Identyfikatory do wizualnej akceptacji wyglądu płyt warstwowych

Głównym uwzględnianym wskaźnikiem jest wygląd okładziny zewnętrznej płyt warstwowych. Wygląd wizualny winien być zasadniczo oparty na wymaganiach architektonicznych, ale często nie podaje się dla nich określonych kryteriów, które pozwoliłyby zdefiniować, kiedy wyrób będzie "zaakceptowany" przez inwestora.

Niniejsza publikacja opisuje ogólne praktyki i ma na celu podanie stawianych płytom warstwowym wymagań, które pozwalają zaakceptować ich wygląd wizualny. Opracowanie ma więc jedynie charakter ogólny i nie zastępuje dokumentacji wydanej przez producenta.

Jeśli niniejszy przewodnik w jakikolwiek sposób mógłby kolidować z gwarancjami, warunkami umowy, rysunkami, instrukcjami instalacji, specyfikacjami lub podobnymi dokumentami, dokumenty te powinny zastąpić podane tutaj informacje.

Normy specyfikacyjne

Wiele wymagań dotyczących właściwości okładzin płyt warstwowych określają różne normy, stowarzyszone z podstawową normą specyfikacyjną PN-EN 14509, np. te z obszernej serii PN-EN 13523 dotyczącej metali powlekanych metodą ciągłą przez powłoki o właściwościach ochronnych, dekoracyjnych lub innych specyficznych.

Również odporność ogniowa paneli, określana wg PN-EN 15254-5 podaje, jak zapewnić integralność strukturalną poprzez dopuszczalne granice ugięć. Określono w niej stosowne kryteria, jaka jest dopuszczalna wielkość rozwarcia w złączach dwóch sąsiednich okładzin metalowych czy jak ugięcie w złączu dwóch sąsiednich płyt może mieć wpływ na wygląd elewacji. 

Płaskość okładzin i inne możliwe miejscowe zmiany wywołane przez różne czynniki pośrednie i bezpośrednie są omówione w ramach w/w normy PN-EN 14509. Podane tam tolerancje wymiarów i kształtów płyt warstwowych mogą mieć określony wpływ na wytrzymałość mechaniczną płyt, bezpieczeństwo ich stosowania oraz wygląd. Wartości tych tolerancji zostały określone w w/w normie w Załączniku normatywnym D „Tolerancje wymiarowe” oraz uzupełnione w Wytycznych Europejskiego Stowarzyszenia Producentów Paneli EPAQ, Quality Regulations for Panels and Profiles.

Należy wspomnieć, że powyższe normowe tolerancje dotyczą przypadków, gdy pomiary są wykonywane albo w fabryce, albo na budowie oraz pod warunkiem, że wyrób osiągnął stan stabilny, tzn. przed pomiarem winien być przechowywany w temperaturze ok. 20  ± 5°, następnie całkowicie podparty na płaskiej powierzchni lub ułożony na trzech równo rozmieszczonych podporach, które znajdują się na sztywnej i płaskiej powierzchni.

Rodzaje odkształceń

Ponieważ główne zainteresowania tego dokumentu dotyczą obszaru wizualnego obiektu, to należy uwzględnić nie tylko wszystkie ważne elementy wyglądu wizualnego płyty warstwowej wytworzonej w fabryce, ale również jej płaskość po instalacji, np. wygięcie związane z różnicą temperatur pomiędzy okładzinami czy stopień nagrzewania się lakieru związany z wartością stopnia odbicia promieniowania słonecznego.

Z całą pewnością należy mieć świadomość, że może istnieć inny zestaw wytycznych do określenia płaskości produktu wytworzonego w fabryce, a inny do oceny płaskości wyrobu zainstalowanego na obiekcie. Należy również pamiętać, że producent paneli zwykle nie nadzoruje montażu płyt warstwowych, może natomiast zagwarantować określoną jakość bazowego wyrobu, który dostarcza na budowę, zapewnić dla niego specjalne opakowanie oraz wymagać, aby panel został w specjalistyczny sposób przetransportowany z miejsca składowania do miejsca zamocowania na przegrodzie.

