Dwie, czy trzy uszczelki w oknie z PVC?

Pytanie o ilość uszczelek „przylgowych” w oknach z PVC-U wraca na forach internetowych, jak bumerang. Które okno lepsze, to z dwoma, czy z trzema uszczelkami? Od strony technicznej pytanie dotyczy wpływu rozwiązania nazywanego uszczelnieniem środkowym, (w skrócie MD od niemieckiego pojęcia „Mittel Dichtung”), na właściwości użytkowe okna. W salonach sprzedaży można spotkać się ze skrajnie różnymi opiniami na temat znaczenia i skuteczności uszczelnienia środkowego, a jak jest w rzeczywistości

Ważny drobiazg

Do czego służą uszczelki w oknach z PVC-U? Liczba i materiał z jakiego wykonane są uszczelki odpowiadają przede wszystkim za poziom przepuszczalności powietrza i wodoszczelności konstrukcji. Uszczelka, to bardzo ważny „drobiazg”, a przy tym ciągle niedoceniany element wyposażenia okna. W większości systemów kształtowników okiennych można odnaleźć rozwiązania konstrukcyjne zarówno z dwoma uszczelkami, jak i z trzema.

Rozwiązanie z 2 uszczelkami przylgowymi	Rozwiązanie z 3 uszczelkami
TROCAL 76 – AD	TROCAL 88+ - MD

W oknach, nazwijmy je umownie „standardowych”, z reguły mamy do czynienia tylko z dwoma zewnętrznymi uszczelkami przylgowymi. O takich oknach mówimy, że nie posiadają uszczelnienia środkowego, a taki sposób uszczelnienia linii styku kształtowników ościeżnicy i skrzydła okiennego nazywany jest w skrócie AD od niemieckiego pojęcia „Anschlag Dichtung”.

Coraz częściej jednak w oknach z PVC-U występuje dodatkowa, trzecia uszczelka, która stanowi dodatkowe uszczelnienie w środkowej części okna. Pomysł „uszczelnienia środkowego”, nazywanego uszczelnieniem MD od pojęcia „Mittel Dichtung”, nie jest nowy. Można powiedzieć, że mamy do czynienia z pewnym renesansem rozwiązania, które było dość powszechnie stosowane także w oknach z końca ubiegłego wieku.

Okna „lepsze” i „gorsze”

Które okno lepsze, to z dwoma, czy z trzema uszczelkami? Pojęcie okno „lepsze” lub „gorsze” samo w sobie jest nieostre, tym samym niebezpieczne w użyciu, bo dla każdego może znaczyć, co innego. Nie ma okien obiektywnie najlepszych i najgorszych, nie ma też okien pod każdym względem „lepszych” lub „gorszych”. Porównywanie okien zawsze trzeba rozpocząć od ustalenia wyraźnego punktu odniesienia dla dokonywanego porównania.

Jeżeli przyjmiemy, że punktem odniesienia, czyli kryterium porównania są warunki użytkowania, możemy mówić o oknach bardziej lub mniej spełniających te warunki. Jeżeli ustanowimy kryterium w postaci jednej lub wielu właściwości użytkowych, możemy stwierdzić, które z porównywanych okien posiada profil właściwości mniej lub bardziej zgodny z wymaganym profilem i poziomem cech użytkowych.

W takich przypadkach okno w większym stopniu odpowiadające warunkom użytkowania albo posiadające wyższy poziom zgodności pożądanych właściwości będzie tym „lepszym” oknem, co wcale jeszcze nie znaczy, że będzie „lepsze” w innych przewidywanych warunkach użytkowania albo… zawsze. Okna „najlepsze” zawsze, wszędzie i pod każdym względem występują wyłącznie w reklamie!

