Stolarka i ślusarka budowlana
Uszczelnienia wykonane z różnych materiałów

Zastosowanie skutecznych uszczelnień elementów otworowych jest istotnym wymaganiem stosowanym w budownictwie. Dobre uszczelnienia wpływają na zapewnienie podstawowych wymagań wyrobów budowlanych w zakresie oszczędności energii i ochrony cieplnej, zmniejszenia hałasu oraz poprawy warunków higienicznych.

Wprowadzenie
Ostatnio wdrożono do Polskich Norm pakiet Norm Europejskich dotyczący uszczelnień, które zostały zaszeregowane do branży okuć budowlanych. W normach tych jako uszczelnienia wyróżnia się uszczelki oraz taśmy uszczelniające. W normie PN-EN 12365-1:2006 określono następującą terminologię:
1) uszczelka - materiał uszczelniający dobrze przylegający do powierzchni dwóch elementów, których połączenie należy uszczelnić;
2) taśma uszczelniająca - pasek, najczęściej z elastycznego materiału, przytwierdzony do drzwi, okna lub żaluzji, uszczelniający przestrzeń między obrzeżem lub spodem drzwi, okna lub żaluzji a ramą lub progiem.

Okna i drzwi stanowią najbardziej rozpowszechnione przegrody zewnętrzne zabezpieczające wnętrze budynków przed niekorzystnym oddziaływaniem czynników zewnętrznych. Niniejszy artykuł poświęcony jest współdziałaniu zróżnicowanych materiałowo uszczelnień z różnymi materiałami, z których wytworzono stolarkę i ślusarkę budowlaną. 
  

 Rys. 1. Kierunki zastosowań uszczelnień budowlanych

 

 Rozpatrując problem uszczelnień w powiązaniu z materiałem, z którego wykonana jest stolarka otworowa, możemy wyróżnić cztery najważniejsze grupy uszczelek (rys. 1):
1) uszczelki do okien i drzwi drewnianych,
2) uszczelki do okien i drzwi z PVC-U,
3) uszczelki do okien i drzwi aluminiowych,
4) uszczelki do okien i drzwi z różnych materiałów (drewniano-aluminiowe, drewniano-tworzywowe, z kompozytów żywicznych, stalowe).

Przykłady uszczelek do okien i drzwi drewnianych 

   
Rys. 2. Uszczelka wytworzona z materiałów o różnej twardości  Rys. 3. Uszczelka wzmocniona nicią kordową

Uszczelki do okien i drzwi drewnianych
Podstawowym wymaganiem dla uszczelek stosowanych w stolarce drewnianej jest rodzaj materiału uszczelkowego do ich produkcji.

Z uwagi na fakt szerokiego wykorzystywania nowych technologii wykończeniowych stolarki drewnianej, konieczne jest dostosowanie właściwego materiału uszczelkowego do sposobu wykończenia powierzchni drewna.

Do stolarki drewnianej wykończonej za pomocą farb i lakierów rozpuszczalnikowych na bazie żywic syntetycznych i utwardzanych lakierów dwuskładnikowych mogą być stosowane uszczelki wykonane z różnych materiałów i bez żadnych ograniczeń.

Natomiast przy stosowaniu ekologicznej technologii wykończeniowej za pomocą wodorozcieńczalnych farb i lakierów akrylowych, alkidowych czy poliuretanowych występuje ograniczenie materiałowe w produkcji uszczelek.

Pełną zgodność materiałową uszczelek i stolarki uzyskuje się w uszczelkach wytworzonych z kauczuków termoplastycznych. W tym przypadku technologia produkcji pozwala na uzyskanie pełnej gamy barw i dopasowanie barwy uszczelki do wymalowanej stolarki drewnianej.

Warunkowo mogą być również stosowane uszczelki gumowe na bazie kauczuku EPDM. Jednak w tym przypadku występują pewne ograniczenia w stosowaniu, z uwagi na to, że wyroby czarne powodują zabarwienie wykończonej powłoki (migracja barwnika).

Istnieje również możliwość produkcji uszczelek kolorowych z gumy EPDM, ale jakościowo ustępują one uszczelkom czarnym.

Niedopuszczalne jest stosowanie uszczelek wytworzonych na bazie plastyfikowanego polichlorku winylu lub plastyfikowanych gum, z uwagi na klejenie się uszczelki do powłoki wykończeniowej stolarki drewnianej.

W tym względzie obowiązuje zasada wykazania przez tworzywo uszczelkowe bardzo dobrej zgodności z ekologicznymi powłokami malarskimi. Nie może występować zjawisko klejenia, wtórnego mięknienia oraz zabarwienia powłok wykończeniowych przez uszczelki.

Cechą charakterystyczną produkowanych uszczelek do stolarki drewnianej jest ich sposób mocowania w kanale montażowym oraz luz między ramą a skrzydłem.

