Izolacje.com.pl

Zaawansowane wyszukiwanie

Właściwości mechaniczne podkonstrukcji elewacji wentylowanych z elementami polimerowymi – propozycje zakresu oceny

Mechanical properties of ventilated façades subframe with polymer elements – proposals for the scope of the assessment

FOT. 2. Stalowe perforowane konsole do elewacji wentylowanych, fot.: O. Kopyłow

FOT. 2. Stalowe perforowane konsole do elewacji wentylowanych, fot.: O. Kopyłow

Od wielu lat elewacje wentylowane stosowane są w krajowym budownictwie. W przypadku wbudowania poprawnie zaprojektowanego systemu elewacyjnego (na podstawie określonych w Krajowych lub Europejskich Ocenach Technicznych właściwości techniczno-użytkowych) oraz właściwego wykonania (zasady wykonania i odbioru elewacji wentylowanych zostały określone w [1]) elewacje wentylowane charakteryzują się trwałością, bezpieczeństwem użytkowania oraz dużą skutecznością termoenergetyczną.

Zobacz także

Fiberglass Fabrics sp. z o.o. Tynki i farby w dużych inwestycjach budowlanych

Tynki i farby w dużych inwestycjach budowlanych Tynki i farby w dużych inwestycjach budowlanych

Przy projektowaniu i realizacji dużych inwestycji, takich jak osiedla mieszkaniowe, biurowce czy obiekty użyteczności publicznej, kluczowe znaczenie ma wybór odpowiednich materiałów wykończeniowych. Nie...

Przy projektowaniu i realizacji dużych inwestycji, takich jak osiedla mieszkaniowe, biurowce czy obiekty użyteczności publicznej, kluczowe znaczenie ma wybór odpowiednich materiałów wykończeniowych. Nie do przecenienia jest rola tynków i farb, które wpływają na wygląd budynków, a także na ich trwałość i komfort użytkowania.

Connector.pl Nowoczesne piany poliuretanowe – szczelne i trwałe ocieplenie budynku

Nowoczesne piany poliuretanowe – szczelne i trwałe ocieplenie budynku Nowoczesne piany poliuretanowe – szczelne i trwałe ocieplenie budynku

Firma Connector.pl to największy polski dystrybutor materiałów do produkcji kompozytów, będący liderem na rynku od ponad 30 lat. W swojej ofercie posiadamy szeroką gamę produktów, a wśród nich znakomitej...

Firma Connector.pl to największy polski dystrybutor materiałów do produkcji kompozytów, będący liderem na rynku od ponad 30 lat. W swojej ofercie posiadamy szeroką gamę produktów, a wśród nich znakomitej jakości piany PUR otwarto- i zamkniętokomórkowe.

Czytaj całość »
Czy piana poliuretanowa jest palna? Czy piana poliuretanowa jest palna?

M.B. Market Ltd. Sp. z o.o. Czy piana poliuretanowa jest palna?

W artykule chcielibyśmy przyjrzeć się bliżej temu aspektowi i rozwiać wszelkie wątpliwości na temat palności pian poliuretanowych.

W artykule chcielibyśmy przyjrzeć się bliżej temu aspektowi i rozwiać wszelkie wątpliwości na temat palności pian poliuretanowych.

Czytaj całość »
O czym przeczytasz w artykule:
  • Rola podkonstrukcji w elewacji wentylowanej
  • Ryzyko występowania mostków termicznych i sposoby ich eliminowania
  • Ocena techniczna podkonstrukcji z zastosowaniem elementów polimerowych

Artykuł ma charakter problemowy i przedstawia propozycje autora dotyczące zakresu oceny technicznej podkonstrukcji do elewacji wentylowanych z zastosowaniem polimerów. Propozycje opracowano na podstawie doświadczenia badawczo-eksperckiego autora.

Mechanical properties of ventilated façades subframe with polymer elements – proposals for the scope of the assessment

The article is a monograph and presents the author’s suggestions regarding the scope of technical evaluation of substructures for ventilated facades with the use of polymers. The proposals were developed on the basis of the author’s research and expert experience.

