Uszczelnienie krawędziowe w szybie zespolonej

Szyba zespolona składa się z dwóch lub więcej tafli szkła (powietrze lub gaz w PMS), które są hermetycznie uszczelnione na krawędziach za pomocą mas uszczelniających. Przestrzeń międzyszybowa (PMS), która powstaje w wyniku zastosowania ramek dystansowych, jest zwykle wypełniona gazami szlachetnymi - argonem lub rzadziej, kryptonem, które ze względu na swoje właściwości wpływają na zmniejszenie przenikania ciepła przez szyby zespolone.

Oprócz współczynnika przenikania ciepła dla szyb (wartość Ug), istnieje również liniowy współczynnik przenikania ciepła (Psi), zależny od długości ramki, który opisuje straty ciepła wzdłuż uszczelnienia krawędziowego w danym systemie profili ramy. Oprócz wkładu w bilans energetyczny budynków, przestrzeń międzyszybowa wpływa również na właściwości akustyczne przeszklenia. System uszczelnienia krawędziowego wpływa zatem na wiele właściwości szyb zespolonych.

Budowa

Systemy uszczelnień krawędziowych stosowanych w Europie zazwyczaj ma budowę dwustopniową: Pierwotne uszczelnienie krawędziowe zapewniające szczelność powietrzną i gazową, oraz wtórne uszczelnienie krawędziowe zapewniające długotrwałą stabilność geometryczną szyb.

Ramka międzyszybowa odgrywa ważną rolę na etapie pierwotnego uszczelniania krawędzi szyb. Z jednej strony stanowi ona największą barierę dla przenikania gazu/wilgoci z punktu widzenia wielkości szyb. Z drugiej zaś, przestrzeń wewnątrz ramki dystansowej wypełniana jest środkiem osuszającym, a na jej boki nakładany jest poliizobutylen (butyl). Ramka dystansowa działa zatem nie tylko jako "ramka dystansowa" między szybami, ale także wpływa na właściwości fizyczne uszczelnienia krawędziowego.

Ze względu na geometrię uszczelnienia krawędziowego i zastosowane materiały, szyby zespolone mają niższą wartość izolacyjności termicznej w tym obszarze niż w środkowej części szyby. Wartość tej izolacyjności można poprawić, stosując ramki, które są bardziej zaawansowane technologicznie.

Wybieranie ramek dystansowych o najniższej wartości Psi nie zawsze jest wskazane, ponieważ ostatecznie ramka dystansowa jest tylko jednym z elementów i w połączeniu z innymi komponentami musi nie tylko minimalizować przepływ strumienia ciepła, ale także zapewniać długotrwałą stabilność geometryczną oraz szczelność szyby zespolonej. Większość producentów szyb zespolonych posiada w ofercie wybór określonych ramek dystansowych, z którymi pracują na co dzień i które przeszły niezbędne badania na zgodność z normą.

NORMATYWNE KATEGORIE RAMEK DYSTANSOWYCH

Sztywny profil zamknięty

System elastyczny

RODZAJE RAMEK DYSTANSOWYCH

Sztywne profile zamknięte

Wiele lat temu standardem były sztywne, metalowe ramki dystansowe (kategoria A) wykonane z aluminium. Ulepszonym wariantem były ramki dystansowe wykonane z cienkiej stali nierdzewnej. W międzyczasie hybrydowe ramki dystansowe wykonane z tworzywa sztucznego i metalu (kategoria B) stały się standardem w większości zakładów produkcyjnych. Bariera dyfuzyjna, którą tworzy powierzchnia adhezyjna ramki, na którą nanoszona jest pierwotna i wtórna masa uszczelniająca, odgrywa decydującą rolę dla trwałości całego systemu szyby zespolonej, dlatego tylna część ramki dystansowej jest zawsze metalowa. Osiągane dzięki temu wartości Psi są znacznie lepsze w porównaniu z wcześniejszymi rozwiązaniami. Ponadto większość tych sztywnych profili może być dalej przetwarzana na istniejących urządzeniach produkcyjnych.

Inny rodzaj sztywnych ramek dystansowych wykonana jest z tworzywa sztucznego. Ze względu na wysoką przepuszczalność gazów i wilgoci przez tworzywa sztuczne, ramki dystansowe te mają nałożoną na tylną część ramki dystansowej folię stanowiącą barierę ochronną. Od kilku lat jako bariera dyfuzyjna (kategoria C) zapobiegająca przenikaniu pary wodnej lub gazu obojętnego, stosowane są również wielowarstwowe, profile kompozytowe nie wykonane z metalu. Dzięki nim można obecnie osiągnąć najniższe wartości Psi. Przetwarzanie takich systemów ramek często wymaga dodatkowego nakładu pracy i nie jest jeszcze standardem stosowanym na skalę przemysłową.

W przypadku wszystkich wspomnianych sztywnych profili ramek dystansowych, środek osuszający wprowadzany jest do wnętrza profilu zamkniętego. Wraz z butylem naniesionym na bocznych krawędziach ramki dystansowej tworzy się w ten sposób pierwotny stopień uszczelnienia. Butylowane ramki dystansowe wypełnione środkiem pochłaniającym wilgoć są prefabrykowane i nakładane na szkło podczas produkcji szyby zespolonej.

