Ciepły montaż okien wielkoformatowych – sposoby i materiały

Architektura zmienia się na rzecz otwartości na przestrzeń. Ściany są zastępowane przez coraz większe przeszklenia okienne, co pozwala wprowadzać do wnętrz więcej naturalnego światła. Od producentów stolarki otworowej, dostawców komponentów, projektantów i architektów, a także wykonawców wymaga to wdrażania odpowiednich technologii i sposobów montażu, tak aby zachować parametry charakterystyki energetycznej budynków.

Spis treści

1. Naturalne światło i ciepło
2. Komponenty są ważne
3. Dobry montaż - warunek konieczny
4. Technika montażu warstwowego
5. Piany montażowe
6. Taśmy samorozprężne
7. Taśmy paroszczelne (paroizolacyjne)
8. Taśmy paroprzepuszczalne (zewnętrzne)
9. Podwaliny
10. Belka montażowa
11. Ciepłe parapety
12. Akcesoria
13. Podsumowanie

Okna i drzwi przeszły w ostatnich latach prawdziwą ewolucję i stały się niezwykle ważnym elementem współczesnej architektury. Balkon i taras są niejako przedłużeniem mieszkania, a także stanowią równie ważne miejsce co salon, jadalnia czy pokój dzienny. Ich wygląd i funkcjonalność często zależą od wyboru rodzaju stolarki. Konstrukcje wielkogabarytowe to przede wszystkim więcej światła i ciepła w pomieszczeniach, a dzięki innowacyjnym rozwiązaniom i nowoczesnym technologiom nie tylko pozwalają oszczędzać energię, lecz też zwiększają komfort życia.

Naturalne światło i ciepło

Aby okna przyczyniały się do ogrzewania pomieszczenia, muszą absorbować energię słoneczną, a więc powinny być umieszczone na ścianie południowej. Wówczas nie tylko zapewnią więcej ciepła i światła, lecz także pozwolą zmniejszyć wydatki na energię. Bardzo istotna jest jakość materiałów, z jakich są wykonane, jak również zastosowanie właściwych przeszkleń, które np. będą odpowiadać za nieprzegrzewanie pomieszczeń przy jednoczesnym optymalnym ich doświetleniu.

Parametry stolarki o dużych gabarytach powinny zapewniać nie tylko komfort, ale i bezpieczeństwo użytkowania – inaczej będzie zachowywała się ona w warunkach zabudowy parterowej niż na wyższych kondygnacjach, zwłaszcza w budynkach nieosłoniętych, narażonych na silne parcie i ssanie wiatru. O bezpieczeństwie drzwi tarasowych decyduje więc kilka czynników, przede wszystkim materiał, z którego zostały wykonane, konstrukcja, system uszczelnień oraz okucia.

Komponenty są ważne

W zależności od wytycznych projektanta lub własnych upodobań inwestora na tarasie lub balkonie można zamontować okna drewniane, drewniano-aluminiowe, PVC lub aluminiowe. Ich konstrukcja bazuje na profilach o różnej grubości skrzydła i ościeżnicy. Ważny jest odpowiedni dobór grubości profili, ponieważ odpowiadają one za właściwości statyczne, odporność na siłę wiatru, izolacyjność termiczną i akustyczną. Dostępne rozwiązania są wygodne w użyciu, a otwarte nie zajmują dodatkowego miejsca w pomieszczeniu.

Drzwi podnoszono-przesuwne wyposażono w lekki i bezpieczny mechanizm przesuwu skrzydeł oraz niski próg. Z kolei uchylno-przesuwne pozwalają na łatwe otwieranie i zamykanie oraz uchylanie skrzydła balkonowego – jedno ze skrzydeł odchyla się i przesuwa na część nieotwieralną, dzięki czemu użytkownik zyskuje możliwość komfortowego wietrzenia.

Konstrukcję stolarki wielkogabarytowej charakteryzuje duża masa, stąd ważne jest zastosowanie odpowiednich okuć pozwalających na bezproblemowe, wygodne i bezpieczne użytkowanie. Często spotykanym rozwiązaniem jest instalowanie np. systemów elektrycznych napędów przesuwnych, które dodatkowo podnoszą komfort obsługi.

