Ciepły montaż okien

Coraz większe zastosowanie w budownictwie krajów wysoko rozwiniętych znajduje tzw. ciepły montaż okien. Jego celem jest uzyskanie wysokiej energooszczędności budynku m.in. poprzez montaż okien, w sposób eliminujący możliwość powstawania mostków termicznych oraz odpowiednio uszczelniający przed wilgocią z jednoczesnym zapewnieniem stałej wentylacji.

ZAŁOŻENIA MONTAŻOWE
Ogólne założenia, odnoszące się do wszystkich typów okien oraz stosowanych technologii ich montażu stanowią, iż osadzenie i zamocowanie takiego wyrobu w otworze ściennym powinno być przeprowadzone w taki sposób aby:

•  nawet podczas bardzo mocnego działania wiatru albo w wyniku gwałtownego zamknięcia skrzydła, nie nastąpiło nawet minimalne jego przemieszczenie,
•  zastosowane uszczelnienie skutecznie eliminowało przeciekanie deszczu oraz przenikanie powietrza, szczególnie w miejscach połączeń ościeżnicy z oscieżem,
•  w maksymalnym stopniu zapobiegało tworzeniu się mostków termicznych, które powodują  skraplanie się pary wodnej na wewnętrznej stronie ościeżnicy lub powierzchni ościeża.

Realizacja powyższych założeń wymaga ponadto uwzględnienia występujących w trakcie eksploatacji okien różnych obciążeń zewnętrznych. Najistotniejsze z przewidywanych obciążeń wynikają z ruchów budynku i konstrukcji ramy okna oraz jego własnej masy, a także panujących warunków atmosferycznych, łącznie z temperaturą zewnętrzną i wewnętrzną. W związku z tym mocowanie okna powinno być wykonane w taki sposób, aby wymienione obciążenia były przenoszone za pośrednictwem łączników lub kotew na konstrukcję budynku. Ma to również wpływ na funkcjonalność okien w odniesieniu do płynnego ruchu skrzydła przy otwieraniu i zamykaniu, co bezwzględnie powinno być zachowane.

Właściwie przyjęta technologia osadzania i zamocowania okien wymaga przeprowadzenia stosownych prac przygotowawczych. Powinny one co najmniej dotyczyć następujących zagadnień:
 - określenia rodzaju ścian, w których będą osadzane okna,
 - ustalenia rozwiązania konstrukcyjnego otworów ściennych,
 - rozeznania rodzaju materiału, z jakiego wykonano ościeże,
 - uzgodnienia sposobu wykończenia ościeży,
 - potwierdzenia rodzaju montowanych okien.

Problematyka montażu wyrobów otworowych, w tym okien, nie jest w Polsce regulowana żadnymi dokumentami techniczno-prawnymi. W dotyczącej tych wyrobów normie europejskiej tj. PN-EN 14351-1:2006+A1:2010 Okna i drzwi – Norma wyrobu, właściwości eksploatacyjne – Część 1: Okna i drzwi zewnętrzne bez właściwości dotyczących odporności ogniowej i/lub dymoszczelności zapisano tylko, że producent powinien zapewnić informację, obejmującą wymagania montażowe i technikę montażu na budowie. W innym, obligatoryjnie obowiązującym dokumencie – rozporządzeniu Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz. U. Nr 75, poz. 690 z późniejszymi zmianami), znajduje się wymaganie dotyczące izolacyjności cieplnej okien. W załączniku do ww. rozporządzenia zawarto m.in. stwierdzenie, że w budynku mieszkalnym, zamieszkania zbiorowego, użyteczności publicznej i produkcyjnym przegrody zewnętrzne, złącza między przegrodami itp. oraz połączenia okien z ościeżami należy projektować i wykonywać pod kątem osiągnięcia ich całkowitej szczelności na przenikanie powietrza.

