Plastová okna

Razantní akcelerace vývoje a výroby plastových oken nastala po vypuknutí energetické krize na začátku 70. let dvacátého století. Poprvé v historii se začal v tehdejší západní Evropě přehodnocovat přístup k šetření energiemi, což mělo krom jiného za následek i nutnost masivní výměny zastaralých otvorových výplní za nové. Ty měly mít takové – především tepelněizolační – vlastnosti, které by zaručily splnění zcela nových požadavků v této oblasti. Objem potřebných výrobků byl tak velký, že vyrobitelné množství tradičních dřevěných oken nemohlo tuto poptávku v žádném případě uspokojit. Proto vznikl čistě průmyslový výrobek – plastové okno a posléze dveře.

Nejprve se zkoušely profily z měkčeného polyvinylchloridu (PVC), které však měly kromě jiných jednou velmi podstatnou vadu: změkčovadla použitá při výrobě profilu postupem času vyprchávala. Tím docházelo k postupné degradaci materiálu a ke ztrátě pružnosti a houževnatosti, což při nižších venkovních teplotách způsobovalo mechanické poruchy. Navíc pevnost plastu s přísadou změkčovadel je nízká a nepostačuje ke splnění nároků, které jsou na okna kladeny.

Proto byl vyvinut nový materiál PVC bez změkčovadel, který se vyrábí z výchozího granulátu technologií extruze. Princip extruze spočívá v zahřátí výchozí suroviny – granulátu, který se mění v plastickou hmotu. Ta se pod tlakem vhání do forem, po ochlazení vzniká výsledný vícekomorový profil. Výrobní kapacita realizovaná touto technologií mnohonásobně převýšila možnosti výroby tradičním truhlářským způsobem, životnost těchto výrobků se výrazně prodloužila a začala splňovat nové nároky kladené na moderní otvorové výplně. Obliba používání oken a dveří z plastu je dána kombinací dvou pro zákazníka podstatných faktorů. Těmi jsou poměrně nízké náklady na výrobu, což umožňuje dosáhnout nízké pořizovací ceny v porovnání s ostatními druhy. Dále je to nenáročnost na provádění údržby při relativně dlouhé životnosti výrobku, i když toto hledisko je platné pouze do určité míry. Používání plastových oken přináší velké množství dalších výhod (1.1.1), ale i nevýhod (1.1.2).

1.1.1 Výhody plastových oken

• Plastová okna mají velmi příznivé fyzikálně-technické vlastnosti, je-li použit profil o správné tloušťce. Výrazného zlepšení především tepelně-technických vlastností (součinitele prostupu tepla) lze dosáhnout vyplněním jedné nebo i více komor profilu tepelněizolační hmotou (tvrdá PUR pěna, vkládání polystyrenové vložky kopírující vnitřní obvod komory a podobně).
• Velká odolnost proti účinkům povětrnosti a korozi, plastové rámy jsou rezistentní vůči působení agresivních látek přítomných ve většině čistidel a různých jiných chemických roztocích, případně je jejich negativní účinek jen zanedbatelný.
• Nová okna a dveře jsou opatřeny fólií chránící povrch výrobků před poškozením způsobeným neopatrnou manipulací při jejich montáži.
• Nenáročnost na běžnou údržbu – jsou takzvaně bezúdržbová. Tento termín je velmi rozšířen, platí však pouze do určité míry a v tom smyslu, že není potřeba obnovovat jejich povrchovou úpravu (na rozdíl od oken dřevěných). To však neznamená, že není nutné provádět vůbec žádnou údržbu. Promazávání pohyblivých částí kování je nutností a seřizování polohy pohyblivého křídla v rámu okna je důležité stejně jako u oken z ostatních materiálů.
• Poměrně příznivé optické působení dané geometrickou přesností plastového profilu. Dnešní nabídka výrobců zahrnuje jak profily s výraznými hranami, tak i s hranami zaoblenými, které působí měkce.
• Plastová okna umožňují provádět škálu různých tvarů a uspořádání, v běžných stavbách splní většinu obvyklých architektonických požadavků.
• Je možné volit z mnoha různých barevných variant. Tyto úpravy základního bílého profilu však většinou znamenají cenový nárůst, který někdy bývá podstatný až do té míry, že je smazána výhoda nižší ceny oproti jiným materiálům.
• Na rozdíl od oken dřevěných, kde je toto provedení výrobně velmi náročné, drahé a pro některé kombinace prakticky neproveditelné, lze bez problémů realizovat okna a dveře, jež mají barvu na vnitřní straně odlišnou od barvy na straně vnější.

