Montaż warstwowy okien powinna wykonywać odpowiednio przeszkolona ekipa, znająca zasady tego montażu i umiejąca ocenić jakość i wykończenie otworów okiennych.
Zasady montażu okien
Przy montażu okien każdego typu – PVC, drewno, aluminium – obowiązują powszechne zasady, przedstawione na ilustracjach (rys. 6-15, fot. 7-13)1.
Fot. stock.adobe / New Africa
- Wielkości szczelin w stykach ościeżnica mur (węgarek) – optymalnie, w uproszczeniu, zachowane jak na rys. 6.
Rys. 6a. Wielkości szczelin w stykach okna z murem – okno z węgarkiem
Rys. 6b. Wielkości szczelin w stykach okna z murem – okno bez węgarka
- Wsparcie okien na klockach podporowych.
Rys. 7. Sposób podparcia okna dwuskrzydłowego
Rys. 8. Sposób podparcia drzwi balkonowych, tarasowych, przesuwnych, rozstaw podparć nie może przekraczać 30 cm
Fot. 7. Podparcie drzwi na styropianie
Fot. 8. Zagrażające stabilnością podparcie drzwi na wsporniku z „dodatkiem” podkładek szklarskich sklejonych pianką PU
Fot. 9. Drzwi tarasowe ustawione wprost na posadzce, bez izolacji
- Rozstaw mocowań okna w murze (rys. 9)
Rozstaw mocowań okna w murze (rys. 9)
Dla okien wywieszonych w strefę izolacji obowiązują zasady opracowane przez producentów konsol wsporczych, przykład pokazuje rys. 10.
Rys. 10. Ustawienie okna na konsolach w strefie izolacji
Fot. 10. Drzwi tarasowe ustawione wprost na cegle dziurawce, kotwy z blachy zamiast wsporników, klocek drewniany zamiast podparcia stabilnego.
Fot. 11. Wada zamontowania okna na konsoli – niewłaściwy wkręt osadzony za blisko krawędzi muru
- Łączniki mechaniczne do mocowania okien.
Rys. 11. Zamontowanie okna na kotwy, dyble – A, na wkręty, samowkręty – B
Rys. 12. Zamontowanie okna na kotwy montażowe
System montażu okna na konsolach
Dla okien wywieszanych w strefę izolacji stosowane są specjalne stalowe konsole mające możliwość regulacji wysunięcia ze ściany i wypionowania podpartego okna.
Rys. 13. Zamontowanie okna na konsolach w strefie izolacji. Przykład (oznakowanie) montażu z instrukcji firmy SFS intec
Rys. 14. Zamontowanie okna na konsolach i z dodatkowym kątownikiem w strefie izolacji w murze z cegły dziurawki (SFS intec)
Fot. 12. Poprawny montaż konsoli
Montaż okien w systemie MOWO
System illbruck MOWO2 jest technologią montażu stolarki okiennej w warstwie ocieplenia, z systemowym mocowaniem i jednoczesnym uszczelnieniem złącza okiennego. Rozwiązanie nie wymaga stosowania pianki poliuretanowej, która w tradycyjnym złączu okiennym potrzebuje zabezpieczenia przed wilgocią i promieniowaniem ultrafioletowym.
Rys. 15. System montażu MOWO: A – mur, B – okno, C – wspornik (przyklejony i przymocowany do muru wkrętami), D – izolacja cieplna Systemy typu MOWO eliminują wady montażu tradycyjnego, wymagają jednak zachowania staranności
W zawieszeniu okna w strefie izolacji nie stosuje się specjalnych konsoli do montażu. Okno wstawione jest w specjalną ramę instalacyjną, która jest przedłużeniem ościeża. Profile instalacyjne poziomowane są przy montażu, przyklejone do muru i dodatkowo przykręcane. Okno wstawiane jest w przymocowaną do muru ramę (rys. 15).
