A nyílászáró szerkezetek a közlekedés, szellőzés és természetes világítás céljából a falakban kialakított nyílásokat zárják el. Ezek az ajtók, kapuk, ablakszerkezetek, kirakatok, üvegezett falak és egyéb üvegszerkezetek. Ebben a fejezetrészben tárgyaljuk a többnyire nyílászárókhoz kapcsolódó árnyékoló szerkezeteket is.

A nyílászáró szerkezetek többsége részben vagy egészben nyitható. Ezek rendszerint két részből állnak: a tok- és szárnyszerkezetből. A tok feladata a szárny tartása és a megfelelő ütközés, záródás biztosítása. A vastagabb falakba kerülő nyílászárókat a jobb légzárás és nyithatóság, valamint a könnyebb beépítés céljából kávás falnyílásokba helyezik. Az un. iparosított technológiával épített épületeknél az előregyártott és öntöttfalas szerkezetekhez való egyszerűbb csatlakozás érdekében káva nélküli megoldásokat is alkalmaznak.

A nyílászáró szerkezetek működtetéséhez és funkcionális használhatóságához vasalatok, szerelvények, üvegezések, felületvédelmi bevonatok szükségesek.

- légzárás, nedvesség, hő- és hangszigetelés,

- előnyös esztétikai megjelenés,

- tartósság,

- különleges követelmények (bizonyos épületfunkciók esetén) például:

- fokozott hőszigetelési követelmény (pl. hűtőházak nyílászáró szerkezeteinél),

- fokozott hangszigetelés követelménye (pl. tanácstermek, stúdiók kialakításánál),

- tűz-, gáz- és szilánkbiztonság (egyes ipari épületeknél),

- sugárvédelem (radiológiai munkákat végző intézeteknél).

- fa,

- fém (acél, aluminium),

- vasbeton (ritkán),

- műanyag,

- kombinált szerkezet (pl. fa és aluminium vagy műanyag és acél együttes alkalmazása)

Névleges méret: a szerkezetet meghatározó, a költségvetésbe kerülő méret. A nyílászáró szerkezet külméretének és az elhelyezéshez szükséges köz méretének összege. Tervlapokon a nyílászáró tengelyén tüntetjük fel (szélesség/magasság. Jele: NM).

Elhelyezési köz: a tok és a fal közötti hézag mérete, amelynek a tok elhelyezésekor van jelentősége (jele: EK).

Gyártási méret: nyílászáró szerkezet tok külmérete. (A névleges méret és az elhelyezési köz méretkülönbsége).

Tok belméret: a nyílászáró beépítése után kialakult nyílásméret. Bútorozási tervhez ismerni kell. Ajtóknál szélességi irányban NM-15 cm, magassági irányban NM-7,5 cm általában az értéke. Ablakoknál a szerkezetfajta és a szükséges elhelyezési köz szerint változik.

Tűrés: a terv szerinti és a tényleges méret közötti különbség.

Ajtók és kapuk

Az ajtók és kapuk osztályozhatók:

anyaguk szerint: fa, acél vagy aluminium, műanyag, vegyes anyagú ajtók, kapuk,

működésük szerint (177/b ábra): felnyíló, vízszintesen mozgó toló és harmonika, függőlegesen mozgó toló és billenő ajtók, ingó ajtók (pl. pincérajtó étteremben),

az ajtószárnyak szerint: egyszárnyú, két- vagy többszárnyú ajtók, kapuk

rétegszám szerint: egy- és kétrétegű ajtók.

Oldalt nyíló ajtóknál nyitásirány szerint balos és jobbos ajtókról beszélünk, aszerint, hogy a nyitásiránnyal szembenézve a vasalat bal vagy jobb oldalon helyezkedik el.

A megkülönböztetésre az eltérő típusú vasalat és a zár miatt van szükség (177/c ábra).

- nyitott szárny a forgalmat ne akadályozza,

- az egymáshoz közeleső ajtók ne nyíljanak egymásra,

- nagyforgalmú helyiségek ajtói kifelé nyíljanak,

- a helyiségbe úgy nyíljon be a szárny, hogy az ablak felől jövő fény a lábhoz essen.

A fa ajtótok részei: tokszár, tokfül, szemöldökfa, toknyúlvány, küszöbtag (178. ábra).