Podstawowym elementem każdej elewacji wentylowanej jest podkonstrukcja ( FOT. 1 ). Przenosi ona obciążenia związane z ciężarem okładzin elewacyjnych, masą własną, oddziaływaniem wiatru, zmiennym oddziaływaniem temperatur, niekiedy obciążeniami o charakterze antropogenicznym (kiedy występuje możliwość dewastacji) oraz obciążeniami dodatkowymi (np. roślinności, zawieszonych kamer do obserwacji, rur spustowych). Podkonstrukcja systemów elewacyjnych ma zasadniczy wpływ na bezpieczeństwo użytkowania elewacji wentylowanych.

Właściwości techniczno-użytkowe zestawów wyrobów do wykonywania elewacji wentylowanych objętych Krajowymi lub Europejskimi Ocenami Technicznymi określane są na podstawie EAD 090062-00-0404 [2]. Zgodnie z p. 3 [2] elementy podkonstrukcji (konsole i łaty) mogą być wykonane tylko z trzech rodzajów materiałów: ze stali, aluminium lub drewna.

Ustawodawca przewidział, że podkonstrukcja do elewacji wentylowanych może posiadać oddzielną Krajową lub Europejską Ocenę Techniczną wydaną na podstawie ocen technicznych dokonanych wg EAD 090034-00-0404 [3]. Dokument ten (p. 1.1 [3]) dotyczy wyłącznie metalowych elementów podkonstrukcji.

fot1 podkonstrukcje 1
FOT. 1. Konsole do elewacji wentylowanych. Objaśnienia: 1 – konsola stalowa, 2 – konsola aluminiowa z przekładką termoizolacyjną, 3 – konsola z elementem polimerowym, 4 – przekładka termiczna mocowana do stopki, 5 – element polimerowy występujący pomiędzy dwoma elementami aluminiowymi; fot.: O. Kopyłow

Zastosowanie metalowych elementów podkonstrukcji wiąże się z ryzykiem występowania mostków termicznych na styku stopki konsoli ze ścianą budynku. W celu uniknięcia mostków termicznych producenci metalowych podkonstrukcji do elewacji wentylowanych stosują różne rozwiązania:

  • przekładki z tworzyw sztucznych pod stopkami konsoli (poz. 2 na FOT. 1);
  • perforację w konsolach metalowych (FOT. 2).

W ciągu ostatnich pięciu lat na rynku pojawiły się konsole do podkonstrukcji elewacji wentylowanych z wstawkami z polimerów (poz. 3 na FOT. 1, FOT. 2 ). Wstawka polimerowa ma znacznie niższy od metali (stali i aluminium) współczynnik przewodzenia ciepła i skutecznie przerywa transmisję temperatury [4]. Oprócz tego konsole z zastosowaniem polimerów są lżejsze od konsoli metalowych.

Wśród konsoli do elewacji wentylowanych z elementami polimerowymi można wymienić trzy podstawowe rozwiązania ( RYS. 1–3 ):

  • konsole dwuczęściowe, ze stopkami polimerowymi i przednią częścią z metalu (RYS. 1),
  • konsole trzyczęściowe ze wstawką polimerową, łączącą metalową stopkę i przednią część konsoli (RYS. 2),
  • konsole dwuczęściowe, z przednią częścią wykonaną z polimerów i metalową stopką (RYS. 3).
rys1 3 podkonstrukcje
RYS. 1–3. Konsole z elementami polimerowymi (część polimerowa zaznaczona kolorem), opis w tekście; rys.: O. Kopyłow

Metalowe elementy konsoli najczęściej są wtapiane w częściach polimerowych, niekiedy elementy mocowane są mechanicznie (poprzez przelotowe nity, jak na FOT. 3 –4 ).

Obecnie w dostępnych na rynku konsolach stosowane są elementy polimerowe wykonywane z wielu materiałów, posiadających bardzo zróżnicowane cechy techniczno-użytkowe. Spotykane są konsole z zastosowaniem kopolimerów udarowych, terpolimerów akrylonitrylo-butadieno-styrenowych, jak również wkładki z płyt HPL łączonych z częściami metalowymi konsoli przy pomocy nitów ( FOT. 3 4 ).

fot3 4 podkonstrukcje
FOT. 3–4. Konsola z zastosowaniem przekładki z HPL 1 – część wykonana z HPL: widok z góry (3) i z boku (4) ; fot.: O. Kopyłow

Wspomniane wcześniej europejskie dokumenty oceny [2, 3] nie obejmują multimateriałowych rozwiązań podkonstrukcji, w tym rozwiązań z zastosowaniem elementów polimerowych. Fakt ten budzi uzasadnione pytania: czy badania, o których mowa w [2, 3] są właściwe i wystarczające do oceny przydatności w budownictwie podkonstrukcji z elementami polimerowymi? Celem artykułu jest wywołanie dyskusji dotyczącej metod badawczych stosowanych do oceny technicznej podkonstrukcji z elementami polimerowymi.