Sprawdź też: Montaż okien bez błędów
Montaż warstwowy okien – korzyści
Błędy popełnione przy wbudowaniu okien mogą w znaczący sposób zmniejszyć korzyści wynikające z zamontowania okien o bardzo dobrej izolacyjności termicznej, kosztownych, o złożonej konstrukcji, coraz większych wymiarowo, często o skomplikowanym sposobie użytkowania. Wadliwy montaż okien może być przyczyną powstawania mostków termicznych, przewiewów powietrza, penetracji wilgoci od wewnątrz, a wody od zewnątrz, nie mówiąc o zagrzybieniu glifów, mokrych podłogach, roszeniu wilgoci na szybach, nawet krystalizacji lodu z przecieków wody.
Mostki termiczne – jeśli już powstaną – z upływem czasu zwiększają swój destrukcyjny wpływ na budynek. Wzrost zawilgoceń powoduje, że mur w styku z oknem będzie coraz bardziej mokry, chłonny dla wilgoci, co jest trudne do usunięcia.
Fot. 13. Lód na oknie energooszczędnym o współczynniku przenikania ciepła U = 0,6 W/m2K
Montaż okien. Skąd się biorą mostki termiczne?
Przez pojęcie mostka termicznego rozumie się ogólnie te miejsca, w których w porównaniu z innymi obszarami występuje dodatkowy strumień ciepła oraz niższa temperatura wewnętrzna powierzchni.
W obrębie łączeń okiennych ościeżnica styka się ze ścianą zewnętrzną. Skutkiem zastosowania różnego rodzaju materiałów oraz różnej grubości elementów budowlanych tworzą się mostki termiczne. Wbudowanie okna w ścianę zewnętrzną prowadzi do odkształcenia przebiegu izoterm, czyli linii łączących ze sobą punkty mające tę samą temperaturę w tym samym czasie. Przebieg izotermy jest uwarunkowany przez materiałowe i geometryczne mostki termiczne. W miejscach łączenia okna z budynkiem występują obydwa typy mostków.
Za pomocą układu izoterm można przedstawić przebieg temperatury dla montażu okien. Pozwala to na analizę i rozwiązywanie problemu szczelnych połączeń okna z budynkiem.
Najważniejszą izotermą, służącą do oceny łączenia, jest izoterma 10oC. Powinna ona przebiegać wewnątrz konstrukcji, aby zapobiegać skraplaniu się wody na styku okna z murem i być możliwie jak najmniej wygięta (zakrzywiona), co umożliwia utrzymywać mniejsze straty ciepła w obrębie łączenia.
Rys. 16. Zamontowanie warstwowe okna, od wewnątrz paroszczelne, w środku izolacyjne cieplnie, od zewnątrz paroprzepuszczalne
Dla zilustrowania wadliwego (nieszczelnego – wyłącznie na piankę PU) i poprawnego montażu (szczelnego – warstwowego z zastosowaniem uszczelnienia wewnętrznego paroszczelnego, środkowego cieplnego i zewnętrznego paroprzepuszczalnego) na rys. 16 i 17 przedstawiono kolejno złącze szczelne i nieszczelne. Rysunek 17 przedstawia jednocześnie skutki powszechnego montażu na piankę PU; izoterma przebiega wewnątrz konstrukcji, jednak jest narażona na działanie wilgoci i wody, toteż zawilgocenia ościeży wzrosną.
Rys. 17 . Okno zamontowane wyłącznie na piankę PU z dodatkiem „pustki powietrznej i tynku”
Przekroczenie punktu rosy powoduje wyraszanie wilgoci na zimnych, mokrych stykach okien z murem. Montaż warstwowy okien temu zapobiega, montaż na piankę PU niestety nie.
Rysunek 18 ilustruje w sposób graficzny stopień nasycenia powietrza w zależności od temperatury. Stopień nasycenia jest to ilość wody, którą powietrze o określonej temperaturze jest w stanie pomieścić. Stopień nasycenia znacznie wzrasta wraz ze wzrostem temperatury. Ciepłe powietrze jest w stanie pomieścić więcej wody niż powietrze chłodne. Wilgotność względna określa zawartość wilgoci w powietrzu w odniesieniu do stopnia nasycenia. Woda kondensacyjna powstaje wówczas, gdy powietrze na skutek ochłodzenia nie jest w stanie pomieścić pierwotnej ilości wody.