Az ajtószárnyak kettős ütközését a tok mentén a küszöb kivételével általában biztosítani kell. Küszöbre eltérő burkolatú helyiségek találkozásánál, ill. bejárati ajtóknál van szükség. (Kivétel, ha mozgássérült tolókocsival való közlekedésére kell számítani).

Faajtók fontosabb fajtái az alkalmazott tok szerint:

- pallótokos (178. ábra),

- gerébtokos (179/a. és 180. ábra),

- hevedertokos (179/b ábra),

- gerenda- vagy ácstokos ajtók.

A gyakorlatban fa tokokat a falazással egyidőben helyezik el. A gyalulatlan tokokat borításokkal, a gyalultakat pedig faltakaró léccel látják el. A tokok rögzítése toknyúlványokkal, padvasakkal stb. történik.

Az ajtók szárnyszerkezetei lehetnek tömörek, üvegezettek, vendég-, ill. tisztítószárnyasok. Összeépítésük szerint az ajtószárnyak lehetnek hevederes, váztáblázatos (másnéven vésett) ajtószárnyak, lemezelt és kétrétegű szárnyak. A kétrétegű szárnyat bejárati ajtóknál alkalmazzák (189. ábra).

A műanyagipar fejlődésével egyre inkább elterjednek a műanyagból -leggyakrabban rúdsajtolt kemény PVC-ből - készült ajtók (179/c ábra).

A műanyag ajtók előnyei:

- korrózióálló, nem igényel felületkezelést,

- könnyű, alaktartó, merev,

- baktérium és vegyszerálló,

- széles hőfokhatások között alkalmazható,

- meleg tapintású,

- színtartó és kis karbantartási igényű,

- méretpontosan gyártható, tehát légzárása kedvező.

A műanyag ajtók hátrányai:

- a magas hőtágulási együttható beépítési problémákat jelent,

- kis rugalmassági modulus méretezési nehézségeket okoz ezért a nagyobb igénybevételű szerkezeti részeknél acél merevítő betéttel készülnek (pl. a Portplast ajtó tokja a 179/c ábrán),

- elektrosztatikus feltöltődés lehetősége.

Az acélanyagú ajtók melegen hengerelt vagy hidegen alakított idomacél szelvényekből és hidegen hengerelt vagy sajtolt acéllemezekből készülnek.

Alkalmazási területük pince, padlás és üzemi ajtók céljára, valamint kisebb igényű lakó- és középületek bejárati ajtói céljára.

Fontosabb fajtáik a következők:

- melegen hengerelt (L, T vagy Z szelvényekből) idomacélokból készített tok- és szárnykeret. A szárnyak általában 1,5 mm vastag acéllemez borításúak, idomacél merevítéssel (181. ábra),

- idomacél tokszerkezet (L szelvényből) sajtolt acéllemez szárnyakkal,

- sajtolt vagy hidegen hengerelt acéllemezekből készülő tok- és szárny- szerkezetek (182. ábra).

Aluminium anyagú ajtók tok és szárnykeretei rúdsajtolással (extrudálással) előállított profilokból készülnek. A gyártástechnológia bonyolult profilok előállítását is lehetővé teszi, így igényes, gondosan tömített, rugalmas ütközésű szerkezetek állíthatók össze. Az aluminium felületek eloxálással és egyéb elektrolitikus eljárással kezelhetők, színezhetők. Beépítésüknél el kell kerülni a betonnal vagy cementhabarccsal való közvetlen érintkezést.

A kapukat az ajtóktól elsősorban rendeltetésükből származó méretbeli különbségeik és ennek megfelelően nagyobb merevítési igényük és eltérő vasalatuk különbözteti meg. Kisebb méretek esetén gyakoribb a faanyagú kapuk alkalmazása, de 3-4 m feletti nyílásméreteknél már általában acélból készülnek a kapuk (183. ábra). A kapuk működésük szerint lehetnek: felnyíló, harmonika vagy teleszkóprendszerű tolókapuk, billenőkapuk (177/b ábra). Nagyobb nyílások esetén gyakran alkalmazzák ipari épületekben a felső vezetősínes görgős tolókapukat (184. ábra). Ezeknél a tolókapuknál a legfontosabb megoldandó épületszerkezeti részletek a kapuszárnyak pontos vezetése (függoleges síkban tartása) és a megfelelő mértékű légzárás biztosítása .Az utóbbi években elterjedtek a motoros működtetésű teleszkópos rendszerű (felülről legördülő) ipari kapuszerkezetek. Garázsok esetén gyakran alkalmazzák a távmirányítással is működtethető billenőkapukat.