Dobry montaż - warunek konieczny

W przypadku wielkoformatowych okien i drzwi standardem powinien być ich ciepły montaż. Duże wymiary oraz ciężar konstrukcji przesuwnych niewątpliwie wymagają zwrócenia szczególnej uwagi na prace instalacyjne. Stolarkę budowlaną trzeba zamocować mechanicznie do bryły obiektu w taki sposób, aby siły z ruchów budowli nie były przenoszone na konstrukcję profili, lecz na ściany. Należy pamiętać, że materiały izolacyjne takie jak pianki, kleje, taśmy itp. nie mogą być stosowane jako środki mocujące.

Po przeprowadzeniu montażu mechanicznego pomiędzy ościeżem a ościeżnicą na obwodzie pozostaje szczelina, której szerokość waha się w granicach od 1,5 do 3 cm (tzw. luz montażowy). Musi ona zostać całkowicie wypełniona sprężystym materiałem, zapewniającym zarówno izolacyjność akustyczną, jak i termiczną. Powinien on jednocześnie kompensować ruchy ościeżnicy spowodowane obciążeniami wynikającymi z eksploatacji okien lub drzwi oraz zmiennymi warunkami atmosferycznymi (różnice temperatury), wilgotnością wewnątrz pomieszczeń czy naprężeniami konstrukcji budynku.

W wyniku działania tych czynników może dojść do naruszenia i rozszczelnienia złącza okiennego, a tym samym do trwałych uszkodzeń i utraty zakładanych parametrów energooszczędności złącza oraz całego wyrobu. Dlatego bardzo istotną kwestią jest zaprojektowanie i zastosowanie poprawnego montażu mechanicznego, a także sprawdzonych materiałów izolacyjnych i uszczelniających.

Technika montażu warstwowego

Dla niejednej z ekip montażowych prawdziwym wyzwaniem jest instalacja stolarki wielkogabarytowej w taki sposób, aby nie zagrażała życiu ani zdrowiu ludzi, jak również nie naruszała bezpieczeństwa publicznego. W stolarce wielkogabarytowej równie ważny, co wybór systemu i rodzaju konstrukcji, jest poprawny montaż mechaniczny, izolacji termiczno-akustycznej i systemu uszczelnienia.Prawidłowy montaż obejmuje zarówno ustabilizowanie okna w ościeżu, jak i zastosowanie odpowiednich materiałów izolacyjnych (elastyczne wypełnienie szczeliny dylatacyjnej).

Z uwagi na długości linii stykowych pomiędzy ościeżem muru a ościeżnicą bardzo duże znaczenie ma użycie odpowiednich materiałów służących do przeprowadzenia skutecznego i szczelnego montażu, który oddzieli klimat zewnętrzny od tego panującego wewnątrz obiektu. W tym dokona eliminacji czynników zewnętrznych, a przede wszystkim oddziaływania warunków atmosferycznych, m.in. wody opadowej, parcia i ssania wiatru, ruchomości konstrukcji, hałasu, co także zapewni przeniesienie na konstrukcję budynku sił pochodzących od ciężaru stolarki.

W konstrukcjach wielkogabarytowych udział tzw. mostków termicznych, powstających na styku okna i muru, jest znacznie większy niż w stolarce standardowej. Są one niepożądane, ponieważ prowadzą do utraty ciepła i punktowego lub liniowego wychłodzenia części ściany czy stropu. W niektórych przypadkach powodują skraplanie się pary wodnej po wewnętrznej stronie okna. Aby uniknąć szkód wywołanych przez wilgoć w miejscach łączenia (powstające tzw. punkty rosy), temperatura na całej płaszczyźnie oddzielającej wnętrze budynku od środowiska zewnętrznego musi być większa niż ta określana jako krytyczna, tj. 13°C.

Skuteczne i trwałe uszczelnienie złącza okiennego jest możliwe przy montażu uwzględniającym trzy warstwy – strefy o określonych właściwościach. Jest on zwany także montażem ciepłym, systemowym lub szczelnym i stanowi skuteczny oraz trwały sposób na uszczelnianie złącza okiennego, które umożliwia optymalne wbudowanie stolarki bez strat w strefach połączenia ościeżnicy z murem. Chroni i zabezpiecza przed kondensacją pary wodnej w strefie warstwy izolacji termicznej.

