Problematika tloušťky stěn PVC profilů

Jak si vybrat dobré okno. Není výjimkou, že v nabídkovém řízení dodavatel naláká investora na tak povrchní sdělení, že půjde o montáž „tolika a tolika oken z pětikomorových profilů značky X se zasklením s hodnotou Ug = 1,1 W•m–2•K–1 za dobrou cenu“. Pouhé tři technické údaje (!) jsou navíc zavádějící: • Bez udání stavební hloubky profilu je počet komor nevypovídající. • Ug (součinitel prostupu tepla sklem) hodnota pouze napovídá o Uw (součinitel prostupu tepla celým oknem) hodnotě celého okna, která je podstatná. Dodavatel ji buď nechce nebo neumí uvést. • V ceně není specifikován obsah plnění smlouvy o dílo. Pokud se jedná pouze o přivrtání oken k ostění turbošrouby, vypěnění spáry a zamaltování, aby to „vypadalo“, pak je i levné dílo nejspíš předražené. Dobrý dodavatel je schopen sdělit stavební hloubku profilu a hodnotu tepelného prostupu celého okna Uw. Neměla by chybět ani specifikace podle ČSN EN 12608, která zařazuje profily do tříd podle tloušťky vnějších stěn. Kvalitní profily jsou zařazeny do třídy A, při použití profilů třídy B se jejich pevnost a tuhost (od které lze odvodit průhyb profilů) zhorší až o 25 % a stejně tak i životnost kování a šroubovaných spojů. Existuje mnoho způsobů, jak za nová okna utratit peníze. Avšak možností, jak za vyčleněné peníze dostat co nejkvalitnější okna s dlouhou životností a nejnižšími provozními náklady, je mnohem méně a nenabízejí se na každém kroku. Okenní profily třídy A a B Plastové okenní profily se ve smyslu ČSN EN 12608 zařazují do třídy A, B a C. Profily třídy A mají přesně definovanou tloušťku vnější stěny 3 mm, profily třídy 2,5 mm a profily třídy C jen 2,3 mm (ty se dnes běžně používají jen na trhu v Anglii, kde se používá jiný způsob otvírání oken). Snižováni tloušťky vnějších stěn vede ke zhoršování mechanických vlastností okna a ke snížení životnosti v důsledku rychlejšího opotřebení. Společnost České okno Teplice s. r. o. dodává na trh profily třídy A a je také neúnavným obhájcem používání této třídy profilů. Důvod je dvojí. Jednak spokojenost zákazníků, a dále také snaha udržet dobré postavení plastových oken v konkurenci s jinými materiály – dřevem, hliníkem apod. Uživatel očekává od moderních plastových oken životnost a dokonalou funkčnost na mnoho desítek let. Vysoká schopnost izolovat teplo a hluk, odolnost vůči větru a dešti, stejně jako odolnost proti násilnému vniknutí a nízké nároky na ošetřování, jsou dnes zcela běžné. K výrazným trendům současnosti patří zvětšování rozměrů elementů či zasklívání s vyšší hmotností (izolační trojskla, zvukově-izolační nebo bezpečnostní zasklení). I přes tyto změny v konstrukci musí být ovládání oken opravdu snadné. V posledních desetiletí se daří tyto požadavky plnit díky vývoji vyspělých konstrukcí, kvalitních materiálů a výrobních metod. Konkurenční boje a pokračující tlak na snižování cen vedou ke snahám snižovat výrobní náklady. V konečném důsledku tak často dochází k „optimalizaci“ použitých materiálů. Soustředíme-li se na možnosti úspor u rámových plastových konstrukcí – rámových a křídlových profilů – setkáváme se stále častěji s otázkou, zda je opravdu nutné používat profily s dosud obvyklou tloušťkou stěn (3 mm pohledových stěn). Není možné ušetřit použitím tenkostěnných profilů? Před hledáním odpovědi se vraťme na chvilku do minulosti. První plastové okenní systémy měly tloušťku stěny 3,5 - 4 mm. Díky pokroku extruzní techniky se tloušťka stěn snížila na 3 mm. Po velké diskusi na toto téma, která probíhala v Německu na konci 80. let minulého století, se odborná veřejnost v rámci standardu kvality RAL sjednotila na minimální tloušťce pohledových stěn hlavních profilů 3 mm s tolerancí -0,2 mm a odpovídajících hodnotách pro ostatní stěny profilů, což zajišťovalo kvalitu a funkčnost konečných výrobků. Tímto standardem se řídí i náš trh, který tradičně využívá materiály a technologie převážně z německy mluvících zemí. Požadavky na vlastnosti a provedení oken jsou tedy velmi podobné. Schválením evropské normy EN 12608 v roce 2003 byla zavedena klasifikace tloušťky stěn hlavních profilů do tříd A, B a C, přičemž třída A s tloušťkou stěn pro pohledové plochy > 2,8 mm se prakticky shoduje s německým požadavkem RAL. Třída B pak přísluší hodnotě > 2,5 mm a třída C je bez požadavku, zahrnuje