Chcemy czuć się bezpiecznie, i to jest fakt. Nasz dom, czy też mieszkanie, uważane jest przez nas za ostoję spokoju i bezpieczeństwa. Zamykając za sobą drzwi wejściowe i przekręcając w nich zamek zakładamy, że nic nam już nie grozi, że jesteśmy bezpieczni. Ale czy na pewno?
Mówi się, że najmocniejszy łańcuch jest tak mocny jak jego najsłabsze ogniwo. Mówi się też, że okno, oknem się stanie po zamontowaniu okna w ścianie. Mówi się też wreszcie, że do tanga trzeba dwojga, a w przypadku okna, drzwi lub żaluzji o podwyższonej odporności na włamanie trzeba trojga.
Aby nieproszony napastnik pod osłoną nocy lub swojego kaptura mógł dostać się do naszego domu po sforsowaniu ogrodzenia, musi stawić wyzwanie naszym oknom lub drzwiom. W tym celu przy pomocy zabranych ze sobą narzędzi lub gołymi rękoma wywołuje określoną akcję na naszym oknie lub drzwiach. Jak wiadomo, każda akcja wywołuje reakcję. Ta reakcja przenoszona jest po kolei z okna na elementy montażowe (2) a następnie na mur (3). To właśnie okno, drzwi lub żaluzja, montaż oraz mur potrzebne są do tanga, które sprawi, że nasze okno będzie konstrukcją POW, czyli o podwyższonej odporności na włamanie w ściśle określonej klasie.
Składnik pierwszy – okno (lub drzwi)
O oknach lub drzwiach o podwyższonej odporności na włamanie napisano do tej pory wiele artykułów. Ograniczały się one jednak w głównej mierze do przekazania treści wynikającej z obowiązujących norm w tym zakresie. To dobrze, bo dzięki temu wszyscy wiemy czym jest w ogóle podwyższona odporność na włamanie (POW) i jak jest klasyfikowana. Wiemy też jakie są wymagania dla każdej z klas pod kątem wyposażenia takiej konstrukcji POW.
Główne elementy konstrukcji POW to okucia obwiedniowe z zaczepami, zawiasami oraz klamką, wkład szybowy, a w przypadku drzwi również zamek. To te elementy odpowiadają bezpośrednio za uzyskanie określonej klasy POW. Pośrednie znaczenie ma sam systemy profili okienno-drzwiowych wraz z użytymi w konstrukcji POW wzmocnieniami. Użyte wzmocnienia są jednak kluczowe, bo to do nich przykręcane są, chociaż jednym z kilku wkrętów, zaczepy i zawiasy. Właśnie ten jeden wkręt wymusza bardzo często stosowanie w profilach ościeży wzmocnień o konstrukcji zamkniętej. Podnosi to wagę konstrukcji oraz obniża jej parametry termiczne, w szczególności parametry związane z komfortem higienicznym.
Składnik drugi – elementy montażowe
Montaż w przypadku konstrukcji POW jest kluczowy. Po co komu nawet najlepsza konstrukcja POW, skoro można ją „wyciągnąć” ze ściany i wejść do środka. Paradoksem jest fakt, że ten kluczowy składnik jest na dzień dzisiejszy w dużej mierze nieokreślony. Istniej bardzo nie wiele produktów (elementów montażowych), które są przebadane i sklasyfikowane do użycia w danym rodzaju muru. Nie można jednak tych badań przenieść w żaden systemowy sposób na inne mury.
Składnik trzeci – mur
Mur to fundament konstrukcji POW. Podobnie jak konstrukcję POW, czy elementy montażowe, możemy przygotować mur w odpowiedni sposób już na etapie projektu budynku. Przygotować w taki sposób, aby był zdolny do zamontowania w nim konstrukcji POW. Jednakże, w przypadku renowacji budynku zastajemy już mur w określonym stanie. Wtedy trzeba sobie jasno odpowiedzieć na pytanie: czy da się zamontować w nim konstrukcję POW, czy zastany mur wymaga wzmocnienia, czy też trzeba całkowicie zapomnieć o skutecznym zamontowaniu w nim konstrukcji POW.
