II. VŠE O SKLE

II.

VŠE O SKLE





www.YourGlass.com



1 Výrobky ze skla

1.1 Složení 1.2 Vlastnosti 1.3 Výrobky ze skla

2 Vlastnosti a funkce

2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8

Úvod Sluneční záření, světlo a barva Tepelná izolace Řízení prostupu sluneční energie Řízená světelná prostupnost Zvuková izolace Bezpečnost Protipožární ochrana

1.1

Složení

Ploché sklo používané ve  stavebnictví je sodnovápenatokřemičité sklo, které se získává tavením základní směsi při vysokých teplotách.

VÝROBKY ZE SKLA

VÝROBKY ZE SKLA

1 Výrobky ze skla

Tato směs je tvořena z přísad: > křemičitý písek, který vytváří strukturu skla (je také znám jako sklotvorný oxid křemičitý SiO2) > soda, která se používá pro snížení potřebné tavící teploty i jako přísada zajišťující homogenitu tavící směsi a omezující tvorbu bublin > vápno používané jako stabilizátor zajišťující sklu jeho chemickou odolnost > další přísady nutné k procesu tavení a čeření, které napomáhají získání požadované kvality skla > různé oxidy kovů, které zlepšují mechanické vlastnosti skla a jeho odolnost vůči atmosférickým vlivům, popř. umožňují požadované zabarvení skla. Existují také jiné typy skel, např.: > borosilikátové sklo, které se díky jeho nízké teplotní roztažnosti používá např. jako laboratorní sklo > sklokeramika vyráběná na základě využití krystalické a reziduální fáze skla. Lineární koeficient teplotní roztažnosti je u tohoto materiálu prakticky nulový. Kromě jiných aplikací se tato sklokeramika používá pro varné panely u sporáků a vařičů > alkalické sklo > sklo s vysokým obsahem olova (přibližně 70 %), které výrazně snižuje propustnost rentgenového záření. Používá se pro skleněné příčky v  lékařských nebo průmyslových radiologických zónách

20

Vedení společnosti ING, Amsterdam, Nizozemsko – Architekt: Meijer en van Schooten Amsterdam – Planibel Low-E

www.YourGlass.com

VŠE O SKLE

VŠE O SKLE

> křišťál, sklo obsahující minimálně 24 % oxidu olovnatého, který má vliv na čirost a rezonanci.

21

Vlastnosti

1.3

1.3.1 ÚVOD

Základní vlastnosti sodnovápenatokřemičitého skla

Objemová hmotnost při 18 °C

2 500 kg/m 3

Youngův modul (E)

70 000 N/mm 2

Modul tuhosti

29 166 N/mm 2

Poissonova konstanta (n)

0,2

Tvrdost podle Mohsovy stupnice Teplota tavení Teplota měknutí Součinitel délkové teplotní roztažnosti (a)

6 ≈ 1 500 °C ≈ 600 °C 9.10 -6

Tepelná vodivost

1 W/(m.K)

Specifická tepelná kapacita

720 J/(kg.K)

Finální produkt vzniká tavením základní směsi při teplotě přibližně 1 600 °C a následným zchlazením a opracováním. V závislosti na zvoleném výrobním procesu lze vyrobit různé typy skel. Při popisu produktů je potřeba rozlišovat mezi: > základními výrobky – výrobky ze sodnovápenatokřemičitého skla, které nejsou dále zpracovávány > opracovanými výrobky – výrobky získanými opracováním základního skla. Rozlišujeme dva druhy opracování: a) primární zpracování velkoformátových tabulí skla nebo, v případě potřeby, standardních rozměrů b) sekundární zpracování standardních rozměrů

Charakteristická pevnost v ohybu - chlazené sklo*

45 N/mm2

Tyto výrobky jsou stručně popsány v odstavci 1.3.2 a 1.3.3

- tepelně zpevněné sklo*

70 N/mm2

Řada skel Pyrobel a Pyrobelite

- tepelně tvrzené sklo*

120 N/mm2

Pevnost v tlaku

1 000 N/mm2

Součinitel prostupu tepla (jednoduché ploché sklo, tl. 4 mm)

5,8 W/(m2.K)

Index lomu (n) ve srovnání s indexem lomu vzduchu

0,90

Solární faktor (jednoduché ploché sklo, tl. 4 mm)

0,87 0,89

Opracované výrobky

Plavené sklo (float) – Vzorované sklo – Sklo s drátěnou vložkou – (Profilované sklo) – (Tažené sklo)

Primární zpracování

Sklo s povlakem – Zrcadla – Sklo s povrchovou úpravou (leptáním, pískováním atd.) – Vrstvené bezpečnostní sklo

Sekundární zpracování

Tepelně tvrzené sklo – Tepelně zpevněné sklo – Smaltované sklo a sklo s potiskem – Chemicky zpevněné sklo – Ohýbané sklo – Izolační sklo – Parapetní sklo

U následujících popisů jednotlivých výrobků jsou v závorkách uvedeny evropské normy, které dané výrobky splňují.

VŠE O SKLE

VŠE O SKLE

* Pro tyto hodnoty se při statických výpočtech používá bezpečnostní koeficient.

Základní výrobky

1,5

Světelný činitel prostupu (jednoduché ploché sklo, tl. 4 mm) Normálová emisivita čirého skla nebo skla s povlakem, který má stejnou emisivitu jako podkladní sklo

22

Výrobky ze skla

VÝROBKY ZE SKLA

VÝROBKY ZE SKLA

1.2

www.YourGlass.com

23

Plavené sklo float (ČSN EN 572-1 a EN 572-2) Ploché, průhledné, sodnovápenatokřemičité sklo, čiré i  barvené ve hmotě (zelené, šedé, bronzové a modré). Standardní tloušťky pro stavební průmysl jsou 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12, 15, 19 a 25 mm, maximální rozměry jsou 6 × 3,21 m. Plavené sklo (float) je základním sklem, které se používá ve všech následujících procesech opracování. Výrobní linka pro float se skládá z těchto hlavních částí:

Vzorované sklo, do něhož je v průběhu tvarování zalisována drátěná vložka. Tato vložka zajišťuje soudržnost skla i při rozbití, ale nemá žádný vliv na mechanickou odolnost výrobku.

> cínová lázeň – sklovina se plaví na  cínové lázni, kde dochází k tvarování pásu skla, regulací průtoku skloviny se určuje požadovaná tloušťka skleněné tabule

Škála skel AGC: Imagin s drátěnou vložkou.

Leštěné sklo s drátěnou vložkou (ČSN EN 572-1 a 3)

> chladící zóna – v této části se sklo řízeně ochlazuje, aby se zabránilo vzniku vnitřního pnutí ve skle

Sklo s  drátěnou vložkou s  velmi jemným vzorem. Na  konci výrobního procesu je povrch skla vyleštěn, čímž se docílí podobné průhlednosti a průzračnosti jako u skla float.

> zařízení pro detekci výrobních vad a řezání nepřetržitého pásu skla na výstupní formáty

Škála skel AGC: Imagin s drátěnou vložkou, leštěné sklo s drátěnou vložkou.

Profilované sklo (ČSN EN 572-1 a 7) Sodnovápenatokřemičité sklo s  drátěnou vložkou nebo bez ní, čiré nebo barevné, průhledné sklo získané kontinuálním litím, vrstvením a následným tvarováním do tvaru „U“.

Proces výroby plaveného skla (floatu): Základní suroviny

Tavící pec

VŠE O SKLE

Škála skel AGC: Imagin.

> tavící pec – suroviny se taví při teplotě cca 1  600 °C a  čeřením se homogenizuje utavená sklovina, která eliminuje bubliny a zajišťuje rovnoměrné tepelné podmínky skloviny

> skladovací plocha a expedice finálích produktů.

24

Výrobní linka litého skla je podobná lince na  výrobu skla float, s výjimkou fáze plavení na cínové lázni, které je nahrazeno tvarováním skloviny mezi dvěma licími válci. Poté je vzorované sklo zchlazováno stejným způsobem jako sklo float.

Sklo s drátěnou vložkou (ČSN EN 572-1 a 6)

> skladování a vážení základních výrobních surovin

Cínová lázeň

Detekce vad a řezání

Chladící zóna

Tažené sklo (ČSN EN 572-1 a 4) Skladování a expedice

Škála skel AGC: Planibel Clear, Planibel Linea Azzurra, Planibel Clearvision, barevná skla Planibel.

www.YourGlass.com

VÝROBKY ZE SKLA

Vzorované sklo (ČSN EN 572-1 a 5) Ploché sklo jednostranně, popřípadě oboustranně opatřené dekorem, který vzniká během výrobního procesu protažením skleněné tabule mezi dvěma licími válci s reliéfním povrchem.

Ploché, čiré nebo barvené, průhledné sodnovápenatokřemičité sklo, získané kontinuálním tažením (nejprve vertikálním) pásu skla o standardní tloušťce a leštěním skla pomocí ohně na obou stranách. Tento produkt se dnes vyrábí jen velmi zřídka, byl nahrazen skly vyráběnými technologií float.

VŠE O SKLE

VÝROBKY ZE SKLA

1.3.2 ZÁKLADNÍ VÝROBKY

25

Sklo s povlakem (ČSN EN 1096-1 až 3) Sklo získané nanesením povlaku jedné nebo více tenkých vrstev anorganických materiálů za účelem změny fyzikálních vlastností základního skla (solárního faktoru, emisivity, barvy, světelné prostupnosti, odrazivosti a dalších). Skla s povlakem se rozdělují podle tří kritérií: > způsobu nanášení povlaku (pyrolytické, magnetronové) > pozice povlaku na skle a jeho instalace v izolačním skle (pozice 1, 2, 3 nebo 4)

Sklo s povlakem – magnetronové nanášení Tenké kovové vrstvy nebo vrstvy oxidů kovů se nanášejí ve vakuu na tabuli čirého skla nebo skla probarveného ve hmotě v magnetronu. Výroba vysoce výkonných skel s  více povlaky je zajištěna použitím několika různých nanášecích komor. Tato metoda nanášení povlaků se nazývá: off line – nepřímá.

VÝROBKY ZE SKLA

VÝROBKY ZE SKLA

1.3.3 OPRACOVANÉ VÝROBKY*

Skla s tímto povlakem nejsou určena k použití na pozici 1. Magnetronové nanášení Vstup

Mycí zařízení

Dopravník

Dopravník

Výstup

> způsobu použití skla (tepelně izolační, protisluneční, apod.) Norma ČSN EN 1096-1 uvádí různé třídy skel s povlakem z hlediska jejich použití a vlastností: > třída A: povrch skla opatřený povlakem může být situován na vnější nebo vnitřní straně budovy > třída B: sklo s povlakem (monolitické sklo) se smí použít tak, že strana skla s povlakem je umístěna na vnitřní straně budovy > třída C: sklo s povlakem lze použít pouze v izolačním skle a povrch opatřený povlakem by měl být obrácen dovnitř dutiny izolačního skla > třída D: sklo s povlakem lze použít pouze v izolačním skle tak, že povrch s povlakem se zabuduje směrem dovnitř (do dutiny) izolačního skla, a to ihned po nanesení povlaku. Toto sklo nesmí být použito jako monolitické sklo > třída S: povrch skla opatřený povlakem může být situován na vnější nebo vnitřní straně budovy, ale pouze ve speciálních aplikacích (např. výklady obchodů).

Nanášení povlaku

Kontrolní stanoviště

Škála skel AGC: Stopray, Stopray T, Planibel TopN+, Planibel TopN+T, Planibel TRI, Planibel Top 1.0, Planibel EnergyN, Planibel EnergyNT.

Sklo s povlakem – pyrolytické nanášení Vrstvy oxidů kovů se nanášejí na čiré sklo nebo sklo probarvené ve hmotě během výroby základního skla v okamžiku, kdy sklovina opustí cínovou lázeň a sklo dosahuje teploty kolem 600 °C. Takto vyrobené sklo s povlakem má vysokou mechanickou i chemickou odolnost. Je tedy možné ho použít i jako jednoduché monolitické sklo, lze jej také ohýbat a opatřovat potiskem nebo smaltem. Skla s tímto povlakem mají vysokou úroveň protisluneční ochrany. Škála skel AGC: Stopsol, Sunergy, Blackpearl, Planibel G, Planibel G fasT.

Zrcadla (ČSN EN 1036-1)

26

Proces výroby zrcadel se nazývá postříbření. * Dostupnost opracovaných skel záleží na konkrétních trzích.

www.YourGlass.com

Škála skel AGC: Mirox MNGE (New Generation Ecological), Mirox MNGE Safe, Mirold Morena, Sanilam Easycut.

VŠE O SKLE

VŠE O SKLE

Sklo, jehož zadní strana je opatřena reflexním povlakem stříbra s ochranným lakem.

27

Použití vrstveného bezpečnostního skla: > ochrana zboží a osob (minimální riziko poranění v případě rozbití, ochrana proti vypadnutí, vandalismu a vloupání, apod.)

VÝROBKY ZE SKLA

VÝROBKY ZE SKLA

AntiBakteriální sklo Proces výroby tohoto skla je patentován AGC. Horní vrstva skla obsahuje rozptýlené ionty stříbra, které reagují s  bakteriemi a  ničí  je. Antibakteriální efekt skla je trvalý obzvláště ve  vlhku a vhodných teplotních podmínkách pro tvorbu bakterií a plísní.

> ochrana proti střelám a výbuchu > protipožární ochrana > požadavek na vyšší zvukovou izolaci > dekorace.

BAKTERIE

Škála skel AGC: Stratobel, Stratobel EVA Creation, Pyrobel, Stratophone. SKLO

Výroba vrstveného bezpečnostního skla s PVB fóliemi má následující fáze: > položení a čištění skla

Škála skel AGC: Lacobel AB, Mirox AB, Planibel AB.

Lakované sklo Sklo s vysoce kvalitním lakem na jedné straně. K dispozici v různých barevných odstínech. Škála skel AGC: Lacobel, Lacobel Safe, Matelac, Matelac Safe.

Matované sklo Sklo se zcela nebo jen z části leptaným povrchem (nástřik vysoce kvalitní kyselinou). Leptané části mají jemný saténový povrch a umožňují rozptyl světla. Škála skel AGC: Matelux, Matobel One Side, Matelac.

> na sklo je položena fólie a druhé sklo je pak přiloženo na fólii > sestavené sklo s fóliemi je umístěno do předlisu (zajistí se prvotní spojení skel s fóliemi a zamezí vzniku vzduchových bublin v místě spojení) > vrstvená bezpečnostní skla, která ještě nejsou transparentní, jsou umístěna na stojany > skla na stojanech jsou přemístěna do autoklávu s vysokou teplotou a tlakem; v tomto prostředí vzniká konečný výrobek: čiré vrstvené bezpečnostní sklo s vysokou přilnavostí skla s fóliemi. Výrobní proces vrstveného bezpečnostního skla 1

2

3

4

5

6

7

Pískované sklo

Škála skel AGC: pískovaný Planibel, pískovaný Imagin.

VŠE O SKLE

Vrstvené bezpečnostní sklo (ČSN EN 12543-1 až 6)

28

Složení nejméně dvou skleněných tabulí s  vnitřní mezivrstvou, která může obsahovat jednu i  více plastových fólií (PVB, EVA apod.), pryskyřic, silikátů nebo gelů. Tato mezivrstva spojuje tabule skla, a tím zlepšuje vlastnosti konečného výrobku.

www.YourGlass.com

1. Vložení tabule skla 2. Mycí zařízení 3. Umístění PVB fólie na spodní tabuli skla 4. Umístění vrchní tabule skla na PVB fólii

5. Lisování 6. Nakládka na přepravní stojan 7. Autokláv

VŠE O SKLE

Sklo vystavené procesu pískování, tj. leptání povrchu skla vysokým tlakem. Tato technologie se využívá pro vytváření reliéfních motivů na povrchu skla nebo pro celoplošné pískování.

