Większość drzwi w budynkach użyteczności publicznej (biurowce, domy towarowe, banki, dworce itp.) oraz budynkach zamieszkania zbiorowego (hotele, pensjonaty, domy wczasowe itp.) wyposażona jest w napęd mechaniczny, który automatycznie otwiera i zamyka skrzydło lub skrzydła drzwiowe.
Ruch pieszy w wymienionych budynkach jest zazwyczaj bardzo duży, szczególnie więc ważnym zagadnieniem jest zastosowanie właściwych drzwi i napędu.
Wybór rodzaju drzwi z napędem zależy od różnych kryteriów. Jako istotne czynniki wymieniane są: wywierana siła, częstotliwość otwierania i zamykania, wymagana prędkość robocza, reperkusje wynikające z przerw w zasilaniu prądem, pożądany komfort obsługi, możliwość sterowania ręcznego i automatycznego, niezawodność eksploatacji i bezpieczeństwo pracy.
O przydatności drzwi automatycznych decyduje głównie napęd.
Typowy napęd drzwi składa się z następujących podstawowych elementów:
- zespół napędowy,
- układ sterujący,
- system zabezpieczeń strefy działania,
- system awaryjny.
Występują trzy zasadnicze rodzaje napędów:
- napęd drzwi przesuwnych,
- napęd drzwi rozwieranych,
- napęd drzwi obrotowych.
Właściwy dobór automatycznego napędu do drzwi przesuwnych, rozwieranych lub obrotowych wymaga ustalenia cech przewidywanego użytkownika oraz dokładnych wymagań eksploatacyjnych i konstrukcyjnych. Napęd powinien więc być tak zaprojektowany i wykonany, aby był zdolny do poruszania i zatrzymania skrzydła/skrzydeł drzwiowych w bezpieczny sposób, we wszystkich warunkach użytkowania. Powinien także zapewnić łatwość połączenia wszystkich związanych z tym urządzeń uruchamiających, zatrzymujących i zabezpieczających. Zespół napędowy, układ sterujący oraz system bezpieczeństwa powinny być tak zaprojektowane, aby spełniały wszystkie wymagania i postanowienia wynikające z przepisów a szczególnie Dyrektyw, norm i warunków technicznych.
Dokumenty określające wymagania dotyczące drzwi z napędem
Drzwi z napędem, stanowiące wyrób budowlany, powinny spełniać wymagania wynikające z Dyrektywy 89/106/EEC z dnia 21.12.1988 r. w sprawie zbliżenia ustaw, rozporządzeń i przepisów administracyjnych państw członkowskich dotyczących wyrobów budowlanych, która została wprowadzona do polskiego systemu prawnego ustawą z dnia 16.04.2004 r. o wyrobach budowlanych (Dz.U.Nr 92, poz. 881).
Ponieważ drzwi wyposażone są w napęd mechaniczny (silniki, przekładnie itp.) oraz urządzenia sterujące, to powinny spełniać także wymagania wynikające z następujących Dyrektyw:
- 98/37/EEC o zbliżeniu praw państw członkowskich odnoszących się do maszyn, zmienionej Dyrektywą 98/79/EEC, wprowadzonej do polskiego systemu prawnego rozporządzeniem Ministra Gospodarki, Pracy i Polityki Społecznej z dnia 10.04.2003 r. w sprawie zasadniczych wymagań dla maszyn i elementów bezpieczeństwa (Dz.U.Nr 91, poz. 858);
- 73/23/EEC o harmonizacji praw państw członkowskich dotyczących sprzętu elektrycznego przeznaczonego do stosowania w określonych granicach napięcia, wprowadzonej do polskiego systemu prawnego rozporządzeniem Ministra Gospodarki, Pracy i Polityki Społecznej z dnia 12.03.2003 r. w sprawie zasadniczych wymagań dla sprzętu elektrycznego (Dz.U.Nr 49, poz. 414);
- 89/336/EEC o zbliżeniu praw państw członkowskich dotyczących kompatybilności elektromagnetycznej, wprowadzonej do polskiego systemu prawnego rozporządzeniem Ministra Infrastruktury z dnia 2.04.2003 r. w sprawie dokonywania oceny zgodności aparatury z zasadniczymi wymaganiami dotyczącymi kompatybilności elektromagnetycznej oraz sposobu jej oznakowania (Dz.U. Nr 90, poz. 848).
