Archív pre mesiac: október, 2021

Podnetom k tejto úvahe a napísaniu tohto blogu bola séria článkov v nemeckom gebäudehülle.net v roku 2021 zaoberajúcich sa kvalitou a životnosťou spojov dištančných rámikov s izolačným sklom.

Prednosti teplých rámikov
Tepelne optimalizované dištančné rámiky už dlho zohrávajú ústrednú úlohu pri tesnení obvodu izolačného skla. Odborníci sa zhodujú, že teplé okraje sú dnes najmodernejšou technológiou. Trhový podiel tepelne optimalizovaných okrajových kompozitných systémov je v súčasnosti viac ako 70 %, výhody teplého okraja sú zrejmé. Teplé rámiky vyrobené napríklad z plastu ponúkajú oproti hliníkovým riešeniam veľké výhody v oblasti energetickej hospodárnosti, domácej hygieny a dlhej životnosti. Vynára sa teda otázka, prečo sa stále používajú hliníkové rámiky.
Oficiálne platí, že vyššia energetická hospodárnosť kompenzuje vyššie náklady. Pokiaľ ide o splnenie zvyšujúcich sa požiadaviek na energetickú hospodárnosť izolačných sklenených prvkov (IGU), tepelne optimalizované rámiky sú riešením voľby pre koncových užívateľov, projektantov a výrobcov izolačných skiel. Vyššie obstarávacie náklady môžu byť z dlhodobého hľadiska viac než kompenzované vyššou energetickou hospodárnosťou. V prospech obvodového tesnenia plastovými rámikmi hovorí okrem energetickej hospodárnosti aj životnosť. Aby sa dosiahla priemerná životnosť 25 rokov, musia byť všetky komponenty, dištančné rámiky, tmely (primárne a sekundárne), vysúšadlá, spájacie systémy a sklá optimálne zladené a vzájomne spolupracovať kompatibilným spôsobom. Pri plánovaní a výrobe okrajového tesnenia by ste sa mali zamerať na kvalitu a kompatibilitu použitých materiálov v záujme dlhej životnosti. Náklady by sa mali riadiť kvalitou, nie naopak. Takto možno vytvárať skutočnú pridanú hodnotu nad rámec zákonných záručných lehôt.

Obr. 1 Skladba izolačných skiel (zdroj:www.nitrasklo.sk)

individuálne prispôsobiteľné dizajnu okna
S rastúcimi požiadavkami na energetickú hospodárnosť a životnosť IGU sa ťažisko už dávno presunulo z tabule do oblasti okrajov skla. Kvalita obvodového tesnenia do značnej miery určuje, ako dlho si prvok z izolačného skla zachová svoje vlastnosti, hodnotu súčiniteľa prechodu tepla (Ug) a obsah plynov v % pri vysokom klimatickom a mechanickom zaťažení. Vzhľad v priestore medzi sklami tiež zohráva dôležitú úlohu, najmä pri vysokých požiadavkách na dizajn. S plastovými rámikmi je možné oveľa flexibilnejšie reagovať na jednotlivé požiadavky, pokiaľ ide o farbu a povrch, ako u kovu. Veľmi elegantne pôsobia aj technické plasty vyrobené z kvalitných materiálov.

Majú svoje silné stránky v automatizácii a zjednodušovaní procesov s cieľom ušetriť manuálnu námahu.
Protežanti tzv.“teplých“ rámikov vidia nesporné prínosy v porovnaní s tradičnými systémami vyrobenými z kovu. Zabezpečujú nízke náklady na energiu, zabraňujú tvorbe kondenzátu či plesní. Použitím plastového rámika namiesto hliníkového sa vykazuje úspora na hodnote súčiniteľa prechodu tepla okna (Uw) s trojsklom a hliníkovým rámikom o cca 13%.