29

Prohřívané tepelně tvrzené sklo (tepelně tvrzené sklo + HST) (ČSN EN 14479-1)

Vrstvené bezpečnostní sklo se zabudovanými elektroluminiscenčními diodami (RGB nebo jednobarevné). LED diody jsou napájeny prostřednictvím vysoce výkonného neviditelného vodivého povlaku.

Dodatečné zahřátí tepelně tvrzeného skla na  vysokou teplotu za účelem zamezení samovolného rozbití skla vlivem inkluzí nestabilního sulfidu nikelnatého.

Složení vrstveného bezpečnostního skla se zabudovanými LED diodami (Glassiled)

Škála skel AGC: prohřívané tepelně tvrzené sklo (tepelně tvrzené sklo + HST).

Základní sklo PVB

Tepelně zpevněné sklo (ČSN EN 1863-1)

LED

Sklo, které prochází tepelným zpevňováním, během kterého je zahřívané na teplotu kolem 600 °C, a potom kontrolovaně chlazeno pomocí vzduchových trysek. Proces chlazení je pomalejší než u výše popsaného tepelně tvrzeného skla.

PVB

Krycí sklo

Vodivý povlak

Škála skel AGC: Glassiled.

Tepelně tvrzené sklo (ČSN EN 12150-1) Sklo, které prochází tepelnou úpravou, během které je zahřívané na teplotu kolem 600 °C, a poté rychle zchlazeno pomocí vzduchových trysek. Výrobní proces tepelně tvrzeného skla Kalící pec

VÝROBKY ZE SKLA

VÝROBKY ZE SKLA

Vrstvené bezpečnostní sklo se zabudovanými LED diodami

Zchlazení pomocí vzduchových trysek

Na povrchu skla tak vznikne permanentní tlakové napětí s cílem zvýšit odolnost proti mechanickému a tepelnému namáhání a získat předepsané vlastnosti rozpadu po rozbití. V případě rozbití se toto sklo rozpadne na velké ostré úlomky jako plavené sklo float. Proto není považováno za bezpečnostní sklo. Tepelně zpevněné sklo nepotřebuje mít HST – heat-soak test. Škála skel AGC: tepelně zpevněné sklo.

Smaltovaná skla (ČSN EN 1863-1, ČSN EN 12150-1, ČSN EN 14479-1) Při procesu smaltování se celý povrch skla pokryje během jeho zpevňování nebo tepelného tvrzení vrstvou emailové barvy. Smaltovaná skla se často používají jako meziokenní parapety v obvodových pláštích budov. Škála skel AGC: Colorbel*.

30

650 °C

60 °C

Na povrchu skla se vytvoří tlakové napětí, které zvyšuje jeho mechanickou a  tepelnou odolnost, a  sklo tak získává předepsané vlastnosti rozpadu po rozbití. V případě, že dojde k rozbití skla, skleněná tabule se roztříští na  malé neostré úlomky a  zamezí se tak možnosti poranění. Tepelně tvrzené sklo je považováno za bezpečnostní, a lze jej tak využít v konkrétních aplikacích, jako jsou např. zasklení sprchových koutů, interiérové dělící příčky, atd.). Škála skel AGC: tepelně tvrzené sklo.

www.YourGlass.com

* K dostání pouze na určitých trzích.

VŠE O SKLE

VŠE O SKLE

650 °C

31

Sklo vyráběné podobným způsobem jako smaltovaná skla. Na část skla je přes síto nanesena emailová barva, která je propojena s povrchem skla během procesu jeho zpevňování nebo tvrzení. Škála skel AGC: Artlite*. * K dostání pouze na určitých trzích.

Chemicky tvrzené sklo (ČSN EN 12337-1) Jedná se o plavené sklo float, které prochází procesem iontové výměny za účelem jeho vyšší mechanické a tepelné odolnosti. Ionty malého průměru na povrchu i hranách skla jsou pomocí jejich stlačení nahrazeny ionty s větším průměrem. Chemicky zpevněné sklo se používá především pro speciální účely, jako např. v leteckém průmyslu nebo do osvětlení.

Ohýbané sklo

Izolační sklo (ČSN EN 1279-1 až 6) Zasklení sestávající ze dvou nebo tří tabulí skla (izolační dvojsklo, trojsklo) oddělených distančním rámečkem, který mezi skly vytváří dutinu s vysušeným vzduchem a/nebo plynem.

VÝROBKY ZE SKLA

VÝROBKY ZE SKLA

Sklo s potiskem (ČSN EN 1863-1, ČSN EN 12150-1, ČSN EN 14479-1)

Hlavní požadavek na izolační skla je vyšší tepelná izolace v porovnání s jednoduchým zasklením. Použitím jiných výrobků vhodných ke skladbě izolačních skel lze jejich tepelně izolační vlastnosti kombinovat s dalšími, jako např. protisluneční ochrana, zvuková izolace a bezpečnost. Povrchy jednotlivých skel v izolačním dvojskle se číslují od 1 do 4, směrem od venkovního povrchu k vnitřnímu. Izolační zasklení: skladba, směr a číslování pozic Vzduch nebo plyn Distanční rámeček

Sklo ohýbané za vysokých teplot do požadovaného tvaru.

Otvora

Výrobní proces ohýbání skla

Butyl Vysoušedlo Tmel

32

Škála skel AGC: Thermobel, Thermobel Phonibel, Thermobel Warm E, a další.

VŠE O SKLE

VŠE O SKLE

Škála skel AGC: ohýbané sklo.

www.YourGlass.com

33

2.1

Úvod

První sklo se objevilo přibližně před 2000 lety a  používalo se k utěsnění vstupů a k zajištění hlavní funkce skla – prostupu světla do interiéru a ochrany proti větru, chladu a dešti. Avšak využití skla ve  stavebnictví se rozšířilo až během několika posledních století, přičemž významnou roli sklo začíná hrát až ve století dvacátém. Na konci 40-tých let 20. století se začal vyvíjet koncept tepelně izolačních dvojskel, největší rozvoj však nastal až v západní Evropě v letech sedmdesátých, v souvislosti s ropnou krizí.

VLASTNOSTI A FUNKCE

VLASTNOSTI A FUNKCE

2 Vlastnosti a funkce

Od té doby se vývoj nízkoemisivních, vrstvených bezpečnostních, tepelně tvrzených a dalších druhů skel zaměřil především na zajištění vysoké kvality funkčnosti jako je ochrana interiéru proti přehřívání nebo oslňování, bezpečnost a zvuková izolace. V poslední době narůstá poptávka po sklech zajišťujících všechny tyto funkce dohromady v jednom zasklení. Pro bližší porozumění vlastnostem a  funkcím skel se následující části této kapitoly podrobně zaměří na níže uvedené oblasti: > úvod do teorie záření, základní informace o světle a barvě > tepelně izolační vlastnosti > protisluneční ochrana > řízení prostupu světla > zvuková izolace > bezpečnost > protipožární ochrana. Všechny tyto oblasti jsou dále spojeny s  konkrétními skly a  výrobky AGC. Některé informace a obrázky jsou vybrány z materiálu NIT 214 publikovaného CSTC*

34

Residenční dům, Paříž, Francie – Architekt: G. Harmonic & JC Masson – Thermobel EnergyN

www.YourGlass.com

VŠE O SKLE

VŠE O SKLE

* CSTC: Centre Scientifique et Technique de la Construction, Belgie – Belgian Building Research Institute.

35

Každý den jsme vystaveni různým typům záření, včetně toho slunečního. Tabulka a následující obrázek klasifikují různé typy záření ve vztahu k vlnové délce vyzařování.

v ln

y

R

dio Ra

lnn uh Dlo

vé

éI

R éI

Sluneční záření

2.2.1 TYPY ZÁŘENÍ

ov

ln é

át k ov

Kr

i te V id

Intenzita

lnn

UV

UV

Různé typy elektromagnetických vln X

Základy teorie záření, šíření světla a působení barev jsou nezbytné pro porozumění funkce tepelné izolace, protisluneční ochrany a řízení světelného prostupu.

Otopná tělesa (radiátory)

VLASTNOSTI A FUNKCE

 luneční záření, S světlo a barva g

VLASTNOSTI A FUNKCE

2.2

Základní vlastnosti sodnovápenatokřemičitého skla

Vlnová délka (nm)* 0–0,01

Rentgenové paprsky

0,01–10

Ultrafialové (UV) paprsky

10–380

UV C

Vlnová délka (nm)

2.2.2 SPEKTRUM SLUNEČNÍHO ZÁŘENÍ

10–280

UV B

280–315

UV A

315–380

Viditelné světelné paprsky

380–780

Infračervené (IR) paprsky

780–10 6

Krátkovlnné IR A

1 400–2 500

Dlouhovlnné IR C

2 500–10

* 1 nm = 1 nanometr = 10 -9 m.

Spektrum slunečního záření

Typ záření

780–1 400

Krátkovlnné IR B Radiové vlny

Sluneční záření zahrnuje jen malou část spektra elektromagnetického záření. Jeho složení je uvedeno v následující tabulce a na obrázku. Spektrum viditelného světla tvoří část slunečního spektra.

6

10 6 – několik km

cca 5 %

Viditelné světlo

380 až 780

cca 50 %

780 až 2 500

cca 45 %

IR Spektrum slunečního záření

Energie UV Světlo

VŠE O SKLE

Podíl energie

280 až 380

Intenzita (W/m2)

36

Vlnová délka (nm)

UV

Krátké infračervené záření

Vlnová délka (nm)

www.YourGlass.com

VŠE O SKLE

Typ záření Gamma záření

37

Energie ze slunce dopadající na zemský povrch je menší než solární konstanta – vlivem pohlcení a  rozptylu slunečního záření v atmosféře se energie získaná ze slunce snižuje přibližně o 15 % a zhruba 6 % tohoto záření odráží zpět do kosmického prostoru. Celkové sluneční záření je tedy definováno jako součet přímého a rozptýleného slunečního záření.

2.2.3 SVĚTLO Světlo je část slunečního spektra v rozsahu od 380 do 780 nm, která je viditelná pouhým okem. Následující tabulka a obrázek udávají spektrální rozsahy viditelného záření v závislosti na jeho barevném složení.

VLASTNOSTI A FUNKCE

VLASTNOSTI A FUNKCE

Slunce je zdroj slunečního záření v celém jeho spektru. Na základě nukleárních řetězových reakcí vyzařuje energii o 66 miliónech W/m2. Na hranici zemské atmosféry se však dostává pouze zlomek této energie. Tato hodnota – 1 353 W/m2 – se nazývá solární konstanta.

Složení světla

Barva

Proudění slunečního záření v atmosféře

odražené

Vlnová délka (nm)

fialová

380 až 462

modrá

462 až 500

zelená

500 až 577

žlutá

577 až 600

oranžová

600 až 625

červená

625 až 780

* 1 nm = 1 nanometr = 10 -9 m.

Světlo absorbované rozptýlené

přímé

Světlo vnímáme okem, ale můžeme ho vnímat také ve formě tepla. Světlo představuje přibližně polovinu tepla získaného ze slunce.

Teplo, které cítíme, pochází ze dvou základních zdrojů: > teplo ze slunečního spektra tvořené UV paprsky, viditelným světlem a krátkovlnným IR zářením > teplo vyzařované předměty (jako např. lampy, radiátory apod.) ve formě dlouhovlnného IR záření.

VŠE O SKLE 38

2.2.4 TEPLO

www.YourGlass.com

VŠE O SKLE

Energie získávaná ze slunce závisí také na ročním období (na úhlu dopadu slunečních paprsků na  zem) na  zeměpisné šířce a  nadmořské výšce daného místa, na povětrnostních podmínkách (oblačno), stupni znečištění atmosféry, orientaci budovy vůči světovým stranám apod.

39

Úvod Sklo lze využít k ochraně proti většině typů záření; následující odstavce podávají stručný přehled o těchto možnostech.

Ochrana proti UV záření V určitých situacích může sluneční záření poškodit barvu vystavovaných předmětů. Změna barvy je způsobena degradací molekulárních vazeb na povrchu vystavené látky působením fotonů s vysokou energií. K takovému jevu dochází při působení ultrafialového záření a ve značně omezenějším rozsahu také u viditelného záření (tedy u záření na vlnových délkách odpovídajících fialové a modré barvě). Sluneční záření také způsobuje urychlení tohoto procesu, a to vlivem zvyšování teploty. Některá skla mají schopnost odolávat UV záření, a tím ochraňovat předměty v interiéru vůči blednutí barev: > vrstvená bezpečnostní skla s  PVB fóliemi absorbují více než 99 % UV záření > barevná skla se žluto-oranžovým nádechem, která částečně pohlcují fialové a modré složky slunečního světla > skla s nízkým solárním faktorem, která mají schopnost omezovat prostup slunečního záření a snižovat teplotu v interiéru. Můžeme říct, že neexistuje žádné sklo, které by mělo schopnost zamezit změně barev předmětů vlivem UV záření na  100 %. Je fakt, že v některých případech má na stálost barevných povrchových úprav v interiéru vliv i umělé osvětlení.

Řízení světelného prostupu Prostup světla může být regulován použitím skla probarveného ve hmotě, skel s povlaky nebo průsvitným zasklením. Více informací naleznete v kapitole „Řízení světelného prostupu“.

Ochrana proti krátkovlnnému infračervenému záření a teplu

VLASTNOSTI A FUNKCE

VLASTNOSTI A FUNKCE

2.2.5 OCHRANA SKLEM PROTI RŮZNÝM TYPŮM ZÁŘENÍ

Protisluneční skla s vhodným solárním faktorem umožňují regulaci prostupu infračerveného záření i tepla. Při projektování budovy má plocha zasklení a  její solární faktor přímý vliv na použití ventilačního systému. Více informací naleznete v kapitole „Řízení prostupu sluneční energie“.

Regulace dlouhovlnného infračerveného záření Regulace dlouhovlnného infračerveného záření zahrnuje ochranu před jeho unikáním, tedy únikem tepla vydávaného předměty nebo otopnými tělesy, z budov, za účelem zvýšení tepelné izolace. Pro regulaci dlouhovlnného infračerveného záření se používají skla s nízkoemisivními povlaky. Při navrhování budov hraje použitý druh zasklení ve vztahu k celkovému řešení budovy významnou roli při snižování spotřeby energie na vytápění. Více informací naleznete v kapitole „Tepelná izolace“.

Pro zajištění ochrany interiéru proti změně barev je nutné provést rozbor vlivů, které ji mohou způsobit:

40

> CIE faktor poškození, což je index ustanovený v ISO 9050, mající vztah k propustnosti záření na vlnových délkách 300 nm až 600 nm, tedy takovému záření, které způsobuje barevnou degradaci > ochranný faktor kůže (SKF), což je index uvedený také v  ISO 9050, mající vztah k propustnosti záření na vlnových délkách od 300 nm do 400 nm, které způsobují poškození kůže.

www.YourGlass.com

VŠE O SKLE

VŠE O SKLE

> propustnost UV záření (TrUV)

41

2.2.6 BARVA

2.3.1 PROSTUP TEPLA ZASKLENÍM

Předměty, které vidíme, ať už jsou průhledné, průsvitné nebo neprůhledné, mají všechny určitou barvu.

Teplotní rozdíl mezi jakýmikoliv dvěma místy způsobuje přesun tepla směrem z místa s vyšší teplotou do místa s teplotou nižší.

Barva závisí na několika parametrech, a to:

Přenos tepla může probíhat těmito způsoby:

> dopadající světlo (způsob osvětlení)

> vedením, tedy vedením tepla v materiálu. Teplo se vede prostřednictvím interakcí molekul látky, které si tepelnou energii po jejich zahřátí navzájem předávají (např. kovová tyč se zahřátým jedním koncem)

> odrazivost a propustnost materiálu daného předmětu > citlivost oka pozorovatele > prostředí obklopující daný předmět a  kontrast mezi daným předmětem a jeho okolím. Barva předmětu závisí na všech těchto faktorech a pozorovatel, v závislosti na denní době nebo na intenzitě denního světla, neuvidí daný předmět vždy stejně. Čiré sklo je lehce nazelenalé. Optické vlastnosti probarvených skel se výrazně mění v  závislosti na  tloušťce dané skleněné tabule. Bronzové, šedé, modré a zelené odstíny plochého skla float snižují světelný prostup, a tím i množství sluneční energie, která by v interiéru způsobila přehřívání. Pohled přes sklo probarvené ve hmotě je tedy ovlivněn samotnou barvou skla.