Ocena właściwości mechanicznych podkonstrukcji elewacji wentylowanych z elementami polimerowymi

Metalowe elementy podkonstukcji powinny być oceniane wg zasad określonych w [2, 3]. Najczęściej podczas badań sprawdzane są następujące cechy podkonstrukcji: odporność na oddziaływanie siły pionowej i poziomej, odporność na ścinanie oraz wyrywanie połączenia konsola/łata (dokładne badania zostały przedstawione Czytelnikom w [5, 6]).

W opinii autora badania, o których mowa w [2, 3], mogą być stosowane podczas oceny technicznej podkonstrukcji z zastosowaniem elementów polimerowych, jednak nie uwzględniają w pełni specyfiki pracy omawianych wyrobów i powinny być poszerzone. Dodatkowe badania powinny uwzględniać obciążenia klimatyczne (w tym starzenie) oraz montażowe.

fot5 podkonstrukcje
FOT. 5. Uszkodzenie konsoli ze stopką wykonaną z polimerów; fot.: O. Kopyłow

Konieczność sprecyzowania dodatkowych kryteriów oceny przydatności użytkowej oraz rozszerzenia zakresu badań konsoli z zastosowaniem polimerów w stosunku do konsoli monometalowych wynika z ich różnego zachowania podczas montażu, przenoszenia obciążeń mechanicznych, różnej wrażliwości na obciążenia klimatyczne. Konsole z elementami polimerowymi zachowują się inaczej pod obciążeniami mechanicznymi niż metalowe konsole monolityczne. Podczas oddziaływania obciążeń mechanicznych (o zbliżonych wartościach) na konsole o podobnych wymiarach stopki konsoli metalowych zazwyczaj deformują się, a stopki konsoli z polimerów często ulegają gwałtownym zniszczeniom w postaci spękań i wykruszeń ( FOT. 5 i FOT. 6 ).

fot6 podkonstrukcje
FOT. 6. Uszkodzenie konsoli monometalicznej; fot.: O. Kopyłow

W wielu przypadkach polimery stosowane w elementach podkonstrukcji są wrażliwe na oddziaływania UV. W przypadku pozostawienia konsoli nieosłoniętych wełną mineralną na ścianie na kilka dni (np. wskutek przerw) właściwości konsoli (odporność na działanie siły poziomej i pionowej) mogą ulec istotnym zmianom.

Podobnie negatywnie mogą oddziaływać na konsole z elementami polimerowymi zmienne temperatury oraz wilgotność. Dlatego w opinii autora zasadne jest sprawdzenie właściwości wytrzymałościowych konsoli po cyklach starzeniowych, polegających na poddawaniu konsoli z polimerami działaniu wielokrotnie powtarzających się cykli wysokich i niskich temperatur, zmian wilgotności i oddziaływaniu UV.

Dla niektórych typów polimerów stosowanych w konsolach cykle starzeniowe nie wpływają w sposób istotny na właściwości mechaniczne wyrobu. Właściwości te ulegają zmianom dopiero w momencie bezpośredniego oddziaływania wysokich lub niskich temperatur na konsole. Fakt ten uzasadnia potrzebę określenia właściwości mechanicznych konsoli w momencie oddziaływania wysokich lub niskich temperatur.

W opinii autora w przypadku konsoli z elementami polimerowymi do pełnej oceny trwałości wyrobu konieczne są badania zmęczeniowe. W trakcie użytkowania konsole poddawane są wielokrotnym powtarzającym się obciążeniom mechanicznym spowodowanymi działaniem wiatru. Badanie powinno być przeprowadzone na całej konsoli, ponieważ obrazuje zachowanie połączeń metali i polimerów. Po oddziaływaniu zmęczeniowym konieczne jest określenie parametrów mechanicznych: odporności na działanie siły pionowej i poziomej.