Dzisiejsze materiały do wznoszenia murów są coraz lżejsze i coraz bardziej kruche – to jest duże wyzwanie dla konstrukcji POW. W ostatnich kilkudziesięciu latach przeszliśmy drogę od pełnej cegły ceramicznej do pustaków, w pełnym tego słowa znaczeniu, w których nawet 60% objętości to powietrze lub wypełnienie izolacyjne wykonane na przykład z wełny. Cel i kierunek tej drogi był i jest nadal jak najbardziej słuszny: wyższa efektywność energetyczna budynków. Równolegle do tej słusznej drogi, pojawił się jednak problem z zamocowaniem czegokolwiek do tych lekkich i kruchych murów i przeniesieniem sił od tych mocowań na konstrukcję budynku. Nakładając na to dodatkowo trend coraz to większych i cięższych okien i drzwi, widzimy, że problem z murami się potęguje.
Obserwując obecną sytuację, możemy stwierdzić, że w przypadku konstrukcji murów wróciliśmy do rozwiązań sprzed bardzo wielu lat. Dzisiejsze lekkie i super energooszczędne materiały do wznoszenia przegród zewnętrznych budynków wymagają coraz częściej elementów spinających czy też usztywniających. Wykonuje się je głównie ze zbrojonego betonu. Czy taki model budowania nie przypomina muru pruskiego?
Jako osoba zajmująca się od wielu lat termiką okna i jego zabudowy, jestem przeciwny stosowaniu betonu wokół okna. Powodem tego jest wysoka lambda tego materiału. Myśląc jednak o montażu konstrukcji POW, użycie betonu wokół okna, w wielu przypadkach jest niestety konieczne. Wymaga to tym samym większej troski przy projektowaniu wydajnego ocieplenia złącza ‘konstrukcja POW – mur(beton)’.
Prawne i normowe wymogi dla konstrukcji POW
Poruszane tym artykułem zagadnienie mocowania konstrukcji POW, nie ma żadnych wymogów prawnych. Na temat POW nie znajdziemy nic, zarówno w Rozporządzeniu PE [1], jak również w naszym krajowym prawodawstwie, czyli warunkach technicznych budynków [2].
Pierwsze miejsce, w którym napotkamy zapisy związane z POW jest norma produktowa EN 14351 [3], a w niej informacja, że POW nie jest właściwością zasadniczą i odesłanie do norm przedmiotowych EN 1627 [4], EN 1628 [5], EN 1629 [6] oraz EN 1630 [7]. Wszystkie te cztery normy to 191 stron wytycznych do przeprowadzania badań i klasyfikowania konstrukcji POW. Pomimo tak dużej objętości, jak się okazuje, temat nie jest opracowany do końca. Dodatkowym utrudnieniem dla czytelnika może być fakt, że, normy te publikowane są wyłącznie w języku angielskim.
Trochę jednak o samych konstrukcjach POW
Niniejszy artykuł dotyczy jedynie 2 z 6 klas POW, które sklasyfikowano w normie EN 1627 [4], a mianowicie klasy RC2 i RC3. Właśnie w tych dwóch klasach, w głównej mierze stosuje się konstrukcje POW w jednorodzinnych budynkach mieszkalnych. Klasy te dotyczą ataku związanego z przypadkowym włamywaczem, który działa bez uprzednio sformułowanego planu. Użyte przy tym ataku narzędzia są zazwyczaj podstawowymi narzędziami ręcznymi, wliczając w to również narzędzia do wyważania, czyli stosowania tzw. dźwigni. Opisany dla tych klasach włamywacz ma na celu unikanie hałasu, chociażby poprzez NIE wybijanie szyby oraz unikanie niepotrzebnego ryzyka. Jak wiadomo im dłuższy czas poświęcony na sforsowanie konstrukcji POW, tym większe ryzyko nie tylko ujawnienia takiego ataku, ale przede wszystkim zarejestrowania go i podjęcia kontrdziałania.
Norma [4] określa, że klasa RC2 to czas oporu konstrukcji POW wynoszący 3 minuty, a klasa RC3 – 5 minut.