Az ablakok térelhatároló funkciójukon kívül és ezáltal számos funkcióval rendelkeznek.

- elegendő természetes fény bebocsátása,

- zavartalan kitekintés biztosítása,

- megflelő szellőzés, légcsere lehetővé tétele,

- védelem por, csapadék bejutása, túlzott légcsere és huzathatás ellen,

- meg kell akadályozni a túlzott lehűlést, illetve felmelegedést,

- szigetelnie kell káros zajhatások ellen,

- szükség esetén akadályozza a belátást (áttetsző üvegezéssel, stb.)

- könnyen kezelhető, tisztántartható legyen,

- kedvező homlokzati megjelenésű legyen.

Az ablakok anyag szerinti osztályozása azonos az ajtók anyag szerinti osztályozásával.

- felnyíló,

- bukó,

- emelkedő,

- billenő,

- forgó,

- toló (vízszintes ill. függőleges irányban).

- egyrétegű, egyszeres üvegezésű ablakok,

- egyrétegű kettős üvegezésű ablakok,

- egyrétegű hőszigetelő üvegezésű ablakok,

- kettős üvegezésű tisztítószárnyas vagy egyesített szárnyas ablakok,

- kétrétegű (külső és belső szárnnyal kialakított) ablakok,

- háromrétegű üvegezésű (fokozottan hangszigetelő) ablakok.

- felső tokrész vagy szemöldök,

- alsó tokrész vagy könyöklő,

- függőleges tokszárak,

- tokosztások (vízszintes és függőleges irányúak).

A fából készült ablakok régóta bevált, ma is széleskörűen alkalmazott szerkezetek.

Fa ablakok fontosabb fajtái:

- pallótokos ablak (185. ábra),

- egyrétegű gerébtokos ablak (186. ábra),

- kétrétegű kapcsolt gerébtokos ablak (187. ábra),

- egyesített szárnyú ablak (188. ábra),

- korszerű ragasztott tok és szárnykeretes hőszigetelő üvegezésű ablak (189. ábra).

A műanyagok nyílászáró szerkezetként való felhasználásakor rúdsajtolt profilokból sarokragasztással, hőszigetelő üvegezéssel, merevítő acélbetétekkel készített szerkezeteket állítanak elő. A pontos, jól záródó profilok segítségével hőtechnikailag gazdaságos, esztétikus nyílászárók alakíthatók ki (190. ábra).

Acél ablakok:

Az acélszerkezetű ablakok melegen hengerelt idomacélokból, vagy hidegen hengerelt szelvényekből, valamint sajtolt acéllemez szelvényekből készülnek. Előnyük szilárdságuk, kis szerkezeti vastagságuk, alaktartásuk. Hátrányos kedvezőtlen hőtechnikai tulajdonságuk, korrózióvédelmi igényük. Sajtolt acéllemez ablak szerkezetpéldája látható az 191. ábrán.

Aluminium ablakok:

Rúdsajtolással (extrudálással) kialakított, a követelményeknek legjobban megfelelő alumínium szelvények kedvező lehetőséget nyújtanak tömítőprofilok elhelyezésére. (19. kép)

Hőhídmentes profilokból készített hőszigetelő üvegezésű ablakszerkezetek esetén a hőhídmegszakító műanyagbetétek alkalmazásával a tok és szárny felületek hőátbocsátási tényezője közel egyenlő a hőszigetelő üvegtábla hőátbocsátási tényezőjével. Az aluminium profilok szállításánál és mozgatásánál sérülékenyek (horpadás, deformáció). Hőhídmegszakító műanyag profil közbeiktatásával gyártott hazai alumínium ablak (Sopron-H típusú) részletei láthatók a 192. és 193. ábrán.

Az üveg építészeti felhasználása az anyag kedvező tulajdonságai és esztétikus megjelenése következtében igen széleskörű.