Wpływ ilości uszczelek na właściwości użytkowe okna

Z tablicy A.1 zamieszczonej w normie PN-EN 14351-1+A1:2010 „Okna i drzwi -- Norma wyrobu, właściwości eksploatacyjne -- Część 1: Okna i drzwi zewnętrzne bez właściwości dotyczących odporności ogniowej i/lub dymoszczelności” dowiadujemy się, że liczba i materiał uszczelek na pewno ma wpływ na przepuszczalność powietrza i wodoszczelność okna. Czy jest to wpływ na tyle istotny, że powinien być brany pod uwagę przez przeciętnego użytkownika okna? Postanowiliśmy przyjrzeć się zagadnieniu odwołując się do badań wstępnych typu (ITT) produktów firmy DELTA z Augustowa.

DELTA jest partnerem handlowym Grupy PROFINE, która jest właścicielem aż trzech systemów kształtowników do produkcji okien z PVC-U. Kömmerling, Trocal i KBE, to marki należące do Grupy Profine. Wszystkie profile są ekstrudowane i wytwarzane na terenie Republiki Federalnej Niemiec. W każdym z tych systemów występują interesujące nas rozwiązania techniczne z dwoma lub trzema uszczelkami.

Od dłuższego już czasu DELTA zleca notyfikowanym laboratoriom wykonywanie badań wstępnych i kontrolnych najpopularniejszego typowego okna dwuskrzydłowego O34 o wymiarach 1465 mm x 1435 mm i to we wszystkich odmianach kształtowników okiennych w obrębie wymienionych trzech systemów. Tym samym badane są okna zarówno z dwoma, jak i trzema uszczelkami, co stanowi świetny materiał do analizy interesującego nas zagadnienia.

Aby przyjrzeć się, jaki wpływ wywiera liczba uszczelek wykonanych z takiego samego materiału na określone właściwości okien o takich samych wymiarach i konstrukcji wybraliśmy wyniki badań wstępnych typu okna O34 w odmianach TROCAL 88+, TROCAL 76 oraz TROCAL InnoNova 70.A5. W tabeli poniżej prezentujemy szczegółowy opis techniczny badanych produktów i uzyskane wyniki przepuszczalności powietrza i wodoszczelności konstrukcji.

Schemat złożenia kształtowników okiennych Ościeżnica/Skrzydło
System kształtowników	Trocal 88+	Trocal 76	Trocal InnoNova 70.A5
Wymiar okna	1465 x 1435	1465 x 1435	1465 x 1435
Liczba skrzydeł	2	2	2
Słupek	stały	stały	stały
Wzmocnienia stalowe Ościeżnica/Skrzydło/Słupek	1,5mm/2mm/1,5mm	1,5mm/1,5mm/1,5mm	1,5mm/1,5mm/1,5mm
Obwód skrzydeł	8,17	8,17	8,18
Typ uszczelnienia	MD (środkowe)	AD	AD
Materiał uszczelek	TPE*	TPE*	TPE*
Typ okuć	GU Uni-Jet	GU Uni-Jet	GU Uni-Jet
Liczba punktów ryglujących	8	8	8
Rozmieszczenie punktów ryglujących
Maksymalny odstęp pomiędzy punktami ryglowania	815/714	787/787	815/787
Przepuszczalność powietrza	Klasa 4	Klasa 4	Klasa 4
Przepuszczalność odniesienia Q100L	0,19 m3/hm	0,38 m3/hm	0,63 m3/hm
Wodoszczelność	E 1200 Pa	E 900 Pa	7A – 300 Pa
* - termoplastyczny elastomer poliestrowy

Sposób uszczelnienia, a przepuszczalność powietrza

Wszystkie badane produkty firmy DELTA zaklasyfikowano do najlepszej, 4 klasy szczelności. Ustalona w badaniach klasa przepuszczalności powietrza sugerować może, że nie ma żadnej różnicy w szczelności okien z uszczelnieniem AD i MD. To jednak nie jest prawdą, bowiem bardziej szczegółowa analiza, w której odwołamy się do parametru przepuszczalności odniesienia, a więc szczelności poszczególnych produktów przy oddziaływaniu ciśnienia rzędu 100 Pa, wskazuje na dość istotne zróżnicowanie szczelności powietrznej okien i dominację rozwiązania z uszczelnieniem środkowym.