Narzędzia używane przez włamywacza w przypadku ataku na konstrukcję POW w klasie RC2 opisuje w normie [7] zestaw narzędzi A2. Poniżej wyszczególniono narzędzia wchodzące w skład tego zestawu, które wg autora mają znaczenie dla montażu POW, są to m.in.:
- dwa kliny (200 ± 25)mm;
- śrubokręt o długości (365 ± 25)mm z płaską końcówką o szerokości (16 ± 2,2)mm;
- rura stalowa, służąca do przedłużenia dźwigni, o długości (500 ± 5)mm i średnicy (30 ± 0,5)mm.
Atak na konstrukcję POW w klasie RC3 wymaga dodatkowych, mocniejszych narzędzi, są to m.in.:
- młotek stalowy z jedną stroną wykonaną na ostro o wadze (200 ± 20)g i długości rękojeści (300 ± 20)mm;
- łom stalowy o długości (700 ± 20)mm
Klasyfikacja konstrukcji POW, a montaż POW
Jak już wcześniej napisano, obecnie badania dotyczą wyłącznie ustalenia klasy POW jedynie dla samych konstrukcji. Wynika to jednoznacznie z norm [4], [5], [6] i [7] obejmujących to zagadnienie. Według nich, próbki poddawane do badań powinny być mocowane w ramach stalowych (rura kwadratowa 120×120×5,0), a te z kolei umieszczane na stanowisku laboratoryjnym, też stalowym, wykonanym z dwuteownika 180 lub większego. Wynika z tego, że tak naprawdę badamy, czy też klasyfikujemy tylko elementy ruchome w konstrukcjach. Czy to ma cokolwiek wspólnego z zamontowaniem konstrukcji (okna, drzwi) w jej rzeczywistym środowisku, czyli murze? Raczej nie.
Zamontowanie poddawanych badaniom konstrukcji, w ramach stalowych nie uwzględnia w najmniejszym stopniu: (1) elastyczności samej ramy ościeża, (2) elastyczności uszczelnienia oraz (3) faktu czy dana konstrukcja zamontowana jest w murze, na konsolach/płaskownikach, czy też w ramach poza murem. A to przecież są właśnie rzeczywiste warunki zamontowania konstrukcji POW.
Pomimo tego, że normy [4], [5], [6] i [7] dotyczą samych konstrukcji, to dopuszczają, a nawet dają do zrozumienia, że można montować poddawane badaniom konstrukcje nie tylko w stalowych ramach, ale również w murze.
Już w ‘Przedmowie’ normy [5] jest zapis mówiący, że:
Istnieją dwa aspekty odporności wyrobu budowlanego na włamanie: jego odporność na wymuszone działanie i zdolność do pozostania zamocowanym do budynku. Ze względu na ograniczenia w odtwarzaniu metod mocowania i konstrukcji budynków w środowisku laboratoryjnym ten aspekt nie jest w pełni objęty normą. Jest to szczególnie prawdziwe w przypadku produktów wbudowanych w budynek. Wydajność stałej części produktu jest oceniana przy użyciu standardowej ramy pomocniczej. Obowiązkiem producenta jest dopilnowanie, aby wskazówki dotyczące mocowania produktu były zawarte w instrukcjach montażu oraz były one odpowiednie dla klasy odporności na włamanie zgłoszonej dla produktu. Podobnie jak w przypadku innych norm odniesienia, w specyfikacji użyto standardowej ramy pomocniczej, a produkt jest montowany zgodnie z instrukcjami producenta. Metodę mocowania, którą należy rozważyć, wyszczególniono w załączniku A do normy EN 1627: 2011. Ta metoda testowa nie ocenia wydajności zamocowania do budynku.
Załącznik A do normy EN 1627 [4] zawiera zalecenia dotyczące informacji jakie powinny być zawarte w instrukcji instalowania (montażu) wydanej przez producenta, a w niej szczegóły dotyczące m.in.:
- w jakim otworze budowlanym może być wyrób instalowany;
- punktów mocowania, oraz dokładny opis elementów mocujących;
- wskazanie punktów mocowania, w których wymagane jest szczególnie sztywne zamocowanie;
- odporności na ściskanie uszczelnienia dylatacji;
Czytając dalej, w Rozdziale 5.1 mamy drobną uwagę mówiącą, że: „Produkt można zainstalować bezpośrednio w konstrukcji budynku zgodnie z przeznaczeniem w praktyce”.
