Aktualne wydanie

2019 05 okladka

 5/2019

wydanie dwujezyczne (pol-ang)

20190444Swiat-Szkla-V4B-BANNER-160x600-PLEDG Swiat Szkla Skyscraper 160x600 BAU OK

EDG Swiat Szkla Skyscraper 160x600 BAU OK 

 

facebook12

czytaj newsy Świata Szkła

- więcej szklanej architektury

 

Baztech

Miesięcznik Świat Szkła

indeksowany jest w bazie

czasopism technicznych

 

 

Wydanie Specjalne

 

Fasady przeszklone termika akustyka odpornosc ogniowa 2016

 

okna pasywne 2015a

 

Fotowoltaika w architekturze okladka

 

20140808Przegrody przeciwpozarowe

 

konstrukcje szklane

 

20140533 Konstrukcje przeszklone 2

 

katalog 2018 a

 

banner konferencja 04 2019

 RODO

heroal 2018 Banner C50VSZ 750x150 PL mit-Rahmen1

 

swiatszkla 750x240 1  

  

 LiSEC SS Konfig 480x120 

 

 gpd2019 480x100

 

 

Obudowa balkonów i loggii - Konstrukcje, wymagania, stosowanie, badania
Data dodania: 10.07.11

W celu rozszerzenia możliwości korzystania z balkonów i loggii, w tym jako dodatkowego pomieszczenia użytkowego oraz dla poprawy komfortu mieszkania poprzez zwiększenie izolacyjności akustycznej ściany zewnętrznej z oknem i drzwiami balkonowymi lub też wodoszczelności, stosuje się różnego typu obudowy szklano-aluminiowe.

 

Producenci tych wyrobów podkreślają, że obudowy stanowią estetyczne, przeszklone osłony, nie kolidujące i nie ingerujące w architekturę budynku, nie zakłócające jednocześnie możliwości widoku przy zamkniętych segmentach. Wymieniają również inne zalety, jak osłona przed deszczem, wiatrem i kurzem, dodatkowa ochrona utrudniająca włamanie i przedostawanie się ptaków, a także zabezpieczenie przed możliwością wypadnięcia, przy zamkniętych segmentach obudowy, małych dzieci.

 

 

  

Rys. 1. Schemat przykładowej obudowy loggii z segmentami z pełnych ram

 

Opis przykładowych konstrukcji i zasad działania
Obudowy balkonów i loggii produkowane są jako zestawy elementów, na które składają się segmenty oszklone szybami, prowadnice, listwy zamykające (krańcowe), system jezdny oraz akcesoria.

 

Występują dwa typy segmentów, składających się z:
- pełnej ramy wykonanej z kształtowników aluminiowych, w której osadzona jest szyba,
- poziomych kształtowników aluminiowych, obejmujących szybę z dołu i od góry.

 

Wyróżnia się również obudowy mające:
- prowadnicę jednotorową,
- prowadnicę wielotorową (dwu- lub trzytorową).

 

Obudowy balkonów i loggii mające tylko segmenty przesuwne z pełnymi ramami, mogą być oszklone:
- pojedynczymi szybami typu float lub ze szkła bezpiecznego hartowanego, grubości 4÷10 mm,
- bezpiecznym szkłem warstwowym grubości 6,4÷10,5 mm,
- szybami zespolonymi.

 

Szyby są mocowane i uszczelniane przy użyciu listew przyszybowych, wykonanych z kształtowników aluminiowych oraz uszczelek osadczych z kauczuku syntetycznego EPDM lub z elastomeru termoplastycznego TPE. Na obwodzie segmentu osadza się uszczelki szczotkowe wykonane z polipropylenu, a pionowe połączenia segmentów doszczelniane są przy użyciu uszczelki z kauczuku EPDM. W dolnym, poziomym kształtowniku ramy segmentu, przy narożach, umieszcza się zazwyczaj rolki, umożliwiające przesuwanie segmentu wzdłuż prowadnicy.

 

Segmenty zamocowane są w ramie wykonanej z kształtowników aluminiowych, przy czym kształtowniki poziome (górny i dolny) stanowią jednocześnie prowadnice. Kształtowniki ram segmentów w narożach oraz prowadnice ze słupkami połączone są za pomocą stosownych akcesoriów, metodą zagniatania lub skręcania.

