• Home
  • Features
  • Comparison of class A and B plastic window profiles

Comparison of class A and B plastic window profiles

  • 04.05.2018
  • Plastics and Rubber products by Industry
Comparison of class A and B plastic window profiles

The user of modern plastic windows expects life and perfect functionality for decades. High heat and noise insulation, wind and rain resistance, as well as resistance to violent intrusion and low maintenance requirements are obvious. The article reads what is the importance of the thickness of the window profile walls from a technical perspective.

Současně lze pozorovat trend ke zvětšování rozměrů elementů, stále častěji se prosazují zasklení s vyšší hmotností (izolační trojskla, speciální zvukově-izolační nebo bezpečnostní zasklení). Ovládání oken musí přitom být pro uživatele snadné. Trvale vzrůstá také poptávka po barevných plastových oknech a dveřích. Tyto vývojové trendy přinášejí stále vyšší požadavky na pevnost a stabilitu rámových konstrukcí.

Díky vývoji vyspělých konstrukcí, kvalitních materiálů a výrobních metod v posledních desetiletích se tyto požadavky dosud dařilo plnit. Konkurenční boj a pokračující tlak na snižování cen oken vedou v poslední době ke snahám o snižování výrobních nákladů, a v konečném důsledku bohužel často také k „optimalizaci“ použitých materiálů. Soustředíme-li se na možnosti úspor u rámových plastových konstrukcí – rámových a křídlových profilů – setkáváme se stále častěji s otázkou:

Je opravdu nutné používat profily s dosud obvyklou tloušťkou stěn (ca. 3 mm u pohledových stěn)? Nelze zde ušetřit použitím tenkostěnných profilů?

Rozdíl mezi okenními profily třídy A a B 
   Obr. 1  Rozdíl mezi okenními profily třídy A a B 


Při hledání odpovědí začněme pohledem do minulosti. Původní tloušťka stěn 3,5–4 mm u prvních plastových okenních systémů se později díky pokroku extruzní techniky ustálila na cca 3 mm. Na konci 80. let minulého století se pak po velké diskusi v Německu sjednotila odborná veřejnost v rámci standartu kvality RAL na minimální tloušťce pohledových stěn hlavních profilů 3 mm s tolerancí -0,2 mm (a odpovídajících hodnotách pro ostatní stěny profilů), aby byla zajištěna kvalita a funkčnost konečných výrobků. Tento standard se stal určujícím také pro náš trh, kde tradičně pracujeme převážně s materiály a technologiemi z německy mluvících zemí, a kde rovněž požadavky na vlastnosti a provedení oken jsou velmi podobné.

Evropská norma EN 12608 z roku 2003 zavedla klasifikaci 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 A. Třída B pak přísluší hodnotě > 2,5 mm a třída C je bez požadavku, zahrnuje tedy profily s tloušťkou stěn menší než 2,5 mm. Uvedená norma tedy prakticky umožnila používat v celé Evropě okenní profily s různou tloušťkou stěn. Tím se znovu otevřel prostor k úvahám o možných úsporách materiálu a snížení nákladů.
Ačkoliv v normě EN 12608 je uvedeno, že tato klasifikace tloušťky stěn profilů není určena k naznačení rozdílů v kvalitě profilů nebo ve funkčnosti oken z nich zhotovených, rozhodně to neznamená, že tloušťka stěn rámových profilů vliv na funkční vlastnosti oken nemá.

Průřez okenním profilem třídy A - VEKA SOFTLINE 82 
   Obr. 2  Průřez okenním profilem třídy A - VEKA SOFTLINE 82 


Technické zhodnocení VEKA

Také ve firmě VEKA AG bylo kromě zhodnocení ekonomického a marketingového provedeno i posouzení technické, s jehož výsledky vás nyní blíže seznámíme. Technici firmy VEKA porovnávali některé pro kvalitu konečného výrobku důležité vlastnosti profilů s tloušťkou stěn 2,8 až 3,0 mm (třída A) a 2,5 mm (třída B) a dospěli k následujícím poznatkům:

