm w zakresie odporności na włamanie nie odnoszą się do klas kształtowników.

Kończąc prezentację i moją ocenę czysto marketingowej wojny klasy A z klasą B chciałbym przytoczyć jedno zdanie z normy, która tę klasyfikację i podział kształtowników wprowadziła. Posłuchajcie co na temat klas kształtowników mówią Ci, którzy podział wprowadzili:

 

Zamierzeniem klasyfikacji kształtowników ze względu na grubość ścianki jest reprezentowanie szerokiej różnorodności kształtowników i wzorów okien przeznaczonych do różnych zastosowań w Europie. Nie jest zamierzeniem tej klasyfikacji sugerowanie różnic jakości kształtowników lub osiągów okien, pod warunkiem, że zostaną spełnione wymagania eksploatacyjne zarówno dla kształtowników, jak i dla okien

 

Nic dodać, nic ująć.

Autor: Jacek Różański
Opracowanie, redakcja i współpraca: OKNOTEST.PL

Do powstania niniejszej publikacji przyczyniły się następujące materiały:

  • *) informacje na temat okuć i RAL-GZ 603 udostępniła firma WINKHAUS POLSKA.
  • Aprobata Techniczna AT-15-5988/2006
  • Norma PN-88-B-10085
  • Norma PN-EN 12608:2004
  • Artykuły zamieszczone na stronie www.oknotest.pl
Więcej produktów Przejdź do kategorii „Artykuły i wiadomości branżowe” Przejdź do kategorii „Okna energooszczędne”