Нормативи: алюмінієві профілі з теплоізоляційним бар’єром для скління фасадів

В часопису Wt (див. №№ 22-24, 27) наводилися засади та приклади настанов щодо сімейств виробів (ETAG) для розробки Європейських технічних ухвалень (ЕТА), як одного з видів технічних умов в сенсі Директиви 89/106/ ЕЕС . В галузі світлопрозорих систем розглядалася насамперед Настанова щодо сімейств систем скління на основі конструкційного ізолятора-герметика – ETAG 002 Structural Sealant Glazing Systems (SSGS).

Вона складається з чотирьох частин із такими найменуваннями:

1 Підтримувані та безопірні системи;
2 Системи, які включають алюмінієві профілі з покриттям;
3 Системи, які включають профілі з теплоізоляційним бар’єром;
4 Непрозорі скління (Opacified Glazings).





З першого лютого поточного року в Україні надано чинності ДСТУ Б В.2.6-30:2006 «Профілі з алюмінієвих сплавів із термомістками для огороджувальних будівельних конструкцій. Загальні технічні умови». Цей новий стандарт охоплює композитні конструкції, які прийшли донас з Європи, де були унормовані зокрема за Настановою, частина 3. Порівняємо ДСТУ Б В.2.6-30:2006 з європейською Настановою ETAG 002, як прототипом, насамперед за вихідними положеннями (1), методикою оцінки придатності продукції до призначеного застосування (2), правилами атестації та оцінки відповідності профілів основним вимогам (3) та в цілому – щодо придатності нормативних документів до підтвердження відповідності.

1 Вихідні положення – сфера застосування, термінологія

1.1 Засади прототипу. Класифікація та основні елементи SSGS і композитних профілів Настанова [2] стосується SSGS як фасадів (Малюнок 1) і покрівель чи їх частин зі склінням, розташованим вертикально чи похило, під кутом до горизонталі не менше 7°. Системи класифіковано, по-перше, за ознакою навантаження власною вагою скляного заповнення контурної рами, а саме: чи безпосереднім спиранням на неї у механічний спосіб («підтримувані» системи, типи І і ІІ), чи за допомогою конструкційного ізоляторагерметика (Structural Seal, надалі – SS), тобто його зчепленням із поверхнями скла, з одного боку, та профілів з алюмінію чи з неіржавіючої сталі, з іншого («безопірні» системи, типи ІІІ і ІV). По
друге, класифікація SSGS іде за ознакою застосування пристроїв, які запобігають руйнуванню в разі втрати зчеплення (Таблиця 1).

Частина 3 доповнює частини 1 і 2 Настанови та розглядає системи з композитних профілів.

Профілі з термічним бар’єром – профілі, які включають дві металеві (алюміній або сталь) частини як пояси, об’єднані в єдине ціле одним чи більше синтетичними матеріалами як безперервною стінкою – термічним бар’єром, що виконує як конструкційну, так і теплоізоляційну функцію. Єдність композитного профілю, як конструктивного цілого, технологічно забезпечується зчепленням, затисненням, ін’єкцією, заливанням або комбінацією цих методів.

Термічний бар’єр – виріб, який зменшує передачу тепла скрізь фасад чи покрівлю в цілому та
конденсацію вологи на внутрішніх поверхнях самих профілів.

Документ охоплює рами з термічним бар’єром, які підтримують конструкційний ізоляторгерметик (Structural Sealant, скорочено – SS), незалежно від того, чи є ці рами основними несучими конструкціями (каркасом) фасаду та покрівлі, чи тільки допоміжними. Зазвичай такі рами збирають з попередньо виготовлених елементів огороджувального заповнення, наприклад композитних профілів «метал-термобар’єр метал». Найбільш поширені варіанти виконання поясів – алюмінієвий сплав, а стінки – поліамідна стрічка.

Якщо елементи конструкцій фасаду та покрівлі безпосередньо підтримують SS — «структурний ізолятор», то вони охоплюються Настановою. В іншому разі такі елементи можуть бути частиною системи, але як правило поза дією цього нормативного документу. Він не поширюється на профілі, де термобар’єр виконано в формі гвинтів, штирів й інших металевих деталей, що дискретно з’єднують обидва пояси. Настанова також не стосується систем скління, де стінка піддається постійним напруженням розтягу в напрямку від пояса до пояса.