Część mocująca uszczelki jest dostosowana do szerokości kanału montażowego, który wynosi 4 lub 5 mm i głębokości dochodzącej do 8 mm. Jeśli tolerancja kanału montażowego będzie zbyt duża, to uszczelki nie będą ciasno osadzone (np. w skrzydle) i wystę pować będzie zjawisko zasysania uszczelek przy otwieraniu skrzydła. Uszczelki do okien i drzwi drewnianych, mogą mieć wykonaną stronę montażową jako samoprzylepną, zapewniającą prawidłową siłę przytwierdzenia do elementu.

W stolarce drewnianej zakres pracy uszczelek wyznacza luz wrębowy, który wynosi zazwyczaj 5 mm, a luz dla szczeliny krawędziowej – 3 mm.

Szerokość powierzchni uszczelniającej uszczelki w stanie ściśniętym wynosi około 12 mm. Ustawienie w konstrukcji uszczelek części uszczelniającej oraz części mocującej w jednej linii powoduje poszerzenie kształtu uszczelki. Aby zapewnić właściwą sztywność uszczelek, coraz częściej wprowadza się zmiany materiałowe w konstrukcji uszczelek wytwarzając je w procesie koekstruzji z materiałów o różnej twardości (rys. 2).

Grzbiet uszczelki wytłoczony jest z materiału o większej twardości, natomiast część uszczelniająca wykonana jest z miękkiego materiału i oznaczona innym kolorem. Zdarza się, że miękka część uszczelniająca wykonana jest z materiału spienionego.

Również często w technologii wytwarzania uszczelek dla stolarki drewnianej dodatkowo w górnej części uszczelniającej wprowadza się nić kordową z włókien syntetycznych (rys. 3). Jest to element zapobiegający nadmiernemu rozciąganiu się uszczelek w czasie ich pracy, a także mający znaczenie wzmacniające uszczelkę przed przerwaniem przy montażu z wycinaniem uszczelek w narożach pod kątem 90º.

 Przykłady uszczelek do okien i drzwi z PVC

     
 Rys. 4. Uszczelka przylgowa Rys. 5. Uszczelka przyszybowa Rys. 6. Uszczelka maskująca

Uszczelki do okien i drzwi z PVC-U
W uszczelnieniach okien i drzwi z PVC-U występuje bardzo duża różnorodność. Wynika to z braku unifikacji gniazda mocującego oraz luzu wrębowego.

W systemach okien i drzwi z PVC-U każdy producent stara się o wniesienie kilku drobnych nowych zmian konstrukcyjnych wyróżniających dany system. Powodują one brak możliwości wymiany uszczelek między systemami. Funkcjonowanie na rynku krajowym około 30 systemów okiennych, gdzie do każdego systemu konieczne jest wytworzenie minimum trzech uszczelek, daje wyobrażenie o skali problemu. W przypadku produkcji uszczelek do stolarki tworzywowej z PVC-U nie zachodzą żadne ograniczenia co do materiału uszczelkowego.

Zalecany materiał do produkcji tych uszczelek stanowi guma na bazie kauczuku EPDM. Czarne uszczelki z gumy są najbardziej pożądane do uszczelniania wielu systemów okien i drzwi z PVC-U. Pełna zgodność z kształtownikiem tworzywowym występuje również przy stosowaniu uszczelek wytworzonych na bazie modyfikowanego polichlorku winylu oraz z kauczuków termoplastycznych.

Cechą charakterystyczną rozwiązań konstrukcyjnych z PVC-U jest sposób uszczelniania szyby zespolonej. W każdym z systemów, jako uszczelkę przyszybową zewnętrzną, stosuje się indywidualną masywną uszczelkę z pełnego materiału (guma, kauczuki syntetyczne, modyfikowany PVC – rys. 5). Natomiast szyba zespolona od strony wewnętrznej jest dociśnięta przez specjalny profil uszczelniający produkowany w różnych rozmiarach tak, aby można było docisnąć szyby zespolone o różnej grubości. W skład kształtowników pomocniczych danego systemu, wchodzi specjalny profil uszczelniający, w którym wtopiona jest na stałe metodą koekstruzji uszczelka przyszybowa z modyfikowanego PVC.

W ostatnim okresie w uszczelnieniach okien i drzwi z PVC-U znaczenia nabierają uszczelki z tworzyw i kauczuków termoplastycznych. Zwrot ku uszczelkom termoplastycznym jest spowodowany uproszczeniem oraz oszczędnościami w procesie technologicznym. Wielu producentów kształtowników z PVC-U również produkuje uszczelki do swoich systemów lub jednocześnie wyposaża je we właściwy typ uszczelek.

Aktualnie coraz częściej stosowany jest system technologiczny postekstruzji polegający na wprowadzeniu w kanał montażowy kształtownika z PVC-U za układem chłodzenia, właściwej uszczelki z materiału termoplastycznego.

System ten łączy uszczelkę z kanałem montażowym kształtownika na tyle mocno, że umożliwia cięcie oraz zgrzewanie uszczelki z kształtownikiem w tym samym czasie i temperaturze na jednej zgrzewarce. Jednak stopień zespolenia uszczelki z kształtownikiem pozwala po okresie eksploatacji na usunięcie uszczelki i zastąpienie nową.

