Szyby okienne zespolone. Rodzaje pakietów szybowych, budowa i wymagania

Szyby okienne zespolone są obecnie używane powszechnie do produkcji okien. Jedynie w szczególnych przypadkach, np. w obiektach zabytkowych, w których są okna skrzynkowe, dopuszcza się szklenie szybami pojedynczymi. Choć i tutaj często konserwatorzy zabytków pozwalają na zastosowanie, zazwyczaj w skrzydłach zewnętrznych, szyb zespolonych.

Spis treści

1. Wymagania jakim podlegają szyby okienne
2. Jak zbudowane są szyby okienne?
3. Szyby okienne  ciepłochronne
4. Szyby okienne o podwyższonej odporności na ogień
5. Szyby okienne dźwiękochronne
6. Szyby okienne przeciwsłoneczne

Produkowane są przede wszystkim szyby okienne jedno- i dwukomorowe, co oznacza, że są w nich dwie lub trzy szyby. Jeśli weźmiemy pod uwagę, że każda z nich może mieć inne właściwości, łatwo zgadnąć, iż liczba możliwych wariantów jest spora. Opracowano też szyby okienne trzykomorowe, jednak do tej pory nie są one popularne. Przyczyn jest kilka, a wśród nich należy wymienić – być może na pierwszym miejscu – znacznie wyższą cenę okna w porównaniu z tym, w którym zastosowano szyby okienne dwukomorowe. Poza tym obecność trzeciej komory i kolejnej szyby oznacza zwiększoną grubość zespolenia, a także sporo wyższą masę okna. Natomiast do plusów trzeba oczywiście zaliczyć izolacyjność termiczną takiego pakietu – może to być nawet 0,3 W/(m²K).

Wymagania jakim podlegają szyby okienne

Szyby okienne zespolone muszą spełniać wymogi podzielonej na sześć części normy PN-EN 1279-1:2018-08 „Szkło w budownictwie. Izolacyjne szyby zespolone”. Są to:

• Część 1: Postanowienia ogólne, opis systemu, zasady substytucji, tolerancje i jakość wizualna,
• Część 2: Długotrwała metoda badania i wymagania dotyczące przenikania wilgoci,
• Część 3: Długotrwała metoda badania i wymagania dotyczące szybkości ubytku gazu i tolerancji koncentracji gazu,
• Część 4: Metody badania fi zycznych właściwości komponentów uszczelnień obrzeży i elementów wstawianych do szyb,
• Część 5: Norma wyrobu,
• Część 6: Zakładowa kontrola produkcji i badania okresowe.

Jak zbudowane są szyby okienne?

Szyby okienne mogą być zbudowane z szyb o różnych właściwościach, dzięki czemu powstają szyby zespolone nie tylko „uniwersalne” w stosowaniu, ale także wyspecjalizowane. Szyby okienne o najprostszej konstrukcji mają przestrzeń międzyszybową wypełnianą osuszonym powietrzem. Obecnie jednak chyba można przyjąć za standard to, że w przestrzeni między taflami szkła znajduje się gaz szlachetny – argon. Dostępne są także szyby okienne z kryptonem, jednak ich oferta jest mniejsza, być może z powodu wyższej ceny gazu.

Nieodzownym elementem szyby zespolonej jest ramka międzyszybowa, która nie tylko stabilizuje tafle szkła i pozwala zachować między nimi określoną odległość, ale też wpływa na izolacyjność termiczną zestawu. W ramce umieszcza się substancje osuszające. Brzegi szyby są uszczelniane masami na bazie materiałów organicznych. Ramki mogą być produkowane ze stali ocynkowanej, aluminium bądź kompozytu wzmocnionego włóknami szklanymi. Te ostatnie mają najlepsze właściwości termoizolacyjne, dlatego określane są jako ciepłe. Między taflami szkła mogą być umieszczane szprosy, pełniące funkcję dekoracyjną. Nie wpływają one na właściwości całego zespolenia, można je montować w oknach o dowolnym kształcie.

