BIMETAALEFFECT: De keerzijde van isolerende deuren

Er zijn wel degelijk oplossingen voor het gevreesde bimetaaleffect

De keerzijde van isolerende deuren

Wanneer u bij een klant aankomt en u ziet diens zonovergoten gevel, dan voelt u de bui al hangen, zeker wanneer het gaat om de (aluminium) buitendeur voor die gevel. Immers, die deur zal geheid onderhevig zijn aan het bimetaal­effect. Gelukkig kunt u terecht bij uw leveranciers en fabrikanten, die heel wat tijd en middelen in hun R&D hebben geïnvesteerd om een oplossing voor dat gevreesde fenomeen te ontwikkelen.
Rory Moerman

De paradox
Dat er tegenwoordig gehamerd wordt op een goede isolatie, is algemeen bekend. Door de steeds strengere eisen met betrekking tot energie-efficiëntie wordt steeds meer, dikker of treffender geïsoleerd. Het schrijnwerk vormt een belangrijk onderdeel van de isolatieschil en moet dus ook aan strenge isolatie-eisen voldoen. Deuren zijn bijgevolg voorzien van dubbelwandige, thermisch geïsoleerde sandwichpanelen, waardoor de buitentemperatuur geen invloed heeft op de binnentemperatuur.
In het gebruik van zulke isolerende deuren stoot men evenwel op een nieuw probleem. Omdat er tegenwoordig zo goed geïsoleerd wordt, kan er zich een groot temperatuurverschil voordoen tussen de binnen- en buitenkant van een deur. Het temperatuurverschil zorgt op zijn beurt voor een verschil in spanning op de beide kanten. Het gevolg is dat vooral op de buitenste schil vervorming op kan treden – aangezien die de grootste temperatuurschommelingen moet ondergaan. Bovendien duwen de verstekken in de hoeken tegen elkaar – zelfs bij flexibele thermische onderbrekingen.
Anders gezegd: op warme dagen, wanneer de zon vrolijk schijnt op de voordeur, kan de buitenkant van die deur gaan opwarmen en zal die bijgevolg vervormen en kromtrekken door het grote temperatuurverschil met de (koelere) binnenkant. Hoe groter de isolerende werking van de deur, hoe groter het bimetaaleffect.

Snelle opwarming
Aluminium zet 1 mm uit per 40 °C verschil. Als je weet dat de deur op een gewone zonnige lentedag vlot 80° C kan bereiken, dan kunnen de gevolgen op een snikhete zomerdag groot worden.
Daarbij komt nog eens dat de kleur en de glansgraad een rol spelen; het spreekt voor zich dat een donkere kleur zal zorgen voor meer opwarming, en dat een matte deur meer warmte zal absorberen dan een glanzende.

De invloed van dimensionering
Bij het bimetaaleffect speelt de grootte een rol; hoe hoger en breder, hoe groter het effect. Dat komt deels ook omdat sloten steeds enkel het bovenste punt verhogen als de deur of het raam hoger wordt. Daardoor nadert net dit punt de zone waar de kromming maximaal is bij vervorming.

Recente piek
Het bimetaaleffect betreft in feite pure fysica; het is dan ook van alle tijden. Desalniettemin is het fenomeen de laatste jaren erger geworden. Dat komt o.a. omdat deuren (en ramen) groter en breder worden (denk aan pivoterende deuren). Grotere deuren ondervinden logischerwijze meer uitzetting.
Daarnaast wordt tegenwoordig gewerkt met drie- en meerpuntssloten, die gevoeliger zijn aan de kromtrekking van de deuren.
Ten slotte is er nog steeds geen lijm of (tweezijdige) tape op de markt die flexibel genoeg is om het effect op te vangen; een uitzetting tot 3 mm op een deurvlak kan vooralsnog door geen enkel lijmsysteem worden opgevangen.