•    Pevnost svařených rohů
Řada měření ukázala pokles pevnosti rohů u profilů tř. B o 15 až 25 % v porovnání s profily třídy A. Pevnost rohového spoje u svařených rámů a křídel je jednou z velmi důležitých vlastností pro stabilitu a životnost plastových oken. Kromě vlastního zmenšení svarových ploch může být u tenkostěnných profilů pevnost a provedení spojů dále negativně ovlivněna možnými deformacemi při upínání ve svařovacích strojích, nevhodnou geometrií svařovacích příložek atd. Svařování tenkostěnných profilů proto vyžaduje zvýšené 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 je v zasklívací polodrážce přenášeno pomocí podložek bodově. Pokud je v této části profil nedostatečně dimenzován, může v důsledku nadměrných deformací (průhyb, kroucení) docházet k problémům s netěsností nebo s ovládáním oken. Sníženou tuhost tenkostěnných plastových profilů je možno částečně eliminovat použitím zesílených výztužných profilů, což ovšem zpětně omezuje možnosti kýžených úspor materiálových nákladů.

•    Pevnost šroubových spojů
U šroubových spojů, kdy šrouby jsou upevněny pouze v PVC profilu (díly kování, rámová ložiska), klesá síla pro vytržení spoje u profilů tř. B o cca 15 až 20 %. Přitom pevnost šroubových spojů je velmi důležitým faktorem pro bezpečnost a spolehlivost oken. Při výrobě je nezbytné precizní seřízení utahovacích momentů, neboť riziko „stržení“ šroubů je u tenkostěnných profilů podstatně vyšší. Toto nebezpečí lze samozřejmě omezit precizní výrobou, kdy maximum šroubových spojů je provedeno přes výztužné profily, což ovšem přináší znovu zvýšené nároky na pracnost a přesnost ve výrobě. Nesprávné provedení šroubových spojů může způsobit nežádoucí deformace tvaru nebo povrchu plastových tenkostěnných profilů.

Dům s okenními profily třídy A VEKA SOFTLINE 82 
   Obr. 3  Dům s okenními profily třídy A VEKA SOFTLINE 82 


Výše popsaná fakta i praktické zkušenosti ukazují, že technicky je možné vyrábět z profilů třídy B okna určitých omezených rozměrů a provedení. Použít však tenkostěnné profily pro celou škálu rozměrů, provedení a požadavků by ovšem technicky přinášelo příliš velká rizika a problémy. V praxi je pak těžko představitelné řešení, při kterém by se při výrobě oken paralelně zpracovávaly profily s různou tloušťkou stěn – podle velikosti, provedení a požadovaných vlastností oken.

Při výrobě profilů s menší tloušťkou stěn (tř. B podle EN 12608) se používá až o 10 % materiálu méně. Chybějící „uspořený“ materiál způsobuje při zatěžovacích testech významné rozdíly ve vlastnostech profilů. A to přináší v praxi těžko odhadnutelná rizika: pokud jsou profily bez určité rezervy bezpečnosti v reálné praxi zpracovávány za ne právě ideálních podmínek, může poměrně snadno dojít k tomu, že takto vyrobená okna nesplňují požadavky. Důsledkem jsou pak reklamace spojené s dalšími náklady a v konečném důsledku často i ztráta důvěry ve výrobek a jeho dodavatele. Tak může relativně malá úspora materiálových nákladů přijít velmi draho jak dodavatele oken, tak jeho zákazníka – uživatele oken a dveří.

Každý zájemce o nová plastová okna a dveře by měl vzít tyto informace při svém výběru v úvahu. Odpovědný výběr se rozhodně nemůže řídit jen podle příznivé ceny. Musí se přihlédnut i k jiným faktorům včetně vyloučení všech možných rizik, protože okna nelze po pár letech vyměnit tak snadno jako poruchové ojeté auto nebo nefunkční domácí spotřebič.

Článek byl publikován s laskavým svolením časopisu Technický týdeník.

  • autor:
  • Tomáš Jirásko s použitím podkladů firmy VEKA AG


You might also be interested