Szyby okienne  ciepłochronne

Szyby okienne ciepłochronne, to takie w którym co najmniej jedna z tafli pokryta jest powłoką niskoemisyjną. Ciepłe zespolenie dekoracyjne. Jedna z dwóch tafli zestawu wykonana jest np. ze szkła półprzeziernego, barwionego lub ornamentowego, druga to szkło niskoemisyjne. Jeśli tafla dekoracyjna będzie hartowana lub laminowana, wówczas zespolenie może stanowić szybę bezpieczną.

Szyby okienne o podwyższonej odporności na ogień

Szyby okienne o takich właściwościach mają jedną z tafli wykonaną ze szkła ogniochronnego. Bardzo dobrą izolacyjność termiczną zapewnia powłoka niskoemisyjna znajdująca się na jednej z wewnętrznych powierzchni zestawu.

Szyby okienne o podwyższonej odporności na ogień mogą mieć różne właściwości, dzięki którym zespolenie jest: 

• szczelne dla płomieni i gorących gazów (klasa E);
• nierozprzestrzeniające promieniowania cieplnego (klasa W);
• izolujące termicznie w przypadku pożaru (klasa I).

W przestrzeni międzyszybowej często umieszczany jest przezroczysty, niepalny materiał pęczniejący pod wpływem wysokiej temperatury. Jest on w postaci żelu, odpornego na temperaturę w zakresie od -10 do +45° C. W przypadku nadmiernego wzrostu temperatury, żel absorbuje energię cieplną, nie dopuszczając do przegrzania zewnętrznej powierzchni przegrody powyżej określonej wartości. Podczas pożaru staje się nieprzezroczysty, nie przepuszcza także dymu ani płomieni.

Wymagany poziom odporności szyby okiennej na ogień uzyskuje się także dzięki odpowiedniemu dobraniu grubości szkła. Przykładowo tafla o grubości 16 mm ma odporność 30 min, co plasuje ją w klasie EI 30. Tafla o grubości 23 mm wytrzymuje 60 min (klasa EI 60), 33 mm – 90 min (EI 90), zaś 56 mm – 120 min (EI 120). Jeśli od strony zewnętrznej szyby okiennej zastosuje się szybę typu antisol – zatrzymującą ciepło lub odbijającą promienie słoneczne, to przy szerokości przestrzeni międzyszybowej wynoszącej 12 mm zestaw może być z powodzeniem stosowany w naszych warunkach klimatycznych.

Szyby okienne bezpieczne

W tym przypadku jedna tafla szyby okiennej musi być wykonana ze szkła bezpiecznego – laminowanego lub hartowanego. Szkło hartowane, dzięki odpowiedniej obróbce termicznej, jest bardziej odporne na naprężenia mechaniczne niż zwykły float. Po stłuczeniu rozpada się na spore odłamki o tępych brzegach. Jest również odporne na gwałtowne zmiany temperatury oraz jej dużą amplitudę. Do produkcji szkła laminowanego używa się folii PVB (butyral poliwinylu). Między dwiema taflami szyby okiennej umieszcza się jedną lub kilka warstw folii o różnej grubości. To właśnie m.in. od grubości i liczby warstw zależą parametry zespolenia. Po stłuczeniu szyby okiennej folia utrzymuje kawałki szkła.

Bezpieczne szkło laminowane – zależnie od konstrukcji zestawu – może być odporne na strzały z broni krótkiej i długiej czy broni myśliwskiej, może też chronić przed włamaniami i aktami wandalizmu. W przypadku odpowiedniego wykończenia płaszczyzny znajdującej się od wnętrza pomieszczenia, z przebitej kulą szyby nie polecą odpryski szkła. Innym rodzajem szkła bezpiecznego jest szkło odporne na ciśnienie powstające w wyniku wybuchu.

Szyby okienne bezpieczne określane jako przeciwwłamaniowe obecnie najbardziej interesują inwestorów. Informacje co do spodziewanej odporności można znaleźć w normie PN-EN 356:2000 „Szkło w budownictwie. Szyby ochronne. Badania i klasyfikacja odporności na atak ręczny”. Testy są prowadzone przy użyciu stalowej kuli i siekiery.