На мал.1 позначено:

1 Анкер – кріплення опорної рами конструкційного ізоляторагерметика (SS) до каркаса фасаду;
2 Тиловий прут – безперервна попередньо сформована стрічка, яка обмежує товщину герметика;
3 Захват – ширина стрічки конструкційного ізоляторагерметика в площині панелі скління. Цей термін стосується також аналогічного розміру щодо герметичного ущільнення ізольованого модуля скління;
4 Каркас фасаду – елементи, до яких приєднують опорну раму конструкційного ізолятора-герметика та які передають зусилля від навантажень на будівлю;
5 Завершальна ізоляція – екструдоване за належним профілем наповнення з пружного герметику, яке після тужавіння забезпечує адекватний бар’єр повітрю та воді, або попередньо сформована прокладка відповідного поперечного перерізу;
6 Герметизація кінцівок – засіб, який забезпечує щільність щодо повітропроникності за периметром ізольованого модуля скління. Це також складає опір водо- чи паропроникності, світлу та озону, в той час як відслідковує деформації скла через вітрові чи інші навантаження. В деяких системних конфігураціях периферійна ізоляція може виконувати конструкційну функцію (див. мал. 1 – «structural edge seal»);
7 Скло – елемент скління, який включає одне з наступного:
— одиночне скло (монолітне чи шарувате);
— ізольований модуль скління IGU (склопакет), що проектовано для використання в SSGS.

Може бути два типи IGU – безступінчастий, де обидва листи скла мають однакові номінальні
розміри, та ступінчастий, де вони різні (див. мал. 1 і стандарти CEN щодо скла).

8 Механічна опора щодо власної ваги – елемент, який розташовують під нижнім кінцем скління для передачі його ваги на раму конструкційного ізолятора-герметика;
9 Погодна ізоляція – заповнення пружним матеріалом чи попередньо сформованою прокладкою належного профілю, що забезпечує адекватний бар’єр повітрю та воді;
10 Установчі блоки – несучі елементи між механічною опорою щодо власної ваги та нижнім кінцем скла, призначені щоб встановити модуль скління в опорну раму конструкційного ізолятора-герметика;
11 Липуча прокладка – безперервна попередньо сформована стрічка, що визначає профіль конструкційного ізолятора-герметика (SS) і слугує для встановлення та вирівнювання скла стосовно опорної рами SS;
12 Конструкційний ізолятор-герметик (SS) – пояс з пружної ізоляційної сполуки, екструдований на заводі та який, після тужавіння, має достатній поперечний переріз для адекватної передачі зусиль між склом і опорною рамою SS і між частинами ізольованого модуля скління;
13 Адгезійна поверхня для SS –безперервна ділянка на поверхні скла чи опорної рами, до якої прилипає конструкційний ізолятор-герметик.

Частина 1 Настанови розглядає такі адгезійні поверхні – анодованого алюмінію чи неіржавіючої сталі, скла без покриття чи з неорганічним покриттям. Наступні частини стосуються використання алюмінію з покриттям іншим, ніж анодування (частина 2) і скла з органічним покриттям (opacifier – агент, що надає непрозорість, частина 4);
14 Опорна рама SS – металевий елемент, до якого кріпиться скління;
15 Переривник зв’язку – неадгезивна погранична поверхня, яка попереджує прилипання ізолятора. Адгезія SS одночасно на трьох поверхнях неприпустима. Прилипання до внутрішньої прокладки (spacer) в ізольованому модулі скління IGU не можна розглядати як конструкційний зв’язок.

Додаткові терміни, які не зазначено на мал. 1:

16 Посадочний блок (Location block) – еластичний матеріал між опорною рамою SS і кінцівкою скла, окрім базового краю модуля скління, призначений для встановлення останнього в зазначену раму;
17 Імпост (Mullion, середник вікна) – вертикальний елемент рами, який підкріплює вертикальні краї скління. Він може обмежити гнучкість скління;
18 Запобіжний пристрій (Retaining device) – засіб підтримки скла в разі руйнування SS;
19 Ригель (Transom, фрамуга) – горизонтальний елемент рами.