> prouděním, převážně v kapalinách a plynech. Teplotní rozdíly způsobují rozdíly v  hustotě daného prostředí, což způsobuje pohyb molekul. Teplejší části mají nižší hustotu a stoupají nahoru, zatímco chladnější část zůstává pod ní. Když se molekuly nahoře ochladí, vlivem větší hustoty klesají a vytlačují ostatní molekuly. Tak dochází k přirozenému proudění vzduchu a vyrovnání teplot > zářením (radiace): jakékoliv zahřáté těleso vydává energii ve  formě elektromagnetického záření. Pokud se záření setká s překážkou, předává jí část své energie, která je potom touto překážkou vydána ve formě tepla. Podle této teorie se tepelné záření může šířit i ve vakuu (např. sluneční paprsky nebo tepelné a světelné záření od elektrických žárovek). Izolační dvojsklo je navrženo ze dvou skleněných tabulí a meziskelní dutiny vyplněné vzduchem nebo inertním plynem tak, aby snižovalo tepelné ztráty.

VŠE O SKLE

VŠE O SKLE

Všeobecný index podání barev RD65 (Ra): Vlastnost podání barev zasklení v prostupu se vyjádří všeobecným indexem podání barev Ra. Tento index umožňuje vyjádřit kvantitativní zhodnocení rozdílu barvy vůči zkušebním barvám při přímém osvětlení normalizovaným druhem světla D65 a týmž druhem světla propuštěným zasklením. Čím větší je tato hodnota, tím méně jsou barvy přenesené skrze zasklení zkresleny.

42

Tepelná izolace

VLASTNOSTI A FUNKCE

VLASTNOSTI A FUNKCE

2.3

www.YourGlass.com

43

VEDENÍ

PROUDĚNÍ

ZÁŘENÍ

Q = S U (θi - θe)

EXT.

INT.

2.3.2 TEPELNÁ VODIVOST A TEPELNÝ PROSTUP Úvod Hustota tepelného toku q (W/m-2), která se šíří sklem za 1 vteřinu z prostředí s vyšší teplotou do prostředí s teplotou nižší se vyjadřuje rovnicí: (qi - qe) = U (θi - θe) q = –––––– R kde θi a θe jsou teploty vzduchu ve vnitřním a vnějším prostředí

R je tepelný odpor při prostupu tepla zasklením (m2.K/W)



U = 1/R je součinitel prostupu tepla zasklením W/(m2.K)

Součinitel prostupu tepla U (dříve k)

44

Tepelná vodivost Je definována jako množství tepla procházející za 1 sekundu materiálem o  tloušťce 1 m a  o  povrchové ploše 1 m2, kde teplotní rozdíl mezi dvěma protilehlými povrchy je 1 °C. Tepelná vodivost skla je 1 W/(m.K). Sklo tedy není izolačním materiálem, protože za izolační materiály lze považovat látky, které mají tepelnou vodivost nižší jak 0,065 W/(m.K). Aby se snížily tepelné ztráty a zajistily se co nejlepší tepelně izolační vlastnosti, součinitel prostupu tepla zasklením Ug musí být co nejnižší. To znamená, že tepelný odpor při prostupu tepla zasklením musí být co nejvyšší. Norma EN 673 popisuje metodu používanou pro výpočet součinitele prostupu tepla zasklením Ug. Hodnota získaná výpočtem představuje hodnotu součinitele prostupu tepla ve  středu skleněné tabule Ug. Tato hodnota však nezohledňuje tepelnou ztrátu okrajem skleněné tabule a  vliv distančního rámečku izolačních skel.

VŠE O SKLE

VŠE O SKLE

Je definován jako teplo procházející přes jednotkovou plochu zasklení za ustálených teplotních podmínek a při teplotním rozdílu 1 °C teplot vzduchu v obou prostředích obklopujících zasklení.

Pro pevné izotropní látky je tepelný odpor R definován jako vztah mezi jejich tloušťkou e (m) a jejich tepelnou vodivostí l W/(m.K). e R = –– l

VLASTNOSTI A FUNKCE

VLASTNOSTI A FUNKCE

Množství tepla Q (W), které za  1 sekundu prochází zasklením o ploše S (m2) z teplejšího prostředí do prostředí chladnějšího, se potom určí jako:

Metody prostupu tepla izolačním dvojsklem (kde venkovní teplota je nižší než teplota v interiéru)

www.YourGlass.com

45

Izolační dvojsklo: Skladba, směr a číslování pozic Vzduch nebo plyn Distanční rámeček

Součinitel prostupu tepla izolačních skel

Distanční rámeček x (mm)

4-x-4

4-x-4 HR* (e = 0,04)

Otvora

4-x-4-x-4

90 % 90 % 90 % 90 % vzduch argon krypton vzduch argon krypton vzduch

6

3,3

3,0

2,8

2,5

10

3,0

12

2,9

15 20

2,0

1,4

2,3

2,8

2,6

2,7

2,6

1,8

1,5

1,0

2,0

1,7

1,3

1,1

1,9

2,7

2,6

2,8

2,6

2,6

1,5

1,2

1,1

1,8

2,6

1,4

1,2

1,2

1,7

VLASTNOSTI A FUNKCE

VLASTNOSTI A FUNKCE

Následující tabulka uvádí hodnoty součinitele prostupu tepla různých typů izolačních skel. Nejvíce se používají izolační skla s distančním rámečkem o tloušťce 12 až 15 mm.

Butyl Vysoušedlo Tmel

* HR = vysoce izolační nebo nízkoemisivní (Low-E) sklo.

Úvod Jednoduché zasklení nemá dobré tepelně izolační vlastnosti. Z toho důvodu bylo vyvinuto mnoho způsobů, jak zvýšit tepelně izolační vlastnosti prosklených konstrukcí a okenních výplní. Tyto snahy byly podníceny především ropnou krizí v 70-tých letech 20. století.

Izolační dvojsklo Prvním typem tepelně izolačního zasklení bylo izolační dvojsklo, skládající se ze dvou skleněných tabulí oddělených distančním rámečkem, vytvářejícím mezeru mezi skly vyplněnou suchým vzduchem. Vzduch má (při teplotě 10 °C) tepelnou vodivost 0,025 W/(m.K), což v porovnání s tepelnou vodivostí skla 1 W/(m.K) znamená, že vzduch mezi dvěma skleněnými tabulemi snižuje součinitel prostupu tepla zasklením Ug a  zvyšuje tak tepelně izolační vlastnosti daného skla.

Ušlechtilé plyny Dalšího zlepšení tepelně izolačních vlastností izolačních dvojskel lze dosáhnout nahrazením vzduchu plynem, který má nižší tepelnou vodivost a vyšší hustotu. Tyto vlastnosti způsobují, že izolační plyn v prostoru mezi skly má nižší objemový tok v porovnání se vzduchem, což způsobí omezení přenosu tepla prouděním. Ušlechtilé plyny (v praxi se nejčastěji používá argon a někdy krypton) sníží součinitel prostupu tepla izolačního dvojskla Ug o hodnotu 0,2 až 0,3 W/(m2.K). Používají se pouze v  izolačních dvojsklech se skly s povlakem. Porovnání vlastností vzduchu a ušlechtilých plynů: > vzduch l = 0,025 W/(m.K), r = 1,23 kg/m3 (při teplotě 10 °C) > argon l = 0,017 W/(m.K), r = 1,70 kg/m3 > krypton l = 0,009 W/(m.K), r = 3,56 kg/m3

VŠE O SKLE 46

Povrchy izolačního dvojskla (pozice) jsou číslovány od 1 do 4 (ve vzestupném pořadí směrem od exteriéru do interiéru).

www.YourGlass.com

VŠE O SKLE

2.3.3 TYPY IZOLAČNÍCH SKEL

47

Vývoj povlaků a jejich aplikace na sklo daly vzniknout speciálním sklům s vysokými tepelně izolačními účinky. Tenké kovové vrstvy (povlaky) nanášené na sklo se nazývají vysoce výkonné, superizolační, nízkoemisivní, nebo také low-e (z anglického low-emissivity) vrstvy (anglicky coatings).

Čiré sklo (bez povlaku) je zdrojem velkých tepelných ztrát – teplo vyzařuje vždy chladnějším směrem, v  zimě tedy směrem ven z budovy. Skla s nízkoemisivními povlaky jsou na rozdíl od čirých skel navržena tak, že zajišťují návrat tepla absorbovaného zasklením zpět do interiéru, a zvyšují tak tepelný komfort budovy.

Tyto vrstvy se nanáší na sklo:

Emisivitu skla lze vyjádřit jako určitou úroveň absorpce; čím nižší emisivita (absorpce), tím větší návrat tepla zpět do interiéru.

• magnetronově, ve  vakuu – takové povlaky musí být chráněny

Izolační dvojsklo a nízkoemisivní izolační dvojsklo

proti poškození, a proto musí být orientovány dovnitř izolačního skla • pyrolyticky – takové povlaky jsou mechanicky odolnější, zato

en = 0,89

VLASTNOSTI A FUNKCE

VLASTNOSTI A FUNKCE

Vysoce výkonná izolační dvojskla > Princip

en = 0,89 Dlouhovlnné IR > 2 500 nm

Dlouhovlnné IR > 2 500 nm

však vykazují v porovnání s předchozími vrstvami nižší tepelně izolační účinky. Povlaky se obvykle umísťují v  izolačních dvojsklech na  pozici 3. Pozice 2 sice nemá vliv na tepelně izolační vlastnosti, ale ovlivňuje světelný odraz, a tím i vzhled skla. Nízkoemisivní (Low-E) izolační dvojsklo Teplo v interiéru

Nízkoemisivní povlak:

en = 0,15 na 0,02

Např. emisivita 0,2 znamená, že se 80 % dlouhovlnného infračerveného záření (tepla), které by sklo v případě obyčejného zasklení absorbovalo, odrazí zpět do místnosti. Matematicky lze vyjádřit, že

Nízkoemisivní (Low-E) povlak

VŠE O SKLE

> Emisivita

48

Předměty umístěné uvnitř budovy vyzařují teplo ve formě dlouhovlnného infračerveného záření (o vlnové délce nad 2500 nm). Protože sklo žádné z těchto záření nepropouští, dlouhovlnné infračervené záření absorbuje, tím se zahřeje a  následně získané teplo vyzařuje zpět do interiéru.

www.YourGlass.com

Norma EN 12898 popisuje metodu používanou k měření normálové emisivity en. V  praxi se k  výpočtu tepelné výměny používá korigovaná emisivita e, která se vypočítá vynásobením normálové emisivity poměrem en/e. Tabule čirého skla má normálovou emisivitu 0,89, zatímco sklo s  pyrolytickým pokovením (např. Planibel G nebo Sunergy) má emisivitu mezi 0,30 a  0,15 a, pokud je vrstva nanesena magnetronicky (např. nízkoemisivní skla Planibel TopN+, TopN+T nebo Stopray) je emisivita povrchu ještě nižší, tj. 0,10 až 0,02.

VŠE O SKLE

INT.

EXT.

e = AE = 1 TR – RE = 1 – RE (protože TR = 0) Emisivita je definovaná jako vztah mezi energií vydanou povrchem za určité teploty a dokonalým zářičem (např. černé předměty mají emisivitu 1) za stejné teploty.

49

Intenzivní vývoj zaměřený na zvyšování tepelně izolačních vlastností prosklených fasád umožnil vznik nových druhů speciálních skel i  jejich doplňků. Slabé místo z  pohledu tepelné techniky je kovový distanční rámeček v  místě okraje izolačních skel. Z  toho důvodu byl vyvinut „teplý“ distanční rámeček, tzv. Warm edge spacer. Běžné rámečky jsou vyrobeny z  hliníku nebo oceli, tento rámeček (spacer) je plastový (v některých případech vyztužený kovovým profilem). Tepelná vodivost plastu je mnohem nižší než tepelná vodivost kovů, a z toho důvodu plastový rámeček omezuje tepelné ztráty kolem hran izolačních dvojskel.

> Vzhled izolačního zasklení

Použití plastového rámečku Warm edge nezmění hodnotu Ug zasklení stanovenou ve středu izolačního skla na základě výpočtu dle EN 673, ale hodnotu součinitele prostupu tepla Uw, která představuje tepelné ztráty celým oknem (tedy sklo + rámeček + rám).

Izolační trojsklo Dalším krokem na cestě ve vývoji izolačních skel bylo trojsklo. Jedná se o skleněnou jednotku sestávající ze tří tabulí skla oddělených dvěma distančními rámečky a dvěma dutinami. Tímto způsobem bylo dosaženo dalšího snížení součinitele prostupu tepla zasklením, na hodnoty 1 W/m2.K a nižší. Jejich nevýhodou se jevila velká tloušťka a vyšší objemová hmotnost, což způsobovalo problémy v zasklívání do běžných typů okenních rámů.

V porovnání s obyčejným čirým sklem bez povlaku mají izolační skla s  nízkoemisivními povlaky nepatrně odlišný barevný odstín. Je to způsobeno existencí tenké kovové vrstvy, která takovéto zabarvení způsobuje.

2.3.4 Š  KÁLA SKEL AGC GLASS EUROPE – PLOCHÉ SKLO Některé z níže uvedených povlaků jsou určeny výhradně k použití v izolačním zasklení, mají neutrální barvu a mohou tak být použity v rezidenční výstavbě (TopN+, TopN+T, TRI, Planibel G). AGC sortiment skel zahrnuje širokou škálu protislunečních skel. Tato tabulka uvádí přehled různých povlaků vhodných pro dosažení nízké hodnoty součinitele prostupu tepla zasklením Ug. Výrobky AGC s vysoce izolačními vlastnostmi

VŠE O SKLE 50

Emisivita ovlivňuje prostup dlouhovlnného IR záření, ale prakticky nemá vliv na sluneční záření procházející sklem. Použitím vysoce výkonných izolačních skel s  nízkoemisivními povlaky (tzv. highperformance double glazing) se zvýší tepelná izolace zasklení a ve stejnou chvíli umožní i dostatečný tepelných zisk z prostupujícího slunečního záření.

www.YourGlass.com

Magnetronově nanášené povlaky

Typ skla

V  současné době se trojskla znovu těší oblibě, a  to především v souvislosti s návrhem a realizací pasivních domů, u kterých je požadována velmi vysoká izolační schopnost.

Poznámky > Protisluneční ochrana

VLASTNOSTI A FUNKCE

V  případě potřeby tepelné izolace a  protisluneční ochrany musí být použit jiný nízkoemisivní povlak, který zajistí obě tyto funkce.

Pyrolyticky nanášené povlaky

Vysoce izolační neutrální sklo

Planibel TopN+ (Ug = 1,1) Planibel TopN+T (Ug = 1,1)

Planibel G (Ug = 1,5) Planibel G fasT (Ug = 1,5)

Vysoce izolační protisluneční sklo

Planibel EnergyN (Ug = 1,1) Planibel EnergyNT (Ug = 1,0) Stopray (Ug = 1,0–1,1)

Sunergy (Ug = 1,8)

Protisluneční sklo

Stopsol (jen superizolační v kombinaci s nízkoemeisivním sklem)

Poznámky: > magnetronové vrstvy musí být orientovány dovnitř izolačních skel

> TopN+T a EnergyNT tato skla musí být před montáží tepelně tvrzeny.

VŠE O SKLE

VLASTNOSTI A FUNKCE

„Teplý“ distanční rámeček (rámeček se zlepšenými tepelně izolačními vlastnostmi)

51

Pocit tepelné pohody závisí nejen na  teplotě vzduchu, ale také na  teplotách okolních předmětů. Lidské tělo, jehož povrchová teplota (na kůži) je přibližně 28 °C, působí jako „radiátor“v blízkosti chladných povrchů, jako např. zasklení poskytující malou tepelnou izolaci. Ztráta energie je pociťována jako nepříjemný chlad. Z obrázku je zřejmé, že izolační dvojskla nejenže omezují tepelné ztráty, ale také přispívají k lepší tepelné pohodě v interiéru z důvodu vyšších povrchových teplot.