Czy to może oznaczać, że przewieziemy na budowę całe laboratorium? Możliwe jest, ale nikt tak oczywiście jeździć nie będzie. Odczytujmy to raczej jako możliwość zamontowania konstrukcji poddawanej badaniom w rzeczywistym murze. Mur ten z kolei osadzony będzie w ramie stalowej, a ta zamocowana na stanowisku badawczym w laboratorium. Taki układ oddaje dopiero w pełni środowisko zamontowanego okna. Pamiętajmy też przy tym, że te badania dotyczą mechaniki działania. Nie analizujemy tutaj ani szczelności, ani termiki itp.
Ze wszystkich powyższych informacji nasuwa się, a raczej powinien utwierdzić nas w przekonaniu, wniosek, o którym często zapominany lub nie chcemy pamiętać. Za wszystko co związane jest z oknem, od czasu jego wyprodukowania, montażu oraz przez cały okres użytkowania odpowiada wyłącznie producent tego okna. To on wskazuje jak ma być przeprowadzony montaż w zależności od środowiska montażu. Partner handlowy producenta lub grupa montażowa świadczą wyłącznie usługę montażu wg wytycznych producenta – stosowanie przez nie jakiejkolwiek samowoli w tym temacie jest wysoce niewskazane.
Montaż POW, dlaczego trzeba zacząć to klasyfikować
Na początku były samodzielne konstrukcje POW, czyli okna, drzwi czy też żaluzje o podwyższonej odporności na włamanie. Dawniej opisywane jako WKx, dzisiaj jako RCx, gdzie x jest klasą odporności. Jeszcze kilka lat wstecz nie zwracano uwagi na montaż konstrukcji POW. Niewielkie gabarytowo konstrukcje, mocne dyble, pełna cegła, mocny pustak lub beton we wnęce były wystarczające. Dzisiaj produkowane są coraz większe konstrukcje (czytaj: cięższe), montowane w dużej części przypadków poza murem, a sam mur jest „słaby i kruchy”. To wymusza na nas stworzenie precyzyjnych wytycznych dotyczących montażu POW.
Dzisiejsza literatura, poświęcona zagadnieniom montażu, w których można znaleźć „coś” na temat POW, to w zasadzie kilka pozycji. Przede wszystkim są to wytyczne RAL [9] oraz wytyczne ift [10]. Nie znajdziemy w nich niestety informacji w punkt, czyli: konstrukcja „A”, mur „B”, klasa RCx użyj elementu mocującego „Y”, lub elementu mocującego przenoszącego określone obciążenie lub też sklasyfikowanego w określony sposób. Nasz krajowa publikacja, czyli wytyczne ITB [8], oprócz krótkiej wzmianki na jednej ze stron nie podejmują tematu w ogóle.
Wszystkie zalecenia dotyczące montażu POW wynikające z wytycznych [9] i [10] zalecają indywidualne podejścia do każdego montażu. Wskazują sposoby i metody obliczeń elementu montażowego i sprawdzenie jego przydatności. Wynika to z ilości możliwych do zastosowania kombinacji połączenia danego elementu montażowego z murem.
Pomimo to, niektórzy producenci, czy też dostawcy komponentów podejmują rękawicę i wykonują pojedyncze badania w laboratoriach zmierzające do sklasyfikowania ich wyrobów. Problemem jest jednak brak czegoś w rodzaju standardu „kaskadowania” tych badań.
W czym jest problem
Po co komu nawet najlepsza konstrukcja POW, skoro można ją „wyciągnąć” ze ściany i wejść do środka? To pytanie pojawiło się już na początku tego artykułu.
Weźmy dla przykładu sytuację, w której to włamywacz staje przed naszym oknem z opisanym wcześniej śrubokrętem o długości 365 mm, z zamiarem wyważenia naszego okna i wtargnięcia do środka. Wbija ten śrubokręt między skrzydło a ramę i wywiera przy pomocy swojej ręki na ten śrubokręt siłę FA = 60 kg, rysunek poniżej. To działanie powoduje powstanie reakcji na skrzydło FR = 670 kg i na ramę ościeżnicy R = 730 kg. Skutkiem tego jest zamiana 60 kg pochodzących z ręki napastnika na 670 i 730 – tak działa dźwignia.
