Okna z ukrytymi skrzydłami

Dodano: 4 marzec 2019

Jednym z nowych trendów w zakresie budowlanych wyrobów otworowych jest maksymalizacja ich powierzchni przezroczystych. Powstają interesujące rozwiązania designerskie ukierunkowane na minimalną optykę elewacji, charakteryzującą się delikatnie zaznaczonymi konturami ram ościeżnic oraz dużymi powierzchniami przeszklonymi. Do podstawowych elementów tych konstrukcji zaliczane są okna z ukrytymi skrzydłami.

WPROWADZENIE

Współczesne budownictwo cechuje się prostymi, nowoczesnymi bryłami, z minimalistyczną formą zewnętrznej fasady. Budynki są w maksymalny sposób przeszklone, co wymaga zastosowania innowacyjnych konstrukcji okien. Wpisującym się niemal idealnie w ten trend rozwiązaniem są okna z ukrytymi skrzydłami. Te wyroby otworowe zostały zaprojektowane w taki sposób, iż od strony zewnętrznej budynku okno wyposażone w skrzydło otwierane wygląda jak stałe oszklenie w ramie ościeżnicy. Dzięki takiemu zabiegowi uzyskuje się jednolitą i spójnie estetyczną fasadę. Ponadto szkło stanowi nawet 85 % powierzchni całego okna, co zapewnia doskonałe doświetlenie wnętrza pomieszczeń.

Dla maksymalnego uproszczenia formy okna z ukrytym skrzydłem, stosowane są także kryte zawiasy oraz odwodnienia od dołu ramy ościeżnicy. W celu zapewnienia użytkownikom pomieszczeń z takimi oknami ciepła i właściwego komfortu przebywania, są one wykonywane zasadniczo z kształtowników aluminiowych „ciepłych”, czyli ze stosowną przekładką termiczną. Przykładowe okna z ukrytymi skrzydłami firmy Cortizo przedstawiono na fot. 1.

Okna z ukrytym skrzydłem stanowią niezwykle smukłe budowlane wyroby otworowe, w których różnica pomiędzy powierzchniami stałymi a mającymi funkcję otwierania, jest prawie niezauważalna. Zainstalowane w fasadach budynków, zazwyczaj użyteczności publicznej jak hotele, biurowce czy galerie handlowe, tworzą efektowne wrażenie architektoniczne, odpowiadające nowym trendom w budownictwie. Przykładem takiego obiektu może być hotel Mercure w Warszawie, w fasadzie którego zainstalowano okna z ukrytym skrzydłem wspomnianej już w publikacji firmy Cortizo, co obrazuje fot. 2.

WŁAŚCIWOŚCI ODNOSZĄCE SIĘ DO OKIEN

Okna są wyrobami budowlanymi zamykającymi otwory ścienne i umożliwiającymi doświetlenie pomieszczeń oraz ich wentylację. Wszystkie okna instalowane w ścianach zewnętrznych obiektów podlegają wymaganiom normy 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 dymoszczelności. Jest to norma zharmonizowana, przy czym wyjaśnić należy, iż nie stanowi ona szczególnego dokumentu normalizacyjnego, lecz odnosi się do prawnej kwalifikacji specyfikacji technicznych, które są podstawą oceny zgodności prowadzącej do oznakowania CE wyrobu. W normie są zawarte właściwości eksploatacyjne i wymagania specjalne oraz związane z nimi badania, a także klasyfikacja i ocena zgodności, odnoszące się do okien i drzwi zewnętrznych. Na podstawie zapisów w normie oraz związanych z nią załączników przyjąć można, iż w odniesieniu do okien z ukrytymi skrzydłami (tak jak i do innych rodzajów okien) powinny być ustalone, poprzez przeprowadzenie stosownych badań, następujące właściwości eksploatacyjne:

odporność na obciążenie wiatrem,
wodoszczelność,
przepuszczalność powietrza,
przenikalność cieplna,
izolacyjność akustyczna.

