Skúšanie otvorových konštrukcií

Základné požiadavky na stavby (napríklad odolnosť proti zaťaženiu vetrom, vodotesnosť, prievzdušnosť, akustické a tepelnotechnické vlastnosti), špecifické požiadavky (napríklad odolnosť proti vlámaniu, výbuchu, strelám) a požiadavky na dlhodobú bezproblémovú funkčnosť (napríklad mechanická pevnosť, odolnosť proti opakovanému otváraniu a zatváraniu) sú stanovené v harmonizovanej norme STN EN 14351-1+A1: 2010 Okná a dvere. Norma na výrobky, funkčné charakteristiky Časť 1: Okná a vonkajšie dvere bez požiarnej odolnosti a/alebo tesnosti proti prieniku dymu (ďalej len norma), platnej od 1. 12. 2010.

Z hľadiska zisťovania úrovne jednotlivých parametrov sú významným nástrojom skúšky jednotlivých vlastností. Pri ich časovom zaradení ide o skúšky vo fáze vývoja výrobku, potom o ich potvrdenie vo forme počiatočných skúšok typu a o vykonávanie skúšok na overovanie trvalej kvality výrobku počas výrobnej kontroly.

Skúšky vo fáze vývoja výrobku si rieši obvykle dodávateľ profilového systému alebo špecializovaný výrobca samostatne.

Úlohou počiatočných skúšok typu je preukázať, že určitý typ okna alebo dverí za presného dodržania výrobného postupu dokáže dosiahnuť určitú úroveň jednotlivých parametrov. Norma umožňuje tieto výsledky, takzvané postúpené alebo kaskádové PST, získané na jedinom výrobku alebo väčšom súbore, postúpiť nimi licencovaným finálnym výrobcom okien a dverí. Tu je dôležité si uvedomiť, že takýto parameter nie je univerzálne platný pre každý kus výrobku. Ide totiž o výrobok, ktorý nemá jednotný rozmer ani skladbu, i keď je vyrobený z rovnakého profilového systému.

Preto je v norme stanovené, že výrobca má priebežne realizovať vnútropodnikovú kontrolu, a to aj formou pravidelných skúšok výrobku. Aj napriek tomu, že ide v podstate o jedinú možnosť, ako si overiť kvalitu vlastnej práce, vychytať slabé miesta vo výrobe a poučiť sa z nich, realizujú výrobcovia túto kontrolu, bohužiaľ, len v ojedinelých prípadoch.

Normou stanovené parametre, ktoré majú otvorové výplne spĺňať, možno overiť skúškami realizovanými v špecializovaných zariadeniach, ktorými disponujú autorizované, respektíve akreditované skúšobne.

Poveternostná odolnosť
Poveternostná odolnosť výplňových konštrukcií sa skúša v skúšobnej komore na vykonávanie skúšok poveternostnej odolnosti.

Veľkosť skúšobnej komory (obr. 1) umožňuje skúšanie vzoriek s maximálnou šírkou 4,2 m a s maximálnou výškou 3,5 m na prievzdušnosť, vodotesnosť a odolnosť proti zaťaženiu vetrom. Komory možno ovládať (obr. 2) dvoma spôsobmi:

• ručne (bežné). Ručný spôsob je vhodný najmä v prípadoch takzvaného dolaďovania výrobku, keď nie je prvoradým cieľom vykonať plnohodnotnú skúšku s úplným dodržaním normovaných skúšobných podmienok;
• počítačom (nadštandardné). Pri tomto spôsobe skúšania možno skúšať výrobky pri udržovaní tlakov na požadovanej úrovni počas požadovaného času podľa ustanovení STN EN 1026, STN EN 1027 a STN EN 12211 a zároveň ich klasifikovať v súlade s STN EN 12207, STN EN 12208 a STN EN 12210. Z priebehu skúšky sa vytvára záznam (obr. 3), ktorý poskytuje dôkaz o tom, že skúška prebiehala za dodržania podmienok požadovaných normou.