Odporność szyby okiennej ochronnej jest określona ośmioma klasami, przy czym im wyższa, tym trudniejsze jest jej sforsowanie. Dla porównania można przytoczyć dwa przykłady:

• szyba okienna w klasie P1A (najniższa) musi wytrzymać trzykrotny upadek kuli o masie 4,11 kg z wysokości 1,5 m.
• szyba okienna w klasie P8B – nie ulegnie zniszczeniu w przypadku powyżej siedemdziesięciu uderzeń młotem i siekierą o masie 2 kg. Takie szkło stosuje się w zakładach jubilerskich, bankach, obiektach handlowych z towarami o dużej wartości.

Najpopularniejsze szyby okienne tzw. przeciwwłamaniowe wykonywane mogą być z dwóch tafli szkła grubości 4 i 3 lub 4 warstw folii. Często jedna z powierzchni wewnętrznych zespolenia ma powłokę niskoemisyjną, dzięki czemu cały zestaw ma również właściwości termoizolacyjne.

Szyby okienne dźwiękochronne

Szyby okienne dźwiękochronne zazwyczaj od strony pomieszczenia mają w zestawie szybę laminowaną. Składa się ona z dwóch tafli szkła przedzielonych przynajmniej jedną warstwą folii tłumiącej dźwięki. Jest ona produkowana z PVB. Folia nie tylko izoluje od głośnych dźwięków, takich jak hałas ulicy czy samolotu, ale też wytłumia dźwięk deszczu padającego na szybę. Ponadto, w przypadku rozbicia szyby okiennej przytrzymuje odłamki szkła. Szyby okienne dźwiękochronne mogą zapewnić współczynnik izolacyjności akustycznej R_w nawet na poziomie 52 dB – wobec minimalnego dopuszczalnego 30 dB. Jest to możliwe m.in. dzięki dużemu ciężarowi powierzchniowemu jednej z tafli, zróżnicowanej ich grubości oraz zwiększonym odstępom między szybami. Najczęściej w zestawie, oprócz szyby o standardowej grubości 4 mm, stosuje się szybę 6– lub 8–milimetrową. Jednak im grubsze tafle, tym solidniejsza musi być np. rama okna i mocniejsze zawiasy.

Szyby okienne przeciwsłoneczne

Szyby okienne przeciwsłoneczne mogą być zbudowane z jednego z dwóch rodzai szkła – refleksyjnego, czyli odbijającego promienie słoneczne i absorbcyjnego – pochłaniającego i rozpraszającego energię świetlną (w budownictwie mieszkaniowym rzadko stosowane). Zastosowane w zespoleniach szkło ogranicza ilość promieni słonecznych przedostających się do pomieszczenia oraz zmniejsza przepuszczalność światła. Jedną z tafli takiej szyby okiennej stanowi szkło tzw. niskoemisyjne; jest to zazwyczaj tafla zewnętrzna. Tafle bezbarwnego i barwionego szkła float mogą być jednostronnie pokrywane cienką warstwą metaliczną. Taki typ szkła nazywany jest szkłem niskoemisyjnym (termofloat).

W szkle niskoemisyjnym najnowszej generacji napyla się kilka warstw tlenków metali, czystego srebra oraz innych związków metalicznych, dzięki którym uzyskuje się bardzo duży stopień odbicia promieniowania cieplnego. Jednocześnie jednak pogarsza się przepuszczalność światła. Jako szkło przeciwsłoneczne, tzw. antisol, może być także stosowane szkło barwione. Jednak ogranicza ono również przenikanie światła do pomieszczenia. Wystarczy powiedzieć, że przejrzystość bezbarwnego szkła typu float wynosi od 90% dla tafli o grubości 4 mm do 80% dla tafli grubości 19 mm. Tymczasem przejrzystość szkła barwnego waha się od 19 do 78%.

Forum Branżowe, miesięcznik branżowy o stolarce otworowej