Czy przesuwne drzwi balkonowe HST są „ciepłe”?

Drzwi balkonowe unoszono-przesuwne HST są w centrum zainteresowania inwestorów budujących domy jednorodzinne. Czy to właściwe, czy nie, instalowane są nawet w tych budynkach mieszkalnych, w których nie przewidziano zastosowania takiej konstrukcji w oryginalnym projekcie. Decyduje moda. To ważny argument, jednak zanim zapadnie decyzja o zakupie warto sprawdzić, czy wybrany produkt posiada odpowiednie cechy, by należycie spełnić swoje zadanie w chłodniejszym klimacie środkowej Europy.

Z południa na północ

Drzwi balkonowe HST przywędrowały do nas z łagodnego klimatu Lazurowego Wybrzeża. Zainteresowanie nabywców z rynków środkowo-wschodniej Europy spowodowało konieczność dokonania zmian konstrukcyjnych i dostosowanie właściwości użytkowych produktu do wymagań surowszej strefy klimatycznej. Dzisiejsze balkony HST wykonywane z kształtowników PVC-U, to wyrób nie tylko ładny i funkcjonalny lecz również nowoczesny pod względem technicznym.

Z powodzeniem konkuruje z podobnymi konstrukcjami drewnianymi lub aluminiowymi. To przykład przemyślanej ewolucji technicznej w obrębie ram ościeżnic i progów konstrukcji oraz pozytywnego efektu uzyskanego w wyniku zmian technologicznych. Co i jak modyfikowano, a także na co warto zwrócić uwagę wybierając rozwiązanie techniczne do własnego domu opiszemy na przykładzie kilku wersji drzwi balkonowych unoszono-przesuwnych HST Aluplast 85 mm.

Ościeżnice drzwi balkonowych HST

Drzwi balkonowe HST, to konstrukcja o bardzo nietypowych wymiarach. Planując jej zastosowanie w dowolnym obiekcie budowlanym, szczególną uwagę trzeba zwracać na wymiar nazywany „głębokością”. O ile „nietypowe” wymiary szerokości i wysokości są jednym z argumentów decydujących o zakupie wyrobu, „głębokość” często umyka uwadze stając się problemem podczas montażu.

Kłopot pojawia się w chwili, gdy trzeba określić ostateczną pozycję okna w ościeżu. Wymiar głębokości ościeżnicy drzwi balkonowych HST mieści się z reguły pomiędzy 170 mm, a 210 mm. To pochodna nieliniowego ułożenia elementów konstrukcyjnych oraz „luzu” pomiędzy tymi elementami niezbędnego dla osiągnięcia wymaganej wartości sił operacyjnych potrzebnych do sprawnego poruszania skrzydłem przy jednoczesnym uzyskaniu odpowiedniej szczelności powietrznej i wodoszczelności. Na schemacie poniżej prezentujemy wzajemne położenie oraz wymiary elementów konstrukcyjnych drzwi balkonowych HST Aluplast 85 mm, a także wynikowy wymiar głębokości ramy ościeżnicy.

Ze względu na dużą głębokość kształtownika ramy ościeżnicy oraz szerokość wyrobu dochodzącą do 6.000 mm konieczne jest stosowanie kształtowników wzmacniających o dużych momentach bezwładności, zapewniających odpowiednią sztywność, a także właściwe przenoszenie sił pochodzących od obciążeń wiatrem i ciężaru własnego konstrukcji.

W ościeżnicach drzwi balkonowych HST stosuje się zarówno wzmocnienia stalowe, jak i wzmocnienia wykonane z kształtowników aluminiowych o dużej grubości ścian. Wzmocnienia z aluminium to nic innego, jak element redukcji ciężaru własnego. Jednak to, co jest zaletą z punktu widzenia statyki, niekorzystnie wpływa na wartości współczynników przenikania ciepła kształtowników, a tym samym przenikalność cieplną całego produktu.

W porównaniu do stali, aluminium to materiał lekki, co wynika z mniej więcej trzykrotnej różnicy gęstości. Niestety to także materiał o trzykrotnie większej przewodności cieplnej. Konstruktorzy firmy Aluplast rozwiązali ten statyczno-cieplny dylemat tworząc kształtownik wzmacniający poprzez połączenie dwóch elementów z aluminium przekładką termiczną z poliamidu i poliuretanu.

Dokładnie na wzór nowoczesnych profili okiennych z „ciepłego aluminium”. Poniżej prezentujemy schematy ram ościeżnic drzwi balkonowych HST Aluplast 85mm ze wzmocnieniem stalowym wykonanym z dwóch kształtowników o profilu zamkniętym oraz z aluminiowym wzmocnieniem termicznym z przekładką poliamidowo-poliuretanową.