Dwuskrzydłowe okno O34 systemu TROCAL 88+ z uszczelnieniem środkowym MD jest produktem od 100% do 330% szczelniejszym w zakresie przepuszczalności powietrza od odpowiadających mu konstrukcji w systemach TROCAL 76 i TROCAL InnoNova 70 A.5 bez uszczelnienia środkowego AD. Podane w procentach różnice szczelności okien, chociaż ważne, nie dla wszystkich mogą być do końca jasne. Spróbujemy więc przedstawić je w sposób bardziej obrazowy.

Przyjmując, że sezon grzewczy w roku trwa od 15.09 do 15.04 daje to ilość 5.112 godzin. Według Instytutu Meteorologii i Gospodarki Wodnej przez 30% tego czasu, czyli 1.534 godziny, ciśnienie parcia wiatru oscyluje w granicach 100 Pa. Na podstawie danych w tabeli łatwo ustalić ile powietrza przy zbadanym poziomie przepuszczalności okien, przeniknie w tym czasie przez każde z nich do wnętrza pomieszczenia. Wynik dla wielu osób będzie pewnie zaskoczeniem.

Przez najszczelniejsze z badanych okien TROCAL 88+ przeniknie do pomieszczenia 2.381 m³ zimnego powietrza zewnętrznego, które trzeba ogrzać do temperatury komfortowej dla mieszkańców. To jednak niewiele w porównaniu do pozostałych dwóch produktów. W tych samych warunkach i czasie przez okno TROCAL 76 przeniknie do wnętrza pomieszczenia 4.762 m³ powietrza, a przez klasyczne okno pięciokomorowe TROCAL InnoNova 70.A.5 aż 7.896 m³.

Ilość powietrza infiltrującego przez okno ma istotne znaczenie dla wysokości przyszłych nakładów na koszty energii niezbędnej do ogrzania pomieszczeń. Nie czas i miejsce na dokładne obliczenia, ale jeżeli ktoś z czytelników chciałby to zrobić samodzielnie podpowiemy, że aby podnieść temperaturę 1m³ powietrza infiltrującego przez okno o 1°C potrzebne będzie około 1.200 J energii. Dalej to już prosta droga.

Przyjmijcie jakąś wartość temperatury powietrza zewnętrznego i temperaturę komfortu cieplnego w pomieszczeniu. O tę różnicę trzeba ogrzać infiltrujące tysiące metrów powietrza, zużywając na to odpowiednią ilość energii w cenie, którą za nią płacicie. Licząc nie zapomnijcie o corocznych podwyżkach cen energii!

Sposób uszczelnienia, a wodoszczelność okien

Wyniki badań wskazują, że ilość uszczelek i sposób uszczelnienia okna może mieć również znaczący wpływ na wodoszczelność konstrukcji okiennej. Dla wielu czytelników informacja w tabeli polegająca na podaniu ustalonej w badaniach klasy wodoszczelności może być jednak niewystarczająca. Poniżej prezentujemy graficzny wykres zbadanych różnic wodoszczelności, który być może lepiej uwidoczni różnice pomiędzy produktami o takiej samej konstrukcji lecz odmiennym sposobie uszczelnienia.

Wodoszczelność konstrukcji okiennych MD i AD
Ciśnienie (Pa)
0	TROCAL InnoNova 70.A5 (AD)	TROCAL 76 (AD)	TROCAL 88+ (MD)
50
100
150
200
250
300
450
600
750
900
1050
1200

Okno TROCAL 88+ z uszczelnieniem środkowym MD zdecydowanie góruje pod względem wodoszczelności nad dwoma pozostałymi konstrukcjami, w których uszczelnienia środkowego brak. Z tego względu wydatnie zwiększa się zakres możliwości jego zastosowania, szczególnie w strefach i kategoriach terenu powodujących większe obciążenia wiatrem obiektów budowlanych.