1.1.2 Nevýhody plastových oken

• Z hlediska běžného použití spočívá nevýhoda plastových výrobků v jejich menší statické únosnosti v porovnání se všemi ostatními druhy. Je to dáno tím, že materiál profilů (neměkčené PVC) je křehký. Zvýšení únosnosti profilu se dosahuje pomocí ocelových výztuh umístěných do největší z vnitřních komor profilu.
• Výztuha přenáší zatížení pouze po délce profilu křídla či rámu, v rozích je z technologických důvodů přerušena. Ve výjimečných případech se rohy zpevňují vkládáním vnitřních rohovníků. Proto nelze plastová okna vyrábět ve větších rozměrech a sestavách, jaké se běžně mohou realizovat u výrobků z jiných materiálů. V poslední době se stále častěji používá zasklívání křídel tzv. vlepováním skel do křídelních rámů. Použití tohoto způsobu zvyšuje statickou tuhost celého křídla a je možné zvětšit maximální vyrobitelné rozměry. Na druhou stranu však jde o pevné spojení skla s křídlem se všemi problémy, které mohou vznikat. Některé plastové profily také mohou být vyrobeny z kompozitního materiálu, který má výrazně vyšší pevnost, pak není nutné vkládat ocelové výztuhy.
• PVC je, jak bylo výše řečeno, křehký materiál, který je zároveň také termoplastický, a tudíž citlivý na vyšší teploty. Při vystavení přímému působení slunečního záření dochází k tomu, že povrchová teplota rámů dosahuje běžně 40 až 50 °C u bílého provedení a kolem 80 °C i více u tmavších barev. To může vést až k trvalé deformaci výrobku – i to je důvod, proč jsou plastové otvorové výplně větších rozměrů poměrně rizikovou záležitostí. Tuto nepříznivou vlastnost lze eliminovat použitím venkovního opláštění z hliníku. Výrazná citlivost na namáhání vlivem teploty a nestejným ohřátím venkovní a vnitřní strany plastových výrobků vyžaduje věnovat značnou pečlivost kotvení.
• Po zabudování do stavby je většinou nutné výrobky z plastu častěji seřizovat pomocí seřizovacích částí kování. To se týká především výrobků s většími rozměry, typicky u oken panelových domů. Nutnost častějšího seřizování je dána rozdílnou tepelnou roztažností ocelové výztuhy a plastového profilu, kdy součinitel teplotní roztažnosti α oceli je 1,2–1,5 mm/(m∙K) a u plastu je součinitel α cca 8–10 mm/(m∙K). V praxi to znamená, že plast se vlivem tepla roztahuje až desetkrát více než ocel. Vzniká napětí mezi výztuhou a plastem s následnými deformacemi a geometrickými odchylkami od původního stavu, které musejí být korigovány seřizováním kování.
• Další nevýhodou je malá tuhost plastového profilu jako takového. Jakákoli nepřesnost, například při vypodložení skleněné výplně křídla, se projeví jeho svěšováním, po němž musí nutně následovat seřízení. Jako jinde i v této oblasti však probíhá technický vývoj, kdy například při použití již zmíněných kompozitních materiálů se dosáhne výrazně větší tuhosti plastového profilu v ohybu i v kroucení. U dalších výrobků může být tento konkrétní problém do značné míry eliminován používáním kontaktního způsobu zasklení vlepováním skel do křídelního profilu.
• Povrch plastových výrobků má tendenci elektrostaticky přitahovat prach a další nečistoty což způsobuje výraznější znečištění povrchu, a tím nutnost častějšího umývání, má-li výrobek nadále působit opticky příznivě. Tuto vlastnost je možné do určité míry eliminovat aplikací speciálních čisticích roztoků, které se použijí jednou nebo dvakrát ročně při umývání oken. Použití takových čisticích prostředků umožní dočasné snížení statického náboje v povrchu plastových výrobků, který je příčinou zmíněného přitahování nečistot.
• Pozdější obnova povrchové úpravy na rozdíl od oken z jiných materiálů není prakticky možná.
• Okna a dveře z plastu jsou náchylnější k poškození, obzvláště v případech, kdy nejsou striktně dodrženy podmínky, které výrobci předepisují v návodech k obsluze. Pokud již k poškození dojde, je možné otvorové výplně z plastu opravit pouze s vynaložením velkých nákladů, nezřídka bývají neopravitelné.
• Často vyzdvihovaná možnost recyklace starých oken je energeticky náročná, ekologická přívětivost plastu je tím do značné míry pouze relativní.