Masy uszczelniające do szyb zespolonych Dawniej okna otrzymywano wyłącznie z drewna. Obecnie z drewna produkuje się tylko luksusowe rodzaje okien, droższe i wymagające konserwacji. Większość okien otrzymuje się obecnie przemysłowo, wytłaczając ich ramy z polichlorku winylu. Wolne przestrzenie w ramach wielokomorowych zmniejszają zużycie materiału, polepszają właściwości izolacyjne, zwiększają stosunek wytrzymałości mechanicznej do masy, nadają oknom lekkość. Zdolność izolacyjna takich okien sięga obecnie od 0,8 nawet do 0,4 W/m2·K. Definicja Szyba zespolona jest to trwały, hermetyczny układ dwu (w jednokomorowej) lub trzech (w dwukomorowej) tafli szkła, oddzielonych ramką dystansową na ścieżnicy. W przestrzeni międzyszybowej zamknięte jest osuszone powietrze lub gaz. Szyby połączone są z ramką dystansową na całej długości obrzeża materiałami klejąco-uszczelniającymi, co zapewnia szczelność układu. Dziurkowana ramka dystansowa wypełniona, granulowanym, silnym środkiem higroskopijnym (sitem molekularnym), gwarantuje suchość powietrza zamkniętego pomiędzy szybami. Szczeliwo stanowi materiał polimerowy, wiążący szyby, ramkę dystansową i ramę okienną w trwały, hermetyczny układ. System uszczelnienia w szybie zespolonej musi: zz zapewnić adhezję do szkła i ramki dystansowej, zz kompensować różnice współczynników rozszerzalności cieplnej pomiędzy materiałem ramki i szkła podczas zmiany temperatury szyby zespolonej, zz stanowić barierę dla penetracji pary wodnej do przestrzeni międzyszybowej szyby zespolonej, zz zapobiegać ucieczce gazów o małym przewodnictwie cieplnym, takim jak argon lub krypton, z przestrzeni międzyszybowej. Rozhermetyzowanie zestawu powoduje dostanie się doń pary wodnej i wskutek tego wzrost przewodnictwa cieplnego oraz wykraplanie się pary wodnej na wewnętrznych powierzchniach szyb, co wyklucza dalszą przydatność zestawu.
Składniki okien Podstawowymi składnikami okien są: ramy (zwykłe i wielokomorowe – do 8 komór – z PCW) szyby, ramki dystansowe (z aluminium, blachy stalowej cynkowanej, stali kwasoodpornej lub tworzywa sztucznego). Stosuje się szyby „float” o grubości od 4 do 10 mm. Pojedyncze szyby „float” przepuszczają ok. 87%, a podwójne ok. 65%, padającego na nie światła. Ostatnio ”ciepłe” ramki dystansowe otrzymuje się z porowatego polipropylenu wzmacnianego włóknem szklanym i powlekanego cienką
warstwą folii metalowej, zapobiegającej przenikaniu gazu przez ramkę. Napełnienie profili ram okiennych sztywną pianką poliuretanową zwiększa sztywność ram i zmniejsza ich przewodnictwo cieplne wskutek zmniejszenia konwekcji gazów w komorach. Komponentami zmiennymi są: środek higroskopijny – sito molekularne, szczeliwo chemoutwardzalne, Hot Melt lub reaktywny Hot Melt, oraz gazy: argon, ksenon. Środki powierzchniowo-czynne mogą ułatwiać zwilżanie napełniaczy w szczeliwie a antyutleniacze (stabilizatory) zwiększają długotrwałą stabilność okien i polimerów zwłaszcza w szczeliwie.