Az üveg épületszerkezeti alkalmazásának leggyakoribb területei a következők:

- síküvegezések,

- profilüveg szerkezetek,

- üvegfedések, felülvilágítók,

- üvegbeton szerkezetek,

- üvegtégla falak,

- összetett üvegportálszerkezetek.

Síküvegeket alkalmaznak nyílászáróknál, lépcső és folyosó korlátoknál, üvegfalaknál, stb.

A síküvegek fajtái:

- húzott eljárással készülő üvegek:

- átlátszó gépüveg 1,30-7,0 mm vastagságban,

- homályos üveg (az átlátszó üveg egyik oldalát homokfúvással koptatják, vagy fluorsavval maratják),

- öntött eljárással készülő üvegek:

- sima öntött üveg 5-9 mm vastagságban,

- recés üveg 5 mm vastagságban,

- mintás öntött üveg (ornamens vagy katedrál üvegek),

- huzalbetétes üveg 5-6 mm vastagságban,

- különleges üvegek:

- tükörüveg (mindkét oldalán csiszolt és fényezett húzott üveg),

- anyagában színezett öntött üveg 5-10 mm vastagságban,

- biztonsági üvegek, hőkezelt egyrétegű és ragasztott két- vagy többrétegű üvegek (nem szilánkokra, hanem tompa sejtekre törnek), 5,2-14,8 mm vastagságban,

- hővédő üvegek (a hősugarak bizonyos százalékát elnyelik),

- hőszigetelő üvegek

- a két vagy több üvegréteg között 6-12 mm vastag légréteg vagy vákuumozott tér van. Az üvegtáblák légmentes illesztésének megoldásai készülhetnek:

- hegesztett,

- forrasztott,

- szorításos,

- ragasztott kivitelű kötésben.

Az üvegezés két legelterjedtebb módja a tapaszos és léces üvegbeerősítés. A léces rögzítés faléccel vagy bepattintó fémléccel történhet. Az üvegtáblák méretét úgy kell meghatározni, hogy az üveg és a keret között mindenütt 2 mm széles hézag maradjon a hőtágulásból eredő mozgások lehetővé tételére.

Fa nyílászáró szerkezetekbe az üvegtáblát bádog üvegező szegekkel rögzítik és tapaszolják, vagy üvegszorító léccel rögzítik. Fánál (de néha aluminiumszerkezetnél is) iszapolt hegyikréta és lenolajkence tapaszt használnak.

Fém nyílászáró szerkezetekbe az üveget általában keretbe erősített rugalmas fém nyelvvel rögzítik és tapasszal vagy üvegszorító fémléccel biztosítják. Acélszerkezeteknél miniumos tapaszt (ólompír) használnak. Hidegen alakított acélprofilokból és aluminium szelvényekből készített nyílászáróknál nemesacélból készített rugónyelvekkel rögzíthető aluminium üvegszorító elemeket is használnak. Extrudált aluminium nyílászáró profiloknál gyakori a rugalmas üvegágyazó műanyagprofilok alkalmazása.

A profilüveg (más néven idomüveg) U szelvényű 6 mm falvastagságú 25-35 cm széles és 0,6-6,0 m hosszban gyártott áttetsző üvegpalló. Keresztmetszeti alakja lehetővé teszi, hogy jelentős hajlítóerőket is felvegyen. Leggyakrabban csarnokok falszerkezeteinél, illetve felülvilágítóinál alkalmazzák. A pallósorokat egymással szembefordítva hőszigetelő kialakítással is készíthető (un. kapcsolt kétsoros fal). Üvegpallók összekapcsolási-kötési lehetőségeire látzatók példák a 195. ábrán. Kétrétegű idomüvegfal acélkeretbe való beépítésének részletei a 196. ábrán tanulmányozhatók. Az üvegpallók ebben az esetben csak rugalmas alátét közbeiktatásával helyezhetők el. Az üvegezést befogadó hidegen alakított acélkeret felső szemöldökénél az "U"-alakú szelvény függőleges szárai hosszabbak az alsó szelvényénél, hogy az üvegpallók elhelyezéskor egyenként a félső záródásig megemelve alul befordíthatók legyenek az acélkeretbe. A pallók rugalmas alátéten való elhelyezése után kell a felső szemöldöknél a rugalmas, hőszigetelő tulajdonságú tömítést elhelyezni. Az alsó keretprofilra belül páracsatornát, kívül vízvető profilt kell felerősíteni.