Przykładem takiego systemu jest Soudal Window System (SWS), opierający się na zasadzie „szczelniej wewnątrz niż na zewnątrz”, a jego komponenty tworzą trzy współpracujące ze sobą strefy:

• warstwa wewnętrzna – uszczelnienie paroszczelne izolacji termicznej i akustycznej wykonane z materiałów odpornych na przepuszczanie gazów i przenikanie pary wodnej z pomieszczenia w kierunku klimatu atmosferycznego; w skład sytemu wchodzą taśmy paroszczelne i rozprężna, uszczelniacze plastyczne, płynne membrany paroszczelne;
• warstwa środkowa – izolacja termiczno-akustyczna połączenia okna ze ścianą, wykonana np. z pianki poliuretanowej – w stolarce wielkogabarytowej powinna zostać zastosowana elastyczna piana montażowa; umożliwia ona kompensację ruchomości stolarki i eliminuje ewentualne powstawanie tzw. szczeliny włosowatej, która powoduje obniżenie parametrów cieplnych i akustycznych;
• warstwa zewnętrzna – uszczelnienie zewnętrzne wykonane z taśm paroprzepuszczalnych, zaimpregnowanych taśm rozprężnych, płynnych membran paroprzepuszczalnych odpornych na przenikanie wody opadowej i jednocześnie umożliwiających wysychanie materiału izolacyjnego.

Reasumując, montaż warstwowy jest skutecznym i trwałym sposobem uszczelnienia złącza okiennego, który umożliwia wbudowanie okna bez strat ciepła na połączeniu ościeżnica–ościeże, zabezpiecza przed kondensacją pary wodnej w warstwie izolacji termiczno-akustycznej oraz przed kondensacją pary wodnej na powierzchni ościeża w strefie połączenia okna. Wymaga jednak od montażysty dużej uwagi i staranności w czasie wykonywania prac.

Często spotykanym błędem jest niewłaściwy dobór szerokości taśm – zbyt wąska po stronie wewnętrznej utrudnia wykonanie poprawnego uszczelnienia złącza i nie spełnia swojej funkcji – nie zabezpiecza przed wilgocią warstwy termoizolacyjnej. Powstają w ten sposób nieszczelności i związane z tym przecieki. Innym błędem jest przyklejanie taśmy paskiem butylu do ramy okna czy niedokładności w łączeniach narożnych. Należy pamiętać, że taśmy trzeba wyklejać zawsze do uprzednio ustabilizowanych i pokrytych primerem powierzchni muru. Dobrym rozwiązaniem jest zastosowanie preparatów, które wzmacniają nośność osłabionych powierzchni ściany oraz wiążą luźne cząstki, w tym kurz czy pył, a tym samym zmniejszają porowatość i chłonność podłoża.

Przeczytaj również:

• Jak montować okna o podwyższonej odporności na włamanie? Wymagania i zasady montażu
• Szeroki widok na taras. Konstrukcje okien i drzwi tarasowych przesuwnych

Piany montażowe

Ze względu na bardzo dobre właściwości izolacyjne oraz łatwość aplikacji z reguły stosuje się aerozolowe pistoletowe pianki poliuretanowe. Produkty tego typu umożliwiają kompensację ruchomości stolarki i eliminują ewentualne powstawanie tzw. szczeliny włosowatej. Pianka podczas rozprężania się dokładnie wypełnia całą wolną przestrzeń w szczelinie dylatacyjnej wokół okna i ściśle przylega do powierzchni ościeża i ościeżnicy. Rodzaj piany należy dobrać do wymiarów konstrukcji oraz szerokości szczeliny dylatacyjnej.

Parametry, na które należy zwrócić uwagę, wybierając produkty tego typu, to zdolność tłumienia hałasu, klasa wodoodporności, szczelność czy współczynnik przenikalności termicznej. Przykładem produktu sprawdzającego się podczas montażu okien wielkoformatowych jest Soudafoam Flexi. Piana ta charakteryzuje się wysoką elastycznością i możliwością kompensacji naprężeń między współpracującymi ze sobą elementami w zakresie +/– 50% szerokości szczeliny dylatacyjnej. Soudafoam Flexi ma zdolność do tłumienia hasłu na poziomie R_stw = 63 dB, klasę wodoodporności 9A, współczynnik przenikalności termicznej λ = 0,035 W/(mK) oraz 4. klasę szczelności powietrza, a < 0,1 m³/(mh).

Przy wąskich szczelinach dylatacyjnych wykorzystuje się jej dużą elastyczność, zapobiega powstawaniu kohezyjnych pęknięć i szczeliny włosowatej.Przed aplikacją piany przy niskiej wilgotności otocznia (od wiosny do jesieni) konieczne jest zwilżenie podłoża – przyspiesza to proces polimeryzacji oraz gwarantuje poprawną zwięzłą budowę struktury komórkowej piany.

