W artykule porównamy poszerzenia systemowe z PVC i aluminium z podwalinami Puroterm.
Podparcie okna lub drzwi wpływa na trwałość montażu, izolacyjność cieplną oraz szczelność połączenia z budynkiem. Szczególnego znaczenia nabiera pod ciężkimi przeszkleniami, drzwiami wejściowymi i konstrukcjami przesuwnymi HST. W tych miejscach element znajdujący się pod progiem musi przenosić obciążenia, ograniczać odkształcenia i umożliwiać prawidłowe wykonanie izolacji.
Do tego celu stosuje się między innymi poszerzenia systemowe PVC, profile aluminiowe oraz podwaliny termoizolacyjne Puroterm. Rozwiązania te różnią się konstrukcją, sposobem przenoszenia obciążeń i wymaganiami montażowymi.
Poszerzenia systemowe — dopasowanie do stolarki.
Poszerzenia PVC to profile komorowe, których geometria umożliwia połączenie z określoną ramą lub progiem. Dostępne wysokości można “piętrować”, uzyskując wymagany wymiar zabudowy. Ich zaletą jest dopasowanie do systemu okiennego oraz możliwość przygotowania połączenia już u producenta okna czy drzwi.
W profilach przewidujących zbrojenie (zwykle tych z PVC) stosuje się stalowe wkłady zwiększające sztywność i umożliwiające wykonanie odpowiednich połączeń mechanicznych. Wymagany przekrój wzmocnienia wynika z dokumentacji systemowej i obciążeń. Sama grubość stali nie opisuje jeszcze właściwości całego poszerzenia — znaczenie mają również kształt wkładu, geometria profilu i sposób ich połączenia. Przykładowo Aluplast przypisuje konkretne wzmocnienia do poszczególnych poszerzeń.
Poszerzenia aluminiowe wykorzystują sztywność odpowiednio ukształtowanego przekroju metalowego i zazwyczaj nie potrzebują dodatkowego wkładu stalowego. Przy ocenie ich izolacyjności należy jednak rozróżniać profile bez przekładki termicznej oraz konstrukcje, w których przekładki oddzielają część zewnętrzną od wewnętrznej. Znaczenie takich przekładek dla ograniczenia przepływu ciepła podkreśla dokumentacja systemów aluminiowych Aluprof.
Puroterm — połączenie funkcji nośnej i izolacyjnej.
Podwaliny Puroterm PRO, HEAVY i HS mają budowę wielowarstwową. Poszczególne materiały odpowiadają za przenoszenie obciążeń, izolację cieplną oraz ochronę powierzchni przed wodą. Zewnętrzne okładziny PVC stanowią część tej konstrukcji, a frezowanie pozwala dopasować podwalinę do konkretnego profilu stolarki. Puroterm HS uwzględnia dodatkowo geometrię szerokich progów drzwi przesuwnych. puroterm.pl
Praktyczną zaletą jest możliwość przygotowania elementu pod wymagany wymiar. Jeżeli podwalina zastępuje zestaw kilku poszerzeń ułożonych jedno nad drugim (tak jak ma to najczęściej miejsce przy zastosowaniu poszerzeń systemowych), zmniejsza liczbę połączeń na wysokości zabudowy. Nadal pozostają jednak połączenia z progiem, podłożem i sąsiednimi odcinkami, które wymagają prawidłowego wykonania.
Nośność — liczy się cały układ podparcia.
Ciężar stolarki przechodzi przez ramę lub próg, element podpierający i podpory aż do konstrukcji budynku. Każde z tych miejsc musi przenieść występujące obciążenia. W wytycznych montażowych Aluplast podkreślono zarówno znaczenie rozmieszczenia klocków podporowych, jak i mechanicznego zamocowania stolarki. aluplast.com.pl
Z tego wynikają trzy odrębne kwestie:
- Odporność na ściskanie — zachowanie materiału i całego przekroju pod naciskiem.
- Sztywność na zginanie — ograniczenie ugięcia pomiędzy podporami.
- Stabilność zamocowania — przeniesienie sił poziomych oraz obciążeń związanych z użytkowaniem.
Poszerzenie PVC ze stalą może mieć dużą sztywność na zginanie. Odpowiedni profil aluminiowy również może bardzo dobrze przenosić obciążenia. Podwalina Puroterm zapewnia podparcie poprzez swoją konstrukcję materiałową i dopasowanie do stref nośnych progu. Nie można jednak ustalić uniwersalnego rankingu nośności wyłącznie na podstawie nazwy materiału.
Porównanie wymaga określenia przekroju, wysokości, rozstawu podpór, powierzchni docisku i dopuszczalnego odkształcenia. Ma to szczególne znaczenie przy HST, gdzie obciążenia przekazywane przez wózki skrzydła są miejscowe i zmieniają położenie podczas otwierania.
