Společnosti Swisspacer a Sika vyvinuly společné řešení AdheraWindow Technology™, které posiluje konstrukční tuhost izolačního skla a umožňuje mu aktivněji se podílet na stabilitě celého okenního prvku. Technologie může přispět k omezení množství použité oceli, snížení hmotnosti oken a realizaci větších prosklených ploch s užšími rámy. Po ověření ve spolupráci s pilotními partnery se připravuje její uvedení na trh.
OKRAJ ZASKLENÍ JAKO SOUČÁST NOSNÉHO SYSTÉMU OKNA
Současná architektura klade na okenní konstrukce stále vyšší nároky. Projektanti a investoři požadují větší prosklené plochy, štíhlejší rámy, dostatek přirozeného světla a současně vysokou tepelnou účinnost. Výrobci proto hledají způsoby, jak snížit spotřebu materiálů a hmotnost oken, aniž by se zhoršila jejich mechanická stabilita, životnost a spolehlivost při každodenním používání.
Tradiční konstrukční řešení přenášejí podstatnou část požadavků na tuhost na okenní profily a jejich výztuhy. U plastových oken se k tomuto účelu často používají ocelové výztužné profily. Ty zvyšují pevnost konstrukce, současně však přidávají hmotnost a spotřebovávají další materiál.
Společnosti Swisspacer a Sika se proto zaměřily na otázku, zda by se na stabilitě celého okna nemohlo ve větší míře podílet samotné izolační sklo. Z této úvahy vznikl koncept, jehož počátky sahají k veletrhu glasstec v roce 2022. Po čtyřech letech společného vývoje se řešení přibližuje komerčnímu uvedení na trh.
Základním principem je přenést část konstrukční tuhosti okenního křídla, rámu i jeho ocelové výztuže přímo do izolačního skla. To se tak nestává pouze výplní okenního otvoru, ale získává významnější úlohu v mechanickém fungování celého okenního prvku.
SPECIÁLNÍ LEPIDLO A DISTANČNÍ RÁMEČEK TVOŘÍ JEDEN SYSTÉM
Nový systém kombinuje dva komponenty vyvinuté pro vzájemnou spolupráci. Prvním je speciální lepidlo společnosti Sika, druhým distanční rámeček s teplým okrajem od společnosti Swisspacer. Nový rámeček se od dosavadních výrobků této značky liší geometrií, materiálovým složením i povrchovou úpravou.
Rozhodující není pouze vlastnost každého komponentu samostatně, ale především jejich vzájemné působení. Kombinace lepidla a upraveného distančního rámečku umožňuje pevnější spojení skleněných tabulí, a tím zvýšení tuhosti izolačního skla jako celku.
Tato změna může ovlivnit způsob, jakým se při zatížení chová celé okno. Vyšší tuhost zasklení vytváří předpoklady pro optimalizaci konstrukce rámu a omezení potřeby některých tradičních výztužných prvků. Výsledkem mohou být konstrukce s menší spotřebou materiálu, nižší hmotností nebo odlišnými proporcemi rámu a skleněné plochy.
Důležitým aspektem je přitom zachování tloušťky izolačního skla. Nové konstrukční možnosti tedy nemusejí vyžadovat změnu tloušťky zasklívací jednotky ani zásadní úpravu geometrie okenních profilů. Konkrétní přínosy však budou vždy záviset na použitém okenním systému, rozměrech prvku a podmínkách jeho zamýšleného použití.
MÉNĚ OCELI, NIŽŠÍ HMOTNOST A ÚSPORA MATERIÁLU
Jednou z oblastí, kde by se řešení mohlo výrazněji uplatnit, je výroba plastových oken. V závislosti na konstrukčním systému a velikosti okna může zvýšená tuhost izolačního skla umožnit zmenšení ocelové výztuže v okenním křídle, případně její úplné vynechání u některých konkrétních provedení.
Omezení množství oceli se může projevit několika způsoby. Nižší hmotnost okenního prvku usnadňuje manipulaci, přepravu a montáž. Menší spotřeba materiálu současně vytváří prostor pro úspory ve výrobě a může přispět ke snížení uhlíkové stopy při výrobě oken.
Dalším potenciálním přínosem je tepelná izolace. Omezení ocelových výztuží, které představují vodivější části konstrukce, může příznivě ovlivnit součinitel prostupu tepla celým oknem. Výsledný efekt však závisí na konkrétní geometrii profilu, skladbě zasklení, způsobu osazení i dalších konstrukčních detailech. Zlepšení tepelněizolačních vlastností proto musí být ověřeno pro jednotlivé sestavy, nikoli automaticky předpokládáno u každého výrobku.
Přínos inovace nespočívá pouze v úsporách materiálu. Výrobci mohou získat větší volnost při návrhu okenních prvků, protože vyšší tuhost zasklení může umožnit realizaci větších a vyšších oken s užší pohledovou šířkou rámů. Architekti tak mohou dosáhnout subtilnějšího vzhledu konstrukcí a většího podílu prosklené plochy, aniž by museli nutně přecházet na zasklení jiné tloušťky.