Dodać jeszcze można, że funkcjonuje także Instrukcja Nr 421/2006 pt. „Warunki techniczne wykonania i odbioru robót budowlanych. Część B: Roboty wykończeniowe. Zeszyt 6: Montaż okien i drzwi balkonowych”, opracowana przez Instytut Techniki Budowlanej w Warszawie. Wyspecyfikowano w niej m.in. wymagania techniczno-użytkowe, które powinny spełniać okna, jak np. odporność na obciążenie wiatrem, przepuszczalność powietrza i wodoszczelność, izolacyjność termiczna i akustyczna, czy sprawność działania skrzydeł.
Wszystkie powyżej wymienione stwierdzenia odnoszą się również do ciepłego montażu okien.
W technologii osadzania i mocowania okien można obecnie wyróżnić następujące rodzaje montażu:

•  standardowy montaż w obrysie ścian konstrukcyjnych, w którym okno osadza się w otworze ściennym i mocuje przy pomocy kotew i łączników oraz uszczelnia pianką i silikonem,
•  ciepły montaż w obrysie ścian konstrukcyjnych, w którym okno osadza się także w otworze ściennym, a szczelina obwodowa pomiędzy oscieżnicą a oscieżem jest wypełniona wielowarstwowym materiałem,
•  ciepły montaż w warstwie docieplenia ściany, w którym okno jest wysunięte poza zewnętrzny obrys ścian budynku i mocowane  przy pomocy specjalnych wsporników oraz konsoli, a uszczelnienie stanowi także wielowarstwowy materiał.

OGÓLNA CHARAKTERYSTYKA CIEPŁEGO MONTAŻU OKIEN
W krajach zachodniej Europy już od wielu lat standardowo stosuje się ciepły montaż okien. Jest to metoda pozwalająca na znaczne podwyższenie parametrów izolacyjności miejsca styku okna z murem, poprzez dodatkowe zabezpieczenie warstwy izolacji cieplnej. Dlatego też, prezentowana technika montażu okien jest także zwana montażem trójwarstwowym.

Ciepły montaż okien polega głównie na dodaniu do standardowo stosowanej izolacji jeszcze dwóch warstw izolacyjnych – zewnętrznej i wewnętrznej. Od wewnątrz powinna to być warstwa paroszczelna, natomiast od zewnątrz należy zastosować warstwę paroprzepuszczalną, która jednak zabezpiecza przed przenikaniem wody nawet podczas obfitych opadów.

Prace związane z ciepłym montażem okien wymagają doświadczenia i precyzji, w związku z powyższym do ich realizacji należy zatrudniać wyłącznie wykwalifikowanych fachowców. Wynika to z faktu, iż pomylenie warstw  lub ich ułożenie nieodpowiednią stroną nie przyniesie wymaganego efektu, a nawet może przyczynić się do znacznego pogorszenia stanu izolacji. Odwrócenie procesu dyfuzji pary wodnej z zasady skutkuje zagrzybieniem i przyspieszonym procesem degradacji muru oraz wyrobów otworowych.

Dla wyeliminowania przedstawionych powyżej możliwości, a także w celu działania zgodnego z wymaganiami normy wyrobu na okna zewnętrzne tj. PN-EN 14351-1:2006+A1:2010, producent zestawu elementów do ciepłego montażu powinien opracować i dostarczać stosowne instrukcje montażu. Powinny one zawierać oprócz dokładnego opisu osadzenia i zamocowania okien, również sposoby pomiaru ościeży otworów ściennych, podawać ilości punktów mocujących, maksymalne ich rozstawy i inne niezbędne do prawidłowego montażu parametry.

Istotnym zagadnieniem w ciepłym montażu okien jest odpowiednie przygotowanie powierzchni ościeża.  Stosowane w tej technologii taśmy samoprzylepne, uszczelniające i butylowe mogą być trwale zamocowane jedynie do równego i bardzo gładkiego podłoża.
W podsumowaniu można  stwierdzić, iż najlepszym rozwiązaniem w zakresie ciepłego montażu okien jest zastosowanie kompletnego systemu renomowanej firmy, zawierającego wszystkie niezbędne komponenty i jego przeprowadzenie przez wykwalifikowaną ekipę.

RODZAJE CIEPŁEGO MONTAŻU OKIEN
MONTAŻ W OBRYSIE ŚCIAN KONSTRUKCYJNYCH
Ciepły montaż w obrysie ścian konstrukcyjnych polega na osadzeniu okna w otworze ściennym i zamocowaniu przy pomocy kotew i łączników oraz charakterystycznym dla techniki ciepłego montażu uszczelnieniu styku ze ścianą.