Dopuszczalne granice ugięć

Odchylenie od płaskości płyt warstwowych wynika w większości przypadków z nieregularności powierzchni, co nieodłącznie związane jest z właściwościami mechanicznymi dostarczonej przez huty taśmy stalowej oraz rodzajem i masą powierzchniowych powłok ochronnych.

Powyższe problemy wpływające na płaskość często wynikają z jakości materiałów użytych do produkcji lub problemów wykonawcy obiektu, który instaluje panele, bo warunki montażu wpływają na rozszerzalność cieplną i kurczenie się okładzin paneli.

Wielu projektantów obiektów magazynowo-produkcyjnych poszukuje paneli o dużych rozmiarach, możliwe szerokich i długich, co w połączeniu z wysoce specyficznymi powłokami lakierniczymi na okładzinach, takimi jak metalik i ciemny kolor lakieru, może generować problemy z wyglądem. Przy wdrażaniu tego podejścia ważne jest, aby projektanci zrozumieli, że standardowa tolerancja płaskości paneli może mieć wpływ na wygląd wizualny, bo grubość okładzin stalowych może się zmieniać w granicach od 0,4 mm do 0,7 mm, grubość rdzenia izolacyjnego od 40 mm do 250 mm, a długość od 1,0 m do 14 m.

Zważywszy na to, że panele mają wbudowaną różnorodną izolację cieplną i są o wiele łatwiejsze w instalacji niż inne systemy, to ich zastosowanie jest opłacalne, szczególnie wtedy, gdy idealnie płaski wygląd nie jest wartością nadrzędną.

Wady powierzchniowe

Proces wytwarzania paneli koncentruje się na zmniejszaniu stopnia nieprawidłowości, jednak problemy z płaskością i nierównościami na powierzchni mogą być w pewnym stopniu ewidentne w gotowym produkcie.

Bardziej podatne na wystąpienie tzw. wad powierzchniowych są dłuższe panele, o małych grubościach, posiadające ciemne lub metaliczne barwy lakieru. Ogólnie rzecz biorąc, im większa powierzchnia i bardziej odblaskowe wykończenie, tym większe ryzyko wystąpienia odchylenia od płaskości i wykrycia niedoskonałości wizualnej.

Niebagatelną rolę w obserwacji odgrywają również oświetlenie i kąt widzenia. Specyficzne warunki oświetleniowe mają tendencję do powiększania defektów wizualnych, i to nawet przy bardzo niewielkich nieregularnościach powierzchni. Te same panele mogą wydawać się idealnie płaskie w pewnych porach dnia lub przy słabszym oświetleniu.

Zwraca się uwagę, że wiele wyrobów ma okładziny o wysokości usztywnień nie większych niż 5 mm, nazywanych lekko profilowanymi, a takimi profilacjami są na przykład linia, mikrorowek, mikrofala. Służą one m.in. do minimalizowania nieregularności na powierzchni i zapewniają bardziej estetyczny wygląd wyrobu. Jednak wiele paneli, tzw. architektonicznych, nie ma takich profilowań - są one płaskie na całej powierzchni.

Panele bez profilowania są droższe w produkcji. Aby zminimalizować wizualną nieregularność, zazwyczaj należy bowiem zastosować na ich okładziny grubsze taśmy stalowe (z reguły 0,6 mm) oraz pianki PU o gęstości większej niż 38 kg/m3. Ważne jest więc, aby projektanci używali właściwego produktu do danego zastosowania i łączyli swoje oczekiwania estetyczne z właściwościami wyrobu.

Producenci zwykle ustalają własne standardy akceptacji tych pozornych problemów wizualnych, zaś informacje te rzadko są publikowane w literaturze promocyjnej dotyczącej paneli i zwykle nie są też zapisywane w specyfikacji i deklaracji wyrobu.