Napędy drzwi powinny więc uwzględniać wymagania wszystkich czterech wymienionych Dyrektyw. Często na napędach lub tylko na silnikach elektrycznych znajdują się znaki CE odnoszące się do Dyrektyw 98/37/EEC, 73/23/EEC i 89/336/EEC i na tej podstawie dostawca twierdzi, że wyrób jest dopuszczony do obrotu i stosowania w budownictwie. Nie jest to jednak twierdzenie uzasadnione, gdyż nie dokonano oceny zgodności z Dyrektywą 89/106/EEC (na wyroby budowlane).
Szczegółowe wymagania wynikające z powyższych Dyrektyw określone są w poszczególnych normach podanych w dalszej części niniejszej publikacji.
Oprócz powyżej wymienionych Dyrektyw i wynikających z nich norm, należy uwzględniać w konstrukcji, wytwarzaniu i stosowaniu drzwi z automatycznym napędem, również wymagania obligatoryjne, wynikające z przepisów techniczno-prawnych, w tym głównie z rozporządzenia Ministra Infrastruktury z dnia 12.04.2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz. U. Nr 75, poz. 690 + zmiany). Najważniejsze, z tych wymagań odnoszących się jednak bezpośrednio do drzwi to:
- wg § 62 ust. 2
W wejściach do budynku i ogólnodostępnych pomieszczeniach użytkowych mogą być zastosowane drzwi obrotowe lub wahadłowe, pod warunkiem usytuowania przy nich drzwi rozwieranych lub rozsuwanych, przystosowanych do ruchu osób niepełnoprawnych oraz spełnienia wymagań § 240;
- wg § 236 ust. 5
W wejściu ewakuacyjnym z budynku dopuszcza się stosowanie drzwi rozsuwanych (przesuwanych) spełniających wymagania określone w § 240 ust. 4;
- wg § 240 ust. 3
Zabrania się stosowania do celów ewakuacyjnych drzwi obrotowych;
- wg § 240 ust. 4
Drzwi rozsuwane (przesuwane) mogą stanowić wyjścia na drogi ewakuacyjne, a także być stosowane na drogach ewakuacyjnych, jeżeli są przeznaczone nie tylko do celów ewakuacyjnych, a ich konstrukcja zapewnia:
1. otwieranie automatyczne i ręczne bez możliwości ich blokowania,
2. samoczynne ich rozsunięcie i pozostawienie w pozycji otwartej w razie pożaru lub awarii drzwi.
Brak jest jednak dokumentu, który w sposób kompleksowy ujmowałby szczegółowe wymagania i badania drzwi z napędem automatycznym, zarówno w zakresie konstrukcji, eksploatacji jak i bezpieczeństwa. Próbą określenia takiego dokumentu jest opracowany przez Komitet Techniczny CEN TC 33 projekt normy europejskiej. Składa się on z dwóch części:
- prEN 12650-1 Okucia budowlane – Drzwi z napędem dla ruchu pieszego – Część 1: Wymagania dla wyrobu i metody badań,
- prEN 12650-2 Okucia budowlane – Drzwi z napędem dla ruchu pieszego – Część 2: Bezpieczeństwo drzwi z napędem dla ruchu pieszego.