tedy profily s tl. stěn menší než 2,5 mm. Uvedená norma prakticky umožnila používat okenní profily s různou tloušťkou stěn v celé Evropě. Tím se znovu otevřel prostor k úvahám o možných úsporách materiálu a snížení nákladů. Mimo ekonomických zhodnocení profilů s různou tloušťkou stěny však byla provedena i technická posouzení vlastností důležitých pro kvalitu konečného výrobku: Pevnost svařených rohů Řada měření ukázala v porovnání s profily třídy A pokles pevnosti rohů u profilů třídy B o 15 až 25 %, přičemž pevnost rohového spoje u svařených rámů a křídel je jednou z nejdůležitějších vlastností pro stabilitu a životnost plastových oken. Kromě vlastního zmenšení svarových ploch může být u tenkostěnných profilů pevnost a provedení spojů dále negativně ovlivněno deformacemi při upínání ve svařovacích strojích nevhodnou geometrií svařovacích příložek atd. Svařování tenkostěnných profilů proto vyžaduje vyšší nároky na technický stav a seřízení strojů. Průhyb profilů V kolmém směru (zatížení větrem) klesá ohybová tuhost profilů tř. B o cca 10%. Při zatížení ve svislém směru (vlastní hmotnost, hmotnost zasklení) byly naměřeny rozdíly až 25%. Zatížení zasklením se v zasklívací polodrážce bodově přenáší pomocí podložek. Pokud je v této části profil nedostatečně dimenzován, může v důsledku nadměrných deformací (průhyb, kroucení) docházet k problémů s netěsností nebo s ovládáním oken. Použitím zesílených výztuží profilů je možné částečně eliminovat sníženou tuhost tenkostěnných plastových profilů. To však zpětně omezuje možnosti materiálových úspor. Pevnost šroubových spojů U šroubových spojů, ve kterých jsou šrouby upevněny pouze v PVC profilu (díly kování, rámová ložiska), klesá síla pro vytržení spoje u profilů tř. B o cca 15 až 20%. Přitom důležitým faktorem bezpečnosti a spolehlivosti oken je právě pevnost šroubových spojů. Riziko stržení šroubů je u tenkostěnných profilů podstatně vyšší, proto je při výrobě nezbytné dokonalé seřizování utahovacích momentů. Toto nebezpečí lze omezit precizní výrobou. Maximum šroubovacích spojů se provádí přes výztužné profily, což opět zvyšuje nároky na pracnost a přesnost ve výrobě. Nesprávné provedení šroubových spojů může způsobit nežádoucí deformace tvaru nebo povrchu plastových tenkostěnných profilů. Působení teploty Působením slunečního záření a rozdílných teplot se okenní profil prohřívá do hloubky. Při běžném tepelném zatížení dochází k částečnému zahřátí vnějších stěn. Čím menší je tloušťka stěny, tím vyšší je teplota uvnitř průřezu profilu. Zvyšuje se tak náchylnost profilu ke změně mechanických vlastností, což může vést k deformacím a poruchám funkčnosti okna. Moderní výkonné výrobní linky, které zpracovávají profily v krátkých výrobních časech, vyžadují profily, které budou odolné vůči deformacím. Zpracování tenkostěnných profilů klade zvýšené nároky na přesnost provedení všech výrobních operací, technický stav a seřízení strojů. Každý nedostatek, například při nářezu profilů, upínání, svařování atd., se na kvalitě výrobku z profilů tř. B negativně projeví mnohem výrazněji než při zpracování robustnějších profilů tř. A. Výše uvedená fakta i praktické zkušenosti ukazují, že je technicky možné vyrábět z profilů třídy B okna s určitým omezením rozměrů a v různém provedení. Použít tenkostěnné profily pro celou škálu rozměrů, provedení a požadavků by však technicky přinášelo příliš velká rizika a problémy. V historii technického vývoje plastových oken byly rámové profily neustále optimalizovány. Hlavním cílem bylo nejen zlepšit jejich vlastnosti, ale i dosáhnout materiálových úspor. V současné době snahy dosáhnout dalších úspor materiálu však již nepříznivě ovlivňují kvalitu a vlastnosti profilů, z nichž jsou okna vyráběna. Při výrobě profilů s menší tloušťkou stěn (tř. B podle EN 12608) se používá až o 10 % méně materiálu. Zátěžové testy poukázaly na to, že chybějící materiál způsobuje významné rozdíly vlastností profilů a může se stát, že takto vyrobená okna nesplní dané požadavky. A tak relativně malá úspora materiálových nákladů může přijít velmi draho. Profilové řady, z kterých jsou vyráběna okna v našich provozech, mají a i v budoucnu budou mít tloušťku pohledové stěny 3 mm s tolerancí -0,2 mm (třída A dle ČSN EN 12608), aby se naši zákazníci mohli dlouho těšit z plně funkčních výrobků.