Obr.2:  Výpočet súčiniteľa prechodu tepla okna

 Psí hodnota (Ψ) nie je všetko!
Bastian Breitenfellner v aprílovom vydaní gebäudehülle.net sa zamýšľa nad prínosmi Ψ – hodnôt (stratový súčiniteľ okraja IGU).
Nielen v Nemecku ale aj u nás v otázke dištančných rámčekov sme svedkami olympiády Ψ – hodnôt.
Táto koncentrácia na Ψ – hodnoty znamená, že výrobcovia okien musia skladovať rôzne systémy dištančných rámikov, aby boli schopní splniť všetky požiadavky zákazníkov. To však znižuje efektivitu výrobných procesov. Pokiaľ ide o súťaž o najlepšiu tepelnú izoláciu, zanedbávajú sa odborné rady výrobcov okien týkajúce sa najvhodnejšieho rámika pre príslušnú aplikáciu. Zameraním sa výlučne na hodnotu Ψ sa ďalšie, nemenej dôležité kvalitatívne kritériá pre dištančné rámiky IGU stávajú sekundárnou záležitosťou.

Holistické hodnotenie
Ešte raz podotknime, že tepelné zlepšenie je skutočne najčastejšie používaným argumentom v každodennom súperení o podiel na trhu, ale je len jedným z mnohých kritérií, že použitý dištančný systém počas celej životnosti IGU musí spĺňať. V dôsledku toho musia byť zahrnuté ďalšie vlastnosti produktu a spracovania, aby bolo možné holisticky vyhodnotiť systémy dištančných rámikov. Napríklad existujú značné rozdiely v použiteľnosti. Desiatky rokov overené nerezové dištančné vložky sú z hľadiska použiteľnosti v spojení s veľmi dobrou hodnotou Uw najlepšími teplými okrajovými produktmi na trhu. Toto hodnotenie je založené na mnohých faktoroch, ktoré sú okrem hodnoty, dôležité aj pre dlhodobú a spoľahlivú funkčnosť rámika. Rôzne odborné komisie a pracovné skupiny sa už roky pokúšajú v nových smerniciach definovať hodnoty použiteľnosti, napríklad odolnosť voči UV žiareniu, tepelnú rozťažnosť, skladovanie, difúznu tesnosť atď. Pre osvedčené nerezové rámiky to nie je potrebné.

Prínosy na úrovni eurocentov
Dobré porovnanie rôznych bežných typov dištančných rámikov s teplým okrajom vzhľadom na spotrebu kWh pre rodinný dom s plochou okna 30 metrov štvorcových. Medzi najlepšou (0,031) a najhoršou (0,051) hodnotou Ψ je v tomto prípade úspora nákladov na energiu len 0,34 eur mesačne. Aj v porovnaní s bežným hliníkovým dištančným rámikom je úspora len 0,78 eura mesačne – na celý dom a nie na okno. Tento príklad jasne ukazuje, že exkluzívne hodnotenie dištančných rámikov pomocou Ψ-hodnoty nezachádza dostatočne ďaleko a vyžaduje si zohľadnenie ďalších faktorov kvality, ktoré sú rozhodujúce pre dlhodobú funkčnosť dištančných systémov.

Vhodne definujte parametre
Menšie peňažné vplyvy hodnôt Ψ pre konečného spotrebiteľa neboli doteraz primerane zohľadnené. To isté platí pre úsilie, ktoré výrobcovia izolačných skiel vynaložili v dôsledku hystérie Ψ-hodnoty posledných rokov. S nerezovými dištančnými rámikmi je už desaťročia ideálny produkt s teplým okrajom, ktorý vynikajúco spĺňa všetky základné požiadavky a dlhodobo chráni výrobcu pred prípadmi záruky a reklamácií. Dlhodobá stabilita a funkčnosť tabúľ izolačného skla musí byť pre priemysel dôležitá aj po uplynutí obvykle poskytovanej záručnej doby. Parametre, najmä odolnosť proti UV žiareniu a tepelná lineárna rozťažnosť pri vystavení teplu, by nemali byť veľkoryso navrhnuté na pozadí klimatických zmien, ale mali by byť vhodne definované.