Gevolgen
Het bimetaaleffect heeft vooral gevolgen voor de dichtingen van het schrijnwerk.
Het dient wel gezegd dat het effect meestal van tijdelijke aard is. Zodra het temperatuurverschil tussen binnen- en buitenschil klein genoeg is, zal het aluminium zich opnieuw in zijn oorspronkelijke positie plooien.
Tijdens de duur van het effect is het een ander verhaal en kan de gebruiker wel behoorlijk in de problemen zitten. Omdat de deur kan vervormen en dus de dichting van het schrijnwerk is aangetast, kan het zijn dat je niet naar binnen of buiten kunt omdat je de deur niet kunt openen of sluiten. Gebruikers die over minder kracht beschikken, zijn hier vaak de dupe van; denk maar aan school­kinderen die op een warme woensdagmiddag hun eigen deur niet open krijgen omdat de deur vervormd is.

Permanente vervorming
Je mag het zelf niet dromen, maar een permanente vervorming behoort wel degelijk tot de mogelijkheden – al is dat een zeldzaam verschijnsel. Recente ontwikkelingen zorgen evenwel voor deurtypes waarbij de fabrikant geen enkele melding meer heeft gekregen met betrekking tot het kromtrekken van een deur.

Speelt het materiaal een rol?
Het effect van de vervormende deur beperkt zich niet enkel tot aluminium, al zal het effect op dit materiaal wel het grootst zijn. Aluminium is immers een goed geleidend materiaal dat ook bij hogere temperaturen nog een sterke rigiditeit behoudt maar zo wel krachten uitoefent op andere elementen die ermee zijn verbonden.
Bovendien wordt aluminium voor grotere schrijnwerkgehelen gebruikt, waardoor het effect vergroot wordt en er ook meer gevallen bekend zullen zijn. Los daarvan hangt de mate van het effect af van de specifieke uitzettingscoëfficiënt van de gebruikte materialen.

Hout en pvc
Bij pvc en bij hout kan er ook sprake zijn van vervorming, maar hier gaat het dan enkel om thermische uitzetting. Hout zal dan vervormen door bv. vochtigheid.
Bij pvc zullen we veranderingen in lengte zien ten gevolge van het uitzetten van het materiaal. Daarenboven zal het materiaal zelf ook verzwakken bij hogere temperaturen.

De hamvraag
Fabrikanten hebben verschillende oplossingen bedacht tegen het bimetaaleffect, waarvan sommigen reeds met succes zijn toegepast en gepatenteerd. Sowieso is het zoeken naar de juiste combinatie van factoren: de profielen, het sluitwerk, de montagemethode, de verlijming en de opbouw van het deurpaneel spelen allen een rol om het bimetaaleffect te minimaliseren of mogelijk zelfs weg te nemen.

Soepele verbinding
Door te werken met ‘soepele’ stegen als thermische onderbreking, zijn de beide aluminium schalen minder star verbonden met elkaar, waardoor de mate van vervorming gereduceerd wordt. Vaak is die oplossing al voldoende.

Vervorming weerstaan
Een andere manier is door de stijfheid van het profiel te vergroten, bv. met een continue deurtrekker. Een andere fabrikant gebruikt dan weer rigide vleugelprofielen uit glasvezel­versterkt carbon, waarop de aluminiumplaten van de deurvleugels bevestigd worden. Door dat carbon is de stijfheid van zulke profielen hoger dan de thermische uitzettingskracht van het aluminium, waardoor de deur zijn vormvastheid behoudt. Bij zulke profielen wordt bij bepaalde deurtypes ook een regelbare sluitplaat met zomer- en winterstand gebruikt, om problemen met de bediening te voorkomen.

Ook een extra scharnier kan helpen tegen de vervorming van een deur – zelfs als retrofit oplossing. In dat geval kan het scharnier enkel in opliggende uitvoering geplaatst worden en is die bijgevolg niet verdekt..

Magnetische werking
Eén fabrikant wilde de panelen van de deur de nodige bewegingsvrijheid geven om de vervormingen bij temperatuurschommelingen op te kunnen vangen. Eigenlijk wil hij dat de buitenplaat onafhankelijk van de binnenschaal moet kunnen uitzetten. Voorheen waren die panelen verbonden via verlijming of andere mechanische bevestigingen.