Są to typowe właściwości , szczegółowo określone w dotyczących ich normach badawczych i klasyfikacyjnych. Najczęściej producenci podają parametry swych wyrobów określanych poprzez zastosowanie następujących norm:

PN-EN 12211:2001 Okna i drzwi – Odporność na obciążenie wiatrem – Metoda badania,
PN-EN 12210:2001 Okna i drzwi – Odporność na obciążenie wiatrem – Klasyfikacja,
PN-EN 12207:2001 Okna i drzwi – Przepuszczalność powietrza – Klasyfikacja,
PN-EN 12208 :2001 Okna i drzwi – Wodoszczelność – Klasyfikacja.

Okna z ukrytymi skrzydłami są typowymi wyrobami budowlanymi, i jako takie podlegają także obligatoryjnym wymaganiom zawartym w 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). Dotyczy to szczególnie współczynnika przenikania ciepła U(max) oraz wymagań odnoszących się do izolacyjności akustycznej i wentylacji.

W obecnie obowiązujących warunkach technicznych, a zasadniczo w „Załączniku 2. Wymagania izolacyjności cieplnej i inne wymagania związane z oszczędnością energii” znajduje się m.in. zapis, iż wartości współczynnika przenikania ciepła U okien (z wyjątkiem połaciowych) nie mogą być większe niż następujące wartości:

od 1.01.2017 r. : przy ti ≥ 16 ᵒC - U(max) = 1,1 [W/(m²·K)],

przy ti ˂ 16 ᵒC - U(max) = 1,6 [W/(m²·K)],

od 1.01.2021 r. : przy ti ≥ 16 ᵒC - U(max) = 0,9 [W/(m²·K)],

przy ti ˂ 16 ᵒC - U(max) = 1,4 [W/(m²·K)].

Wyjaśnić należy, że ti oznacza temperaturę obliczeniową w pomieszczeniu, określoną w stosownej tabeli zawartej w przedstawionym powyżej rozporządzeniu.

W cytowanym już „Załączniku 2” zawarte są także inne wymagania związane z oszczędnością energii i odnoszące się bezpośrednio do okien. Dotyczy to m.in. współczynnika przepuszczalności energii całkowitej promieniowania słonecznego „g”, którym określa się stosunek całkowitej przepuszczalności energii szyby do padającej na nią energii słonecznej (w zakresie od 300 nanometrów do 2500 nanometrów). Wartość ta podaje jaka część energii promieniowania słonecznego padającego na szybę zostaje przepuszczona do wnętrza pomieszczenia.

PRZYKŁADOWE WYROBY

OKNA FIRMY CORTIZO

SYSTEM COR-70

Prezentowana już w niniejszej publikacji firma Cortizo oferuje system okien rozwieranych (zawiasowych) Cor-70 z ukrytym skrzydłem CC 16 o tzw. głębokości konstrukcyjnej wynoszącej 70 mm, charakteryzujący się korzystnymi parametrami termicznymi w połączeniu ze smukłością kształtowników (profili). Dzięki perfekcyjnemu rozwiązaniu konstrukcyjnemu i optymalnemu dopasowaniu aluminiowych kształtowników, okno ma od strony zewnętrznej całkowicie ukrytą ramę skrzydła. Powoduje to, iż nie można rozróżnić stałych powierzchni okna od otwieranych, co obrazuje fot.3, pokazująca fragment ościeżnicy i skrzydła okna systemu Cor-70. Umożliwiło to zredukowanie widocznej wysokości kształtownika ościeżnicy okna do 70 mm, maksymalizując jednocześnie powierzchnię przeszklenia skrzydła. W oknie można zastosować również kryte zawiasy.

Dla zapewnienia właściwych parametrów izolacyjności cieplnej, kształtowniki omawianego systemu okien są wyposażone w przekładkę termiczną o szerokości: ościeżnica – 35 mm, skrzydło – 16 mm lub 20 mm, wykonaną z poliamidu. Ponadto okno zaopatrzono w hermetyczne uszczelki z EPDM i pianki z poliolefiny, umieszczone obwodowo we wrębie przyszybowym. Zaprezentowane rozwiązanie konstrukcyjne kształtowników ościeżnicy i skrzydła przedstawiono na rys. 1.