Kov alebo plast pre izo – hranu?
Napriek tomu, že na trhu bol výrobok, ktorý bol desaťročia osvedčený s teplými rámikom z nehrdzavejúcej ocele, v posledných rokoch sme svedkami humbugu v súvislosti s plastovými rámikmi. Výrobcovia týchto produktov, ale aj oknári, architekti a stavební inžinieri naskočili do tohto vlaku s cieľom stále lepšej Ψ-hodnoty a stratili zo zreteľa, že tento vlak ide plnou parou vpred. možno zlým smerom. Niektorí výrobcovia (napr. www.helima.de) ich krátkodobo ponúkali, ale medzičasom dospeli k pevnému presvedčeniu, že žiadny plastový výrobok na trhu nemôže celkovo dosiahnuť výhody dištančného rámika z nehrdzavejúcej ocele. Tieto poznatky vyplývajú aj zo skutočnosti, že výrobcovia komponentov, ale aj iné zainteresované strany v tomto odvetví, naďalej interpretujú požiadavky a štandardné hodnoty pre dištančné systémy namiesto toho, aby sa zameriavali na dlhodobú kvalitu.

Tesnosť je rozhodujúca výhoda
Dištančné rámiky vyrobené len z jedného komponentu, napríklad z hliníka alebo nehrdzavejúcej ocele, významne prispievajú k dlhodobej funkčnosti izolačného skla.

– Difúzna tesnosť.
Zatiaľ čo plastové dištančné rámiky vyžadujú na utesnenie kovové fólie alebo takzvané viacvrstvové fólie, aby sa tepelne izolačné vzácne plyny udržali v priestore medzi sklami, kovové rámiky sú vo svojej podstate difúzne a plyno – tesné a to už desaťročia. Z tohto dôvodu si môže dovoliť výrobca IGU s dištančnými rámikmi vyrobenými z hliníka a nerezovej ocele doživotnú záruku na plynotesnosť svojich jednozložkových rámikov.

Zvýšené straty plniaceho plynu
Praktická terénna štúdia o obsahu plynu v izolačných sklenených jednotkách ukázala, že IGU vyrobené v rokoch 1990 až 2005, v ktorých sa používali najmä hliníkové a nerezové rámiky, majú stále obsah plynu medzi 87 a 91 percentami. Naopak pri porovnaní posledných päť až desať rokov, kde dramaticky boli inštalované plastové dištančné systémy v 50 až 70 %- tách izolačných skiel, straty plynu dosahujú až 40 percent. Za predpokladu, že nenastali žiadne významné zmeny v primárnych a sekundárnych tmeloch alebo v rýchlosti plnenia plynom a že vlastnosti skiel mali tendenciu sa zlepšovať, v skutočnosti sa zmenil iba použitý dištančný rámik.

Bastian Breitenfellner na záver svojho júnového príspevku dochádza k záveru, že v porovnaní s kovovými dištančnými rámikmi nedokážu plastové dištančné rámiky trvalo udržať vzácne plyny v priestore medzi sklami, a preto nepredstavujú z dlhodobého hľadiska praktické riešenie tepelnej izolácie. Už aj tak pochybná výhoda o niekoľko tisíciniek lepšej Ψ  – hodnoty plastových dištančných rámikov v praxi stráca na význame, pretože tepelná izolácia tabule izolačného skla sa dosahuje v podstate plynovou výplňou. Miera straty plynu s viaczložkovými rámikmi sú celkom pochopiteľné a logické. Známe body v priemysle zahŕňajú vytváranie mikrotrhlín v rohoch, pevnosť spojenia medzi fóliou a dištančnou vložkou a adhézne správanie medzi dištančnou vložkou a sekundárnym tmelom. Kovové jednozložkové dištančné rámiky vyrobené z nehrdzavejúcej ocele a hliníka tiež ponúkajú značné výhody, pokiaľ ide o kritériá tepelnej rozťažnosti, UV odolnosti, tepelnej odolnosti, stability a recyklovateľnosti. Je zrejmé, že humbug okolo plastov nemožno vysvetliť kritériami kvality.

Poznámka autora blogu:
Naše merania obsahu argónu v izolačných sklách s hlinikovými a plastovými rámikmi potvrdzujú autorove výroky. Použitie teplých rámikov bolo prínosom v znížení kondenzácie vodnej pary na okraji zasklenia. Kde je kompromis?

Zdroje:
https://www.gebaeudehuelle.net/fenster-glas/fenster-glas-fachartikel/fokus-auf-qualitaet-und-langlebigkeit
https://www.gebaeudehuelle.net/fenster-glas/fenster-glas-fachartikel/psi-wert-ist-nicht-alles
https://www.gebaeudehuelle.net/fenster-glas/fenster-glas-fachartikel/metall-oder-kunststoff-fuer-die-iso-kante