Utwardzona i sucha pianka jest bardzo dobrym izolatorem termiczno-akustycznym, odpornym na procesy starzenia, jednak nie na promienie ultrafioletowe, dlatego po jej aplikacji i utwardzeniu wymagane jest bezzwłoczne osłonięcie przed oddziaływaniem czynników atmosferycznych.

Taśmy samorozprężne

Poliuretanowe impregnowane taśmy samorozprężne sprawdzą się w przypadku wymiany stolarki starej na nową – węgarek eliminuje możliwość użycia taśmy paroprzepuszczalnej. Odpowiednio sprężona taśma samorozprężna zastosowana jako warstwa zewnętrzna w montażu trójwarstwowym spełni rolę paroprzepuszczalnej taśmy.

Taśmy samorozprężne są wykonane z pianki poliuretanowej uzupełnionej akrylem. Charakteryzuje je odporność na działanie promieni UV, bardzo dobrze chronią one wnętrze przed wiatrem i wodą, a jednocześnie dzięki strukturze komórkowej umożliwiają migrację pary wodnej. Ponadto są elastyczne, skutecznie wypełniają wszelkie nierówności i ubytki, tworząc gładką, jednorodną powierzchnię. Taśma zabezpiecza budynek nie tylko przed napływem zimnego powietrza czy wody, ale też przed zawilgoceniem, tworzeniem się pleśni i grzybów. Jej rozprężność jest uzależniona m.in. od wymiarów, temperatury taśmy i otoczenia, warunków atmosferycznych, w jakich została zastosowana, czy wilgotności.

Taśmy paroszczelne (paroizolacyjne)

Wykonane są ze specjalistycznej membrany, na którą naniesiono paski klejące umożliwiające mocowanie do ściany (za pomocą paska kleju butylowego) oraz do ościeżnicy (dzięki paskowi kleju akrylowego). Taśmy powleczone są z obu stron włókniną, która zapewnia ich wzmocnienie oraz umożliwia tynkowanie. Wykorzystuje się je coraz rzadziej ze względu na rosnącą popularność rozwiązań z warstwą kleju na całej szerokości taśmy. Wyroby te są wygodniejsze w użyciu, szybciej i dokładniej wykleja się je na murze. Ponadto są bardziej miękkie, lepiej jest je wyłożyć w newralgicznych miejscach stolarki i na murze. Pozwala to uniknąć nieszczelności.

Taśmy paroprzepuszczalne (zewnętrzne)

Zapobiegają wnikaniu wilgoci i wody opadowej z otoczenia w piankę znajdującą się w szczelinie okiennej. Membrany te skonstruowane zostały tak, aby odprowadzały wilgoć ze złącza przy jednoczesnym zachowaniu szczelności i odporności na zmienne warunki atmosferyczne.

Ten rodzaj taśm występuje w trzech rozwiązaniach technicznych:

• z paskiem kleju akrylowego,
• z paskiem kleju akrylowego i butylowego,
• zaopatrzona w klej na całej powierzchni.

Można je kleić na ramach okiennych zarówno przed, jak i po ich osadzeniu w ościeżach.

Podwaliny

Do ciężkich konstrukcji drzwi balkonowych przesuwnych systemów HS bądź PSK wykorzystuje się podwaliny wykonane ze specjalnie utwardzonego polistyrenu ekspandowanego, np. klinarytu. Stałe liniowe podparcie wytrzymuje dużo większe obciążenia (przenoszone z konstrukcji stolarki) bez tendencji do uginania w porównaniu z podparciami punktowymi. Podwalina oferowana jest w podstawowych wymiarach w zakresie wysokości od 70 do 250 mm (ze skokiem co 10 mm), szerokości w zależności od zastosowanego systemu i długości 1200 mm, jej rodzaj zaś (wyfrezowanie głowicy z zapięciami) dopasowany jest do konkretnego rozwiązania progu konstrukcji wyrobu. Ma to kluczowe znaczenie dla prawidłowego uszczelnienia. Bardzo ważny element stanowi zintegrowana z całością dolnej części podwaliny listwa zaczepowa z twardego PVC, umożliwiająca trwałe połączenie za pomocą stalowych kotew do podłoża.