Změna teploty vnitřního povrchu zasklení v závislosti na jeho součiniteli tepelné vodivosti Ug EXTERIÉR

INTERIÉR

Planibel Tradiční izolační dvojsklo 4 mm 4-12-4 mm Ug = 5,8 Ug = 2,9

Izolační dvojsklo s TopN+ 4-15ar-4 mm Ug = 1,1

VLASTNOSTI A FUNKCE

VLASTNOSTI A FUNKCE

2.3.5 TEPLOTA NA POVRCHU SKLA A TEPELNÝ KOMFORT MÍSTNOSTÍ

Izolační trojsklo 4-15ar-4-15ar-4 mm Ug = 0,6

2.3.6 KONDENZACE Ke  kondenzaci na  povrchu skleněné tabule může dojít z  těchto tří důvodů: > povrchová kondenzace na  vnitřním povrchu (pozice 4); tato kondenzace se objeví, jestliže vnitřní relativní vlhkost je vysoká a/nebo povrchová teplota skla je nízká v porovnání s normálními provozními podmínkami (vytápěné budovy bez zvláštního zdroje vnitřní vlhkosti). Tento typ kondenzace se na nízkoemisivním izolačním dvojskle vyskytuje jen velmi zřídka > povrchová kondenzace na  venkovní straně (pozice 1); ta se může objevit na  vysoce izolačním dvojskle při ranním úsvitu po jasné, mrazivé noci z důvodu velmi nízké povrchové teploty venkovního skla. Tento jev dokládá vysoce tepelně izolační účinek zasklení

52

VŠE O SKLE

VŠE O SKLE

> kondenzace uvnitř dvojskla (na pozici 2 nebo 3) závisí na tom, jak účinně působí vysušovací prostředek a  těsnění kolem distančního rámečku. Pokud není vysušovací látka účinná, a rámeček není hermeticky utěsněn, pak je nutná jeho výměna.

www.YourGlass.com

53

 ízení prostupu Ř sluneční energie

2.4.1 ENERGETICKÉ A SVĚTELNÉ PARAMETRY

Vztah mezi jednotlivými složkami udává následující rovnice re + te + ae = 1 nebo ER + DET + EA = 100

Energetické parametry Radiační (energetický) tok slunečních paprsků dopadajících na povrch skla ve  spektrálním rozsahu od  300 do  2 500 nm se po dopadu rozděluje na část: > odraženou od povrchu skla re (ER) do venkovního prostředí – činitel odrazu přímého slunečního záření (energetická reflexe) > propuštěnou zasklením te (DET) – činitel prostupu přímého slunečního záření (přímá energetická propustnost) > pohlcenou zasklením ae (EA) – činitel pohlcení přímého slunečního záření (energetická absorpce). Pohlcená složka se ještě dále dělí na: • část vyzářenou zasklením do vnitřního prostoru qi – druhotný faktor přestupu tepla na vnitřním povrchu zasklení • část vyzářenou zasklením do venkovního prostoru qe – druhotný faktor přestupu tepla na vnějším povrchu zasklení. Energetické parametry

a ae = qi + qe Solární faktor (neboli SF) představuje celkový prostup sluneční energie skrze zasklení; jedná se o  celkové množství slunečního záření vysílané přímo skrze sklo, které je absorbováno, ale i vráceno zpět do interiéru.

VLASTNOSTI A FUNKCE

VLASTNOSTI A FUNKCE

2.4

Světelné parametry Podobným způsobem jako energetické parametry se určují parametry světelné, které jsou definovány pouze pro viditelnou část slunečního záření v rozsahu vlnových délek od 380 do 780 nm. Světelná prostupnost tv (LT) a světelná reflexe rv (LR) jsou definovány jako složky viditelného záření prostupujícího a odraženého zasklením. Pohlcená část není viditelná, a tudíž se nebere v úvahu. Světelné parametry

Přímý prostup slunečního zářen (DET nebo tv) Energetická reflexe (ER nebo re)

54

Energie vyzářená do interiéru qi

Solární faktor (SF nebo g)

Světelný činitel prostupu (LT nebo tv)

Světelný činitel odrazu (LR nebo rv) Absorpce světla

VŠE O SKLE

VŠE O SKLE

Energie vyzářená do exteriéru qe

Energetická absorpce (EA nebo ae)

www.YourGlass.com

55

Solární faktor g (SF)

Světelná prostupnost tv (LT)

Čiré sklo, tl. 4 mm

0,86

0,90

Čiré izolační dvojsklo 4-15-4 (mm)

0,76

0,81

Izolační dvojsklo s TopN+

0,60

0,78

Typ skla

Selektivita skla je vztah mezi světelnou prostupností (LT) a solárním faktorem (SF), tedy selektivita = LT / SF dosahuje hodnot od 0 do 2: > 0 – světelná prostupnost nulová, opakní sklo bez prostupu světla

Pro příklad jsou v tabulce uvedeny g a t hodnoty čirého jednoduchého zasklení a dvojskla.

Všeobecný index podání barev RD65 (Ra): vlastnost podání barev zasklení v prostupu se vyjádří všeobecným indexem podání barev Ra. Tento index umožňuje vyjádřit kvantitativní zhodnocení rozdílu barvy vůči zkušebním barvám při přímém osvětlení normalizovaným druhem světla D65 a týmž druhem světla propuštěným zasklením. Čím větší je tato hodnota, tím méně jsou barvy přenesené skrze zasklení zkresleny.

VLASTNOSTI A FUNKCE

VLASTNOSTI A FUNKCE

g a tv hodnoty čirého jednoduchého zasklení a dvojskla

> 2 – nejlepší možná hodnota selektivity, světelná prostupnost je 2× vyšší než solární faktor daného skla např. LT = 0,82; SF = 0,41 Čím více se selektivita blíží 2, tím více je dané sklo selektivní. Selektivita Sluneční záření

Čiré sklo

Norma EN 410 stanovila nové označení pro vlastnosti skel – viz následující tabulka Označení optických a energetických vlastností skel

Označení dle EN 410

Světelný činitel prostupu (světelná prostupnost)

LT

rv

Světelný činitel odrazu (světelná reflexe)

LR

tv

Činitel prostupu přímého slunečního záření

DET

te

Činitel odrazu přímého slunečního záření (energetická reflexe)

ER

ae

Činitel pohlcení přímého slunečního záření (energetická absorpce)

EA

re

Celkový činitel prostupu slunečního záření (solární faktor)

SF

g

Selektivita

VŠE O SKLE

Sluneční záření prostupující čirým sklem do  místnosti prakticky v celém svém původním spektru, tedy část UV, viditelné a krátkovlnné IR záření.

56

Tepelné zisky zasklením ze slunečního záření se mohou omezovat bez snížení světelné propustnosti prostřednictvím speciálních skel s povlaky, které filtrují UV a IR složky slunečního záření a umožňují zachovat vysoký prostup viditelné složky. Taková skla se nazývají selektivní.

www.YourGlass.com

Čiré sklo s povlakem

Vlnová délka (nm)

Příklady: > Planibel Clear 4 mm: LT = 90 %, SF = 86 %, selektivita = 90 / 86 = 1,04 > Stopray Galaxy na Clearvision 6-12-6: LT = 41 %; SF = 22 %; selektivita = 41 / 22 = 1,86 > Stopsol Classic Bronze 6 mm: LT = 21 %, SF = 42 %, selektivita = 21 / 42 = 0,50.

VŠE O SKLE

Dřívější označení

Vlastnosti

57

> Jednoduché sklo (vždy mezi 1 až 2)

2.4.2 P  ROTISLUNEČNÍ OCHRANA (SKLA S REGULOVANÝM PROSTUPEM SLUNEČNÍHO ZÁŘENÍ, TZV. SOLAR CONTROL GLASS)

VLASTNOSTI A FUNKCE

VLASTNOSTI A FUNKCE

Číslování pozic pokovení Nové číslování pozic pokovení (jaké je použito na webových stránkách www.YourGlass.com) je popsáno níže.

Úvod > Vytápění místností a skleníkový efekt Místnosti s  velkými zasklenými plochami získávají velké tepelné zisky od  slunečního záření. Sluneční záření prochází zasklením a dopadá na povrchy předmětů uvnitř místností, které ho absorbují. Povrchy se zahřívají a sálají dlouhovlnné infračervené záření na vlnových délkách nad 2 500 nm (dlouhovlnné infračervené záření). Sklo je však nepropustné pro dlouhovlnné infračervené záření. Tento efekt, tzv. skleníkový, způsobuje zvyšování teploty v letních měsících za prosklenými plochami.

> Izolační dvojsklo (vždy mezi 1 až 4)

Skla probarvená ve hmotě nebo protisluneční skla propouštějí méně slunečního záření, a tudíž snižují přehřívání místností vlivem zmíněného skleníkového efektu.

> Izolační trojsklo (vždy mezi 1 až 6)

Na obrázku je ukázka skleníkového efektu v automobilu zaparkovaném na slunném místě; teplota uvnitř vozidla výrazně vzrůstá vlivem absorpce slunečného záření v sedačkách a volantu. Skleníkový efekt

Příklad: Jak popsat složení Stopsol Classic Green u  vrstveného bezpečnostního skla.

1. Sluneční paprsky: UV, viditelné, krátké vlny IR

58

= Stopsol Classic Green #1 + Planibel Clear

= Planibel Clear + Stopsol Classic Green #2

= Stopsol Classic Green proti PVB fólii + Planibel Clear

= Planibel Clear + Stopsol Classic Green proti PVB fólii

www.YourGlass.com

2. Absorpce: Předmět se zahřívá

4. Dlouhé vlny neprostoupí sklem IR

VŠE O SKLE

VŠE O SKLE

3. Předmět sálá teplo (dlouhé vlny IR)

59

> Orientace oken vůči světovým stranám Jednoduše, množství slunečního prostupu závisí na  orientaci okna vůči světovým stranám. Jižní orientace okna znamená vysoké tepelné zisky v zimním období, méně potom v období letním. Západní a východní orientace oken znamená solární zisky v průběhu celého roku. Západní orientace oken má nevýhodu v tom, že sluneční záření prostupuje do místností na konci dne, když už jsou místnosti vyhřáté.

> Požadovaná funkce zasklení Následující obrázek uvádí kombinace hodnot solárního faktoru SF a světelné prostupnosti LT v několika různých zónách:

Ve střední bílé ploše grafu je zóna, ve které je možné teoreticky dosáhnout požadovaných energetických a  optických vlastností skel na základě určených skladeb SF a LT. Kombinace hodnot solárního faktoru a světelné prostupnosti

VLASTNOSTI A FUNKCE

Tento efekt je přínosem pro obytné budovy v zimních a chladnějších obdobích během roku, neboť umožňuje tepelné zisky. Naopak je skleníkový efekt nežádoucí v komerčních budovách s intenzivním umělým osvětlením a velkou koncentrací lidí a elektrických zařízení, což samo o sobě již představuje velkou tepelnou zátěž. Z toho důvodu vznikají vyšší náklady na klimatizaci.

Světelná prostupnost – LT

VLASTNOSTI A FUNKCE

> Využití skleníkového efektu v budovách

Optimální pro zimní období... dostatek slunečního záření na zasklení

Nemožné Optimální pro letní období

Nepodstatné („černé“ zasklení)

Solární faktor – SF

• viditelné záření představuje 50 % celkového spektra slunečního vyzařování; tedy solární faktor nemůže být menší jak polovina světelné prostupnosti. Tento ekvivalent představuje horní černou plochu v grafu, kterou dosáhnout je fyzikálně nemožné

• v obytných budovách:

• dosažení vysokého solárního faktoru s  nízkou světelnou prostupností je nežádoucí a  tento typ kombinace solárního faktoru SF a světelné prostupnosti LT je v grafu vyznačen šedou plochou.

- v zimě: vysoký solární faktor a vysoká světelná prostupnost je požadovaná – v grafu je vyznačena oblast modře.

- v létě: nízký solární faktor a vyšší světelná prostupnost je požadovaná – v grafu je tato oblast vyznačena červeně

• v administrativních budovách v kontrastu s obytnými je požadováno i v zimě omezení solárních zisků z důvodu vysokých vnitřních tepelných zisků v budově.

VŠE O SKLE

Tato kritéria pouze ukazují možnost výběru skel ve vztahu k požadavkům na tepelnou ochranu a světelnou pohodu v budovách.

60

www.YourGlass.com

VŠE O SKLE

Všechny body v bílé části grafu (tedy všechny možnosti skladeb SF a LT) mohou být teoreticky dosaženy, ale současný sortiment vyráběných skel zcela všechny alternativy neumožňuje.

61

Absorpční sklo je sklo probarvené ve  hmotě (bronzové, šedé, modré apod.). Zabarvení se dosahuje přidáním oxidů kovů do skelné hmoty při výrobě skla. Solární faktor se u těchto skel, v závislosti na jejich zabarvení a tloušťce, mění od 40 do 80 %.

> Skla s povlaky Skla s povlaky jsou skla, která odráží sluneční záření do venkovního prostoru. Sklo s povlakem

VLASTNOSTI A FUNKCE

VLASTNOSTI A FUNKCE

Skla s protisluneční ochranou > Absorpční skla

Tento typ skla z velké části absorbuje dopadající sluneční záření, a potom ho vyzařuje zpět do vnitřního i vnějšího prostředí. LT

Absorpční sklo

Existuje několik typů protislunečních skel s povlakem: EA

Množství energie předané ze skla do venkovního i vnitřního prostoru závisí na rychlosti větru a na teplotách vzduchu v okolním prostředí. Je žádoucí odvádět absorbované teplo spíše do  venkovního prostředí než naopak. Proto se tato skla používají jako vnější skla do rovných prosklených fasád, protože odvedou teplo do venkovního prostředí a tepelné záření ze skla do interiéru bude potom nižší.

62

• povlaky oxidů kovů nanášené ve vakuu; tyto povlaky nejsou tak odolné jako povlaky nanášené pyrolyticky, a z toho důvodu se umísťují na pozici 2 nebo 3 (v závislosti na typu povlaku) a musí být uzavřeny do izolačního skla. Nejen u absorpčních skel, ale také u skel s povlakem je třeba mít na paměti tepelné namáhání skla a riziko jeho popraskání z důvodu termálního šoku.

> Poznámky • je důležité používat stejný typ zasklení (tloušťku, barvu, povlak apod.) na  celé fasádě, aby bylo dosaženo jejího jednotného vzhledu • sklo s povlakem odráží světlo ze světlejších míst. Pokud je venku tma a v místnosti se svítí, paprsky umělého osvětlení se na povlaku odráží směrem do  místnosti, takže není možné vidět do venkovního prostředí.

VŠE O SKLE

VŠE O SKLE

Absorpční skla jsou stále méně používána díky výrobě protislunečních skel s povlaky. Absorpční skla se zahřívají rychleji než čirá skla. V některých případech hrozí z důvodu termálního šoku riziko rozbití skla.

• povlaky z oxidů kovů nanášené pyrolyticky na čiré nebo tónované sklo, použití na pozici 1 a 2 u jednoduchého skla i dvojskla

www.YourGlass.com

63

Z estetického hlediska není výběr neprůhledných skel v souvislosti s návrhem celé prosklené fasády vůbec jednoduchou záležitostí. Proto se k dosažení vhodného architektonicko-stavebního řešení doporučuje spolupráce architekta, investora a odborníka na navrhování skleněných konstrukcí. Návrh těchto skleněných prvků se mnohdy řídí nejen požadavky estetickými, ale také požadavky na tepelnou ochranu a dostatečnou zvukovou izolaci a požární odolnost.