Producent oferuje następujące rodzaje okien:

rozwierane jedno i dwuskrzydłowe,
rozwierano-uchylne jedno i dwuskrzydłowe,
uchylne i uchylno-przesuwne.

Powyższy asortyment może być wyposażone w skrzydła o następujących maksymalnych wymiarach:

szerokość – 1600 mm,
wysokość – 2800 mm,
masa – 150 kg.

Producent deklaruje, iż okna systemu Cor-70 z ukrytym skrzydłem CC 16 cechują się następującymi parametrami:

odporność na obciążenie wiatrem – klasa C5 wg normy PN-EN 12210:2001,
przepuszczalność powietrza – klasa 4 wg normy PN-EN 12207:2001,
współczynnik przenikania ciepła – U(max) od 1,3 [W/(m²·K)],
izolacyjność akustyczna max – Rw = 45 dB (grubość oszklenia 35 mm).

Firma Cortizo wprowadziło do swego asortymentu produkcji nowe rozwiązanie konstrukcyjne okien systemu Cor-70 z ukrytym skrzydłem izolowanym termicznie, wyposażonym w rowek okuciowy „euro”. Widoczna od zewnątrz szerokość ościeżnicy wynosi tylko 66 mm, co zwiększyło powierzchni ę oszklenia do 85 % powierzchni całego okna.

Zastosowanie przekładki izolacyjnej kształtowników skrzydła i ościeżnicy o szerokości 35 mm oraz wprowadzenie do ich wnętrza pianki poliolefinowej pozwoliło na osiągnięcie korzystniejszego współczynnika przenikania ciepła o wartości 1,0 [W/(m²·K)]. Ponadto możliwe jest zastosowanie oszklenia o grubość do 40 mm, co zwiększa stopień wyciszania wnętrza pomieszczenia.

SYSTEM COR-80

System Cor-80 charakteryzuje się także wprowadzonym rowkiem okuciowym „euro”, oraz zwiększającym powierzchnię oszklenia okna kształtownikiem ościeżnicy o zewnętrznej szerokości 66 mm. Fragment okna tego systemu zaprezentowano na fot. 4. Kształtowniki ościeżnicy i skrzydła są wyposażone w przekładkę o zwiększonej do 45 mm szerokości, a także wypełnione pianką z poliolefiny, co pozwoliło na znaczne poprawienie izolacyjności cieplnej okna. Ponadto konstrukcja okna ma możliwość zastosowania oszklenia o grubości maksymalnej 50 mm, umożliwiającej w wysokim stopniu na wyciszenie wnętrza pomieszczeń. Przekrój kształtowników ościeżnicy oraz skrzydła pokazano na rys. 2. W podsumowaniu wymienionych cech stwierdzić można, że okna systemu Cor-80 z ukrytym skrzydłem zapewniają najwyższe zabezpieczenie przed niekorzystnych działaniem warunków atmosferycznych.

rys.2

Producent oferuje następujące rodzaje okien:

rozwierane jedno i dwuskrzydłowe,
rozwierano-uchylne jedno i dwuskrzydłowe,
uchylne.

Powyższy asortyment może być wyposażony w skrzydła o następujących maksymalnych wymiarach:

szerokość – 1300 mm,
wysokość – 2400 mm (okna rozwierane z okuciami HD – 3500 mm),
masa – 160 kg.

Producent deklaruje, iż okna systemu Cor-80 z ukrytym skrzydłem cechują się następującymi parametrami:

odporność na obciążenie wiatrem – klasa C5 wg normy PN-EN 12210:2001,
przepuszczalność powietrza – klasa 4 wg normy PN-EN 12207:2001,
współczynnik przenikania ciepła – U(max) od 0,8 [W/(m²·K)],
izolacyjność akustyczna max – Rw = 24 dB (grubość oszklenia 50 mm).