Konieczne jest sprecyzowanie granicznych zmian w zakresie wytrzymałości konsoli przed badaniami klimatycznymi oraz zmęczeniowymi i po przeprowadzeniu takich badań.
Nierzadko podczas montażu w celu wyrównania płaszczyzny tworzonej przez podkonstrukcję konsole są nieznacznie wyginane lub uderzane młotkiem przez montażystów ( FOT. 7 ).

fot7 podkonstrukcje
FOT. 7. Próba prostowania konsoli z fragmentem polimerowym; fot.: O. Kopyłow

Oddziaływania tego typu w większości przypadków są niegroźne dla konsoli stalowych, jednak w przypadku konsoli z elementami polimerowymi mogą doprowadzić do ich uszkodzenia (np. pęknięcia). Daje to podstawy do wykonania badań odporności na uderzenie konsoli. Badania tego w opinii autora nie można zastąpić badaniem odporności tworzywa na uderzenia metodą Charpy’ego, ponieważ uderzenia powinny być kierowane nie tylko w polimer, lecz we wszystkie elementy konsoli. W opinii autora w przypadku niewykonywania tego typu badań w kartach technicznych wyrobów powinien widnieć zapis zakazujący uderzeń.

Podsumowanie

Europejskie dokumenty oceny EAD 090062-00-0404 [2] oraz EAD 090034-00-0404 [3] nie obejmują elementów podkonstrukcji do elewacji wentylowanych wykonanych jako połączenie metali i polimerów. Z doświadczenia badawczo-eksperckiego autora wynika, że konsole metalowe oraz z zastosowaniem polimerów mają inne właściwości techniczno-użytkowe: różnią się charakterem zniszczeń, wrażliwością na oddziaływania klimatyczne, zmęczeniowe. Fakty te dają podstawy do postawienia tezy dot. konieczności poszerzenia zakresu badań konsoli z elementami polimerowymi w stosunku do konsoli monometalicznych.

Literatura

1. O. Kopyłow, „Warunki Techniczne Wykonania i Odbioru Robót Budowlanych. Część B: Roboty wykończeniowe. Zeszyt 14: Elewacje wentylowane”, ITB, 2021.
2. EAD 090062-00-0404,  „Kits for external wall claddings mechanically fixed”.
3. EAD 090034-00-0404, „Kit composed by subframe and fixings for fastening cladding and external wall elements”.
4. O. Kopyłow, „Stosowanie elewacji wentylowanych na modernizowanych budynkach”, „IZOLACJE” 2/2018.
5. O. Kopyłow, „Ocena techniczna elewacji wentylowanych według EAD 090062-00-0404”, „IZOLACJE” 3/2020.
6. O. Kopyłow, „Elewacje wentylowane ze stali”, „Inżynier Budownictwa” 6/2020.

Galeria zdjęć

Tytuł
<
>
przejdź do galerii

Powiązane

inż. Izabela Dziedzic-Polańska Ekologiczne i ekonomiczne ujęcie termomodernizacji budynków mieszkalnych

Ekologiczne i ekonomiczne ujęcie termomodernizacji budynków mieszkalnych Ekologiczne i ekonomiczne ujęcie termomodernizacji budynków mieszkalnych

Termomodernizacja budynku jest ważna ze względu na jej korzyści dla środowiska i ekonomii. Właściwie wykonana termomodernizacja może znacznie zmniejszyć zapotrzebowanie budynku na energię i zmniejszyć...

Termomodernizacja budynku jest ważna ze względu na jej korzyści dla środowiska i ekonomii. Właściwie wykonana termomodernizacja może znacznie zmniejszyć zapotrzebowanie budynku na energię i zmniejszyć emisję gazów cieplarnianych związanych z ogrzewaniem i chłodzeniem. Ponadto, zmniejszenie kosztów ogrzewania i chłodzenia może przyczynić się do zmniejszenia kosztów eksploatacyjnych budynku, co może przełożyć się na zwiększenie jego wartości.

Czytaj całość »
Projektowanie wzmocnień konstrukcji murowych z wykorzystaniem systemu FRCM (cz. 2) Projektowanie wzmocnień konstrukcji murowych z wykorzystaniem systemu FRCM (cz. 2)

prof. dr hab. inż. Łukasz Drobiec Projektowanie wzmocnień konstrukcji murowych z wykorzystaniem systemu FRCM (cz. 2)

Artykuł jest kontynuacją tekstu opublikowanego w numerze 2/2023 miesięcznika IZOLACJE.