2.4.3 ŠKÁLA SKEL AGC AGC nabízí celou řadu protislunečních skel: barvená skla, skla s pyrolytickými povlaky i skla s povlaky nanášenými magnetronicky. V tabulce je uveden jejich přehled. Skla AGC s protisluneční ochranou

Skla barvená ve hmotě

Skla s pyrolytickými povlaky

Skla s magnetronovými povlaky

Planibel barevné

Stopsol Sunergy

EnergyN, EnergyNT* Stopray, StoprayT

Existují různé druhy těchto skleněných prvků:

> izolační sklo vyrobené ze stejného skla jako průhledová část (na vnější straně) a sklem Blackpearl (na vnitřní straně) > izolační sklo s čirým sklem na vnější straně a sklem smaltovaným na pozici 4 (Colorbel – dostupnost dle zemí) > stínící box: meziokenní prvek vyrobený z  průhledného skla v  kombinaci s  neprůhledným materiálem (např. plechem) na zadní straně, v  souladu s  architektonickým řešením celé prosklené fasády.

VŠE O SKLE

Kromě toho, kde byly provedeny předběžné studie a výpočty, jsou tato skla tepelně zpevněná nebo tepelně tvrzená. Pro parapetní části řešené izolačním sklem umístěným před betonem nebo izolačním materiálem je nutné provést tepelně technickou studii a ověřit trvanlivost navrhovaného zasklení.

64

Riziko praskání skel vlivem teplotního namáhání (tzv. termálního šoku) Pokud je teplotní rozdíl na povrchu tepelně nezpevněné skleněné tabule velký, je riziko praskání skla z důvodu tzv. termálního šoku velmi vysoké. Pokud teplota vzroste ještě více, sklo expan-

www.YourGlass.com

* Více také v kapitole „Tepelná izolace“.

Následující graf uvádí přehled skel s  protisluneční ochranou od AGC v izolačních dvojsklech 6-12-6 z hlediska jejich solárního faktoru SF a světelné prostupnosti LT. Škála hodnot LT a SF u skel s protisluneční ochranou od AGC v izolačním zasklení Tradiční izolační dvojsklo Izolační dvojsklo se sklem Planibel TopN+

Světelná prostupnost – LT

> jednoduché smaltované sklo; jedná se o  sklo čiré, probarvené ve hmotě nebo s pyrolytickým povlakem, které je opatřeno smaltem a následně tepelně zpevněno nebo tepelně vytvrzeno (Colorbel – dostupnost dle zemí)

VLASTNOSTI A FUNKCE

Pro dosažení požadovaného vzhledu fasády mohou být dodávány v různých složeních a barevných odstínech.

duje. Tento problém nastává více u skel, která jsou nerovnoměrně tepelně namáhaná. Pokud je část skla studená, brání teplejší části v její volné tepelné roztažnosti, čímž ve skle vznikají tahová namáhání. V případech nerovnoměrného tepelného namáhání je nutné používat tepelně zpevněná nebo tepelně tvrzená skla.

Izolační dvojsklo se sklem Planibel EnergyN Izolační dvojsklo se sklem Sunergy Izolační dvojsklo se sklem Stopsol Izolační dvojsklo se sklem Stopray

Solární faktor – SF

VŠE O SKLE

VLASTNOSTI A FUNKCE

Parapetní a meziokenní části fasády Používají se jako obkladové prvky netransparentních částí fasád. Pomáhají dotvářet vzhled prosklených zavěšených fasád.

65

Další dvě tabulky uvádí různé možnosti použití a  vlastnosti skel s protisluneční ochranou s povlaky od AGC. Použití skel s protisluneční ochranou

Sklo s pyrolytickým povlakem Stopsol mechanická pevnost použití v jednoduchém zasklení použití v izolačním zasklení

možnosti úpravy skla

Sunergy

Stopray / EnergyN

dobrá

dobrá

nízká

pozice 1 nebo 2

pozice 2

—

pozice 1 nebo 2

pozice 2

pozice 2

ne

ne

ano

úpravy hran mechanická pevnost

Sklo s magnetronovým povlakem

dobrá

dobrá

nízká

vrstvení

vrstvení

vrstvení*

tepelné tvrzení

tepelné tvrzení

smaltování

smaltování

ohýbání

ohýbání

tepelné tvrzení smaltování ohýbání EnergyNT, StoprayT

* Povlak nesmí být v kontaktu s PVB fólii.

Vlastnosti skel s protisluneční ochranou

Sklo s pyrolytickým povlakem

Vlastnosti

Sklo s magnetronovým povlakem

Stopsol

Sunergy

Stopray / EnergyN

světelná reflexe

vysoká na pozici 1 nízká na pozici 2

nízká

nízká až vysoká

tepelná izolace

nízká

střední

vysoká

selektivita

nízká

střední

vysoká

neutralita skla

nízká

střední

vysoká

 ÍZENÁ SVĚTELNÁ Ř PROSTUPNOST

2.5.1 SVĚTELNÁ PROSTUPNOST Umístění budovy má rozhodující vliv na regulaci prostupu slunečního záření a světla. V oblastech s horkým klimatem a intenzivním slunečním svitem po celý rok je základním požadavkem při výběru zasklení omezení prostupu světla (a solárního faktoru). Naopak, v oblastech s nižší intenzitou slunečního záření je důležitým požadavkem dostatečná možnost denního osvětlení.

VLASTNOSTI A FUNKCE

VLASTNOSTI A FUNKCE

2.5

Speciální skla mohou mít velmi nízkou prostupnost světla, používají se tam, kde hrozí nebezpečí oslňování vnitřních prostor. Velmi vysoká světelná prostupnost je dosažena použitím čirých skel. V závislosti na typu povlaku i použitého skla mohou být dosaženy požadované vlastnosti zasklení jako: • n  ízká selektivita (světelná prostupnost je stejná nebo dokonce nižší než solární faktor) • v ysoká selektivita (vysoká světelná prostupnost a nízký solární faktor). Např. pro zasklení se světelnou prostupností přibližně 50 %, různé solární faktory: - 5   mm Planibel Bronze – 12 mm vzduch – 5 mm Planibel Clear LT = 50 %, SF = 55 %, selektivita = 0,91 - 6   mm Sunergy Green – 12 mm vzduch – 6 mm Planibel Clear LT = 50 %, SF = 34 %, selektivita = 1,47 - 6   mm Stopray Vision 50 – 12 mm vzduch – 6 mm Planibel Clear LT = 49 %, SF = 29 %, selektivita = 1,7.

66

VŠE O SKLE

VŠE O SKLE

Upozornění: skla barvená ve hmotě a skla s povlakem mohou vykazovat nepatrné barevné odchylky.

www.YourGlass.com

67

Úvod Při návrhu osvětlení budovy hraje velkou roli výběr zasklení, jeho povrch i světelná prostupnost. Denní osvětlení budov je komplexní proces. V této publikaci popisujeme podrobně pouze několik obecných pravidel, která se vztahují k  rezidenčním aplikacím, neboť v  komerčních budovách se vždy používá i umělé osvětlení.

Proto je vhodné umístit prosklené plochy v horních částech některých stěn. Pokud to není možné, mělo by se využít odrazu světla v místnosti, který slouží jako sekundární osvětlovací zdroj. Nerovnováha mezi intenzitou osvětlení z různých zdrojů může být kompenzována vhodnou volbou úrovní světelné prostupnosti.

VLASTNOSTI A FUNKCE

VLASTNOSTI A FUNKCE

2.5.2 OSVĚTLENÍ MÍSTNOSTÍ

Rozložení světla v závislosti na velikosti a umístění oken

Pro každý projekt musí architekti navrhovat dostatečnou velikost oken a transparentních ploch a vybírat vhodné zasklení.

Denní osvětlení Dostupnost denního světla závisí na  klimatických podmínkách, denní i roční době, na velikosti a umístění oken a na venkovních stínících překážkách jako jsou stromy, okolní objekty apod. Z  pohledu úspor energie, umístění okna závisí na  orientaci vůči světovým stranám, na severní straně prakticky nejsou žádné zisky ze sluneční energie a veškeré zisky od slunečního záření jsou v podobě viditelného světla. Jinak je tomu na jižních, východních i západních fasádách, kde solární energetické zisky hrají významnou roli.

Pozice oken a prosklených ploch ve fasádách Protože světlo dopadá přímo, jsou horní části oken hlavním zdrojem osvětlení místnosti. Doporučujeme umístit okno tak, aby jeho rám byl co nejblíže k fasádě, maximálně v polovině šířky ostění. Dobrým nápadem jsou i střešní osvětlovací otvory.

Ačkoli je příjemné být obklopen spoustou světla, měli bychom mít na paměti, že intenzita světla by neměla být příliš vysoká. Vlivem vysoké intenzity osvětlění v  zorném poli vzniká oslnění. Snížení či zmenšení prosklených ploch není vhodným řešením, protože umocní kontrast mezi oknem a stěnou, ve které je okno osazeno, a tím ještě zvýší nepohodlí. Na  druhé straně, použitím skel s  povlaky s  nižší světelnou prostupností lze oslňování omezit.

Povrchová plocha zasklení Návrh vhodného denního osvětlení vyžaduje dostatečné prosklené plochy, při posouzeních je nutné pamatovat na to, že celková plocha zasklení okna se snižuje plochou okenního rámu.

68

VŠE O SKLE

VŠE O SKLE

Vysoká okna, horní a  střešní osvětlovací otvory jsou z  hlediska přístupu denního světla do budovy nejúčinnější. Ovšem nejen zajištění přístupu světla do budovy, ale také jeho rovnoměrné rozložení v místnosti je důležité. Proto je vhodné navrhovat povrchové úpravy ve světlých barvách a ne v tmavých, které pohlcují dopadající světlo a mnohdy vytváří efekt tmavých koutů.

www.YourGlass.com

69

Zvuková izolace

2.5.3 OCHRANA SOUKROMÍ

2.6.1 OBECNĚ O ZVUKU

V některých případech je nutné navrhnout skla, která umožní výhled do venkovního prostoru, ale zajistí soukromí před lidmi dívajícími se do místnosti z venku. Existuje několik druhů skel, které umožňují vyřešit tento problém:

Pohyb vibrujícího tělesa rozruší okolní prostředí. Tyto podněty se šíří do všech směrů od zdroje až k příjemci, například k uchu pozorovatele.

> sklo s povlakem, které znemožní průhled z vnějšího prostředí do  interiéru v  případě, že intenzita světla uvnitř místnosti je nižší než intenzita venkovního osvětlení > sklo průsvitné a/nebo sklo barvené ve hmotě: vzorované (ornamentní) sklo, vrstvené bezpečnostní sklo, s matnou nebo barevnou PVB fólií, sklo matované kyselinou, pískované sklo popř. skleněné tvárnice > skla dekorovaná sítotiskem nebo smaltem > polopropustná zrcadla – tzv. two way mirrors, která umožňují průhled jen z jedné strany (využití např. na letištích, supermarketech, apod.). Dvě hlavní podmínky jsou kladeny na tato polopropustná zrcadla: • na jejich výrobu musí být použito sklo s povlakem s velmi nízkou světelnou prostupností (např. Blackpearl) • použité sklo musí mít na straně průhledu nižší jas než na straně opačné.

Zvuk, akustický tlak, kmitočet

VLASTNOSTI A FUNKCE

VLASTNOSTI A FUNKCE

2.6

Za jistých podmínek zmíněné podněty jsou slyšitelné lidským sluchem jako zvuk. Tento zvuk představuje změnu tlaku působícího na ušní bubínek a neuroakustický systém tento podnět transformuje na zvukový vjem. Šíření zvuku závisí na fyzikálních vlastnostech prostředí (ve vzduchu při 20 °C se zvuk šíří rychlostí 340 m/s). Zvuk se nešíří ve vakuu. Pro měření zvuku jsou používány dvě hodnoty: > hodnota akustického tlaku v Pa nebo častěji používaná hladina akustického tlaku v dB > kmitočet neboli frekvence, který závisí na trvání celkové vibrace, je stanoven jako počet vibrací za sekundu, jednotkou je s – 1 = Hz. Vyšší frekvence znamená vyšší tón. Rozlišují se tří různá frekvenční pásma: • nízké frekvence, pod 300 Hz • střední frekvence, od 300 do 1 200 Hz • v ysoké frekvence nad 1 200 Hz. Frekvenční pásma

70

Střední frekvence 300–1 200 Hz

Vysoké frekvence > 1 200 Hz

VŠE O SKLE

VŠE O SKLE

Nízké frekvence < 300 Hz

www.YourGlass.com

71

Další tabulka udává vztah mezi akustickým tlakem (Pa), hladinou akustického tlaku (dB) a popis fyziologického efektu i příklady odpovídajících zvuků. a

b

Akustický tlak a hladina akustického tlaku

a = počet vln za vteřinu = frekvence b = výška vln = intenzita

Efekt

Práh sluchu pro lidské ucho představuje akustický tlak 2,10 -5 Pa. Lidské ucho může bez problémů odolávat tlaku do  20 Pa, práh bolesti se nachází na hranici přibližně 200 Pa. Lidské ucho je tedy tak citlivé, že dokáže postihnout zvukové vjemy 10 miliónkrát nižší než je práh bolesti.

Příklad

ztráta vědomí

Akustický tlak

www.YourGlass.com

VŠE O SKLE

20 000

180

2 000

160

200

140

klakson

130 20

120

2

100

sekačka na trávu

-5

přijíždějící vlak metra

110

velký orchestr městská přetížená doprava

90 0,2

80

0,02

60

0,002

40

rušná ulice hlasité zvuky

70

tichý byt běžná mluva

50

ticho v horách

kde p je akustický tlak v Pa šířící se zvukové vlny

72

200

motor letadla nebezpečný

V akustice se tedy používá hladina akustického tlaku, která se počítá podle vzorce p2 p Lp = 10 log –– = 20 log –– (dB) p0 p02 p0 je referenční tlakový ekvivalent k prahu slyšitelnosti 2,10 -5 Pa

200 000

150

> vztah mezi lidským slyšením a akustickým tlakem není lineární ale logaritmický



Hladina akustického tlaku Lp (dB )

170

práh bolesti

V  praxi se pomocí měření akustického tlaku stanovuje intenzita zvuku, protože:

Akustický tlak p (Pa)

190

Z hlediska frekvenčního rozsahu lidské ucho vnímá zvuky v rozsahu přibližně od 20 Hz do 16 000 až 20 000 Hz.

> rozsah tlaku v  mezích slyšitelnosti je velmi velký: od  2,10 do 20 nebo dokonce 100 Pa

VLASTNOSTI A FUNKCE

Příklad: jestliže šířící se zvuk má tlak 10 Pa, hladina akustického tlaku bude: 102 Lp = 10 log ––––––– = 114 (dB) (2,10 -5)2

Frekvence a intenzita zvuku

šepot

30 0,0002

ticho na poušti nebezpečný

naprosté ticho

20 10

0,00002

0

VŠE O SKLE

VLASTNOSTI A FUNKCE

Šíření zvuku ve vzduchu lze přirovnat k vlnám na vodní hladině:

73

Je důležité vědět, že rozdíl 3 dB v akustické izolaci mezi dvěma výrobky je úměrný 50% snížení zvukové intenzity. To samé se však nedá říci, že platí pro lidské ucho. Např.: > rozdíl 1 dB znamená prakticky sluchem nepostřehnutelné > rozdíl 3 dB nepatrně slyšitelné, nepatrně znatelné > rozdíl 5 dB jasně slyšitelné

To znamená, že by bylo nesprávné sečítat jednotlivé hladiny akustických tlaků.

> rozdíl 10 dB je úměrný 50 % snížení vnímání intenzity zvuku

Dva zvuky o stejném akustickém tlaku, pokud působí současně, vydávají hluk adekvátní hladině akustického tlaku, která je o 3 dB vyšší než hladina akustického tlaku od  jednoho ze dvou těchto zdrojů.

Tento rozdíl 20 dB je přibližně zaznamenám u skupiny skel se zvýšenou protihlukovou izolací od AGC.

Příklad: jestliže hluk má akustický tlak 0,2 Pa, jeho hladina je: 0,22 Lp = 10 log ––––––– = 60 (dB) (2,10 -5)2

Následující tabulka prezentuje maximální hladiny akustického tlaku v závislosti na typu dané místnosti.