OKNA FIRMY ALUPROF

SYSTEM MB-70 US

Czołowy polski producent wyrobów aluminiowych firma ALUPROF posiada w swoim asortymencie system okienny MB-70, w skład którego wchodzą okna MB-70 US charakteryzujące się niewidocznym skrzydłem od strony zewnętrznej zabudowy. Zewnętrzna szerokość ram okien jest niewielka, dzięki czemu konstrukcja stwarza wrażenie smukłej i lekkiej. Przykładowe okno tego systemu pokazano na fot. 5. Wyroby cechują się korzystną wartością współczynnika przenikania ciepła, dzięki zastosowaniu specjalnych przekładek termicznych i uszczelek. W oknach wprowadzono profilowane przekładki termiczne w kształcie omegi o szerokości 34 mm z poliamidu wzmocnionego włóknem szklanym. Taki kształt zwiększa sztywność profili w stosunku do przekładek płaskich oraz ułatwia odwodnienie kształtowników. Przekładki termiczne mają dodatkowo uszczelnienie na styku z kształtownikiem oraz występy dzielące komorę pomiędzy zewnętrznym a wewnętrznym kształtownikiem aluminiowym na trzy części. Uszczelka centralna jest wykonana z dwukomponentowego kauczuku syntetycznego EPDM – litego i komórkowego. Pozostałe uszczelki są wykonane z litego EPDM. W przestrzeni między szybą a ramą okna montuje się dodatkowo izolująco-uszczelniający sznur z polietylenu.

rys. 3 i 4

Głębokość konstrukcyjna kształtowników okna wynosi: 70 mm (ościeżnica) i 79 mm (skrzydło). Kształtowniki ościeżnicy i skrzydła mają wyprofilowane stosowne rowki , co pozwala na zastosowanie okuć obwiedniowych i łączników zgodnych z europejskimi standardami. Opisywany system umożliwia przeszklenie skrzydeł zestawami szyb o grubości od 18 mm do 54 mm. Przekroje kształtowników skrzydła oraz ościeżnicy okien systemu MB-70 US oraz MB-70 US HI zawarto na rys. 3 i rys. 4. Wyjaśnić należy, iż okna MB-70 US HI stanowią wersję o podwyższonej izolacyjności termicznej. System obejmuje okna rozwierane, uchylne oraz rozwierano-uchylne.

Producent oferuje okna z ukrytymi skrzydłami, których maksymalne wymiary są następujące:

szerokość - 1400 mm,
wysokość - 2100 mm,
masa - 130 kg.

Poniżej przedstawione są ich deklarowane parametry techniczne:

odporność na obciążenie wiatrem – klasa C5 wg normy PN-EN 12210:2001,
przepuszczalność powietrza – klasa 4 wg normy PN-EN 12207,
współczynnik przenikania ciepła U(max): MB-70 US – od 1,35 [W/(m²·K)] do 2,16 [W/(m²·K)],

MB-70 US HI – od 1,31 [W/(m²·K)] do 2,0 [W/(m²·K)].

SYSTEM MB-86 US

Realizując nowe wymagania w zakresie oszczędności energii, m.in. poprzez zwiększenie izolacyjności cieplnej okien, firma ALUPROF wdrożyła system MB-86, w tym także z ukrytymi skrzydłami MB-86 US. W tym rozwiązaniu konstrukcyjnym kwatery otwierane oraz stałe leżą w jednej płaszczyźnie i od strony zewnętrznej wyglądają identycznie. Fragmenty okien wykonanych w tym systemie przedstawiono na fot. 6 i fot. 7.

Głębokość konstrukcyjna kształtowników okna wynosi: 77 mm (ościeżnica) i 80,8 mm (skrzydło). Mają one konstrukcję trzykomorową, przy czym centralną przestrzeń stanowi komora izolacyjna pomiędzy kształtowymi przekładkami termicznymi o szerokości 43 mm lub 42 mm. Wysoką szczelność na przenikanie wody i infiltrację powietrza oraz doskonałą izolacyjność termiczną okien w systemie bazowym MB-86 uzyskuje się głównie dzięki specjalnym kształtom dwukomponentowej uszczelki centralnej (z komórkową częścią izolacyjną) oraz uszczelkom przyszybowym i przymykowym. W skrzydłach okien można zainstalować wszystkie znane na rynku zestawy szyb jedno i dwukomorowych o grubości od 15 mm do 60 mm. W systemie są zastosowane rowki okuciowe typu „euro”, co pozwala na montaż większości dostępnych okuć przeznaczonych do okien aluminiowych. Konstrukcja okien jest przystosowana do zainstalowania zawiasów standardowych lub krytych. Przekroje kształtowników ościeżnicy oraz skrzydła przedstawianych okien obrazują rys. 5 do rys. 7.