 

Przykładową obudowę loggii z segmentami wykonanymi z pełnej ramy i trójtorową prowadnicą przedstawiono na rys. 1 i 2 (wg katalogu firmy YAWAL).

  

Rys. 2. Przekroje przykładowej obudowy loggii z segmentami z pełnych ram

 

Drugą grupą obudów, częściej stosowaną, są wyroby mające segmenty z szybami osadzonymi tylko w poziomych (górnych i dolnych) kształtownikach.

Obudowy tego typu mają z zasady prowadnice jednotorowe i są wyposażone w przesuwno-obrotowe i obrotowe segmenty szklone pojedynczymi szybami bezpiecznymi ze szkła hartowanego grubości 6÷10 mm.

 

Segmenty zawieszane są na prowadnicach, z których dolna mocowana jest do posadzki lub balustrady, a górna do spodu płyty balkonowej, sufitu lub konstrukcji zadaszenia. Skrajne segmenty się nie przesuwają a tylko obracają do wnętrza, natomiast pozostałe mogą być przesuwane w lewo i prawo oraz przez obrót otwierane do wewnątrz. Umożliwia to składanie całej przeszklonej powierzchni w pakiet usytuowany od strony wewnętrznej balkonu lub loggii.

 

Przesuwanie segmentów jest możliwe dzięki rolkom wchodzącym w skład systemu jezdnego, łączącego segmenty z prowadnicami. Do zabezpieczania połączenia segmentów z górną lub dolną prowadnicą oraz do uszczelniania pionowych krawędzi segmentów stosowane są uszczelki.

 

Przykładową obudowę balkonów mającą segmenty z oszkleniem osadzonym tylko w poziomych kształtownikach, przedstawiono na rys. 3 i 4 (wg katalogu firmy COPAL), natomiast przykładową zabudowę do balustrady pokazano na rys. 5 (wg katalogu firmy BALUMET).

 

 

Rys. 3. Schemat przykładowej obudowy balkonu z segmentami, których szyby osadzone są w poziomych kształtownikach

1. segment obrotowy
2. segment przesuwno-obrotowy
3. segment boczny obrotowy
4. poziome kształtowniki

 

  

Rys. 4. Przekrój przykładowego segmentu z szybą osadzoną w poziomych kształtownikach wraz z prowadnicami

1. mechanizm rolkowy
2. prowadnica górna
3. rolka podtrzymująca
4. listwa zamykająca
5. kształtownik mocujący szybę
6. szyba
7. prowadnica dolna 1
8. uszczelka

 

Zaprezentowane zestawy elementów pozwalają na wykonanie obudowy balkonów i loggii o wysokości od 500 do 3000 mm i szerokości od 250 do 800 mm (szyby mocowane tylko w poziomych kształtownikach) lub do 1300 mm (szyby mocowane w ramach). Dodać należy, że wymiary obudowy są głównie zależne od grubości oszklenia.

 

 

49-rys5Rys. 5. Przykładowy sposób mocowania obudowy balkonu do balustrady

1. prowadnica górna
2. rolka mechanizmu jezdnego
3. poziomy kształtownik mocujący szybę
4. szyba
5. prowadnica dolna
6. poręcz balustrady
7. balustrada
8. płyta balkonowa
9. posadzka

 

 

Zakres stosowania

Zestawy elementów przeznaczone są głównie do wykonywania obudowy:
- balkonów, tarasów i loggii na kondygnacjach położonych na wysokości do 25 m włącznie nad poziomem terenu,
- loggii na kondygnacjach położonych na wysokości do 55 m włącznie nad poziomem terenu (loggie położone powyżej 25 m powinny posiadać pełne balustrady), w obiektach budownictwa mieszkaniowego i użyteczności publicznej.

 

Powyższe ograniczenia w wysokości stosowania wynikają z zapisów §303 rozporządzenia Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz. U. z 2002 r. Nr 75, poz. 690, z późniejszymi zmianami).

Prezentowane w publikacji obudowy powinny być realizowane na podstawie projektów technicznych, opracowanych dla określonych obiektów, w których będą stosowane, uwzględniających również inne wymagania wynikające z powyżej wymienionego rozporządzenia Ministra Infrastruktury oraz obowiązujących norm.