Wytrzymałość na ściskanie a trwałe odkształcenie.
W dokumentacji materiałów izolacyjnych często podaje się naprężenie przy 10% odkształceniu. Nie jest to automatycznie dopuszczalne obciążenie eksploatacyjne pod oknem. Dziesięcioprocentowe skrócenie elementu o wysokości 100 mm oznaczałoby aż 10 mm zmiany wymiaru (XPS, EPS, Klinaryt, Purenit).
Dla prawidłowej pracy stolarki istotne są znacznie mniejsze przemieszczenia oraz zachowanie materiału pod obciążeniem długotrwałym. Producent purenitu, wykorzystywanego w konstrukcji Puroterm PRO, HEAVY i HS, rozróżnia w dokumentacji naprężenie przy 10% ściskaniu i dopuszczalne obciążenie długotrwałe przy mniejszym odkształceniu. Parametrów pojedynczego materiału nie należy przy tym przenosić bezpośrednio na całą podwalinę wielowarstwową.
Producent purotermu przebadał podwalinę o grubości 64mm uzyskując wynik odporności na ściskanie znacząco przekraczający 2 tony nacisku na badanym odcinku o długości 100mm.
Producenci poszerzeń systemowych nie podają dopuszczalnego parametru nośności. W ocenie nośności trzeba uwzględnić:
- Przekrój profilu — grubość ścianek, układ żeber i komór oraz wysokość poszerzenia.
- Wzmocnienie — jego kształt, grubość i połączenie z profilem. Sama informacja np. „stal 2 mm” nie wystarcza.
- Podparcie i miejsca przyłożenia obciążenia — ciężar okna nie musi rozkładać się równomiernie na całej długości. Aluplast wskazuje konkretne miejsca rozmieszczenia klocków podporowych, m.in. przy narożach i słupkach. aluplast.com.pl
- Dopuszczalne odkształcenie i czas obciążenia — dla działania drzwi istotne jest również osiadanie lub ugięcie podparcia, zanim nastąpi jego zniszczenie.
Doprecyzuję też rolę stali: zwiększa sztywność poszerzenia PVC, ale nie pozwala automatycznie wyznaczyć jego nośności pionowej. Trzeba przeanalizować cały sposób przekazywania ciężaru z ramy na podłoże. Również profil aluminiowy wymaga takiej oceny.
Termika — trzeba porównywać gotowe połączenie.
Poszerzenie PVC izoluje dzięki właściwościom tworzywa oraz układowi komór. Obecność stali negatywnie wpływa na przepływ ciepła, ale sam fakt zastosowania wzmocnienia nie przesądza o wielkości mostka termicznego.
W poszerzeniach aluminiowych kluczowe jest przerwanie drogi przewodzenia ciepła przez metal. Profil bez przekładki, łączący stronę ciepłą i zimną, wymaga szczególnej ostrożności. W konstrukcjach z przekładkami oraz dodatkowymi wkładami izolacyjnymi sytuacja jest inna, termicznie lepsza.
Puroterm wykorzystuje materiały termoizolacyjne również w częściach pełniących funkcję nośną. Pozwala to projektować podparcie ograniczające przepływ ciepła bez konstrukcyjnego wkładu stalowego wewnątrz podwaliny. O wyniku decydują jednak także próg, podłoże, ocieplenie podłogi i fundamentu oraz sposób zamocowania.
Najbardziej miarodajne porównanie objąłby ten sam detal budowlany z różnymi podparciami. Należałoby ocenić straty ciepła przez połączenie i temperaturę jego powierzchni od strony pomieszczenia. Taką analizę umożliwiają obliczenia mostków cieplnych według ISO 10211. Sam współczynnik λ jednego materiału nie zastępuje oceny kompletnego połączenia. Zaznaczyć należy, że puste profile komorowe nie będą zachwycać wysoką termoizolacyjnością, a te dodatkowo wzmocnione stalą dla osiągnięcia wymaganej nośności, jeszcze termikę zwykle pogorszą.
Dla całej gamy produktów Purotermu sprawa jest znacznie prostsza. Współczynniki przenikania ciepła są obliczone i podane dla konkretnej grubości i typu Purotermu. Tu sytuacja jest więc jasna.
Hydroizolacja — odporność elementu i szczelność połączeń.
PVC oraz aluminium są materiałami odpornymi na działanie wody, ale połączenia wykonanych z nich poszerzeń wymagają uszczelnienia. Woda może przedostawać się przez styki, zakończenia i niewłaściwie zabezpieczone przejścia mocowań.