OVĚŘENÍ V LABORATORNÍCH PODMÍNKÁCH I V PRAXI
U nových konstrukčních technologií nestačí prokázat, že základní princip funguje v laboratorním prostředí. Pro jejich širší využití je nutné ověřit také chování při reálném zatížení, kompatibilitu s výrobními postupy a spolehlivost v různých typech okenních konstrukcí.
Vývoj proto zahrnoval interní zkoušky i testování podle příslušných evropských norem EN. Významnou součástí ověřování byla spolupráce s pilotními partnery zastupujícími různé články výrobního řetězce.
Do projektu se zapojili systémový dodavatel aluplast, výrobce oken Bayerwald a společnost Groke, která vyrábí hliníkové vchodové dveře a hliníkové prvky pro podkrovní prostory. Díky tomu bylo možné posuzovat řešení z několika hledisek: od návrhu profilového systému přes výrobu hotového okenního prvku až po praktické výrobní postupy.
Podle Christophera Marjana, vedoucího projektu a manažera akreditace ve společnosti Swisspacer, je důvěryhodné ověření funkčnosti v reálných podmínkách zásadní součástí vývoje. Právě výsledky zkoušek a provozních ověření vytvářejí předpoklady pro bezpečné a spolehlivé uvedení nového řešení na trh.
Zapojení partnerů z různých částí dodavatelského řetězce je důležité také proto, že přínos inovace nelze posuzovat pouze podle mechanických vlastností samotného izolačního skla. Rozhodující je výsledné chování celé sestavy a její slučitelnost s požadavky na výrobu, montáž a následné používání.
NOVÉ ŘEŠENÍ BEZ ZÁSADNÍCH ZMĚN VÝROBNÍ LINKY
Pro výrobce oken představuje důležitou otázku také praktická realizovatelnost inovace. Zavedení nové technologie totiž může být spojeno s investicemi do strojního vybavení, úpravami výrobních linek nebo změnami organizace práce. Takové požadavky mohou významně ovlivnit ekonomickou návratnost nového řešení.
Podle Matthiase Dicka, manažera rozvoje obchodu společnosti Sika, lze systém zpracovávat na strojích, které mají výrobci oken již k dispozici. Zavedení proto nevyžaduje zásadní změnu stávajícího výrobního zařízení. Výrobní postup se navíc může zjednodušit vynecháním jednoho pracovního kroku.
Možnost využít existující vybavení může snížit překážky při zavádění do praxe. Pro výrobce je důležité, že případné výhody v podobě úspor materiálu, nižší hmotnosti nebo konstrukční flexibility nemusí být automaticky spojeny s rozsáhlou modernizací výrobního provozu.
Konkrétní dopady na produktivitu, náklady a organizaci výroby však bude nutné vyhodnocovat podle jednotlivých výrobních linek a skladby sortimentu. Stejně tak bude rozhodující, jaké konstrukční výhody bude možné dosáhnout u konkrétních rozměrů a typů oken.
UVEDENÍ NA TRH JAKO DALŠÍ KROK VÝVOJE
Společnosti Swisspacer a Sika plánují uvést řešení na trh jako ucelený systém pod názvem AdheraWindow Technology™. Záměrem je nabídnout výrobcům technologii, která propojí speciální lepidlo a upravený distanční rámeček do jednoho funkčního celku.
Podle Corinny Düringové, vedoucí marketingu společnosti Swisspacer, spočívá budoucnost stavebních řešení v tom, že dokážou nabídnout více při menší materiálové a procesní náročnosti a současně se snadno začlení do stávajících výrobních postupů.
Firmy, které chtějí řešení poznat v předstihu a vyhodnotit jeho využití ve vlastním výrobním programu, se mohou obrátit na společnosti Swisspacer a Sika. Příprava uvedení na trh jim otevírá možnost seznámit se s novým přístupem ke konstrukci oken a posoudit jeho potenciál pro vlastní produkty.
OKNO JAKO KONSTRUKČNÍ CELEK
Společný vývoj firem Swisspacer a Sika představuje posun v přístupu k navrhování okenních konstrukcí. Namísto dalšího posilování profilů a výztuží se zaměřuje na efektivnější využití vlastností samotného izolačního skla a jeho spojení s rámem.
Potenciální přínosy zahrnují nižší spotřebu oceli, úsporu materiálu, omezení hmotnosti, větší konstrukční volnost a možnost dosahovat štíhlejších rámů či rozměrnějších prosklených ploch. Pro výrobce je důležité také to, že systém má být použitelný na stávajícím strojním vybavení a může zjednodušit některé výrobní operace.
Rozsah skutečných úspor a konstrukčních možností bude záviset na konkrétním okenním systému a výsledcích jeho ověření. Přesto jde o zajímavý směr vývoje, který propojuje požadavky současné architektury na větší transparentnost s tlakem na efektivnější využívání materiálů a výrobních zdrojů.
Zásadní změnou je samotné pojetí izolačního skla: z pasivní výplně se stává aktivnější součást konstrukčního systému okna. Právě tento přístup může otevřít nové možnosti při navrhování oken budoucí generace.
-jik-