 

Szczególnie istotne są cechy wytrzymałościowe, ustalane na podstawie obliczeń statycznych obudowy szklanej, uwzględniające obciążenie wiatrem
według norm:
- PN-B-02011:1977/Az:2009 Obciążenia w obliczeniach statycznych. Obciążenie wiatrem
lub
- PN-EN 1991-1-4:2008 Eurokod 1: Oddziaływania na konstrukcje. Część 1-4: Oddziaływania ogólne. Oddziaływania wiatru.

 

Na podstawie badań odporności na obciążenie wiatrem (przedstawione w dalszej części publikacji) i/lub obliczeń według powyższych norm, producent powinien podawać dopuszczalne, charakterystyczne obciążenie wiatrem segmentów o danej grubości szkła oraz wysokości i szerokości.

 

Dane te są zazwyczaj przedstawione w Aprobatach Technicznych, udzielanych przez Instytut Techniki Budowlanej w Warszawie na zestawy elementów do wykonywania obudów.

 

Norma PN-B-02011:1977 podaje wartości charakterystyczne ciśnienia prędkości wiatru qk, w odniesieniu do poszczególnych stref obciążenia wiatrem.
W Polsce wyróżnia się trzy strefy i odpowiadające im wartości charakterystyczne qk:

- strefa I, obejmująca przeważającą część kraju (teren poza zaliczonymi do stref II i III) – qk=250 Pa,

- strefa II, obejmująca pas lądu od grzbietowej partii wzniesień Pojezierza Pomorskiego do brzegu morza oraz wąski pas lądu wokół Zatoki Gdańskiej i Pasma Łysogór – qk=350 Pa (wydzielono jeszcze dwie podstrefy: IIa – gk=450 Pa i IIb – gk=550 Pa),
- strefa III, obejmująca obszar od Przedgórza Sudeckiego i Podgórza Karpackiego do szczytów gór włącznie – gk=250+0,5 H≥350, gdzie H jest wysokością nad poziomem morza w m.
W normie podano jeszcze, że wartość gk należy zmniejszyć dla budowli o wysokości niższej od 5 m.

Stosując obudowy balkonów i loggii brać należy również pod uwagę ich odporność na korozję, w odniesieniu do kategorii korozyjności atmosfery środowiska, w jakiej usytuowany jest budynek.

 

 

Wymagania
Wymagania dotyczące obudowy balkonów i loggii określić można na podstawie wymagań przedstawionych w dotychczas udzielonych przez Instytut Techniki Budowlanej Aprobatach Technicznych na te wyroby.

 

Problematykę wymagań pogrupować można w następujący sposób:
- wymagania odnoszące się do materiałów,
- wymagania w zakresie konstrukcji i wymiarów,
- wymagania dotyczące właściwości technicznych.

 

Materiały
Głównymi elementami, z których wykonuje się segmenty i prowadnice obudów są kształtowniki aluminiowe, które powinny być zgodne z odnoszącymi się do nich normami europejskimi. Powierzchnie kształtowników powinny być zabezpieczone przed korozją tlenkowymi powłokami anodowymi lub malarskimi proszkowymi.

 

Powłoki tlenkowe powinny mieć grubość nie mniejszą niż 20 μm i charakteryzować się wyglądem zgodnym z wymaganiami normy PN-EN ISO 7599:2010 Utlenianie anodowe aluminium i jego stopów. Specyfikacje ogólne anodowych powłok tlenkowych na aluminium.

 

Ponadto powłoki te powinny mieć odporność na działanie:
- mgły solnej, która po 1000 godz. działania według normy PN-EN ISO 9227:2007 Badania korozyjne w sztucznych atmosferach. Badania w rozpylonej solance, nie powinna spowodować żadnych zmian w stanie powłoki;
- cieczy w postaci wodnego roztworu NaCl z dodatkiem nadtlenku wodoru i kwasu octowego, która nie powinna spowodować zmiany stanu powłoki po 6 dniach zanurzenia w niej próbek kształtowników.

 

Malarskie powłoki proszkowe powinny mieć grubość nie niższą niż 60 μm oraz charakteryzować się:
- twardością ołówkową nie mniejszą niż HB, określoną według normy PN-ISO 15184:2001 Farby i lakiery. Oznaczanie twardości powłoki metodą ołówkową, 
- odpornością na odrywanie od podłoża, oznaczaną według normy PN-EN ISO 2409:2008 Farby i lakiery. Badanie metodą siatki nacięć, nie mniejszą niż 0.