Artykuł jest kontynuacją tekstu opublikowanego w numerze 2/2023 miesięcznika IZOLACJE.

Czytaj całość »

dr inż. Gerard Brzózka Propozycja modyfikacji projektowania rezonansowych układów pochłaniających

Propozycja modyfikacji projektowania rezonansowych układów pochłaniających Propozycja modyfikacji projektowania rezonansowych układów pochłaniających

Podstawy do projektowania rezonansowych układów pochłaniających zostały zaproponowane w odniesieniu do rezonatorów komorowych perforowanych i szczelinowych przez Smithsa i Kostena już w 1951 r. [1]. Jej...

Podstawy do projektowania rezonansowych układów pochłaniających zostały zaproponowane w odniesieniu do rezonatorów komorowych perforowanych i szczelinowych przez Smithsa i Kostena już w 1951 r. [1]. Jej szeroką interpretację w polskiej literaturze przedstawili profesorowie Sadowski i Żyszkowski [2, 3]. Pewną uciążliwość tej propozycji stanowiła konieczność korzystania z nomogramów, co determinuje stosunkowo małą dokładność.

Wybrane dla Ciebie

Źródło OZE z dopłatą 50% »

Źródło OZE z dopłatą 50% » Źródło OZE z dopłatą 50% »

Łatwa hydroizolacja skomplikowanych powierzchni dachowych »

Łatwa hydroizolacja skomplikowanych powierzchni dachowych » Łatwa hydroizolacja skomplikowanych powierzchni dachowych »

Docieplanie budynków to nie problem »

Docieplanie budynków to nie problem » Docieplanie budynków to nie problem »

Trwały kolor tynku? To możliwe! »

Trwały kolor tynku? To możliwe! » Trwały kolor tynku? To możliwe! »

Piany poliuretanowe, otwartokomórkowe »

Piany poliuretanowe, otwartokomórkowe » Piany poliuretanowe, otwartokomórkowe »

Zatrzymaj cenne ciepło wewnątrz »

Zatrzymaj cenne ciepło wewnątrz » Zatrzymaj cenne ciepło wewnątrz »

EKOdachy spadziste »

EKOdachy spadziste » EKOdachy spadziste »

Skuteczna walka z wilgocią w ścianach »

Skuteczna walka z wilgocią w ścianach » Skuteczna walka z wilgocią w ścianach »

Trwałe drzwi na zewnątrz i do wnętrz »

Trwałe drzwi na zewnątrz i do wnętrz » Trwałe drzwi na zewnątrz i do wnętrz »

Oszczędzanie przez ocieplanie »

Oszczędzanie przez ocieplanie » Oszczędzanie przez ocieplanie »

Uszczelnianie fundamentów »

Uszczelnianie fundamentów » Uszczelnianie fundamentów »

Prawidłowe wykonanie elewacji w systemie ETICS to jakość, żywotność i estetyka »

Prawidłowe wykonanie elewacji w systemie ETICS to jakość, żywotność i estetyka » Prawidłowe wykonanie elewacji w systemie ETICS to jakość, żywotność i estetyka »

Copyright © 2004-2019 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa, w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
Portal Budowlany - Izolacje.com.pl

Ta witryna wykorzystuje pliki cookies do przechowywania informacji na Twoim komputerze. Pliki cookies stosujemy w celu świadczenia usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczane w Twoim urządzeniu końcowym. W każdym momencie możesz dokonać zmiany ustawień przeglądarki dotyczących cookies. Nim Państwo zaczną korzystać z naszego serwisu prosimy o zapoznanie się z naszą polityką prywatności oraz Informacją o Cookies. Więcej szczegółów w naszej Polityce Prywatności oraz Informacji o Cookies. Administratorem Państwa danych osobowych jest Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Sp.K., nr KRS: 0000537655, z siedzibą w 04-112 Warszawa, ul. Karczewska 18, tel. +48 22 810-21-24, właściciel strony www.izolacje.com.pl. Twoje Dane Osobowe będą chronione zgodnie z wytycznymi polityki prywatności www.izolacje.com.pl oraz zgodnie z Rozporządzeniem Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2016/679 z dnia 27 kwietnia 2016r i z Ustawą o ochronie danych osobowych Dz.U. 2018 poz. 1000 z dnia 10 maja 2018r.