Jak już powyżej w niniejszej publikacji stwierdzono, zasadniczym celem tego typu montażu jest wyeliminowanie mostków termicznych oraz zabezpieczenie izolacji uszczelniającej przed wilgocią z jednoczesnym zapewnieniem jej stałej wentylacji. Efekt ten uzyskuje się głównie poprzez wprowadzenie wielowarstwowości materiałów użytych do wypełnienia szczeliny obwodowej pomiędzy ościeżnicą okna a ościeżem. 

Technika ciepłego montażu polega więc na zastosowaniu w styku okna z murem następujących trzech warstw o ściśle określonych właściwościach:

•  warstwy wewnętrznej – utworzonej z taśmy paraizolacyjnej (zwanej także paroszczelną) wykonanej z folii aluminiowej wzmocnionej włókniną, która jest mocowana do ściany za pomocą taśmy butylowej oraz do ościeżnicy taśmą samoprzylepną,
•  warstwy środkowej – wykonywanej z materiału termoizolacyjnego, zazwyczaj w postaci pianki poliuretanowej,
•  warstwy zewnętrznej – do wykonania której stosuje się taśmę z elastycznej folii paroprzepuszczalnej oraz poliuretanową taśmę uszczelniającą.

Taki sposób montażu jest zgodny z prezentowaną często w fachowych publikacjach zasadą – „szczelniej wewnątrz niż na zewnątrz”, gdyż zapewnia szczelinie pomiędzy ościeżnicą okna a ościeżem optymalne warunki, wpływające na jej trwałość i jakość.

Schematyczny przykład ciepłego montażu okna usytuowanego w obrysie ścian konstrukcyjnych budynku przedstawiono na rys. 1.

Rys. 1 Przykład  ciepłego montażu w obrysie ścian konstrukcyjnych

MONTAŻ W WARSTWIE DOCIEPLENIA ŚCIANY
Charakterystyczną cechą ciepłego montażu okien w warstwie docieplenia jest wysuniecie linii okien poza zewnętrzny obrys ścian budynku. Taka technika montażu jest szczególnie zalecana dla budownictwa pasywnego. Wynika to z faktu, iż poza eliminowaniem możliwości powstawania mostków termicznych w szczelinie obwodowej pomiędzy oknem a murem, dodatkowo poprawiony zostaje przebieg izoterm przez układ – ściana/szczelina obwodowa/okno.

W prezentowanym rodzaju montażu wyróżnić można następujące trzy charakterystyczne fazy:
  1. właściwe przygotowanie budynku i otworów ściennych, wybór optymalnego systemu montażu 
      i sposobu uszczelnienia połączeń oraz dobór odpowiednich materiałów,
  2. mechaniczne połączenie okien z murem,
  3. wykonanie uszczelnienia termoizolacyjnego oraz jego zabezpieczenie przed wpływami wilgoci
      zewnętrznej i wewnętrznej.

Schematyczny przykład ciepłego montażu okna usytuowanego w warstwie docieplenia ściany budynku przedstawiono na rys. 2.

Rys. 2 Przykład ciepłego montażu w warstwie docieplenia ściany

Pierwsza faza obejmuje zagadnienia występujące we wszystkich typach montażu okien, co już ogólnie przedstawiono w niniejszej publikacji. Specjalistyczne zagadnienia wynikające ze specyfiki montażu w warstwie docieplenia są zazwyczaj zawarte w projekcie architektoniczno-budowlanym.

Kolejna faza dotycząca mechanicznego połączenia okien usytuowanych poza obrysem ścian z murem ościeży wymaga zastosowania specjalnych elementów w postaci konsoli oraz wsporników i ma decydujący wpływ na końcowy efekt tego rodzaju montażu.