Powłoki proszkowe powinny mieć również odporność na działanie:
- mgły solnej, jak przy powłokach tlenkowych;
- cieczy, oznaczanych według normy PN-EN ISO


2812-1:2008 Farby i lakiery. Oznaczenie odporności na ciecze. Część 1: Zanurzanie w cieczach innych niż woda,
- które nie powinny powodować zmian stanu powłoki po określonym czasie badania, a cieczami są przykładowo – woda destylowana o temperaturze 20ºC (1000 godz.), roztwory 0,1% NaOH i 3% NaCl (720 godz.) lub 0,1% HCl i H2SO4 oraz 1% NH4OH (500 godz.).

 

W stosownych przypadkach, powyższe powłoki
mogą spełniać wymagania określone w „Ustaleniach
Aprobacyjnych dotyczących badań i oceny,
zgodnie z wymaganiami technicznymi znaków jakości
QUALICOAT i QUALANOD, malarskich powłok
proszkowych i anodowych powłok tlenkowych na
kształtownikach aluminiowych oraz przyjmowania
wyników badań wykonywanych w ramach utrzymania
znaków jakości QUALICOAT i QUALANOD”
(GW III.16/2007).

 

Drugim podstawowym elementem obudów są szyby, które powinny być wykonywane ze szkła pojedynczego typu float grubości od 4 do 10 mm, spełniającego wymagania normy PN-EN 572-2:2009 Szkło w budownictwie. Podstawowe wyroby ze szkła sodowo-wapniowo-krzemianowego. Część 2: Szkło float lub ze szkła bezpiecznego hartowanego grubości od 6 do 10 mm (szyby pojedyncze), spełniającego wymagania normy PN-EN 12150-2:2006 Szkło w budownictwie. Termicznie hartowane bezpieczne szkło sodowo-wapniowokrzemianowe. Część 2: Ocena zgodności wyrobu z normą. Stosowane są także oszklenia wykonane z bezpiecznego szkła warstwowego jak również z szyb zespolonych.

 

Konstrukcja i wymiary segmentów
Podstawowe elementy obudowy balkonów i loggii, którymi są segmenty składające się z poziomych lub poziomych i pionowych kształtowników oraz umocowanych w nich tafli szyb, powinny być wykonane z materiałów w spełniających wymienione powyżej wymagania.

 

W skład segmentów, wchodzą również inne materiały jak uszczelki, elementy złączne lub akcesoria, które powinny być zgodne ze stosownymi normami.

 

Standardowe wymiary wyrobów, z których wykonywane są obudowy balkonów i loggii, a szczególnie maksymalne wymiary segmentów, powinny być zgodne z dokumentacją producenta oraz obliczeniami wykonanymi według norm podanych w „zakresie stosowania” niniejszej publikacji.

 

Właściwości techniczne 
Odporność na obciążenie wiatrem
. Jest to właściwość mająca podstawowy wpływ na maksymalne wymiary segmentów. Ugięcie segmentu pod obciążeniem wiatrem według wymienionych już norm PN-B-02011:1977/Az1:2009 lub PN-EN 1991-1-4:2008 nie powinno być większe niż L/100 w przypadku szyb pojedynczych i warstwowych lub L/300 w przypadku szyb zespolonych, gdzie L równe jest wysokości segmentu.

 

Odporność na uderzenie ciałem miękkim i ciężkim. W tym zakresie, odporność obudowy balkonów i loggii powinna spełniać wymagania co najmniej dla klasy 1 według normy PN-EN 13049:2004 Okna. Uderzenie ciałem miękkim i ciężkim. Metoda badania, wymagania dotyczące bezpieczeństwa i klasyfikacja, dla której wysokość spadania (poziom uderzenia) wynosi 200 mm.

 

Prawidłowość działania. Segmenty powinny przesuwać się bez zacięć i zahamowań w ruchu. Uszczelki powinny przylegać do odpowiednich powierzchni na całej swej długości, zgodnie z założeniami konstrukcyjnymi. Maksymalna siła potrzebna do przemieszczania segmentu nie powinna być większa niż 20 N – przed badaniem i 28 N – po wielokrotnym otwieraniu i zamykaniu.