onstrukcja K ram okiennych i szyb Szyba w oknie musi przepuszczać światło do wnętrza budynku. Jednocześnie okno powinno stanowić skuteczną barierę termiczną, zmniejszającą straty ciepła. Ciepło z okien przenika do wnętrza lub z wnętrza przez ramy i szyby. Ramy wielokomorowe stanowią barierę termiczną, tym skuteczniejszą, im więcej zawierają komór. Większość powierzchni okna stanowi szyba szklana, dlatego do zmniejszenia przenikania ciepła przez szyby przykłada się największą wagę. Tworzy się hermetyczny układ dwu (rzadziej trzech) szyb połączonych w postaci jednej (dwóch) komór szyb zespolonych. Hermetyzację układu szyb zapewnia się przez zastosowanie szczeliw. Wymiana ciepła w szybach zespolonych zachodzi przez promieniowanie, konwekcję i przewodnictwo. Promieniowanie przenosi ciepło do i z tafli szkła, zarówno od zewnątrz do wewnątrz, jak i odwrotnie. Na promieniowanie cieplne może mieć wpływ rodzaj tafli szklanej (głównie rodzaj powłoki napylonej na szkło). Konwekcja ciepła zachodzi w komorach ram okiennych, zarówno przy stronie zewnętrznej i wewnętrznej okna, jak i wewnątrz samej komory szyb zespolonych. Wprowadzając pomiędzy szyby zespolone gaz o możliwie najmniejszym przewodnictwo cieplnym i stosując ramkę dystansową o jak najmniejszej przewodności cieplnej uzyskuje się szyby o możliwie małym przewodnictwie i małych stratach cieplnych. Standartowa przenikalność termiczna okien Ug wynosi 1,7 W/m2·K. Przy Ug pojedynczej tafli szklanej 0,4 W/m2·K i zespole 3-szybowym
Szyby zespolone
(2 komory szybowe) otrzymuje się Ug=0,5, a całego okna 0,8 W/m2·K. Szyby zespolone kontroluje się (PN-EN 1279-6) z punktu widzenia: a) materiałów, b) przebiegu produkcji, c) gotowego wyrobu.
Budowa szyby zespolonej Instalacja szyb zespołowych ma na celu zmniejszenie przenikania ciepła i hałasu przez okna. Na przenoszenie ciepła przez szybę zespoloną składają się przenoszenie ciepła przez tafle szyb oraz przez ramkę dystansową. Hermetyzacja układu szyb zespolonych jest tu sprawą kluczową. Para wodna – wilgoć – mają dużą przewodność cieplną, dlatego powietrze lub inny gaz wypełniający przestrzeń pomiędzy szybami zespolonymi powinny być suche. Środowisko bezwodne zapewniane jest we wnętrzu szyby zespolonej przez środek suszący (sita molekularne lub silikażel) umieszczony w dziurkowanej lub porowatej, pustej ramce dystansowej. Przewodnictwo cieplne szyby zespolonej zależy od rodzaju gazu wypełniającego szyby i maleje w kolejności: para wodna >> powietrze > argon > krypton > ksenon > podciśnienie (tzw. vacuum) Standardowo stosuje się ramki o grubościach 6-20 mm. Zadaniem ramki dystansowej jest zapewnienie odpowiedniego odstępu pomiędzy szybami oraz stworzenie możliwości umieszczenia między szybami materiału absorbującego parę wodną, który osusza warstwę powietrza lub gazu szlachetnego (np. argon, krypton) między nimi. Szczelne zamknięcie gazowej komory międzyszybowej ma duży wpływ na parametry fizyczne i mechaniczne szyby zespolonej. Hermetyczność połączenia szyb jest uzyskiwana w złączach elastycznych przez dwustopniowe uszczelnienie. Do klejenia szkła z ramką używa się termoplastycznego kleju butylowego (hot melt), natomiast do trwałego uszczelnienia złącza stosuje się masę chemoutwardzalną z poliuretanu, polisiarczku (tiokol), lub silikonu. Bardzo istotne jest staranne uszczelnienie pierwotne (ciągła wstęga butylu, klejenie narożników) ponieważ najmniejsza przerwa w tej barierze otwiera przepływ wilgoci już tylko przez uszczelnienie wtórne. Dlatego na uszczelnienie wtórne należy stosować szczeliwo o jak najmniejszej przepuszczalności pary wodnej WVP i argonu (PS albo PUR). Tzw. „ciepłą ramkę dystansową” stanowi mostek pomiędzy szybami o małym współczynniku przewodnictwa cieplnego. Ramka z porowatego polipropylenu ma współczynnik przewodnictwa 0,16 W/m·K (szyba szklana 1 W/m·K). Włókno szklane zwiększa wytrzymałość ramki tworzywa sztucznego, np. PP, a cieniutka folia metalowa zapewnia szczelność przenikania gazów. Rodzaj gazu znajdującego się pomiędzy szybami wpły-
15