Üvegpallók felülvilágítóként, valamint álmennyezetként történő alkalmazására mutatunk be példát a 197. ábrán.

A hőszigetelő üvegezéssel készített hátravont bordázatú homlokzati üvegfalak elterjedése jellemzi az utóbbi éveket a könnyűszerkezetes középületépítés területén (High-tech.stílus ill. formarendszer). Szilikonnal ragasztott hőszigetelő homlokzati üvegezést alkalmaznak például a Tremco homlokzati üvegfal esetében (198. ábra).

A helyszínen készített tömítések megbízhatósága (helyes működése) nagymértékben függ a tömítősávok alakjának szakszerű kivitelezésétől. Az ideális homorú felületet íves betétsávok (polietilén habszalagok) alkalmazásával lehet elérni.

Kereskedelmi és kiállítási létesítményekben gyakran alkalmazott szerkezeti megoldások (199. ábra). Az üvegtáblák beépíthetők keret nélkül, ill. süllyesztett vagy látszó keretbe. Különösen ügyelni kell az üvegtáblák rugalmas ágyazására és megfogására a hőhatásra bekövetkező méretváltozások akadálytalan biztosítása érdekében.

Az üvegbeton szerkezetek üvegtestekből és köztük lévő vasbeton bordákból álló hajlításra is igénybevehető, lemezszerű fal- és födémszerkezetek. Az üvegtestek hő- és fénytechnikai igények szerint kiképzett, forró üvegolvadékból formába préselt, majd lehűtött elemek. Az üvegtestek egyik felülete prizmás, hullámos, ill. domborzatos kialakítású, hogy a laposabb szögben érkező fénysugarak a helyiségben szétszóródjanak és így egyenletesebb megvilágítást lehessen elérni.

A leggyakrabban használt üveg építőelemek:

- téglalap alakú üvegtéglák 160x120 mm méretben és 125x250 mm-es kettősfalu kivitelben,

- négyzet alakú idomtestek 200x200 és 300x300 mm-es méretben.

A nagyobb kiterjedésű üvegbeton szerkezeteket közbeiktatott gerendákkal kell mezőkre osztani. A törést eredményező káros feszültségek elkerülésére az üvegbeton szerkezeteket az egyéb épületszerkezetekhez horonnyal vagy szabad felfekvéssel célszerű építeni és a hőokozta mozgások kiegyenlítéséről gondoskodni kell (ld. beépítési részletek - 200. ábra).

A tulajdonképpen válaszfalként épített üvegtégla falak középfalu üvegtéglából vagy kettősfalu hegesztett üvegtéglából épülnek (ld. a 200. ábrán lévő üveg építőelemeket).

Felhasználási területük: folyosók világító válaszfala, felülvilágítós válaszfal része, lépcsőházi határoló fal.

Árnyékoló szerkezetek (nyílászárókhoz csatlakozó, kiegészítő szerkezetek)

A belső terek klimaállapotát a nap energiasugárzása nagymértékben befolyásolja. Az üvegfelületeken keresztül a belső térbe jutó napsugarak a tárgyakat, szerkezetek felmelegítik, de ezek megváltozott hullámhosszú, visszavert sugárzó hője már visszafelé nem tud áthatolni az üvegfelületeken. Ezt a hatást üvegház hatásnak vagy napcsapdának nevezik.

A napvédő vagy árnyékoló szerkezetek a napsugárzás elleni védelmet szolgálják úgy, hogy egyúttal ne gátolják a:

- kielégítő nappali világítást,

- a kitekintést,

- a helyiség szellőzését.

Az árnyékoló szerkezetek lehetnek a homlokzatra konzolosan fixen rögzített:

- vízszintes és

- függőleges árnyékvető szerkezetek,

- valamint mozgatható vízszintes vagy függőleges lamellás zsaluk.

Az árnyékoló szerkezetek lehetnek masszív (vasbetonból készült) konzolok és könnyűfém vagy üveg árnyékvető szerkezetek (201. ábra).