Dwie, czy trzy uszczelki w oknie?

Na podstawie analizy badań ITT produktów firmy DELTA odpowiedź narzuca się sama. Konstrukcje okienne z uszczelnieniem środkowym są szczelniejsze, a czasami zdecydowanie szczelniejsze zarówno pod kątem przepuszczalności powietrza, jak i wodoszczelności, od konstrukcji bez uszczelnienia środkowego.

Niska przepuszczalność powietrza konstrukcji MD, a w szczególności okien TROCAL 88+ jest argumentem, który dość jednoznacznie wskazuje na budownictwo energooszczędne i pasywne, jako najbardziej odpowiednie zastosowanie produktu, a w szczególności na budynki wyposażone w wentylację mechaniczną nawiewno-wywiewną z odzyskiem ciepła.

W przypadku tak szczelnej konstrukcji okiennej nawet naturalny ubytek szczelności powodowany codzienną eksploatacją przez użytkownika nie będzie negatywnie wpływał na wzrost poziomu kosztów energii cieplnej niezbędnej do ogrzania pomieszczeń i obiektu. TROCAL 76 wydaje się być dobrą konstrukcją do nowych budynków wyposażonych w systemy rekuperacji zdecentralizowanej albo prawidłowo wykonanej i wykorzystywanej wentylacji naturalnej. TROCAL InnoNowa 70.A5 to konstrukcja najstarsza i schyłkowa.

Ze względu na krajowe przepisy techniczno-budowalne już w najbliższym czasie możliwość jej stosowania zostanie mocno ograniczona. Z tego względu oraz z powodu ograniczonej szczelności nie powinna być stosowana w budynkach energooszczędnych, a z dużą ostrożnością w obiektach zlokalizowanych w strefach wyższego obciążenia wiatrem i kategoriach terenu, które mogą powodować dodatkowe negatywne skutki oddziaływania wiatru.

Dwie, czy trzy uszczelki w oknie? Mając na uwadze badania firmy DELTA z Augustowa i tylko ze względu na szczelność prawidłowo wykonanej konstrukcji okiennej zdecydowanie trzy uszczelki!

Uszczelka dobra dla kieszeni

Nasz artykuł w żaden sposób nie wyczerpuje jeszcze zagadnienia wpływu ilości uszczelek i sposobu uszczelnienia konstrukcji okiennej na poziom jej właściwości użytkowych. Postaramy się kontynuować temat także w odniesieniu do innych ważnych cech użytkowych okien i drzwi balkonowych z PVC-U związanych ze sposobem uszczelnienia.

W przyszłości spróbujemy odnieść się również do samego sposobu wykonania uszczelnienia środkowego. Które z uszczelnień środkowych jest rozwiązaniem skuteczniejszym, uszczelka środkowa wpinana w ramę ościeżnicy przylegająca do skrzydła, czy stała, środkowa płetwa ościeżnicy i przylegająca do tej płetwy uszczelka mocowana w skrzydle okna.

Podjęliśmy i będziemy kontynuować ten temat nieprzypadkowo. Inwestorzy w ogólnej pogoni za „likwidacją mostków cieplnych” zdali się zupełnie zapomnieć, że straty ciepła poprzedzone są… nakładami, a te zależą często do takiego drobiazgu w oknie, jak… uszczelka.

Tak przy okazji, wypada się cieszyć, że są takie firmy jak DELTA, które nie tylko produkują szczelne okna, ale także badają je w sposób konstruktywny, a wyniki badań czynią publicznymi, z korzyścią dla mądrych i przezornych nabywców okien i drzwi balkonowych.

OKNOTEST.PL