Jestliže zvuky od dvou zdrojů (každý o akustickém tlaku 0,2 Pa, každý z nich má hladinu akustického tlaku 60 dB) působí současně, jejich hladina akustického tlaku se vypočítá: 0,22 + 0,22 Lp = 10 log –––––––––– = 63 (dB) (2,10 -5)2 Příklad kombinace akustických tlaků

VLASTNOSTI A FUNKCE

VLASTNOSTI A FUNKCE

Decibely v praxi Pokud několik nezávislých zdrojů současně vydává zvuky o akustických tlacích p1, p2 a p3... pn, výsledná hladina akustického tlaku se stanoví: p12 + p22 + p32 + ... pn2 Lp = 10 log ––––––––––––––––– (dB) p02

> rozdíl 20 dB je úměrný 75 % snížení vnímání intenzity zvuku.

Akustické mikroklima a pohoda místností

Maximální úrovně akustického tlaku v místnostech

Místnosti, prostor

Hladina akustického tlaku (dB)

Ložnice, knihovny

20 až 30

Byty, obývací pokoje

20 až 40

Školy

25 až 40

Kina a konferenční sály

30 až 40

Jednotlivé kanceláře

30 až 45

Velké kanceláře typu open-space office

40 až 50

Písárny, obchodní domy, restaurace

45 až 55

Hlukové spektrum

VŠE O SKLE

Pro komplexní akustická posouzení je nutné uvažovat frekvenční pásma, jak je ukázáno na následujícím obrázku.

74

www.YourGlass.com

VŠE O SKLE

Ve skutečnosti, zvuk, který slyšíme, není způsobován zvuky opakujících se frekvencí a stejných hladin akustického tlaku, ale je výsledkem sčítání zvuků různých hladin a frekvencí, což vytváří spojité spektrum všech slyšitelných frekvencí.

75

Frekvence (Hz)

Vzduchová neprůzvučnost > Úvod Ve frekvenčním spektru odpovídajícím frekvencím v rozsahu zvukově izolační oblasti je možné zjistit některé detaily a zákonitosti akustických vlastností skel. Nicméně jednotlivá stavební skla mohou mít různou neprůzvučnost, a proto je nelze klasifikovat jednotně. Na základě výsledků akustických měření na vzorcích skel lze uvést určité klasifikace jednotlivých skleněných výrobků. V několika zemích existují normy týkající se klasifikace zasklení z  pohledu stavební akustiky. V  současnosti tyto klasifikace byly nahrazeny jednoduchým číselným kritériem Rw (C; Ctr) detailně popsaným v normě EN ISO 717-1.

> Hodnota Rw (C; Ctr)

VLASTNOSTI A FUNKCE

C je faktor přizpůsobení spektru pro tzv. růžový šum (zvuky vysokých frekvencí)



Ctr je faktor přizpůsobení spektru pro hluk od městské dopravy (zvuky nízkých frekvencí)

Tyto dva faktory přizpůsobení spektru byly stanovany tak, aby braly v  úvahu různé typy zvuků, u  kterých je vyžadována protihluková izolace: první faktor přizpůsobení spektru (růžový šum) odpovídá převážně vysokým a středním frekvencím; druhý (hluk od  městské dopravy) odpovídá převážně nízkým a  středním frekvencím. Pro stanovení konkrétních hodnot nebo požadavků na protihlukovou izolaci je k danému faktoru přizpůsobení spektru přiřazeno jedno číslo, které je zvoleno vzhledem ke zdroji hluku. V závislosti na scénáři, (Rw + C) nebo (Rw + Ctr) jsou hodnoty požadované pro určení protihlukové izolace, kterou má dosahovat konkrétní zasklení. V tabulce je uvedeno, který faktor přizpůsobení spektru použít, v závislosti na zdroji hluku. Vhodné faktory přizpůsobení spektru pro různé typy zdrojů zvuku

Rw + C

Rw + Ctr

Dětská hra

Zdroj hluku

ano

–

Domácnosti – mluvení, hudba, televize, rádio

ano

–

–

ano

Diskotéková hudba Dálniční doprava (rychlost vozidel vyšší jak 80 km/h) Městská silniční doprava Střední a vysokorychlostní železniční trať Lokální železnice

Je jednočíselnou hodnotou podle EN ISO 717-1, která vyjadřuje tři základní akustické vlastnosti a to:

VŠE O SKLE

Rw (C; Ctr)

76



www.YourGlass.com

ano

–

–

ano

ano

–

–

ano

Tryskové letadlo, krátké letové vzdálenosti

ano

–

Tryskové letadlo, dlouhé letové vzdálenosti

–

ano

–

ano

Vrtule letadla Továrny vydávající hluk převážně středních a vysokých frekvencí

ano

–

Továrny vydávající hluk převážně středních a nízkých frekvencí

–

ano

VŠE O SKLE

Úroveň izolace (dB)

VLASTNOSTI A FUNKCE

kde Rw index vážené vzduchové neprůzvučnosti

Příklad hlukového spektra

77

Hluk v dálniční dopravě

Při porovnání jednotlivých skel je ale i z laboratorních hodnot zřejmé, že pokud bude mít některé sklo vyšší hodnotu laboratorní vážené vzduchové neprůzvučnosti než jiný skleněný výrobek, bude toto sklo mít i v reálných podmínkách lepší zvukově izolační parametry v porovnání s druhým výrobkem. Příklad: zasklení, jehož Rw (C; Ctr) je 38 (-2; -5) představuje tyto hodnoty vzduchové neprůzvučnosti:

VLASTNOSTI A FUNKCE

Příklad spektra hladiny hluku v městské a dálniční dopravě

Úroveň hlasitosti

VLASTNOSTI A FUNKCE

Je důležité poznamenat, že hodnoty vážené vzduchové neprůzvučnosti jsou laboratorní, v reálných podmínkách jsou hodnoty vzduchové neprůzvučnosti nižší.

Hluk v městské dopravě

• pro hluk nízkých frekvencí Rw + Ctr = 38 - 5 = 33 dB • pro hluk vysokých frekvencí Rw + C = 38 - 5 = 36 dB. Poznámka: v  některých zemích se namísto Rw používá hodnota R A a R A,tr, kde: • R A = Rw + C • R A,tr = Rw + Ctr.

Venkovní hluk Pří návrhu fasád a jejich zvukově izolačních vlastností se musí brát v úvahu hladina venkovního hluku. Nejen venkovní hluk má velmi různé hladiny , ale také zdroje venkovního hluku mohou vydávat různé zvuky. Rychlodráhy s tóny o vysokých frekvencích a autobusová doprava o nízkofrekvenčním hluku, letadlo nebo vlak jsou pak zdrojem jiného hluku. V praxi je důležité izolovat fasádu proti hluku nízkých frekvencí. Pro ilustraci je možné uvést příklad frekvenčního spektra hladiny hluku od dvou zdrojů hluku - městské dopravy a dálniční dopravy.

Frekvence (Hz)

Hladina hluku požadovaná pro akustickou pohodu v budově závisí na  venkovním prostředí, ve  kterém se posuzovaná budova nachází. Hluk procházející přes zasklení bude působit více rušivě v budově situované v klidné obytné zóně než v budově v rušném centru města. Čím větší je rozdíl mezi hlukem od  určitého rozpoznatelného zdroje hluku, např. od  projíždějícího motocyklu, a  od  neidentifikovatelného zdroje hluku (hluk v centru města), tím více rušivěji je vnímán. Projektanti by měli brát v úvahu tuto skutečnost.

2.6.2 ZVUKOVÁ IZOLACE ZASKLENÍ Úvod Jakékoliv sklo uložené do  rámu určitým způsobem tlumí hluk. Ovšem některé druhy speciálních vrstvených bezpečnostních skel nebo skel se zvýšenou protihlukovou izolací mají vyšší zvukově izolační schopnost.

78

VŠE O SKLE

VŠE O SKLE

Akustické vlastnosti vybraných druhů skel jsou popsány v následující kapitole.

www.YourGlass.com

79

TEORIE

PRAXE

> objemové hmotnosti. Z hlediska frekvencí platí, že u tenkých příček jakékoliv velikosti (plochy) se zvuková izolace zvyšuje o 6 dB zdvojením průměrné frekvence.

Úroveň izolace

> frekvenci

VLASTNOSTI A FUNKCE

Pravidlo frekvencí v teorii a praxi

Úroveň izolace

VLASTNOSTI A FUNKCE

Jednoduché sklo float Z pohledu stavební akustiky působí jako příčky, při jejímž návrhu se vychází z fyzikálních vlastností materiálu, ze kterého je příčka provedena a z pravidel vztahujících se k:

Kritická frekvence

V praxi toto není vždy respektováno a jsou tři frekvenční rozsahy ve zvukově izolačním spektru:

80

Pravidlo objemové hmotnosti teoreticky uvádí, že pokud se zdvojnásobí hmotnost příčky, tak se zvyšuje o 6 dB vzduchová neprůzvučnost při konstantní frekvenci. V praxi se tohoto pravidla velmi často využívá, kromě koincidenční zóny. Zvětšení tloušťky jednoduché skleněné tabule vyvolá snížení kritické frekvence do nižších frekvencí. Pravidlo hmotnosti v teorii a praxi TEORIE

PRAXE

Kritická frekvence

Frekvence (Hz)

Frekvence (Hz)

V  tabulce na následující straně jsou uvedeny kritické frekvence jednoduché skleněné tabule v závislosti na její tloušťce.

www.YourGlass.com

VŠE O SKLE

VŠE O SKLE

> ve třetí zóně, následující po zóně koincidence, se vzduchová neprůzvučnost příčky výrazně zvyšuje, zdvojením frekvence – teoreticky o 9 dB, ale v praxi je zvýšení nižší.

Frekvence (Hz)

Úroveň izolace

> ve druhé zóně se vzduchová neprůzvučnost snižuje vlivem existence tzv. kritické frekvence – frekvence, při které je rychlost šíření zvukové vlny ve  vzduchu i  v  samotné příčce stejná. To znamená, že je to frekvence, při které tabule skla samovolně kmitá vlivem postupující zvukové vlny. Tento stav se nazývá koincidenční efekt. Při běžné okolní teplotě se kritická frekvence dá vyjádřit následujícím vztahem 12 800 fcr = ––––––– e kde e je tloušťka skleněné tabule v  mm. Rozsah této druhé zóny závisí na pružnosti materiálu, čím tužší materiál tím nižší kritické frekvence se dosahuje při koincidenčním efektu

Frekvence (Hz)

Úroveň izolace

> v  první zóně je uvedené frekvenční pravidlo respektováno v mnoha případech a izolace se zvyšuje s frekvencí, ačkoliv příčky určitých rozměrů vykazují nižší zvukově izolační vlastnosti. To znamená, že při dvojnásobném zvýšení průměrné frekvence dochází ke zvýšení neprůzvučnosti jen asi o 4 až 5 dB, to platí přibližně do frekvence kolem 800 Hz

81

4

3 200

5

2 560

6

2 133

8

1 600

10

1 280

12

1 067

15

853

19

674

Závěr:

V grafu je uvedena ukázka frekvenčního spektra skla float a vrstveného bezpečnostního skla s PVB fóliemi a skla se zvýšenou protihlukovou izolací, všechna skla mají stejnou tloušťku. Ukázka frekvenčního spektra u jednoduchého skla a skla vrstveného bezpečnostního o stejných tloušťkách

Ploché sklo float 10 mm

> každý stavební materiál má lepší zvukově izolační vlastnosti pro vyšší frekvence než pro frekvence nižší. Avšak hluk, proti jehož šíření se stavební konstrukce izolují, bývá většinou ve frekvenčním pásmu nižších frekvencí > z většením tloušťky skleněné tabule se zvyšuje vzduchová neprůzvučnost, ale zároveň se i  posouvá kritická frekvence do oblasti nižších frekvencí > jednoduchá skleněná tabule má vážený index vzduchové neprůzvučnosti Rw přibližně 29 dB při tloušťce 4 mm a 35 dB při tloušťce 12 mm.

Vrstvené bezpečnostní sklo Z hlediska zvukové izolace se klasifikují dva druhy vrstvených bezpečnostních skel:

VŠE O SKLE

> skla s PVB fóliemi (polyvinyl-butyral). Hlavní funkcí skel tohoto typu je odolnost proti vloupání a zvýšená vzduchová neprůzvučnos

82

> skla se zvýšenou protihlukovou izolací (tyto fólie jsou mnohem pružnější než běžné PVB fólie). Byly vyvinuty z důvodu zajištění vyšší vzduchové neprůzvučnosti vrstveného bezpečnostní skla. Kromě protihlukové izolace plní i funkci bezpečností jako předchozí typ skel. Tím, že mají tyto fólie vyšší pružnost, umožňují vrstvenému bezpečnostnímu sklu zvýšit vzduchovou neprůzvučnost v porovnání se sklem jednoduchým, kritické frekvence se posunují do oblasti vyšších frekvencí.

www.YourGlass.com

VLASTNOSTI A FUNKCE

Kritická frekvence (Hz)

Vrstvené bezpečnostní sklo 55.2

Frekvence (Hz)

Vrstvené bezpečnostní sklo se zvýšenou protihlukovou izolací 55.2

Závěr: > pro vrstvená bezpečnostní skla stejné hmotnosti se zvyšuje vzduchová neprůzvučnost v  oblasti kritické frekvence, kritické frekvence se posouvají do oblasti vyšších frekvencí, celkový efekt je zřetelný hlavně u  vážené vzduchové neprůzvučnosti Rw + C, méně pro Rw + Ctr > vrstvená bezpečnostní skla mají hodnoty vážené vzduchové neprůzvučnosti Rw přibližně od 33 dB pro skla typu 33.2 (2× sklo tl. 3 mm + 2 PVB fólie) do 39 dB pro skla typu 88.2 (2× sklo tl. 8 mm + 2 PVB fólie) > vrstvené bezpečnostní sklo se zvýšenou protihlukovou izolací má váženou vzduchovou neprůzvučnost přibližně od  35 dB pro skla typu 33.2 (2× sklo tl. 3 mm + 2 PVB fólie) do 41 dB pro skla typu 88.2 (2× sklo tl. 8 mm + 2 PVB fólie). Poznámka: nesymetrická vrstvená bezpečnostní skla nemají vyšší vzduchovou neprůzvučnost.

Izolační zasklení Vzduchová neprůzvučnost izolačního dvojskla se dvěmi skly stejné tloušťky je obvykle nižší, než je vzduchová neprůzvučnost jednoduché tabule skla s tloušťkou rovnající se tloušťce obou skel.

VŠE O SKLE

Tloušťka (mm)

Úroveň izolace

VLASTNOSTI A FUNKCE

Kritické frekvence skleněných tabulí

83

> zákonité snížení vzduchové neprůzvučnosti na  frekvenci přibližně 3 200 Hz pro izolační dvojsklo adekvátně kritické frekvenci 4 mm skleněné tabule > v porovnání s jednoduchým sklem dochází u izolačního dvojskla ke snížení vzduchové neprůzvučnosti při nižších frekvencích. Tento efekt lze vysvětlit tím, že izolační dvojsklo působí v modelu jako hmota-pružina-hmota. Tento systém má rezonanční frekvenci posunutou do oblasti nižších frekvencí přibližně 200 až 300 Hz v závislosti na tloušťce, v této zóně se značně snižuje vzduchová neprůzvučnost > teoreticky se neprůzvučnost izolačního dvojskla zvyšuje o 18 dB se zdvojením frekvence. Návrh a realizace budovy s efektivní protihlukovou izolací vyžaduje zajištění rezonančních frekvencí u systémů hmota-pružina-hmota pod frekvenci 100 Hz. Tuto podmínku nelze dodržet u izolačního dvojskla, které má dvě skleněné tabule stejné tloušťky a šířku distančního rámečku od 12 do 15 mm. Vzduchová neprůzvučnost izolačního dvojskla pro nízké a střední frekvence je omezená.