Większość systemów tworzywowych wyposażona jest w uszczelkę maskującą kanał montażowy. Jest to zaślepka w kształcie kotwicy poprawiająca walory estetyczne okna (rys. 6).

Uszczelki przeznaczone do systemów okien i drzwi z PVC-U w końcowym etapie produkcji są wykończane w procesie silikonowania. Ten zabieg w żaden sposób nie zmienia właściwości uszczelek jednak ułatwia ich montaż.

 Przykłady uszczelek do okien i drzwi aluminiowych

 
 
 
 Rys. 7. Uszczelka centralna Rys. 8. Uszczelka przyszybowa Rys. 9. Uszczelka akustyczna


Uszczelki do okien i drzwi z aluminium
W przypadku produkcji uszczelek do okien i drzwi aluminiowych nie występują żadne ograniczenia co do materiału uszczelkowego. W ślusarce aluminiowej obowiązuje zasada stosowania wyłącznie uszczelek barwy czarnej. Jest to barwa uniwersalna wobec dużej gamy kolorystycznej kształtowników aluminiowych.

Materiałem uszczelkowym, który jest najczęściej wybierany do ich produkcji, jest guma na bazie kauczuku EPDM. Fakt ten wynika z praktyki, ponieważ czarne gumowe uszczelki charakteryzują się najlepszymi właściwościami wytrzymałościowymi. Do systemów aluminiowych preferuje się uszczelki bardziej wytrzymałe i masywne.

W wielu systemach wykorzystuje się dużą uszczelkę przylgową, zwaną centralną (rys. 7). Powyższa uszczelka oprócz zwiększenia szczelności okien i drzwi aluminiowych ma wpływ na podwyższenie izolacyjności termicznej i akustycznej przegrody. Systemy aluminiowe oferują często wprowadzenie dodatkowej uszczelki akustycznej (rys. 9). Oczywiście izolacyjność termiczna i akustyczna będzie wzrastała przy zastosowaniu uszczelek z materiału porowatego. Wytworzenie uszczelek z porowatej gumy EPDM aktualnie nie stwarza żadnych problemów technicznych, jednak o wiele prostsza jest produkcja oparta na wykorzystaniu do spieniania kauczuków termoplastycznych. Te ostatnie coraz częściej znajdują zastosowanie w uszczelnianiu ślusarki aluminiowej.

Osadzanie szyb w systemach aluminiowych odbywa się za pomocą dwóch uszczelek przyszybowych, przy czym jedna wciśnięta jest w listwę przyszybową dostosowaną do grubości szyb zespolonych (rys. 8).

W systemach aluminiowych uszczelki przyszybowe jak i przylgowe powinny być osadzane z dużą dokładnością w sposób ciągły, bez naprężania, na całym obwodzie okien i drzwi i łączone na styku za pomocą szybkoschnącego kleju.

Uszczelki gumowe powinny być osadzane w postaci gotowych wulkanizowanych ram lub ram otrzymywanych przez klejenie wulkanizowanych narożników z prostymi odcinkami uszczelek.

     
Rys. 10. Przykłady uszczelek do ościeżnic stalowych 

Uszczelki do okien i drzwi z różnych materiałów
Ostatnia grupa uszczelek do okien i drzwi ma zastosowanie do przegród z materiałów złożonych. Zaliczyć do nich można okna i drzwi, w których drewno łączone jest z aluminium lub nieplastyfikowanym polichlorkiem winylu PVC-U.

Uszczelki stosowane do powyższych systemów powinny być dostosowane również do wymagań właściwych dla okien i drzwi z drewna, aluminium lub PVC-U. Generalnie nie ma żadnych ograniczeń przy zastosowaniu uszczelek gumowych oraz z kauczuków termoplastycznych.

Specjalną grupę stanowią uszczelki do okien i drzwi stalowych. Zastosowanie ich w budynkach przemysłowych i obiektach użyteczności publicznej ma wieloletnią tradycję. Stosuje się je również często do uszczelnień ościeżnic stalowych do drzwi wewnętrznych. W tym ostatnim przypadku uszczelki mają za zadanie spełniać rolę amortyzatora przy zamykaniu skrzydła drzwi, a także izolacji akustycznej (rys. 10). W tym celu stosowane są masywne uszczelki gumowe oraz uszczelki wykonane na bazie zmiękczonego polichlorku winylu.


dr inż. Krzysztof Wienskowski
Instytut Techniki Budowlanej
Oddział Wielkopolski w Poznaniu

,

  • Logo - alu
  • Logo aw
  • Logo - fenzi
  • Logo - glass serwis
  • Logo - lisec
  • Logo - mc diam
  • Logo - polflam
  • Logo - saint gobain
  • Logo termo
  • Logo - swiss
  • Logo - guardian
  • Logo - forel
  • vitrintec wall solutions logo

Copyright © Świat Szkła - Wszelkie prawa zastrzeżone.