 

Siła potrzebna do otwarcia / zamknięcia segmentu. Siła potrzebna do tych czynności nie powinna być większa niż 40 N.

 

Wpływ wielokrotnego otwierania i zamykania segmentu na trwałość i właściwości funkcjonalne. Segmenty przesuwne, po wykonaniu 5000 cykli otwierania i zamykania, nie powinny wykazywać uszkodzeń i nieprawidłowości w działaniu. Powinny również poruszać się bez zacięć i zahamowań w ruchu, a uszczelki powinny stosownie przylegać.

 

Wodoszczelność. Obudowy balkonów i loggii, jeżeli producent deklaruje taką ich właściwość, powinny spełniać wymagania stosownej klasy wodoszczelności według normy PN-EN 12208:2001 Okna i drzwi. Wodoszczelność. Klasyfikacja, określonej na podstawie przeprowadzonych badań.

 

Izolacyjność akustyczna. Producent obudowy może deklarować zwiększenie izolacyjności akustycznej właściwej ściany zewnętrznej z oknem i drzwiami balkonowymi, zgodnie z wymaganiami normy PN-B-02151-3:1999 Akustyka budowlana. Ochrona przed hałasem w budynkach. Izolacyjność akustyczna przegród w budynkach oraz izolacyjność akustyczna elementów budowlanych. Wymagania.

 

Dotyczy to zasadniczo obudowy z segmentami oszklonymi co najmniej szybą warstwową, zainstalowanej w loggii, której część nieprzezroczysta balustrady ma wypełnienie ze styropianu grubości min 20 mm, a ściany boczne loggii są masywne.

 

Badania
Podstawowym badaniem, na podstawie którego określa się zakres stosowania obudów balkonów i loggii, jest sprawdzenie odporności na obciążenie wiatrem. Badanie przeprowadza się w komorze do badań szczelności okien i drzwi, a polega na oddziaływaniu na zewnętrzną powierzchnię wyrobu obciążeniem równomiernie rozłożonym prostopadłym do płaszczyzny wyrobu, symulującym parcie wiatru (nadciśnienie) lub ssanie wiatru (podciśnienie).

 

W czasie badania rejestruje się przemieszczenia elementów wyrobu i na ich podstawie określa się ugięcia w środku wysokości tafli szkła.

 

Badanie w zakresie aplikowanych obciążeń oraz rozmieszczenie punktów pomiarowych na elemencie, składającym się z trzech segmentów, należy przeprowadzić na środkowym segmencie według normy PN-EN 12211:2001 Okna i drzwi. Odporność na obciążenie wiatrem. Metoda badania.

 

Wyniki badania stanowią ugięcia określone na podstawie zarejestrowanych przemieszczeń. W oparciu o te wyniki można przeprowadzić obliczenia maksymalnej strzałki ugięcia przyjmując, że segment obudowy stanowi belkę zginaną swobodnie podpartą, poddaną obciążeniu ciągłym. Następnie, przy założeniu dopuszczalnej wartości ugięcia odniesionej do wysokości segmentu fmax/L=1/100, określić można dopuszczalną wartość obciążenia (różnicy ciśnień) dla poszczególnych wysokości segmentu z szybami pojedynczymi.

 

Pozostałe badania, dotyczące sprawdzenia odporności na uderzenie ciałem miękkim i ciężkim, prawidłowości działania segmentu, siły potrzebnej do otwarcia/zamknięcia segmentu itp., przeprowadza się typowymi metodami stosowanymi w badaniu okien.

 

inż. Zbigniew Czajka
Instytut Techniki Budowlanej
Zakład Aprobat Technicznych

 

Literatura
[1] Aprobaty Techniczne ITB
[2] Polskie i Europejskie Normy
[3] Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z 12.04.2002 r. w sprawie warunków technicznych, …
[4] Katalogi wyrobów firm: BALUMET, YAWAL i COPAL

 

Całość artykułu w wydaniu drukowanym i elektronicznym 

inne artykuły o podobnej tematyce patrz Serwisy Tematyczne

więcej informacj: Świat Szkła 7-8/2011

 

 

 

 

 

 

 

 

 

01 chik
01 chik