Typowe standardy branżowe wymagają mierzenia płaskości paneli za pomocą prostego przymiaru i szczelinomierza. Płaskość powierzchni to odległość między dowolnym punktem na powierzchni płyty a płaską płaszczyzną pomiarową. Wyniki tych pomiarów wyraża się jako wielkość zagłębienia na długości pomiaru. Norma stawia wymagania na poziomie 1 mm/400 mm, ale wytyczne EPAQ podają 0,7 mm/400 mm. Limit akceptowalnej wartości winien być zatem ustalany przy zawieraniu umowy.

Dopuszczalne wygięcie

Drugim parametrem normowym jest wygięcie płyty warstwowej, które może być opisane jako odległość między powierzchnią płyty warstwowej a linią łączącą jej przeciwległe brzegi.

Ogólnie przyjętym wymaganiem dla wygięcia, gdy nie podlega ono specjalnym wymaganiom estetycznym, jest wartość 2 mm na każdy metr długości, ale nie więcej niż 10 mm dla całego wyrobu. W przypadku specjalnych projektów architektonicznych ten limit może jednak nie być odpowiedni. Dlatego też przy zakupie paneli należy zawsze zapoznać się szczegółowo z dokumentacją techniczną producenta, szczególne w przypadku realizacji projektów wymagających idealnie płaskich paneli. Nadto stosowną kontrolę płaskości należy zwykle przeprowadzić na wyrobie przed jego instalacją na obiekcie, a więc po rozpakowaniu pakietu paneli i pozostawieniu ich w temperaturze otoczenia, zbliżonej do tzw. warunków normalnych, a nie po zamocowaniu na obiekcie.

Zastosowanie wytłaczanej/profilowanej taśmy stalowej do produkcji paneli może znacznie zmniejszyć wizualne postrzeganie typowych nieregularności powierzchni. Tłoczenia na powierzchni okładziny stalowej rozpraszają intensywne odbicie światła i zapewniają bardziej miękkie, bardziej równomierne rozproszenie światła. W normalnych obiektach, wykonanych z płyt warstwowych obserwowanych z odległości do 15 metrów, "defekty" nie będą widoczne gołym okiem, niemniej w pewnych szczególnych warunkach oświetleniowych nierówności powierzchni mogą być widoczne z odległości nawet 100 metrów.

Montaż

Techniki montażu paneli i systemy kotwienia mogą również wpływać na wizualną akceptację wyrobu na obiekcie, zarówno natychmiast po instalacji, jak i po narażeniu zamocowanego wyrobu na cykl nagrzewania/chłodzenia. Poniższe uwagi dotyczące montażu mogą się przyczyniać do wyeliminowania nieprawidłowości obserwowanych na powierzchni obiektu:

• procedura pomiarowa weryfikacji przebiegu prostoliniowości podstawy konstrukcji nośnej,
• procedura pomiarowa weryfikacji przebiegu pionowości konstrukcji/podkonstrukcji nośnej.

Przed przystąpieniem do montażu paneli należy sprawdzić stan faktyczny elementów konstrukcji i rozmieszczenie elementów podkonstrukcji względem rastra elewacji w projekcie. Podstawa, na której będzie montowany system fasadowy, musi przebiegać prostoliniowo, a dopuszczalne odchylenia prostoliniowości podstawy konstrukcji nośnej winny spełniać dwa warunki:

• dopuszczalne odchylenie na długości pojedynczego panela może wynosić tylko ± 0,5 mm, a dopuszczalne odchylenie prostoliniowości całej fasady budynku może wynosić ± 2 mm. Zapewnienie, że powierzchnia kontaktu pierwszego rzędu elementów fasadowych będzie na jednakowym poziomie, wyeliminuje zaburzenie przebiegu paneli w pionie i wystąpienie zmian szerokości połączeń poprzecznych.