VŠE O SKLE 84

Frekvence (Hz)

www.YourGlass.com

Závěr: > vzduchová neprůzvučnost symetrických dvojskel je omezená > předchozí závěry by mohly vést k mylné představě, že modernizace budov a nahrazení jednoduchých zasklení izolačními dvojskly není to nejlepší řešení, ale to není pravda ze dvou hlavních důvodů: • v ýměna jednoduchého skla za  izolační dvojsklo znamená také výměnu okenního rámu, který jako nový bude mít určitě lepší zvukově izolační vlastnosti a zvukově izolační vlastnosti celého nového okna správně zabudovaného ve stavbě budou jistě vyšší než původní jednoduché zasklení • z hlediska požadavků na tepelnou ochranu budov představuje izolační dvojsklo jediné možné řešení, jak dosáhnout vyšších tepelně izolačních vlastností zasklení. > v yšší vzduchové neprůzvučnosti u  izolačních dvojskel lze dosáhnout složením nesymetrických izolačních dvojskel se skly různých tloušťek a/nebo pomocí skel se zvýšenou protihlukovou izolací.

Úroveň izolace

Úroveň izolace

Vzduchová neprůzvučnost izolačního dvojskla 4-12-4 v porovnání s jednoduchým sklem o tloušťce 4 a 8 mm

VLASTNOSTI A FUNKCE

Graf ukazuje na:

Pro omezení hmota-pružina-hmota efektu, se musí rozšířit vzduchová dutina mezi tabulemi skla tak, aby „pružina“ tvořená vzduchem byla mnohem flexibilnější (pružnější), a tak způsobovala vyšší útlum hluku. Toto řešení však vede k izolačním dvojsklům s příliš velikou tloušťkou, které pro svoje osazení vyžadují široké okenní rámy, a ke zvyšování celkové hmotnosti izolačního dvojskla. Zvětšování tloušťky dutiny mezi skly má také za následek snižování tepelně izolačních vlastností izolačního dvojskla, a proto se tento typ izolačních dvojskel v praxi příliš neprosadil.

Frekvence (Hz)

VŠE O SKLE

VLASTNOSTI A FUNKCE

Na grafech je uvedena ukázka neprůzvučnosti izolačního dvojskla 4-12-4 v porovnání se sklem jednoduchým o tloušťkách 4 a 8 mm.

85

VLASTNOSTI A FUNKCE

Vzduchová neprůzvučnost izolačních dvojskel – běžné izolační dvojsklo 4-12-4 a izolační dvojsklo s vrstveným bezpečnostním sklem 4-12-44.2 a izolační dvojsklo s vrstveným bezpečnostním sklem se zvýšenou protihlukovou izolací 4-12-44.2

Úroveň izolace

VLASTNOSTI A FUNKCE

Nesymetrická izolační dvojskla Možný způsob, jak zvýšit vzduchovou neprůzvučnost izolačních dvojskel, je navrhnout jejich nesymetrické uspořádání, tedy sestavu dvou skel o různé tloušťce. Různá tloušťka skel, které mají jiné kritické frekvence, umožní omezení koincidenčního efektu a zvýšení vzduchové neprůzvučnosti. Kritická frekvence 3 200 Hz vyskytující se u  symetrického izolačního dvojskla úplně vymizí u nesymetrického izolačního dvojskla. Zvětšením tloušťky skla se dosáhne zvýšení vzduchové neprůzvučnosti v nižších frekvencích. Vzduchová neprůzvučnost izolačních dvojskel 4-12-4 a 8-12-5

Úroveň izolace

Frekvence (Hz)

Umístění vrstveného bezpečnostního skla v  izolačním dvojskle (zda první nebo druhé sklo) není ze zvukově izolačního hlediska rozhodující, většinou se vrstvená bezpečnostní skla umísťují na venkovní straně, protože plní také funkci bezpečnostní. Závěr:

VŠE O SKLE

Závěr:

86

> pokud vzduchová neprůzvučnost nesymetrického izolačního dvojskla není vyhovující, lze nahradit jedno nebo i obě jednoduchá skla skly vrstveným bezpečnostními nebo vrstvenými bezpečnostními skly se zvýšenou protihlukovou izolací

> použitím dvou skel různých tloušťek v  izolačním dvojskle se dosáhne vyšší vzduchové neprůzvučnosti v  porovnání s  podobným, ale symetrickým izolačním dvojsklem (izolačním dvojsklem se skly se stejnou tloušťkou)

> z výšení vzduchové neprůzvučnosti u izolačního dvojskla s vrstvenými bezpečnostními skly je patrné především u vyšších frekvencí, tedy pro váženou vzduchovou neprůzvučnost Rw + C

> nesymetrická izolační dvojskla mají váženou vzduchovou neprůzvučnost Rw přibližně 34 dB pro izolační dvojsklo 6-15-4 a 38 dB pro izolační dvojsklo 10-15-6.

> vrstvená bezpečnostní skla mají váženou vzduchovou neprůzvučnost Rw přibližně od 36 dB pro 6-12-44.2 až do 41 dB pro izolační dvojskla 10-12-66.2

Izolační dvojskla s vrstvenými bezpečnostními skly

> vrstvená bezpečnostní skla se zvýšenou protihlukovou izolací dosahují vážené vzduchové neprůzvučnosti Rw přibližně 40 dB pro 6-12-44.2, 44 dB pro izolační dvojsklo 10-12-66.2 a 50 dB pro izolační dvojsklo 44.2-20-66.2.

Vrstvená bezpečnostní skla mohou být také použita v izolačních dvojsklech. Následující obrázek ukazuje zvýšení neprůzvučnosti izolačního dvojskla s vrstvenými bezpečnostními skly. Zvukově izolační efekt je jasně patrný především u vyšších frekvencí, kde PVB fólie se zvýšenou protihlukovou izolací mají schopnost vykrývat kritické frekvence.

www.YourGlass.com

Izolační trojskla Izolační trojskla jsou z akustického hlediska nevýhodná, protože u nich dochází k rezonanci.

VŠE O SKLE

Frekvence (Hz)

87

• z většení tloušťky skel přináší mírné zvýšení vzduchové neprůzvučnosti • u jednoduchého vrstveného bezpečnostního skla nebo vrstveného bezpečnostního skla se zvýšenou protihlukovou izolací dochází k výraznému zvýšení vzduchové neprůzvučnosti. > izolační dvojsklo • vždy je nutné navrhovat nesymetrická izolační dvojskla • navrhovat izolační dvojskla s dostatečně širokou vzduchovou dutinu • navrhovat větší tloušťky skel • používat vrstvená bezpečnostní skla místo skel jednoduchých • používat vrstvená bezpečnostní skla se zvýšenou protihlukovou izolací v případě vysokých nároků na zvukově izolační vlastnosti zasklení. V kontrastu s výše uvedenými faktory jsou uvedeny faktory, které nemají vliv na zvýšení vzduchové neprůzvučnosti zasklení: > pořadí skel v izolačním dvojskle > použití skel s povlaky > tepelně tvrzená skla > použití argonu jako izolačního plynu v dutině izolačního dvojskla.

2.6.3 ZVUKOVÁ IZOLACE OKEN A FASÁD

VŠE O SKLE

Úvod

88

Vážená vzduchová neprůzvučnost zasklení se stanovuje laboratorně testováním vzorků skel o rozměrech 1,23 m × 1,48 m podle EN ISO 140-3. V reálných provozních podmínkách mohou vzduchovou neprůzvučnost skel ovlivňovat tyto parametry:

www.YourGlass.com

VLASTNOSTI A FUNKCE

> jednoduché zasklení

> rozměry vlastního skla a rámu > způsob zabudování > vzduchotěsnost okna, způsob těsnění > akustické prostředí, zdroje hluku, umístění a způsob zabudování okna vzhledem ke zdrojům hluku > z vukově izolační vlastnosti jednotlivých prvků oken nebo prosklených fasáda a jejich zabudování do stavební konstrukce. Při vyhodnocení vzduchové neprůzvučnosti, pro výběr vhodného druhu zasklení, je nutné zvážit všechny uvedené parametry. V některých případech je užitečné konzultovat návrh zasklení se specialisty na stavební akustiku a popřípadě provést kontrolní akustická měření.

Vzduchová neprůzvučnost oken a prosklených fasád Vzduchová neprůzvučnost oken a prosklených fasád nezávisí pouze na zasklení samotném, ale také na zasklívacím rámu a jeho zabudování v daných provozních hlukových podmínkách. > Výsledky hodnocení vzduchové neprůzvučnosti oken a prosklených fasád jsou zpracovány podle laboratorních postupů hlavních evropských laboratoří. Testovaný vzorek má rozměry 1,23 m × 1,48 m podle EN ISO 140-3. Dá se předpokládat, že u větších prosklených ploch 5–6 m2 se tato vzduchová neprůzvučnost sníží o 2 až 3 dB. To je nutné mít na paměti při výběru vhodného druhu zasklení > Okna a prosklené fasády zajišťují lepší vzduchovou neprůzvučnost než neprůzvučnost vůči nárazům (v angličtině tzv. impact sound insulation nebo v české odborné terminologii označovaná jako kročejová neprůzvučnost) pro zvuky nízkých frekvencí > Okenní rám nesmí obsahovat otevřené mezery a dutiny, musí být dokonale utěsněn dvojitým těsněním proti pronikání vlhkosti a z důvodu snížení infiltrace. Kvalitní vzduchotěsný okenní rám zvyšuje vzduchovou neprůzvučnost až o 2 dB v porovnání se vzduchovou neprůzvučností samotného zasklení. Naopak nekvalitní rám se špatným těsněním způsobí snížení vzduchové neprůzvučnosti samotného zasklení až o 10 dB > Okna s okenicemi na venkovní straně musí být izolovaná pomocí zvukově pohltivého materiálu (např. izolace z minerálních vláken)

VŠE O SKLE

VLASTNOSTI A FUNKCE

Závěr Faktory, které ovlivňují vzduchovou neprůzvučnost zasklení lze shrnout:

89

Akustické vlastnosti – vážené vzduchové neprůzvučnosti různých typů jednoduchých skel i izolačních dvojskel

VLASTNOSTI A FUNKCE

VLASTNOSTI A FUNKCE

> Je také nutné věnovat pozornost osazení okenního rámu, nesmí zůstat mezera mezi zdivem a okenním rámem, tato část musí být vzduchotěsně uzavřena. Konečná úprava na venkovní straně rámu při osazení do zdiva musí být pružná a vzduchotěsná tedy rozhodně není vhodné tuto spáru vyplnit cementovou maltou > V případě návrhu ventilačních mřížek nebo štěrbin ve fasádách a u oken mohou tyto výrazně snížit neprůzvučnost > Stavební vzduchovou neprůzvučnost oken ovlivňuje venkovní hluk, jeho zdroj a směr působení > Pro dosažení požadovaných zvukově izolačních vlastností oken a prosklených fasád je nutné navrhovat sestavu zasklení včetně jeho rámů a osazení do stavu, který má vyšší vzduchovou neprůzvučnost než jaká se od dané prosklené konstrukce očekává.

Plavené sklo float

Vrstvené sklo s PVB fólií

Vrstvené sklo s akustickou PVB fólií

Škála skel AGC Výrobky vyvinuté ve společnosti AGC a poskytující protihlukovou izolaci jsou vrstvená bezpečnostní skla se zvýšenou protihlukovou izolací Stratophone a izolační dvojskla se zvýšenou protihlukovou izolací. Vrstvené bezpečnostní sklo Stratophone

Thermobel izolační dvojsklo Phonibel Phonibel S (se sklem Stratobel) Phonibel ST (se sklem Stratophone)

VŠE O SKLE

Jednoduchá skla (float i vrstvená bezpečnostní) umožňují výběr skel s  různou protihlukovou izolací – vzduchová neprůzvučnost Rw od 29 dB do hodnoty přibližně 43 dB.

90

Izolační dvojskla umožňují výběr skel s různou protihlukovou izolací – vzduchová neprůzvučnost Rw od 29 dB do hodnoty přibližně 50 dB. Následující obrázek uvádí přehled hodnot vážené vzduchové neprůzvučnosti, kterých dosahují jednoduchá skla Planibel, Stratobel a Stratophone i izolační dvojskla se sklem Planibel, s jedním nebo dvěma skly Stratobel nebo Stratophone.

www.YourGlass.com

Standardní Izolační dvojsklo Izolační dvojsklo izolační s vrstveným s vrstveným dvojsklo sklem sklem s PVB fólií s akustickou PVB fólií

Jednoduché zasklení

Izolační dvojsklo

K zajištění vhodné vzduchové neprůzvučnosti jednoduchého skla lze použít sklo Stratobel, které bude tenčí než sklo Planibel o stejné vážené vzduchové neprůzvučnosti. Podobně sklo Stratophone může být tenčí než sklo Stratobel při stejných hodnotách vážené vzduchové neprůzvučnosti. Příklad: následující tabulka uvádí příklady různých jednoduchých skel, které při určitých tloušťkách dosahují hodnoty vážené vzduchové neprůzvučnosti Rw = 35 dB. Tloušťka skla

Rw

Planibel 12 mm

Sklo

12 mm

35 dB

Stratobel 44.2

9 mm

35 dB

Stratophone 33.2

7 mm

35 dB

Podobné také platí při výběru izolačních dvojskel: > izolační dvojsklo se sklem Stratobel (Phonibel S) je tenčí než izolační dvojsklo se sklem Planibel (Phonibel), zatímco izolační dvojsklo se sklem Stratophone (Phonibel ST) je tenčí než izolační dvojsklo se sklem Stratobel (Phonibel S).

VŠE O SKLE

> Správná vážená vzduchová neprůzvučnost Rw + C nebo Rw + Ctr zasklení se navrhuje s ohledem na druh předpokládaného hlukového zatížení.

91

BEZPEČNOST

2.7.1 BEZPEČNOSTNÍ SKLA Obecně

Charakteristický lom při rozbití plochého a tepelně zpevněného skla PLOCHÉ SKLO FLOAT

TEPELNĚ ZPEVNĚNÉ SKLO

Bezpečnost zasklení je velmi široké téma zahrnující mnoho odborných oblastí jako: > ochrana osob před rizikem zranění způsobeného:

VLASTNOSTI A FUNKCE

VLASTNOSTI A FUNKCE

2.7

• od ostrých střepin z rozbitého skla • propadnutím skrze sklo. V  e snaze vyhnout se riziku zranění, je důležité se zajímat o lom skla a ujistit se, jestli sklo, pokud se rozbije, nevytvoří ostré střepiny, které by způsobily zranění. Pokud je záměrem poskytnout ochranu proti propadnutí, pak musíme zajistit, aby sklo nebylo zničené > ochrana zboží a  bezpečnost proti krádežím i  vandalismu v  obytných budovách, obchodních domech a  kancelářských budovách. Pro tyto případy je nutné vybírat zasklení, které by mělo zůstat na  místě a  nemělo by dovolit nikomu a  ničemu proniknout skrze sklo > ochrana proti střelám > ochrana proti výbuchu. Pouze malé množství skel z  velké škály plochých skel má požadované vlastnosti, pro které je možné je pokládat za  skla bezpečnostní. Jsou to tepelně tvrzená skla a vrstvená bezpečnostní skla. Jiné typy skel včetně float skla, tepelně zpevněného skla, skla s drátěnou vložkou apod. nejsou považovány za bezpečnostní skla.

Sklo s  drátěnou vložkou (ploché nebo profilované) má kovovou drátěnou vložku integrovanou při výrobě do skleněné tabule. Ta slouží k tomu, že v případě poškození skla, mřížka zadržuje střepiny na místě a brání jejich rozlétání. Nicméně pokud dojde k rozbití, kousky skla a drátěná mřížka se mohou oddělit a tím hrozí nebezpečí úrazu. Takový typ zasklení by se neměl používat jako bezpečnostní sklo v místech, kde je nebezpečí zranění lidí propadnutím skrz zasklení. Charakteristický lom při rozbití skla s drátěnou vložkou

Float, tepelně zpevněné sklo a sklo s drátěnou vložkou

92

VŠE O SKLE

VŠE O SKLE

Při pohledu na lom rozbitého skla float s ostrými úlomky je zřejmé, že ho nelze považovat za  bezpečnostní. To samé platí pro tepelně zpevněné sklo, které má podobný charakter lomu rozbití jako sklo float.

www.YourGlass.com

93

Charakteristický lom při rozbití tepelně tvrzeného skla

Pro informaci je uvedeno, jaké jsou hlavní rozdíly mezi plochým sklem float a tepelně tvrzeným sklem: > mnohem větší pevnost v tahu za ohybu: 120 N/mm2 v porovnání s 45 N/mm2 u floatu > v yšší odolnost proti rozbití nárazem

VLASTNOSTI A FUNKCE

VLASTNOSTI A FUNKCE

Tepelně tvrzené sklo Během výroby získá toto sklo vnitřní napětí. V případě nárazu se sklo rozbije na malé neostré úlomky.