Rys. 18. Izoterma punktu rosy
Czytaj też: Montaż stolarki budowlanej. Wykonawca może otrzymać certyfikat
Konieczność montażu warstwowego
Dla wizualnego zobrazowania ważności zagadnienia opracowany został model przedstawiony na rys. 19. Rysunek wskazuje, że połączenie okna ze ścianą musi być trwałe i szczelne, należy zatem dobrze zaizolować złącza okien z murem materiałem izolacji termicznej, uszczelnić od zewnątrz izolacjami paroprzepuszczalnymi, od wewnątrz – izolacjami paroszczelnymi.
Rys. 19. Funkcje warstwowego montażu okien
Aby uniknąć szkód wywołanych przez wilgoć w miejscach łączenia, system połączenia okno-spoina-ściana musi być rozpatrywany jako całość. Musi być również realizowany zgodnie z zasadą, że strona wewnętrzna powinna być zawsze szczelniejsza niż zewnętrzna.
- Granica między klimatem wewnętrznym i zewnętrznym musi być wyodrębniona wzdłuż całej powierzchni ściany zewnętrznej i nie może być przerwana. Jej temperatura powinna być wyższa od temperatury punktu rosy. Konstrukcja musi być szczelna od strony wnętrza.
- Obszar funkcjonowania – muszą być zapewnione: izolacja cieplna, akustyczna, bezpieczeństwo, odporność na przenikanie wody, szczelność na przenikanie powietrza, odporność na obciążenie wiatrem, funkcjonalność. Obszar musi „pozostać suchy” i odizolowany od mikroklimatu wnętrza.
- Zabezpieczenie przed wpływami atmosferycznymi powinno w dużej mierze przeciwdziałać wnikaniu wody opadowej do wnętrza budynku i w sposób kontrolowany odprowadzać na zewnątrz tę, która przedostała się do środka, jak też umożliwiać odprowadzenie wilgoci z obszaru funkcjonowania na zewnątrz.
Wilgotność względna w pomieszczeniach mieszkalnych zależy od wielu czynników i podlega ciągłym wahaniom. Podwyższenie wilgotności powietrza może być wynikiem np.: braku wentylacji, wilgoci po procesie budowy, wydzielania się pary wodnej w wilgotnych pomieszczeniach (kuchnia, łazienka itp.), wydzielania się wilgoci pochodzenia ludzkiego, zwierzęcego, roślinnego, suszenia prania.
Odpływ wilgoci na zewnątrz, powodujący spadek wilgotności względnej, może się odbywać przez wietrzenie (otwieranie okien), przez nawiewniki instalowane w oknach, mechanicznie przez wentylację nawiewno-wywiewną, a w najgorszym przypadku przez nieszczelne, bezwarstwo- we połączenia okien z murem budynku.
Wymaganie szczelności montażu okien
Montaż okien powinien spełniać wymaganie warunków technicznych. Powtórzmy: połączenia okien z ościeżami należy projektować i wykonywać pod kątem osiągnięcia ich całkowitej szczelności na przenikanie powietrza. Czy jest to realne do osiągnięcia, raczej nie, ale należy dążyć do jak najwyższej szczelności3.
W przypadku okien już wbudowanych poprzez przeprowadzenie odpowiedniego badania, sprawdzenie, czy „całkowita szczelność na przenikanie powietrza” została uzyskana i w sytuacji spornej, jaka jest ta szczelność.
Badanie przeprowadzane jest wg PN-EN ISO 9972:2015-10 Właściwości cieplne budynków – Określanie przepuszczalności powietrznej budynków – Metoda pomiaru ciśnieniowego z użyciem wentylatora. Norma określa metodę zastosowania mechanicznego wytworzenia ciśnienia w budynku lub w komponencie budowlanym w celu pomiaru wytworzonego strumienia powietrza przy podanej różnicy ciśnienia statycznego na zewnątrz i wewnątrz budynku.