Odchylenia konstrukcji od pionu

Wymagane jest także wykonanie odpowiednich pomiarów w celu weryfikacji pionowości konstrukcji/podkonstrukcji stalowej dla zapewnienia właściwego łączenia elementów narożnych, bo w przeciwnym razie panele będą się łączyć pod kątem, co spowoduje nieprawidłowy przebieg układanych elementów narożnych w pionie. Dlatego też dopuszcza się pewne odchylenia pionowe konstrukcji nośnej od osi budynku na poziomie przyziemia o wielkości ± 2 mm i dopuszczalne odchylenia odległości pomiędzy dwoma przyległymi słupami na poziomie przyziemia o wielkości ± 2 mm. Należy również zweryfikować raster elewacji, czyli sprawdzić odległość pomiędzy pionowymi wspornikami oraz całkowite długości konstrukcji i podkonstrukcji, aby się utwierdzić, że nie występują ewentualne odchylenia wykraczające poza przewidywane wartości.

W przypadku nadmiernego przeciążania zakotwień mocujących operacja ta może powodować naprężenia w panelu i zmieniać "linię odczytu" na poziomie elementu mocującego. Bez uwzględnienia wydłużenia wzdłużnego, zależnego od temperatury powierzchni dowolnego zewnętrznego elementu budynku, nie można wykonać weryfikacji. Dzieje się tak dlatego, że ciepło promieniowania słonecznego może podnieść temperaturę powierzchni zewnętrznej znacznie powyżej temperatury otoczenia, co może być jeszcze bardziej widoczne w ciemnych panelach. Ta zmiana temperatury i cykl wydłużenia zależą od wielu zmiennych, w tym od lokalizacji i orientacji projektu, zachmurzenia, nachylenia panelu, wykończenia powierzchni lub koloru oraz właściwości izolacji termicznej systemu.

Falistość panela

Gdy zewnętrzna strona panela się nagrzeje, okładzina rozszerzy się, tak jak każdy inny materiał. Tymczasem temperatura wewnętrznej okładziny pozostanie względnie stała i nie będzie się znacząco zmienia.

W przypadku instalacji pojedynczego przęsła nie stanowi to problemu, ponieważ element po prostu tymczasowo wychyli się na zewnątrz i po ochłodzeniu powróci do pierwotnego kształtu. Jednak w przypadku instalacji wieloprzęsłowych ten ruch na wewnętrznych podporach jest blokowany, a w okładzinach zewnętrznych indukuje naprężenia ściskające. Zwykle efekt ten jest tymczasowy i łagodzi się, gdy zewnętrzna strona stygnie, ponieważ naprężenia nie są wystarczająco wysokie, aby trwale odkształcić stal. Jednakże, jeśli naprężenie jest wystarczająco wysokie, będzie ono klamrować zewnętrzną powierzchnię panelu. Bezpośrednie światło słoneczne może również uwydatnić efekt, szczególnie gdy używane są jasne kolory.

Falistość może również zostać wzmocniona przez nierówne mocowania elementu mocującego wzdłuż długości. Takie utrudnienie jest powszechne w przypadku ukrytych systemów złączy mających łączniki wzdłuż jednej krawędzi i blokadę wzdłuż drugiej. Falowanie wywołane przez siły termiczne może pojawiać się i znikać wraz z pozornym ruchem słońca w ciągu dnia, powodując zmianę kąta padania światła wokół budynku.

Jak wspomniano powyżej, zmiany temperatury mogą mieć znaczący tymczasowy wpływ na płaskość panelu. Kolor panelu i współczynnik odbicia światła mogą rzutować na ogólną temperaturę powierzchni zewnętrznej. Podwyższona temperatura będzie zaś prowadzić do szybszego wydłużenia się zewnętrznej okładziny w porównaniu z okładziną wewnętrzną. Ten efekt jest tymczasowy i gdy temperatura na powierzchni się obniży, panel winien powrócić do stanu płaskiego.