Na rys. 2, prezentującym przykładowy ciepły montaż w warstwie docieplenia ściany, pokazany jest wspornik boczny oznaczony jako JB-D (również nazwa całego systemu), łączący ościeżnicę okna z ościeżem. Pełni więc rolę kotwy stosowanej w standardowym lub ciepłym montażu w obrysie ścian konstrukcyjnych. Głównym zadaniem tych wsporników jest przenoszenie na konstrukcję budynku obciążeń pochodzących od sił działających prostopadle do płaszczyzny okna, czyli zasadniczo wynikających z parcia wiatru. Wspornik boczny jest dwuczęściowy i składa się z elementu łączącego oraz z szyny wyposażonej w zintegrowany trzpień, służący do regulacji położenia. Jego charakterystyczną cechą jest możliwość płynnej regulacji wysunięcia (oznaczonej na rysunku jako AK) oraz położenia (oznaczonej na rysunku jako HV). Maksymalny zakres regulacji położenia ościeżnicy okna może wynosić od 40 do 60 mm (w zależności od typu).

Drugim istotnym elementem mocowania okien w warstwie docieplenia jest konsola dolna, oznaczona na rys. 2 jako JB-DK. Przenosi ona obciążenia pochodzące od sił działających równolegle do płaszczyzny okna, czyli głównie od ich ciężaru. W związku z tym bardzo ważny jest właściwy dobór tych konsoli, gdyż obecnie są stosowane  okna o dużych wymiarach gabarytowych (ich ramy mają wzmocnienia z kształtowników stalowych), wyposażonych w zestawy szyb wielokomorowych i znacznie wysuniętych poza obrys ścian budynku. Przy doborze należy ściśle kierować się podawanymi przez producenta wartościami maksymalnych dopuszczalnych obciążeń na jedną konsolę.

Producent wsporników bocznych oraz konsoli dolnych systemu  JB-D do ciepłego montażu okien w warstwie docieplenia ściany podaje następujące podstawowe zasady ich mocowania:

•  wsporniki i konsole powinny być mocowane wyłącznie przy pomocy wkrętów lub łączników śrubowych (na rysunku oznaczone jako FC) odpowiednich dla danego podłoża, jakim może być ściana betonowa, wykonana z pełnej cegły silikatowej itp.,
• * należy ściśle przestrzegać podanej w zaleceniach systemu minimalnej odległości pomiędzy pierwszym punktem mocowania konsoli lub wspornika a krawędzią muru (na rysunku oznaczonej jako „ar”) i wynoszącej zazwyczaj 30 mm, 
•  powinna być zachowana minimalna odległość miedzy punktami mocowań (na rysunku oznaczona jako „a”) i wynosząca przeważnie 25 mm.

Bardzo ważnym zagadnieniem, wręcz niezbędnym do poprawnego wykonania mechanicznego połączenia okna z murem, jest ustalenie prawidłowej ilości konsoli dolnych i wsporników bocznych oraz sposobu ich usytuowania. Ilości te są zależne od rodzaju okna (stałe, rozwierane, jedno- lub dwuskrzydłowe itp.) oraz jego wymiarów gabarytowych i wynoszą zazwyczaj od 2 do 4 sztuk.

Ostatnia faza ciepłego montażu okien w warstwie docieplenia ściany odnosi się do uszczelnienia termoizolacyjnego z jednoczesnym jego zabezpieczeniem przed wpływem zewnętrznych czynników atmosferycznych oraz wewnętrznej wilgoci. Prace te wykonuje się poprzez zastosowanie techniki trójwarstwowej (warstwy - zewnętrzna, środkowa i wewnętrzna), prezentowanej w niniejszej publikacji przy opisie ciepłego montażu okien w obrysie ścian konstrukcyjnych. Dodać można, że uwzględnienia wymaga także specyfika materiałów warstwy docieplenia muru.
   

 W podsumowaniu zaznaczyć należy, że przedstawiono przykładowe rozwiązania, natomiast istnieje jeszcze  wiele innych sposobów ciepłego montażu okien w obrysie ścian konstrukcyjnych jak i w warstwie docieplenia ściany. 

 inż. Zbigniew Czajka

OKNO nr 1/2016

Literatura                                                                                                                               
Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z 12.04.2002 r.
Norma PN-EN 14351-1:2006+A1:2010
Instrukcja ITB Nr 421/2006
Montaż w warstwie docieplenia. System JB-D. Oknotest.pl
Ciepły montaż energooszczędny. Mirox Okna Drzwi PVC Poznań