Obr. 3  Výpis priebehu skúšky priehybov od zaťaženia vetrom na obrazovke
–>–>
Mechanická pevnosť a životnosť
Na skúšanie mechanickej pevnosti a životnosti výrobku sa používa kombinovaný stojan. Na stojane (obr. 4) možno skúšať odolnosť okien alebo dverí proti statickému a dynamickému mechanickému zaťaženiu, teda vlastnosti:

• ovládacie sily podľa STN EN 12046-1 a STN EN 12046-2,
• odolnosť proti zaťaženiu v rovine krídla (obr. 5) podľa STN EN 14608, respektíve zvislému zaťaženiu podľa STN EN 947,
• odolnosť proti statickému krúteniu (obr. 6) podľa STN EN 14609 a STN EN 948,
• odolnosť proti opakovanému otváraniu a zatváraniu (obr. 7) podľa STN EN 1191.

Ovládací softvér stojana je prepojený s vyhodnocovacou jednotkou, ktorá zaznamenáva priebeh skúšky, a vyhodnotí ju podľa STN EN 13115 v prípade skúšania okien a STN EN 12217 a STN EN 1192 v prípade skúšania dverí.

Tieto zariadenia, samozrejme, nemusia slúžiť výlučne pre potreby skúšania výrobcov, ale aj investorov, ktorí majú záujem na výbere toho správneho výrobku pre konkrétne miesto zabudovania.

Množstvo výrobcov deklaruje vo svojich katalógoch výrobkov niekedy až príliš vysoké hodnoty niektorých parametrov. Takéto hodnoty sa javia ako nedôveryhodné, aj keď nie úplne vylúčené. Možno však tvrdiť, že spravidla ide o parametre, v rámci ktorých je buď niečo zamlčané, alebo skúška neprebiehala plne v súlade so skúšobným postupom. Z praktického hľadiska si treba uvedomiť najmä to, že môže ísť o výrobok, ktorý síce uvedené parametre spĺňa, ale nie je súčasťou bežnej produkcie výrobcu.

V ostatnom období patrí medzi takéto parametre napríklad vysoký tlak, pri ktorom zostáva výrobok vodotesný. Nasledujúca tabuľka predstavuje vzťah medzi tlakom a rýchlosťou vetra. Z tohto vzťahu je zrejmé, že deklarovanie vodotesnosti pri veľmi vysokých tlakoch je z praktického hľadiska (využitia v oblasti, ktorá sa v prírode naozaj vyskytuje) nepotrebné. Zjednodušene sa dá povedať, že ide o sily pôsobiace pri takej rýchlosti vetra, ktorá dokáže významne poškodiť stavbu ako celok.

Obr. 6  Skúška krútenia	Obr. 7  Skúška opakovaného otvárania a zatvárania

Záver
Výrobok bude slúžiť len vtedy dobre, ak budú všetky jeho parametre vyvážené a zá­roveň sa splnia všetky požiadavky na vlastnosti z hľadiska miesta zabudovania. Ak sa požaduje splnenie iba niektorých parametrov zo strany investorov, môže nastať stav, keď určitá vlastnosť bude splnená nadpriemerne, ale výrobok zlyhá vo vlastnosti, ktorá sa práve pri plnení tej predošlej výrazne zhorší.

Práve tomuto sa má predchádzať komplexnými skúškami. Neznalosť skutočných vlastností vyrábaných výrobkov v dôsledku podcenenia dosahu nerealistickej požiadavky na výrobok ako taký, podcenenia dodržania technologického postupu výroby a nedokonalého spôsobu zabudovania môže totiž ľahko spôsobiť mnohonásobne väčšie finančné straty, než je cena, ktorú treba zaplatiť za skúšky.

Tab.  Vzťah medzi tlakom a rýchlosťou vetra

TEXT: Ing. Ladislav Lósy
FOTO: autor

Ing. Ladislav Lósy pôsobí od roku 1983 ako odborný pracovník a od roku 2002 ako riaditeľ pobočky TSÚS v Nitre. Od roku 1993 sa venuje najmä problematike ľahkých obvodových plášťov a otvorových výplní. Od roku 2001 je členom technickej komisie SÚTN TK 96 Otvorové výplne.

Prezentovaným skúšobným zariadením disponuje TSÚS. Zariadenia iných skúšobní môžu mať iné vyhotovenie.

Článok bol uverejnený v časopise Stavebné materiály.