De nieuwe technologie gaat uit van magnetische werking: de buitenste schillen van de deur zijn nu twee losstaande panelen die aan het deurkader bevestigd worden via diverse magneten. Het vulpaneel is voorzien van staallatten en is dus niet op de isolatie verlijmd.
Dat heeft het voordeel dat het bimetaaleffect nu nagenoeg verwaarloosbaar is, doordat het zich enkel beperkt tot de buitenplaat. Zelfs wanneer die plaat opwarmt tot 90 °C, kan de deurvleugel makkelijk gesloten en geopend worden, aangezien die vleugel geen vervorming ondergaat. Deuren die kromgetrokken zijn, kan men op die manier overigens ook opnieuw rechttrekken. q

Wie is verantwoordelijk?
Doordat het bimetaaleffect ontstaat en beïnvloed wordt door alle onderdelen van de deur, leidt die combinatie van factoren in de praktijk soms tot problemen over verantwoordelijkheden. Tussen profielleverancier, paneelleverancier, beslagleverancier, raamfabrikant en plaatser is het niet steeds eenvoudig te beslissen waar de eigenlijke oorzaak ligt van het niet behoorlijk functioneren van een deur met bi­metaaleffect. Bijgevolg ontstaan er vaak discussies over de verantwoordelijkheid voor interventie- en vervangingskosten.
Eén fabrikant wil dergelijke discussies te vermijden en biedt complete deurgehelen op maat aan, klaar om te plaatsen. Door de aanschaf van een eigen zonnesimulator (foto) was het mogelijk om het ontwerp van de deuren in alle onderdelen te testen op hun gedrag onder warmte­belasting.

In het eindproduct zit dan ook alle technologie verwerkt om het bimetaaleffect tegen te gaan op zowel het vlak van profielen, sluitingen, verlijmingen, montagemethode en paneelopbouw. Bij discussie is er slechts één verantwoordelijke en is de eindklant snel en efficiënt geholpen.

Met Magnetude® presenteert Harinck een gepatenteerd en innovatief systeem dat tal van voordelen biedt tegenover de klassieke vleugeloverdekkende systemen.

GEEN MECHANISCHE VERBINDING EN GEEN VERVORMING
Door het gebruik van magneten wordt de buitenplaat van de deur niet mechanisch verbonden (gelijmd) met de vleugel, maar kan ze vrij bewegen over de vleugel. Zelfs bij opwarming van de buitenplaat tot 90°C kan de deurvleugel gemakkelijk gesloten en ontsloten worden zonder vervorming.

TIJDS- EN PLAATSWINST
Daar men geen ontvetters, schuurmiddelen, 2 componenten  lijm, opspanlatten of bovenfrees dient te gebruiken levert dit innovatief systeem bij het monteren heel wat tijds- en plaatswinst op.

GEEN BESCHADIGING TUSSEN PLAATSING EN OPLEVERING
Met Magnetude® kan het vulpaneel met de magneten als voorlopig paneel geplaatst worden. De buitenplaat wordt slechts bij oplevering gemonteerd, waardoor beschadigingen tussen plaatsing en moment van oplevering voorgoed tot het verleden behoren. Indien er later schade komt aan de buitenplaat,
binnenplaat of tripleglas dan kunnen al deze elementen apart vervangen worden, want zelfs het glas wordt mechanisch bevestigd zonder silicone.

ONVERMINDERD INBRAAKWEREND
De inbraakbestendigheid van een Magnetude®-deur is dezelfde als van een deur met een gewoon deurpaneel. Als men er in slaagt de buitenplaat te verwijderen, dan wordt men geconfronteerd met het klassieke deurpaneel dat met de glaslat vastzit in de glassponning

Bij een deur met een magnetisch paneel is er geen starre verbinding tussen de buitenplaat (dat onderhevig is aan opwarming en vervorming) en de rest van de deur. De vervorming blijft bijgevolg beperkt tot deze buitenplaat en de deur kan probleemloos geopend en gesloten worden.

Bekijk alle voordelen en de montagefilm.