Przekrój ościeżnicy drzwi balkonowych HST Aluplast 85mm typ „Basic”	Przekrój ościeżnicy drzwi balkonowych HST Aluplast 85 mm typ „Premium”

Progi drzwi balkonowych HST

Materiał i konstrukcja progu mają podstawowe znaczenie dla wartości użytkowej, a w szczególności przenikalności cieplnej i trwałości mechanicznej drzwi balkonowych HST. W początkowym okresie produkcji, progi wykonywane były w całości lub większej części z kształtowników aluminiowych. Nie miało to większego znaczenia użytkowego ze względu na strefy klimatyczne, w których wyrób był popularny i najczęściej sprzedawany. W surowszym klimacie, progi aluminiowe nadal zapewniają należytą trwałość i estetykę produktu, jednak nie pozwalają osiągnąć zadowalającego rezultatu w zakresie obliczeń przenikalności cieplnej.

Aluplast przystępując do koniecznych modyfikacji konstrukcji drzwi balkonowych HST przeprojektował również część progową. W chwili obecnej dostępne są aż trzy różne rozwiązania. Wybór właściwego powinien być uzależniony od przewidywanego zapotrzebowania obiektu na energię do celów grzewczych. Poniżej prezentujemy schematy progów balkonów HST w wersji „Basic”, „Standard” i „Premium”

Próg drzwi balkonowych HST Aluplast 85 mm Basic”	Próg drzwi balkonowych HST Aluplast 85 mm „Standard”	Próg drzwi balkonowych HST Aluplast 85 mm „Premium”

Wymiary głębokości wszystkich trzech wersji progów odpowiadają głębokości ram ościeżnic i wynoszą 197 mm. Próg w wersji „Basic” wykonany jest z aluminium za wyjątkiem niewielkiego elementu z PVC-U po stronie wewnętrznej. Próg w wersji „Standard” również jest elementem aluminiowym ma jednakże konstrukcję podobną do wcześniej opisanych aluminiowych wzmocnień. Części aluminiowe oddziela od siebie poliamidowa przekładka termiczna. Próg w wersji „Premium” wykonany jest w całości z tworzywa sztucznego wzmacnianego włóknem szklanym GFK. Dodatkowo wszystkie komory progu wypełniono pianą PU, co dodatkowo podnosi walory elementu w zakresie przenikalności cieplnej ograniczając wartość liniowego mostka cieplnego w obrębie progu konstrukcji bez uszczerbku dla jego sztywności konstrukcyjnej.

Wpływ modyfikacji konstrukcji na wartość współczynników przenikania ciepła

O słuszności przyjętego kierunku zmian technologicznych najlepiej świadczą wartości współczynników przenikania ciepła w poszczególnych przekrojach ustalone obliczeniowo dla wszystkich typów drzwi balkonowych HST Aluplast 85 mm przez notyfikowane laboratorium badawcze PfB GmbH Prüfzentrum für Bauelemente KG. W tabeli poniżej prezentujemy schematy drzwi balkonowych HST podając obliczone wartości współczynników przenikania ciepła U_f dla poszczególnych istotnych przekrojów oraz obliczoną na tej podstawie wartość współczynnika przenikania ciepła Uw drzwi balkonowych unoszono-przesuwnych o wymiarach 4.000 mm x 2.400 mm z oszkleniem Ug = 0,5 W/(m²*K).

Schemat drzwi balkonowych HST Aluplast 85 mm Basic”		Uw = 0,8 W/(m2*K)
Schemat drzwi balkonowych HST Aluplast 85 mm „Standard”		Uw = 0,75 W/(m2*K)
Schemat drzwi balkonowych HST Aluplast 85 mm „Premium”		Uw = 0,69 W/(m2*K)

Drzwi balkonowe HST Aluplast 85mm „Premium” są produktem o lepszych właściwościach w zakresie przenikalności cieplnej zarówno od konstrukcji w wersji „Standard”, jak i od wersji „Basic” w każdym z badanych przekrojów. Uzyskane wyniki, to dowód, że modyfikacja wzmocnień ościeżnic poprzez zastąpienie pustki powietrznej, przekładką poliamidową okazała się być zabiegiem skutecznym i pożytecznym.

W większości punktów w obrębie złożeń ram ościeżnic i skrzydeł, dla których prowadzono obliczenia, przenikalność cieplna zmniejszyła się o wartości od 0,1 W/(m²*K) do 0,3 W/(m²*K). Zmiana materiału i konstrukcji progu drzwi balkonowych HST przyniosła ze sobą jeszcze lepsze, wręcz spektakularne zmiany wartości współczynników przenikania ciepła zarówno dla przekrojów części stałej, jak i ruchomej pozwalając na obniżenie wartości U_f od 0,7 W/(m²*K) aż do 2,2 W/(m²*K).

Przy tak widocznych i efektywnych skutkach modyfikacji technicznych w poszczególnych przekrojach pewne zdziwienie może budzić relatywnie niewielka różnica w wartości współczynnika przenikania ciepła Uw dla poszczególnych wersji drzwi balkonowych HST. Taki stan wynika przede wszystkim ze stosunku powierzchni przeszklonej i nieprzeszklonej do powierzchni całkowitej produktu.