Belka montażowa

Bardzo ciekawym rozwiązaniem do przeprowadzenia szczelnego i prostego montażu okien oraz drzwi w strefie izolacji termicznej budynku jest zastosowanie ciepłej belki montażowej, np. systemu Marbet. Polega ono na instalacji stolarki w oparciu o segmentowe elementy z twardego polistyrenu EPS z zatopionymi w nich wspornikami stalowymi, które służą do poszerzenia ościeża oraz wykonania szczelnej i termoizolacyjnej ramy nośnej. Poszczególne segmenty łączy się ze sobą na zasadzie budowania z klocków. System tworzą: belka podprogowa, podstawy pod parapety (wewnętrzny i zewnętrzny) oraz inne elementy łączące dostępne na rynku – kleje i pianki PU, łączniki montażowe, a także taśmy uszczelniające. Zapewnia on szczelny i prosty w realizacji montaż.

Szerokim zainteresowaniem inwestorów cieszy się także system illbruck MOWO, który sprawdza się w montażu stolarki okiennej w warstwie ocieplenia jako systemowe mocowanie stolarki z jednoczesnym uszczelnieniem złącza okiennego. illbruck MOWO nie przewiduje stosowania metalowych konsol nośnych, a jego rama instalacyjna stanowi naturalne poszerzenie ościeża. Profile instalacyjne systemu są ustawiane (w poziomie i pionie) w trakcie montażu, co pozwala skorygować podłoże, w przypadku gdy zostało niezbyt starannie wymurowane.

W systemie tym istnieją trzy typy instalacji, umożliwiające osadzenie okna poza obrysem muru w zakresie od częściowego do nawet 200 mm. illbruck MOWO charakteryzuje się wysoką izolacyjnością akustyczną złącza sięgającą 43 dB oraz niskim współczynnikiem infiltracji powietrza – a < 0,1 [m³/m·h·daPa2/3], a więc może być zintegrowany z najbardziej szczelną stolarką okienną o wysokiej klasie przepuszczalności powietrza.

Ciepłe parapety

Podczas montażu stolarki energooszczędnej, szczególnie o znacznych ciężarach, coraz częściej wykorzystywanym rozwiązaniem są tzw. ciepłe parapety (nazwane również termoparapetami). Ich profile zbudowane są z polistyrenu ekstrudowanego XPS (styroduru) lub twardego styropianu EPS. Eliminują przedmuchy i powstawanie mostków termicznych między oknem a parapetem oraz zapobiegają tworzeniu się zawilgocenia w przestrzeni podokiennej.

Kształtki montuje się do idealnie wyrównanego ościeża za pomocą produktów przeznaczonych do styropianu – kleju bądź nierozprężnej pianki. Ich profile stanowią podparcie zarówno pod parapet wewnętrzny, jak i zewnętrzny. Cechują się niską przewodnością cieplną, wysoką wytrzymałością na ściskanie oraz odpornością na wnikanie wilgoci.

Na ciepłym parapecie nie stosuje się taśm paroszczelnej i paroprzepuszczalnej, ale na górze profilu może znajdować się taśma rozprężna, która dodatkowo uszczelnia połączenie kształtki i okna. Ciepłe parapety sprawdzą się w budownictwie energooszczędnym i pasywnym.

Akcesoria

Podczas montażu bardzo istotną rolę pełnią również kliny montażowe i podkładki obciążeniowe zwane również klockami podporowymi. Mają za zadanie precyzyjnie wypoziomować i wyregulować całą konstrukcję, a także zapewnić stabilne podparcie. Jest więc bardzo ważne, aby były one solidne, trwałe, wykonane ze sprawdzonych materiałów i nie ulegały odkształceniom.

Podsumowanie

Duże przeszklenia okien są dziś nie tylko wyrazem dobrego gustu. To również niezwykle atrakcyjne rozwiązanie dla wszystkich, którzy oprócz kontaktu z naturą cenią sobie niepowtarzalny styl aranżacji wnętrz, a także połączenie nowoczesnych technologii z funkcjonalnością i elegancją. Bez zapewnienia właściwego montażu i wysokiej jakości materiałów izolacyjnych zwłaszcza dla stolarki w konstrukcjach wielkogabarytowych, nie osiągnie się zakładanego celu energooszczędności przegród. Tu należy pamiętać o podwyższeniu wymagań dla przegród zawartych w warunkach technicznych od 1 stycznia 2021 roku.

Augustyn Zioło, doradca Związku Polskie Okna i Drzwi