Część 1 zawiera definicję, wymagania i metody badań napędów oraz elementów składowych drzwi, podział drzwi na kategorie wg typu i warunków eksploatacji napędu, wymagania w zakresie znakowania oraz informacje i wskazówki dotyczące instalowania, użytkowania i obsługi serwisowej. Natomiast część 2 obejmuje wymagania dotyczące bezpieczeństwa podczas instalowania, eksploatacji i konserwacji drzwi.
Typy i przykładowe rozwiązania drzwi z napędem
Zgodnie z projektem normy EN 12650-1 rozróżnia się następujące typy drzwi z automatycznym napędem:
- drzwi składane, które mogą być dwuskrzydłowe lub czteroskrzydłowe (schemat drzwi przedstawiono na rys.1)
- drzwi przesuwne o prostym torze przesuwu, które mogą być jednoskrzydłowe lub dwuskrzydłowe (schemat drzwi przedstawiono na rys. 2)
- drzwi przesuwne o łukowym torze przesuwu, które mogą być dwuskrzydłowe lub czteroskrzydłowe (schemat drzwi przedstawiono na rys. 3)
- drzwi przesuwno-rozwierane, które mogą być jednoskrzydłowe lub dwuskrzydłowe (schemat drzwi przedstawiono na rys. 4)
- drzwi rozwierane i wahadłowe, które mogą być jednoskrzydłowe lub dwuskrzydłowe (schemat drzwi przedstawiono na rys. 5)
- drzwi obrotowe (karuzelowe), które mogą być dwuskrzydłowe, trzyskrzydłowe i 
czteroskrzydłowe (schemat drzwi 2 i 4 skrzydłowych przedstawiono na rys. 6).
Przykładowe drzwi przesuwne z automatycznym napędem II
Źródłem momentu obrotowego w napędach drzwi przesuwnych są silniki elektryczne prądu stałego, które mogą być dodatkowo wyposażone w przekładnie. Silniki napędzają za pomocą koła zębatego i paska zębatego wózki jezdne poruszające się po szynach aluminiowych lub tworzywowych na kółkach ze wzmocnionego tworzywa sztucznego lub stalowych.
Układy sterowania napędami umożliwiają automatyczne lub ręczne (w przypadku nie zadziałania napędu elektrycznego) przesuwanie skrzydeł drzwiowych. W przypadku wystąpienia przeszkody w czasie zamykania układy sterujące powodują otwarcie drzwi, a następnie zamykanie przy zmniejszonej szybkości. W przypadku wykrycia przeszkody podczas otwierania drzwi układy sterujące powodują zatrzymanie się skrzydeł drzwiowych, a po określonym czasie ich zamknięcie. Ponowne otwieranie następuje przy zmniejszonej szybkości ruchu skrzydeł drzwiowych.
Napędy drzwi przesuwnych charakteryzuje:
- samouczący się układ sterowania mikroprocesorowego, spowalnianie ruchu skrzydeł drzwiowych w położeniach krańcowych dzięki pomiarowi drogi skrzydeł, wyłączanie napędu w położeniach krańcowych skrzydeł wywołane przekroczeniem poziomu prądu i elektromagnetyczne ryglowanie wózków,
- możliwość otwierania awaryjnego w przypadku zaniku napięcia zasilającego napęd lub uszkodzenia silnika elektrycznego,
- bezpieczeństwo użytkowania w przypadku stosowania ich na drogach mogących między innymi spełniać rolę dróg ewakuacyjnych (napędy te nie mogą pełnić wyłącznie funkcji ewakuacyjnej), osiągnięte za pomocą okuć przeciwpanicznych.
Napędy drzwi przesuwnych mogą być wyposażone opcjonalnie w baterie akumulatorowe z kontrolerem ładowania, wykorzystywane do zasilania napędu w przypadku braku zasilania sieciowego. Mogą być także wyposażone w nadzorowane linki gumowe, które zapewniają otwarcie drzwi także w przypadku awarii napędu np. jego blokady.