Okna z ukrytymi skrzydłami mogą być dostarczane z różnymi parametrami izolacyjności cieplnej, od standardowych do niezwykle korzystnych wartości współczynnika przenikania ciepła. W związku z tym rozróżnia się następujące warianty tych wyrobów:

· MB-86 US ST - z pustą komorą centralną wewnątrz profili zespolonych, między przekładkami termicznymi (rys. 5),

· MB-86 US SI - z przegrodą między przekładkami termicznymi, dzielącą wewnętrzną komorę powietrzną na dwie części (rys. 6 i fot. 6),

· MB-86 US AERO - z komorą centralną wypełnioną specjalnym wkładem izolacyjnym z aerożelu (rys. 7 i fot. 7).

ALUPROF oferuje następujące rodzaje okien z ukrytymi skrzydłami:

rozwierane jedno i dwuskrzydłowe,
rozwierano-uchylne jedno i dwuskrzydłowe,
uchylne jednoskrzydłowe.

Przedstawiony asortyment może być wyposażony w skrzydła o maksymalnych wymiarach:

szerokość - 1600 mm,
wysokość - 2500 mm,
masa - 150 kg.

Według deklaracji producenta, okna wykonane w systemie MB-86 US charakteryzują się następującymi parametrami:

odporność na obciążenie wiatrem – klasa C5 wg normy PN-EN 12210:2001,
wodoszczelność – klasa 8A (jednoskrzydłowe) lub 7A wg normy PN-EN 12208:2001,
przepuszczalność powietrza – klasa 4 wg normy PN-EN 12207:2001,
współczynnik przenikania ciepła U(max): MB-86 US ST – od 1,03 [W/(m²·K)],

MB-86 US SI – od 1,01 [W/(m²·K)],

MB-86 US AERO – od 0,86 [W/(m²·K)].

OKNA FIRMY ŻEMP

Firma ŻeMP oferuje bardzo interesującą specjalną konstrukcję okien GlassWin, charakteryzującą się bardzo wąską ramą skrzydła, przy zachowaniu pełnej funkcjonalności użytkowej. Kształtownik skrzydła jest całkowicie zakryty przez szybę, w związku z czym staje się niewidocznym od strony zewnętrznej budynku, w którym okno zainstalowano. Efektem zastosowania okien tego typu jest niespotykany desing oraz większe doświetlenie pomieszczeń.

Podkreślić można, iż najczęściej spotyka się okna z ukrytym skrzydłem wykonane z kształtowników aluminiowych z przekładką termiczną, których przykładowe rozwiązania przedstawiono powyżej w niniejszej publikacji. Okna GlassWin są wykonane z kształtowników tworzywowych (PVC) systemu Kömmerling, przy czym tylko ościeżnica jest wyposażona w stalowe wzmocnienia, które wyeliminowano ze skrzydeł. Głębokość konstrukcyjna kształtowników wynosi 70 mm, a ich przekroje obrazuje fot. 8. Producent deklaruje, że okna cechują się wysoką statyką oraz izolacyjnością cieplną. Asortyment wyrobów obejmuje dużą różnorodność w doborze kolorów oraz ekskluzywne dekory o strukturze drewna.

inż. Zbigniew Czajka

OKNO 2/2018

Literatura:

Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z 12.04.2002 r.

Normy: PN-EN 14351-1:2006+A1:2010, PN-EN 12211:2001,

PN-EN 12210:2001, PN-EN 12207:2001, PN-EN 12208:2001

Materiały informacyjne firm: Cortizo, ALUPROF, ŻeMP