Z zależności od strumienia powietrza i różnicy ciśnień możliwe jest określenie charakterystyki przecieku powietrza przez obudowę budynku – w tym przypadku przez połączenie okno-mur. Zaklejenie okna pozwala na określenie (na podstawie różnicy przepływów) szczelności samego okna.
Jednoczesny pomiar sondą kontrolną do wykrywania miejscowych przedmuchów powietrza bardzo precyzyjnie pozwala określić miejsca najbardziej intensywnych przewiewów (fot. 14).
Fot. 14. Sonda kontrolna do wykrywania nieszczelności okien
Inwestor, dla którego szczelność powietrzna przegród i budynku powinna być bardzo istotna, w przypadku wątpliwej poprawności montażu powinien przeprowadzić test szczelności. Po raz pierwszy, gdy budynek jest w stanie surowym zamkniętym (zlokalizowanie nieszczelności okno-mur na tym etapie pozwala na ich usunięcie bez zbędnych nakładów), a po raz drugi w budynku w stanie wykończonym, aby zweryfikować ostateczny stan techniczny połączenia okno-mur pod względem szczelności na przenikanie powietrza.
Pozwala to sprawdzić, czy ocieplenie, tynk i parapety likwidują nieszczelności, czy tylko je maskują, stwarzając pozory szczelności. W tym drugim przypadku, jeżeli negatywne skutki nieszczelności przegród ujawnią się dopiero w trakcie eksploatacji, ich usunięcie wymaga poważnej inwestycji, niejednokrotnie przemontowania okna.
Fot. 15. Typowy montaż okna na piankę PU, styropian, cegły i kliny z użyciem taśmy paroszczelnej (w narożu). Fot. 16. Wada montażu warstwowego z użyciem taśm paroszczelnych
Do pogorszenia izolacyjności złącz okno-mur przyczynia się, paradoksalnie, nieszczelność samych okien. Zimne powietrze penetrujące od zewnątrz w nieszczelne przylgi wychładza ramy okien, wręby, pod szybami wyrasza się wilgoć, co przyczynia się do wzrostu zawilgoceń ram okien drewnianych, obniża się ich izolacyjność, odporność na zawilgocenia. Wilgotne i zimne ramy wychładzają zaizolowane styki okno-mur, niejednokrotnie zaizolowane nieskutecznie, na samą piankę poliuretanową lub nawet bez pianki.
Warstwowy montaż okien. Podsumowanie
Uszczelnienie złącza okno-mur to tradycyjnie wciąż jeszcze stosowany montaż wyłącznie na piankę, argumentowany niższą ceną usługi (montaż gratis) – fot. 15. Od powszechnie używanych pianek poliuretanowych oczekuje się, aby spełniały wszechstronną funkcję izolatora termicznego, akustycznego, wodoszczelności, szczelności na powietrze z warunkiem, aby spełniały ją dobrze w całym okresie użytkowania okna, a nie jedynie w początkowej fazie od jego zakupu.
Pianka poliuretanowa stanowi wprawdzie skuteczną izolację, lecz zastosowana jako jedyny materiał, nawet zasłonięta tynkiem, nie jest zdolna spełnić wszystkich wymagań stawianych złączu.
Nabywca nie powinien zadowolić się faktem, że uszczelnienie złączy dobrej jakości okien, które nabył, zostało wykonane wyłącznie z użyciem pianki poliuretanowej, niejednokrotnie samego tynku, a nawet bez pianki i bez tynku z pozostawieniem szczelin. Zgodnie z obecną wiedzą techniczną i wymaganiami stawianymi złączu okiennemu taki sposób montażu uznawany jest za nieprawidłowy, skutkujący przykrymi następstwami, np. pleśń na glifach w strefach przyokiennych. Obowiązywać powinny techniki montażu, które dają połączenia nie tylko naprawdę ciepłe, ale i szczelne na przenikanie powietrza, wody, hałasu i zapewniają trwałość na wiele lat. Te techniki to montaż warstwowy okien (warstwa wewnętrzna, środkowa i zewnętrzna). Potrafią go wykonać odpowiednio przeszkolone ekipy montażowe zwracające uwagę nie tylko, jak ten montaż wykonać, ale i potrafiące ocenić jakość i wykończenie otworów okiennych, a przede wszystkim potrafiące przekonać nabywcę okien „energooszczędnych”, choć okien tradycyjnych też powinno to dotyczyć.