1.2 Сфера застосування НД, основні терміни та визначення, класифікація комбінованих профілів за ДСТУ Б В.2.6-30:2006 Цей стандарт поширюється на профілі з алюмінієвих спла-
вів АД31 постійного перерізу, з’єднані термомістками (Малюнок 2, далі – профілі комбіновані). Профілі комбіновані складаються з профілів алюмінієвих, виготовлених методом гарячого екструзійного пресування підвищеної та особливої точності геометричних розмірів (прецизійні) за ДСТУ Б В.2.6-3, з’єднаних між собою термомістками. Профілі комбіновані призначені для виготовлення огороджувальних будівельних конструкцій житлових, громадських, виробничих, допоміжних будинків і споруд, а також можуть застосовуватися в інших галузях промисловості.

Терміни, вжиті в цьому стандарті, та визначення позначених ними понять:

1 Профіль комбінований з алюмінієвого сплаву з термомістками – виріб, який складається з алюмінієвих порожнистого і суцільного пресованих профілів з діаметром описаного кола до 300 мм, марки сплаву АД31, з’єднаних між собою термомістками (вкладишами) (малюнок 2а). Простір між термомістками може бути заповнений теплоізоляційним матеріалом (малюнок 2б). Профілі комбіновані, можуть складатися з різноманітних комбінацій порожнистих та суцільних профілів у залежності від конструкційних та теплофізичних вимог до конструкції.
2 Термомістки – вироби виготовлені з матеріалу меншої теплопровідності ніж алюміній.
3 Порожнисті профілі – профілі, у поперечному перерізі яких є замкнені і незамкнені порож-
нини згідно з ДСТУ Б В.2.6-3.
4 Суцільні профілі – профілі, у поперечному перерізі яких немає замкнених порожнин.
5 Лицьова поверхня профілю– видима в змонтованій конструкції поверхня профілю,
щодо якої ставляться вимоги до показників зовнішнього вигляду.

1.3 Таким чином у порівнянні з прототипом новий стандарт ДСТУ Б В.2.6-30:2006 має вужчу
сферу застосування, а саме:
– за матеріалом поясів розглядають лише алюмінієвий сплав конкретної марки АД31, сталеві профілі виключено взагалі;
– за складом, формою та несучою функцією термомістків поданий графічний матеріал (мал. 2, поз. 3, 4), термінологія і класифікація (пп. 3.1, 4.1 ДСТУ Б В.2.6-30:2006) конкретизують типи профілів, як «без заповнення» і «з заповненням». Не розглядаються такі стінки, які виконують з різних синтетичних матеріалів за умови технологічного забезпечення конструкційної (силової) єдності, наприклад за допомогою ін’єкції, заливання або комбінації методів. Теплоізоляційний заповнювач за визначенням не має конструкційної функції.

2 Оцінка придатності продукції до призначеного застосування
2.1 Настанова ETAG 002, частина 3, як прототип.
За титульною метою (оцінка придатності) цей документ включає такі розділи:
1. перелік доречних тлумачних документів (ID), які пов’язано з основними вимогами до споруд (ER) за Директивою 89/106/ЕЕС [1];
2. окремі вимоги, яким виріб має відповідати в межах значення цих основних вимог;
3. методи перевірки (випробувань);
4. методику оцінювання та аналізу результатів випробувань;
5. процедури перевірки та засвідчення відповідності.

2.1.1 За розділом 1 частина 3 Настанови охоплює такі тлумачні документи [3] та відповідні основні вимоги, які визначено частиною 1:
– пожежна безпека ID 2, ER 2;
– гігієна, здоров’я, навколишнє середовище ID 3, ER 3;
– захист від шуму ID 5, ER 5;
– економія енергії та збережен-
ня тепла ID 6, ER 6.

Безпека в експлуатації — ID 4, ER 4 [4] за частиною 3 встановлює додаткові щодо частини 1 характеристичні зв’язки (Таблиця 2)




2.1.2 Окремі вимоги, яким профіль має відповідати в межах значення основних вимог, складаються зі сприйняття низки чинників.

2.1.2.1 Гравітація – навантаження від ваги закріпленого скла, які можуть призводити до постійних напружень зсуву в горизонтальних та уклінних профілях з термічним бар’єром.

2.1.2.2 Основні атмосферні впливи:

– вітрові навантаження, що діють перпендикулярно фасаду чи покрівлі (позитивний і від’ємний тиск) та можуть призводити до напружень стиску, розтягу, скручування, зсуву та згину в композитних профілях, з ефектом втомлюваності;
– снігові навантаження на покрівлю, що можуть призводити до довготривалих напружень згину, зсуву, стиску в профілях.

2.1.2.3 Температурні ефекти – гідротермічні напруження, переважно зсуву на протязі знач