Elastyczne ramki dystansowe

W systemach elastycznych ramka dystansowa jest automatycznie aplikowana na szybę na linii produkcyjnej. Rozróżnia się ramki dystansowe nakładane na gorąco (kategoria D) lub profile prefabrykowane (kategoria E). W obu przypadkach środek osuszający pochłaniający wilgoć z przestrzeni międzyszybowej jest zintegrowany z ramką dystansową. Systemy te zapewniają osiągnięcie dobrych własności izolacyjności termicznej, ale wymagają zastosowania specjalnych linii produkcyjnych.

Kształt narożników ramek dystansowych

Na przestrzeni lat opracowywano różne rodzaje geometrii narożników dla ramek dystansowych. W zależności od różnego rodzaju profili, różne ukształtowanie narożników ma swoje pewne wady i zalety.

Najczęściej używane profile w kategorii A&B mają zazwyczaj zaokrąglone narożniki. Profile są gięte maszynowo, co powoduje lekkie zaokrąglenie narożników. Profile te zyskały uznanie przede wszystkim ze względu na jakość i zapewnienie ciągłej bariery dla pary wodnej i gazu. Nie ma prawie żadnych nieprawidłowości wynikających z procesu produkcji, dlatego jest to prawdopodobnie najbardziej powszechna konstrukcja narożników.

Innym wariantem są narożniki łączone. W tym przypadku profile zamknięte są łączone ze sobą za pomocą łączników wtykowych. Powoduje to prawie idealne uformowanie ramki dystansowej pod kątem prostym w narożnikach. Produkcja jest zwykle ręczna, a zatem wiąże się z pewną ilością dodatkowego nakładu pracy. Zazwyczaj stosuje się prefabrykowane, butylowane łączniki narożne. Dzięki starannemu wykonaniu, jakość szyb zespolonych spełnia najwyższe wymagania.

Wyjątkowym rozwiązaniem są spawane ramki dystansowe. W zależności od technologii maszyn do produkcji ramek dystansowych, mogą być one produkowane z profili z tworzywa sztucznego. Profile są docinane pod kątem i spawane ze sobą. W przypadku aplikowania prefabrykowanych, elastycznych ramek dystansowych, narożniki profilu ramki dystansowej są nacinane, dzięki czemu można uzyskać niemal idealną konstrukcję pod kątem prostym. Po nacięciu narożnika bariera dyfuzyjna nie ulega uszkodzeniu i zachowana jest jej ciągłość. Podczas aplikowania ramek dystansowych na gorąco, materiał jest nakładany maszynowo za pomocą dyszy. Powoduje to powstawanie minimalnie zaokrąglonych narożników.

Każdy z wariantów wykonywania narożników ma swoje wady i zalety. Wszyscy producenci wyspecjalizowali się w wybranych systemach opierając się na wykorzystywanych już liniach produkcyjnych. W ramach istniejących badań producenci zajmujący się wytwarzaniem szyb zespolonych mogą stosować zamiennie ramki dystansowe lub sposób kształtowania narożników (łączone, gięte, spawane) bez potrzeby wdrażania wstępnych badań dopuszczających do produkcji. Dokładne wymagania w tym zakresie można znaleźć w normie dotyczącej szyb zespolonych EN 1279, która określa również różne rodzaje mas uszczelniających stosowanych w uszczelnieniu krawędziowym.

TOLERANCJE UCZELNIEŃ KRAWĘDZIOWYCH

Ramki dystansowe ze względu na ich cienkościenny, elastyczny profil wykonania podlegają pewnym tolerancjom. Możliwe odchylenia zwykle nie mają wpływu na funkcjonalność szyby zespolonej i rzadko stanowią powód do złożenia reklamacji.

Tolerancje położenia

Jeśli weźmie się pod uwagę tolerancje dla użytego szkła, położenie ramek dystansowych może się różnić i ich prostoliniowość może ulegać zmianie. W przypadku szyb z więcej niż jedną przestrzenią międzyszybową może również wystąpić pewne przesunięcie między nimi. Obowiązujące tolerancje można znaleźć w aktualnej normie lub podręczniku opisującym możliwe odchyłki.

Wygląd

W celu zapewnienia identyfikowalności materiałów i elementów, na ramkach dystansowych zwykle nanosi się różne oznaczenia. Kolor, wymiary, typ i zastosowanie mogą się różnić w zależności od procesu produkcyjnego. W rzadkich przypadkach na ramce dystansowej można również dostrzec odciski palców lub pozostałości środka osuszającego. Ponieważ nie wpływają one negatywnie na funkcjonalność lub przezierność szyb zespolonych, to nie są one uznawane za wadę.

Nadmiar butylu widoczny między szkłem i ramką

W przypadku szyb zespolonych w pojedynczych przypadkach może dojść do przedostania się butylu do przestrzeni międzyszybowej (PMS). Zjawisko to występuje zwykle po wykonaniu montażu szyby. Może to być spowodowane wysoką temperaturą w obszarze wrębu lub zbyt dużym naciskiem działającym na krawędź szyby. Testy porównawcze przeprowadzone przez Niemieckie Stowarzyszenie Szkła Płaskiego wykazały, że wnikanie butylu w szyby zespolone zamontowane w oknach i fasadach i podparte po obwodzie jest cechą czysto wizualną, która nie ma wpływu na trwałość szyb zespolonych po ich zamontowaniu. Wnikanie butylu do wysokości do 3 mm nie wpływa negatywnie na funkcjonalność szyby zespolonej, a zatem nie stanowi podstawy do reklamacji (patrz publikacja techniczna: Bundesverband Flachglas "Wnikanie butylu w przestrzeń międzyszybową").