Błędy popełnione przez ekipę montażową bywają bardzo kosztowne, niejednokrotnie związane z demontażem i ponownym montażem okien, a w konsekwencji zniszczeniem fragmentu elewacji i wykończonych wnęk okiennych.
Badania okien – wodoszczelność, termowizja
Badanie wodoszczelności. Możliwe jest – według normy PN-EN 13051:2004 Ściany osłonowe. Wodoszczelność. Badanie poligonowe – sprawdzenie szczelności połączenia okno-mur na przenikanie wody opadowej (szczelność okna).
Norma określa metodę natrysku wody z dysz natryskowych na specjalnej rurze mocowanej ssawkami na zewnątrz okna (fot. 16) lub z dyszy przenośnej.
Badania termowizyjne. Badania przeprowadzone są według normy PN-EN 13187:2001 Właściwości cieplne budynków – jakościowa detekcja wad cieplnych w obudowie budynku – metoda podczerwieni.
Fot. 17. Poligonowe badanie wodoszczelności. Fot. 18. Termowizja montażu okna (© Ingo Bartussek – stock.adobe.com)
Niekiedy podczas części analizy wyników za nieszczelności (miejsca przenikania powietrza) uznawane są mostki termiczne, jest to błąd interpretacji wyników badania. Przykładowo fot. 18 ilustruje zarówno nieszczelny styk okno-mur, jak i mostki termiczne wzdłuż ramek szyb, miejsca zakotwienia okna, dziury po klinach, nawiewnik.
Montaż warstwowy okien. Najważniejsze cechy
- Uzyskanie i utrzymanie w okresie eksploatacji właściwości wytrzymałościowo- -funkcjonalnych, wodoszczelności, szczelności na przenikanie powietrza i hałasu, izolacyjności cieplnej i akustycznej możliwe jest do uzyskania wyłącznie przy użyciu materiałów do montażu i uszczelnienia warstwowego, gwarantującego trwałość złącza w trzech jego płaszczyznach.
- Montaż warstwowy zapewnia pewność braku przewiewów, przemarzania i zawil- gacania, braku zawilgoceń murów i braku pleśni w złączu okno-mur i po obydwu jego stronach na płaszczyznach.
- Stosowana jako materiał uszczelniający wyłącznie pianka poliuretanowa w żaden sposób nie zapewni prawidłowej, ciepłej szczelności złącza, nie jest odporna na promieniowanie UV, kruszy się i w skrajnych sytuacjach może chłonąć wilgoć i odspajać się od powierzchni muru i ram okien.
- Ideą montażu warstwowego jest utrzymanie złącza okno-mur w stanie maksymalnie suchym, szczelnym i trwałym.
- Uszkodzone, wadliwie wykonane złącze (tylko na piankę PU) wiąże się z wyższymi kosztami ogrzewania, ryzykiem powstania zagrzybień i pleśni, roszeniem wilgoci na powierzchni złącza i w złączu.
- Wady montażu tradycyjnego, na piankę PU i tynk, montażu w płaszczyźnie muru, są znane i widoczne na niemal każdej budowie.
2 MOWO – zastrzeżona nazwa Illbruck – Tremco illbruck Sp. z o.o.
3 Według wymagań niemieckiej normy DIN 4108-2 przyjmuje się wymóg osiągnięcia wartości współczynnika infiltracji powietrza a <0,1 m3/(mxhxdaPa2/3). Wymaganie przyjęto ze względów praktycznych montażu okien.
1 Numeracja ilustracji jest kontynuacją numeracji z cz. I artykułu >>>
Jerzy Płoński – Instytut Techniki Budowlanej
Zobacz: Okna, które oszczędzają energię