W Puroterm PRO, HEAVY i HS okładziny PVC tworzą warstwę ochronną na osłoniętych powierzchniach. To praktyczna zaleta konstrukcji, szczególnie przy wykonywaniu szczelnego połączenia w strefie podprogowej. Instrukcja Puroterm wymaga jednak zastosowania uszczelnienia przy ramie oraz pomiędzy łączonymi odcinkami podwaliny. puroterm.pl
W każdym rozwiązaniu trzeba zapewnić ciągłość hydroizolacji pomiędzy stolarką a budynkiem. Zależnie od detalu mogą służyć do tego membrany EPDM lub inne odpowiednio dobrane systemy uszczelniające. Takie zastosowanie EPDM pod progami drzwi wejściowych i balkonowych wskazuje również Illbruck. Illbruck
Montaż — dopasowanie elementów ogranicza liczbę operacji.
Poszerzenia systemowe ułatwiają połączenie ze stolarką dzięki zgodnej geometrii. Przy większej wysokości zabudowy mogą jednak wymagać zestawienia kilku profili, ich skręcenia, wzmocnienia i uszczelnienia. Dodatkowe mocowanie wysokich poszerzeń do budynku jest zagadnieniem opisanym w dokumentacji montażowej Aluplast. aluplast.com.pl
Puroterm dostarczony w odpowiedniej wysokości i z właściwym frezowaniem ogranicza konieczność składania podparcia na budowie. Wymaga za to dokładnego określenia systemu stolarki i wymiarów przy zamówieniu. Podczas montażu trzeba zachować wymagane podparcie stref nośnych, zastosować właściwe mocowania oraz kompatybilne materiały uszczelniające. Wysoka wytrzymałość podwaliny nie uzasadnia dowolnego rozmieszczenia podpór.
Poniższe zestawienie opisuje typowe różnice konstrukcyjne. Parametry konkretnego rozwiązania wynikają z jego dokumentacji.
| Kryterium | Poszerzenia PVC | Poszerzenia aluminiowe | Puroterm PRO i HS |
|---|---|---|---|
| Główna zaleta | Dopasowanie do systemu stolarki | Sztywność odpowiednio dobranego przekroju | Połączenie podparcia, termoizolacji i osłon PVC |
| Konstrukcja nośna | Profil komorowy, często ze stalowym wkładem | Przekrój aluminiowy, zazwyczaj bez dodatkowej stali | Konstrukcja wielowarstwowa bez wewnętrznego zbrojenia stalowego (nie wymaga) |
| Izolacyjność cieplna | Zależna od komór, wzmocnienia i zabudowy (niska) | Zależna przede wszystkim od przekładek i geometrii (niska) | Materiały izolacyjne w konstrukcji podwaliny; wynik zależny od wariantu i detalu (bardzo dobra) |
| Uzyskanie wysokości | Dobór lub zestawianie dostępnych profili | Dobór elementów danego systemu | Wykonanie pod zamówioną wysokość w jednym elemencie |
| Połączenia wymagające uszczelnienia | Z progiem, między profilami, z budynkiem | Z progiem, między elementami, z budynkiem | Z progiem, między odcinkami, z budynkiem |
| Obróbka i przygotowanie | Należy uwzględnić profil oraz ewentualne zbrojenie | Obróbka profilu metalowego | Możliwość przygotowania wymiaru i frezowania u producenta |
| Główne ograniczenie | Konieczność prawidłowego doboru wzmocnień i połączeń | Konieczność oceny drogi przepływu ciepła przez metal | Konieczność doboru wariantu, frezowania i sposobu podparcia |
| Podstawa oceny nośności | Konkretny profil i sposób montażu | Konkretny profil i sposób montażu | Konkretny wariant podwaliny i sposób montażu (przebadana) |
Koszt warto liczyć dla kompletnego montażu.
Cena samego metra poszerzenia lub podwaliny jest tylko jednym składnikiem. Porównanie powinno uwzględniać wzmocnienia, łączniki, uszczelnienia, ewentualne dodatkowe ocieplenie, odpady oraz czas przygotowania i montażu. Gotowy element dopasowany do progu może ograniczyć liczbę operacji, lecz rzeczywistą oszczędność należy określić dla konkretnego zamówienia.
Dobór rozwiązania powinien zaczynać się od wymagań stolarki i warunków budowy. Poszerzenia systemowe oferują dopasowanie do profili i znaną technologię połączeń. Puroterm PRO, HEAVY i HS pozwalają przygotować podparcie, w którym funkcje nośne, cieplne i ochronne zostały połączone w jednym elemencie. Ich praktyczna wartość ujawnia się wtedy, gdy podwalina, mocowania i uszczelnienie tworzą prawidłowo zaprojektowaną całość.