Transport pojedynczych paneli w położeniu poziomym lub skręcanie paneli może wywołać wystąpienie falistego wyglądu na wcześniej płaskiej powierzchni. Skręcenie okładziny może nastąpić, jeśli panel zostanie uniesiony lub usunięty ze stosu za pomocą zamocowania w jednym rogu, nie zaś uniesiony równomiernie na obu końcach.

Metody określania wad powierzchniowych

W tej publikacji omówiono kilka różnych metod identyfikacji niedoskonałości wizualnych. Chodzi jednak o to, jak ustalić, czy status panela będzie akceptowalny po zainstalowaniu. Obecnie stosuje się trzy metody określania wad powierzchniowych. Nie są to jednak metody przeznaczone konkretnie do systemów wykonanych z paneli, a jedyne metody ogólnie przyjęte, które wykorzystuje się w razie powstania na obiekcie problemu niedoskonałości wizualnych.

Dwie pierwsze metody opisują kontrolę wzrokową obiektu.

• Pierwsza polega na obserwacji z odległości 3 metrów od powierzchni pod kątem 90º. Inspekcja odbywa się zazwyczaj w naturalnych warunkach oświetlenia zewnętrznego. Niedoskonałości są identyfikowane podczas oglądania okładziny prostopadle do płaszczyzny budynku i powinny być wskazane instalatorowi w celu ewentualnego naprawienia lub wymiany wadliwego elementu.
• W drugiej zaleca się podobną procedurę, ale sugeruje się zwiększyć odległość obserwacji do 6 metrów. Należy obserwować panel w odpowiednim położeniu pod kątem 90º przy dobrym oświetleniu. Jeżeli niedoskonałość nie jest zauważalnie widoczna, panel uznaje się za akceptowalny.
• Trzecia metoda może zostać zrealizowana przy użyciu płaskownika o dowolnej żądanej długości. Kontrola ta jest wykonywana na panelu przed instalacją oraz wtedy, gdy panel zostanie już zainstalowany na strukturze budynku za pomocą odpowiednich technik mocowania. Jej zastosowanie powinno skutkować decyzją, czy wyrób spełnia tę procedurę kontrolną.

Podsumowanie

Stowarzyszenie producentów powinno przyjąć pewne standardy i definicje do oceny, czy występujące na powierzchni paneli niedoskonałości mogą zostać zaakceptowane. Zgodnie ze standardami branżowymi określonymi w normie PN-EN 14509 użytkownik winien uzyskać pewność co do poziomu jakości i oczekiwanego poziomu użyteczności panela. Różnice w ocenie dotyczące takich zagadnień jak jakość wykonania, modyfikacje pól montażu w celu wyeliminowania nieplanowanych zmian oraz wymagania specyficzne dla miejsca użytkowania nie mogą zostać rozwiązane w jednym dokumencie. Za podstawowe czynniki mające wpływ na jakość instalacji należy uznać doświadczenie, praktyki instalacyjne oraz program kontroli jakości u konkretnego producenta i instalatora.

Wybierając panele na okładziny zewnętrzne, projektant powinien wziąć pod uwagę następujące parametry, które będą służyć zmniejszeniu stopnia widocznych nieregularności powierzchni: wąskie panele, krótsze panele, wyższy zewnętrzny profil, jaśniejsze kolory, kolory niemetaliczne, panele o niskim współczynniku odbicia, panele o odpowiednim wykończeniu.

Ponieważ przyczyną nieregularności powierzchni może być wiele niedających się przewidzieć czynników, żaden producent nie może realistycznie zapewniać o całkowitym wyeliminowaniu tego zjawiska. Aby zminimalizować nierówności powierzchni, należy więc zwracać szczególną uwagę na jakość produkcji, dobór odpowiedniego wyrobu, wykonanie konstrukcji nośnej, praktykę instalacyjną.

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!