Kształtowniki okienne, ościeżnice, skrzydła i progi stanowią zaledwie 24% całkowitej powierzchni drzwi balkonowych HST stąd takie, a nie inne wyniki. Mając to na uwadze trzeba uznać, że obniżenie wartości współczynnika przenikania ciepła Uw w wyniku modyfikacji konstrukcji drzwi balkonowych HST choćby o 0,1 W/(m²*K) jest już osiągnięciem godnym uwagi. Obniżenie wartości o 0,2 W/(m²*K) to sukces.

Przekuwając te konstrukcyjno-cieplne rozważania i informacje na proste wskazówki zakupowe dla inwestorów można powiedzieć, że ze względu na zrównoważone wartości parametrów cieplnych drzwi balkonowe HST w wersji „Premium”, to produkt dobry dla naszego Wybrzeża. Wersja „Basic” niech już raczej pozostanie na tym Lazurowym.

Drzwi balkonowe HST AdamS Passiv Corner View

Modyfikacje wyrobów przemysłowych mają do siebie to, że po drodze do celu, rodzą się zupełnie nowe pomysły i rozwiązania techniczne. Jednym z nich jest konstrukcja drzwi balkonowych HST Aluplast 85mm fixframe z obniżoną szerokością ramy ościeżnicy w części oszklenia stałego. Poniżej prezentujemy przekrój, który doskonale ilustruje istotę rzeczy oraz przykład zastosowania.

Pomysł konstruktorów, to działanie w zakresie wzornictwa przemysłowego wpisujące się w aktualny trend maksymalizacji powierzchni przeszklonych w oknach i drzwiach balkonowych z PVC-U. Przez potężne oszklenia części stałych widać progowe elementy skrzydeł, które w tym przypadku tylko „udają” standardowe złożenie ościeżnicy i skrzydła. Trzeba przyznać, że w tej wersji nawet 6 metrowe drzwi balkonowe HST wyglądają lekko i zgrabnie.

Nowe rozwiązanie nie zmienia żadnych istotnych właściwości użytkowych produktu i uwzględnia w pełnym zakresie wcześniejsze modyfikacje w obrębie ościeżnic i progów. Wartości współczynników ciepła, które prezentujemy zostały ustalone przez jednostkę notyfikowaną Mobilne Laboratorium Techniki Budowlanej z Wałbrzycha. Pod tym względem HST 85 mm fixframe należy zaliczyć do produktów wersji „Premium”.

Schemat drzwi balkonowych HST Aluplast 85 mm Fixframe”

Uw = 0,68 W/(m2*K)

Kto chciałby obejrzeć opisane rozwiązanie w Polsce powinien zajrzeć na targi BUDMA 2017. Firma AdamS z Mrągowa zaprezentuje nie tylko drzwi balkonowe HST 85 mm fixframe, ale całkowicie nowy produkt - drzwi balkonowe HST Passiv Corner View przeznaczone do przeszklonej zabudowy narożnych części budynków. To połączenie w pełni funkcjonalnych drzwi balkonowych unoszono przesuwnych HST fixframe z elementem glass corner, czyli naroża wykonanego przy użyciu szyb zespolonych łączonych bezpośrednio tafla do tafli, „na step”, bez użycia pośrednich elementów konstrukcyjnych. Produkt tworzy całkiem nową jakość w zakresie kątowego łączenia drzwi balkonowych HST. Różnicę pomiędzy „klasycznym” narożnym połączeniem konstrukcji HST przy użyciu systemowych profili poszerzających i kątowych, a połączeniem typu glass corner prezentujemy na schematach.

Przyznać trzeba, że pomysł firmy AdamS jest odważny i nowatorski pod względem konstrukcyjnym, jeśli brać pod uwagę rozwiązania techniczne funkcjonujące dotychczas w obrębie kształtowników z PVC-U. Produkt docenił już Sąd Konkursowy targów BUDMA przyznając najwyższe możliwe wyróżnienie Złoty Medal BUDMA 2017. Podzielamy stanowisko targowego jury. Konstrukcja wydaje się na tyle ciekawa, że aż warta nagrody specjalnej, targowego wyróżnienia Złoty Medal – Wybór Konsumentów. Oddaliśmy już swój głos. Zachęcamy także czytelników do głosowania.

Warto aktywnie wspierać myśli techniczną i technologiczne osiągnięcia polskiego producenta okien. Niezależnie jednak od medali i wyróżnień o prawdziwym sukcesie produktu zadecyduje zainteresowanie rynku oraz inwestorów. Zapraszamy więc raz jeszcze na tegoroczną BUDMĘ. Drzwi balkonowych HST z pewnością tam nie zabraknie, a wtedy nasz artykuł może przydać się wszystkim tym, którzy zechcą spojrzeć na te konstrukcje nieco bardziej praktycznie.

OKNOTEST.PL