Wywołana reakcja na skrzydło, czyli siła FR = 670 kg powoduje oddziaływanie na to skrzydło w kierunku prostopadłym (wepchnięcie skrzydła do środka) o wartości FRy = 335 kg. Naszą obroną przed tym działaniem jest zastosowane w konstrukcji profili o odpowiedniej sztywności, odpowiedniej klasy szyby oraz wklejenie samego wkładu szybowego.
Podobna siła, Ry = 365 kg, oddziałuje na ramę ościeżnicy wpychając ją tym samym w mur. W tym przypadku, tak samo ważne jest zastosowanie w konstrukcji profili o odpowiedniej sztywności, jak również użycie odpowiednich elementów montażowych zamocowanych w określonych odstępach oraz użycie uszczelnień o określonej odporności na ściskanie.
W czasie niektórych badań laboratoryjnych konstrukcji POW w klasie RC3, oddziałuje się na tą konstrukcję siłą rzędu 6 kN, czyli ok. 600 kg. Taką siłę należałoby przenieść poprzez elementy montażowe na mur.
To jest oczywiście mechanika teoretyczna i można się spierać co do realnych wartości tych sił. Również fakt, że okno jest strukturą elastyczną spowoduje również pewne zmiany co do wartości tych sił. Pokazuje to jednak skalę problemu, jakiemu musi się przeciwstawić montaż konstrukcji POW i jakie siły muszą być przeniesione na mur.
Korzyści z użytkowania okien i montażu RC2/RC3
Decydując się na konstrukcje POW musimy liczyć się z dopłatami, w zależności od klasy. Dopłaty te związane są zarówno z samą konstrukcją POW jak również z jej montażem. Do każdego skrzydła okiennego lub drzwiowego musimy doliczyć około 70 zł za klamkę z kluczem oraz elementy dodatkowe montowane po stronie okuć. Jednak najpoważniejszym wyzwaniem są dopłaty za wkłady szybowe klasy P4A lub P5A będące na poziomie około 180 – 200 zł/m2. Sumując to wszystko możemy założyć, że chęć posiadania konstrukcji POW, to w przypadku niewielkiego domu dodatkowy wydatek rzędu nawet kilku tysięcy złotych. Żeby ochrona była jednak pełna należy do tego doliczyć jeszcze system monitorujący i powiadamiający.
Niestety patrząc na to od strony finansowej, nie będziemy mieć z tytułu posiadania konstrukcji POW żadnych korzyści. Ubezpieczając nasz dom wyposażony w konstrukcje POW, licząc przy tym na zniżki w składkach na ubezpieczenie, możemy się rozczarować z powodu wielkości tych zniżek na tle wydatków poniesionych w momencie zakupu konstrukcji POW. Dla ubezpieczalni nie ma żadnego znaczenia jaki poziom zabezpieczenia zastosowaliśmy.
Co gorsza, w przypadku podjętej choćby próby włamania, posiadanie konstrukcji POW może okazać się nawet dość znacznym kosztem. Wynika to z tego, że będziemy musieli wymienić co najmniej całe zdewastowane okno, a nie sam wkład szybowy jak w przypadku zwykłych konstrukcji.
Jest jednak jedna, niemożliwa do wycenienia korzyść. Nasze bezpieczeństwo, a może nawet zdrowie. To ceny nie ma.
Grzegorz Kuligowski
Cytaty z zagranicznych źródeł zostały przetłumaczone przez autora.
Od Wydawcy: powyższy artykuł jest pierwszym z cyklu artykułów opisujących dylematy i sposoby ich rozwiązywania w praktyce montażowej konstrukcji POW, czyli o podwyższonej odporności na włamanie. W przypadku uwag i chęci uzupełnienia, prosimy o kontakt z Autorem poprzez redakcję Forum Branżowe: redakcja@forumbranzowe.com lub z Koordynatorem programu Dom Bezpieczny: karol.klos@dombezpieczny.com .