Większość mechanizmów jezdnych posiada stalowe rolki zamocowane na dwóch czopach i specjalnie utwardzoną cichobieżną szyną jezdną z tworzywa sztucznego, która jest zabezpieczona przed osadzeniem się na niej zanieczyszczeń, lub rolki wykonane wzmocnionego tworzywa sztucznego poruszające się po szynach aluminiowych.
Przykładowe drzwi rozwierane z automatycznym napędem II
W typowych rozwiązaniach automatycznie otwieranych drzwi rozwieranych źródłem napędu jest silnik elektryczny z pompą, który poprzez układ hydrauliczny i ramiona (lub ramię i szynę ślizgową) dokonuje otwarcia skrzydła drzwi. Zamykanie skrzydła realizowane jest poprzez sprężynę. Zespół kontrolno-sterujący umożliwia automatyczne zatrzymanie skrzydeł (skrzydła) drzwi w położeniach skrajnych oraz w miejscach, w których w poprzednim cyklu pracy nastąpiła jakakolwiek przeszkoda w ruchu skrzydeł. Silnik elektryczny pracuje w sposób ciągły, ze stałymi obrotami, także w czasie otwartych drzwi. Jeżeli jest zainstalowane urządzenie utrzymujące drzwi w stanie otwarcia, to silnik zostaje wyłączony a drzwi zatrzymują się w pozycji otwartej.
Stosowane w kraju automatyczne napędy drzwi rozwieranych charakteryzują się zazwyczaj następującymi przedstawionymi danymi technicznymi:
- napięcie zasilania - 230 V
- pobór mocy - 60 ÷ 250 W
- masa napędu - ok. 20 kg
- masa skrzydeł - do 250 kg
- czas otwierania - 3 do 20 s
- czas zamykania - 3 do 20 s
- czas utrzymania w stanie otwartym - do 30 s
- temperatura pracy - od -15° do +40°
- maksymalna szerokość skrzydła - 1400 mm
- maksymalny kąt otwarcia - 115°
- maksymalny moment obrotowy - 50 Nm
Na rys. 8 przedstawiono drzwi dwuskrzydłowe rozwierane z automatycznym napędem, natomiast na rys. 9 konstrukcję napędu firmy RECORD.
Napęd ten (DFA 127) jest tak skonstruowany, że w przypadku braku napięcia prądu działa jak wysokiej klasy samozamykacz. Drzwi z tym napędem są łatwo otwierane ręcznie i zamykane sprężyną zamykająca, hamowaną przez silnik działający jak prądnica. Gdy napęd jest podłączony do zasilania, jego praca podczas otwierania i zamykania jest wspierana przez silnik
Napęd drzwi rozwieranych DFA127 charakteryzuje się następującymi funkcjami:
1. Jeżeli drzwi napotkają przeszkodę podczas otwierania, natychmiast zatrzymują się, zapamiętują miejsce styku, po czym ponawiają próbę ponownego otwarcia. Po niewielkiej zwłoce czasowej drzwi zamykają się, a przy ponownym otwieraniu do miejsca wystąpienia przeszkody poruszają się wolniej (ruch testujący). Procedura ta zapobiega ponownemu zderzeniu drzwi z przeszkodą.
2. Jeżeli drzwi napotkają przeszkodę w czasie zamykania, natychmiast otwierają się (automatyczny powrót).
Literatura:
Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12.04.2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz. U. Nr 75, poz. 690 + zmiany)
Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 11.08.2004 r. w sprawie sposobów deklarowania zgodności wyrobów budowlanych oraz sposobu znakowania ich znakiem budowlanym (Dz. U. Nr 198, poz. 2041)
Polskie i Europejskie Normy
Zalecenia Udzielania Aprobat Technicznych (ZUAT) Instytutu Techniki Budowlanej w Warszawie
Projekty i katalogi wyrobów firm: RECORD, GEZE, BESAM
więcej informacji: Świat Szkła 12/2008