> v yšší odolnost proti tepelnému šoku (přibližně 200 °C) > při rozbití skla se tvoří malé neostré úlomky > nemůže se řezat nebo upravovat po tepelném tvrzení (kalení) > v závislosti na konkrétním případu, se někdy u tohoto skla vyžadují tepelné zkoušky (tzv. Heat-soak test) > při denním světle se lom světla ve skleněné tabuli mění vlivem anizotropie materiálu. Na povrchu skla se mohou vytvářet barevné skvrny z  důvodu interference záření různých vlnových délek. V  porovnání odolnosti proti nárazu byly posouzeny dva vzorky skla o rozměrech 30 cm × 30 cm, sklo float a sklo tepelně tvrzené: Tepelně tvrzené sklo je považováno za  bezpečnostní, pokud splňuje určitá kritéria rozbití, která jsou stanovena v  normě EN 12150. Tato norma také popisuje zkoušku pro posouzení rozbití skla. V tabulce je uveden minimální počet úlomků o rozměru 50 mm × 50 mm, na které by se měl vzorek tepelně tvrzeného skla při rozbití rozdělit. Kromě takto uvedeného kritéria musí dále platit, že délka největších úlomků nesmí přesáhnout 100 mm. Minimální množství úlomků při rozbití tepelně tvrzeného skla o rozměrech 50 mm × 50 mm (dle normy EN 12150)

Tloušťka (mm)

40

15 až 19

30

> tepelně tvrzené sklo tloušťky 6 mm odolává úderu závaží o hmotnosti 250 g padajícího z výšky 3 m > tepelně tvrzené sklo tloušťky 8 mm odolává úderu závaží o hmotnosti 500 g padajícího z výšky 2 m.

Vrstvené bezpečnostní sklo Vrstvené bezpečnostní sklo je sestaveno z minimálně dvou tabulí skla vzájemně spojených po celém jejich povrchu pomocí tenké mezivrstvy. Pro vrstvené bezpečnostní sklo se nejvíce používá mezivrstva z plastické PVB (polyvinyl-butyral) fólie. Dále se využívají i fólie EVA (etylen-vinyl-acetát) nebo speciální pryskyřice. V  případě rozbití je zajištěna vazba mezi sklem a  mezivrstvou, takže úlomky skla ulpívají na fólii (po určitou dobu a do určitého mezního zatížení).

VŠE O SKLE

15

4 až 12

VŠE O SKLE 94

Minimální počet úlomků skla

3

> sklo float tloušťky 6 mm odolává úderu závaží o  hmotnosti 250 g padajícího z výšky 30 cm

www.YourGlass.com

95

V některých zvláštních případech, tepelně tvrzené sklo nebo tepelně zpevněné sklo se používá pro výrobu vrstveného bezpečnostního skla tam, kde je požadována vysoká pevnost v tahu za ohybu, než jakou dovoluje sklo float. Při rozbití je zajištěna stabilita zasklení až do doby výměny a je omezeno riziko rozbití vlivem tepelného šoku.

VLASTNOSTI A FUNKCE

VLASTNOSTI A FUNKCE

Charakteristický lom při rozbití vrstveného bezpečnostního skla

Sklo s adhezní fólií V případě rozbití skla s touto fólií, střepy ulpí na fólii. Taková fólie se běžně používá na zrcadla a na neprůhledná barevná skla.

Příklady: > zasklení označené jako 66.2 obsahuje dvě skleněné tabule (float), každá o tloušťce 6 mm oddělené dvěma PVB fóliemi o celkové tloušťce 0,72 mm. V  některých zemích se také označuje vrstvené bezpečnostní sklo jeho celkovou tloušťkou, jako např. 12,76, což zároveň představuje jiné označení pro sklo typu 66.2.

VŠE O SKLE

> izolační dvojsklo obsahující jednoduchou skleněnou tabuli o tloušťce 4 mm, vzduchovou mezeru o šířce 12 mm a vrstvené bezpečnostní sklo, označované 66.2, lze popsat jako 4-12-66.2 (stanoveno pro pořadí skel směrem od exteriéru do interiéru).

96

Podle normy EN ISO 12543-2 lze vrstvené bezpečnostní sklo navrhnout jako bezpečnostní vrstvené bezpečnostní sklo, pokud splňuje alespoň jednu 3B3 klasifikaci dle testu odolnosti vůči nárazu, popsanou v normě EN 12600 (ČSN EN 12600 (700588) Sklo ve stavebnictví – Kyvadlová zkouška – Metoda zkoušení nárazem a klasifikace pro ploché sklo).

www.YourGlass.com

Lepení fólií se musí podrobit testu odolnosti.

2.7.2 NORMY A METODY ZKOUŠENÍ SKLA Úvod Testování dle evropských norem (EN) se provádí na národní úrovni již několik let. Evropské normy nahrazují normy národní.

Odolnost vůči nárazu – EN 12600 Norma ČSN EN 12600 Pendulum test – Impact test Metod and classification for flat glass (ČSN EN 12600 (700588) Sklo ve stavebnictví – Kyvadlová zkouška – Metoda zkoušení nárazem a klasifikace pro ploché sklo). Tato norma detailně uvádí zatřídění skel podle jejich odolnosti vůči nárazu na základě výsledků zkoušek. Pro zkoušení se používá závaží ze dvou pneumatik, které z určité vzdálenosti dopadají na sklo. Určuje se zatřídění typu skla z hlediska jeho bezpečnosti proti zranění a propadnutí rozbitým sklem.

VŠE O SKLE

Vrstvené bezpečnostní sklo s  PVB fóliemi má vlastní způsob označování. Označení se skládá ze dvou (nebo více) číslic udávající tloušťky skel v  mm, následuje další číslice oddělená tečkou, která představuje počet PVB fólií. PVB fólie má pro tato skla tloušťku 0,38 mm.

Poznámka: tyto fólie je nutno nalepit na skleněnou tabuli před jejím osazením do rámu. Některé fólie nalepené přímo na stavbě na hotové okno mohou způsobovat problémy v podobě praskání skel vlivem tepelného šoku.

97

> a: nejvyšší výška pádu závaží, při které sklo není porušeno nebo je porušeno v souladu s normou (níže uvedeno – podmínka a + b)

VLASTNOSTI A FUNKCE

VLASTNOSTI A FUNKCE

Zatřídění plochých skel z hlediska bezpečnosti se provádí následujícím způsobem: a (b) f

Zkouška odolnosti skla vůči nárazu

> b: charakter lomu skla > f: nejvyšší výška pádu závaží, při které sklo buď není porušeno, nebo je porušeno v  souladu s  normou (níže uvedeno – podmínka a).

Klasifikace uvádí rozdíly mezi výškou pádu závaží na  skleněnou tabuli a typem lomu skla při rozbití. > Výška dopadu závaží na zkoušený vzorek skla: • 1: 1200 mm • 3: 190 mm. > Typ lomu: • A: lom s oddělenými střepy (chlazené sklo, tepelně zpevněné, chemicky tvrzené sklo) • B: trhliny (vrstvené bezpečnostní sklo, chlazené sklo s fólií) • C: rozpad na malé neostré úlomky (tepelně tvrzené sklo). Typy lomu skel při rozbití B

C

> b) kontroluje se rozpad a hmotnost deseti největších samostatných úlomků během 3 minut po působení závaží. Pro sklo tloušťky 4 mm je stanovena maximální hmotnost úlomku 65 g, pro sklo tloušťky 19 mm je maximální hmotnost úlomku 309 g. Zkouška se musí provádět na  čtyřech zkušebních vzorcích pro každou stanovenou výšku závaží. Vrstvené bezpečnostní sklo s nesymetrickým uspořádáním jednotlivých vrstev, které se používá častěji, se musí testovat z obou stran.

VŠE O SKLE

VŠE O SKLE 98

Dva způsoby pro posouzení skla z hlediska normových požadavků jsou: > a) vznikne velký počet úlomků, ale není dovolen vznik střihové trhliny nebo otvoru ve skleněné tabuli, kterou může proniknout koule o  průměru 76 mm při použití síly 25 N (dle přílohy A). Kontroluje se celková hmotnost a rozměr střepin a úlomků skla.

• 2: 450 mm

A

Pokud se sklo rozbije při zkoušce s nejnižší výškou pádu závaží tj. 190 mm, a lom není v souladu s normou – podmínka a, pak hodnota f musí být uvedena nula.

www.YourGlass.com

99

> vrstvené bezpečnostní sklo se klasifikuje jako 1B1, pokud je pevnost skla proti padajícímu závaží z výšky 1200 mm taková, že není umožněn prostup závaží sklem

TEST PADAJÍCÍ OCELOVÉ KOULE

> vrstvené bezpečnostní sklo se klasifikuje jako 2B2, pokud je pevnost skla proti padajícímu závaží z  výšky 450 mm taková, že není umožněn prostup závaží sklem

TEST SEKEROU 1 100 mm

VLASTNOSTI A FUNKCE

VLASTNOSTI A FUNKCE

Test na odolnost skla vůči nárazu

Příklad:

900 mm

> tepelně tvrzené sklo se klasifikuje jako 1C1, pokud se sklo nerozbije při úderu od padajícího závaží z výšky 1200 mm > tepelně tvrzené sklo se klasifikuje jako 1C2, pokud se sklo nerozbije při úderu od padajícího závaží z výšky 450 mm a pokud při dopadu závaží z výšky 1200 mm dojde k vytvoření úlomků charakteristických pro tepelně tvrzené sklo. Pokud sklo nepodstoupilo testy pro určitou třídu (například 44.2 = 1B1), je běžně přijímáno, že tloušťka skel se stejným množstvím PVB fólií spadá do stejné třídy (v tomto případě 55.2 a 66.2 patří do třídy 1B1). Normy EN 13049 a 14019 popisují metody používané pro zkoušení odolnosti proti nárazu na okna a zasklené fasády, existuje pět pevnostních tříd.

Sklo odolné proti vloupání – ČSN EN 356

100

900 mm

Při zkoušce s dopadající ocelovou koulí se vzorek skla o rozměrech 1 000 mm × 900 mm umístí vodorovně a dopadá na něho koule o hmotnosti 4,1 kg ve třech místech tvořících rovnostranný trojúhelník okolo geometrického středu zkušebního vzorku (vzdálenosti mezi jednotlivými místy dopadu jsou 13 cm). Množství úderů a výška působení závaží závisí na druhu skla. Třída odolnosti skla proti vloupání podle normy EN 356

Zkouška

Pomocí ocelové koule

Pomocí sekery

Třída

Výška dopadu závaží

Počet míst úderu závaží

P1A

1 500 mm

3 v trojúhelníku

P2A

3 000 mm

3 v trojúhelníku

P3A

6 000 mm

3 v trojúhelníku

P4A

9 000 mm

3 v trojúhelníku

P5A

9 000 mm

3 × 3 v trojúhelníku

P6B

—

30 až 50

P7B

—

51 až 70

P8B

—

> 70

VŠE O SKLE

VŠE O SKLE

Norma ČSN EN 356 „Bezpečnostní zasklení – Zkoušení a  klasifikace odolnosti proti ručně vedenému útoku” (Security glazing – Testing and classification of resistence against manual attack) stanovuje zkušební metody pro zatřídění skel z  hlediska jejich odolnosti proti vloupání. Existuje osm tříd bezpečnosti, prvních pět tříd je označováno P1A až P5A a jsou stanoveny na základě zkoušek s dopadající ocelovou koulí, další tři třídy označené jako P6B až P8B jsou stanoveny pomocí zkoušek sekerou.

130 mm 1 100 mm

www.YourGlass.com

101

Zkouška se sekerou je považována za  úspěšnou, pokud plocha (400 mm x 400 mm) vystavená působení rázů sekerou, se zcela neoddělí od zbytku zkušebního vzorku. Pokud sklo vyhovuje zkoušce pro určitý druh skla (například 44.2 = P1A), běžně se přijímá, že skla větších tloušťek se stejným počtem PVB fólií spadají do stejné třídy, 55.2 a 66.2 také patří do třídy P1A. Návrh normy EN 1627 popisuje metody používané pro zatřídění odolnosti proti vloupání oken, dveří a  výplní otvorů. Existují tři odolnosti skla proti vloupání (od 1 do 6 se zvyšující se odolností s vyššími třídami). Norma také uvádí, že třídy skel (podle normy ČSN EN 356) jsou stanoveny pro určitý typ rámu, aby se zachovala celková odolnost okna vůči vloupání.

Odolnost proti střelám – ČSN EN 1063 Norma EN 1063 „Security glazing – Testing and classification of resistance against bullet attack“ [ČSN EN 1063 (700594) Sklo ve  stavebnictví – Bezpečnostní zasklení – Zkoušení a  klasifikace odolnosti proti střelám] popisuje metody, které se používají pro zatřídění skel s odolností proti průstřelu.

VLASTNOSTI A FUNKCE

VLASTNOSTI A FUNKCE

Zkouška bezpečnosti skla je považována za  úspěšnou, pokud koule (závaží) neprochází vzorkem skla během pěti sekund po dopadu na sklo.

Norma uvádí rozdíly mezi odolností proti průstřelu dvou typů zbraní: ruční zbraně a pušky (třída BR) a brokovnice (třída SG). Existuje celkem devět tříd. Pro danou kategorii zbraní je sklo zatříděno jako odolné proti průstřelu, pokud jeho tři vzorky (rozměry 500 mm × 500 mm) zastaví všechny střely. Ve zprávě se uvádí, zda dochází k odletu střepin na zadní straně skla (S), nebo ne (NS). Zkouška odolnosti proti průstřelu

Třídy odolnosti odpovídající normám EN 1627 a ČSN EN 356

Třída okenního rámu

Třída skla

1

P4A

2

P5A

3

P6B

4

P7B

5

P8B

6

P8B

Návrh normy EN 1627 popisuje.

Třídy BR1 až BR7 zahrnují skla, u kterých se zvyšuje úroveň odolnosti proti střelám. Neexistuje vztah mezí třídami SG a BR.

102

VŠE O SKLE

VŠE O SKLE

V následující tabulce jsou uvedeny informace týkající se typu zbraně, munice a podmínkách zkoušek pro různé třídy.

www.YourGlass.com

103

Třída

BR1

Typ zbraně

Kalibr

Puška

0,22 LR

Typ

L/RN

Hmotnost

Dostřel

(g)

(m)

Počet výstřelů

Výstřel ze vzdálenosti (mm)

3

120 ± 10

400 ± 10

3

120 ± 10

430 ± 10

3

120 ± 10

440 ± 10

3

120 ± 10

Rychlost střely (m/s)

2,6 ± 0,1 10,0 ± 0,5 360 ± 10

9 mm FJ(1)/RN/SC 8,0 ± 0,1 5,0 ± 0,5 luger 0,357 BR3 Ruční zbraň magnum FJ(1)/CB/SC 10,2 ± 0,1 5,0 ± 0,5 0,44 Rem. BR4 Ruční zbraň Mag. FJ(1)/RN/SC 15,6 ± 0,1 5,0 ± 0,5 BR2 Ruční zbraň

BR5

Puška

5,56×45* FJ(2)/FN/SC 4,0 ± 0,1 10,0 ± 0,5 950 ± 10

3

120 ± 10

BR6

Puška

7,62×51 FJ(2)/PB/SCP1 9,5 ± 0,1 10,0 ± 0,5 830 ± 10

3

120 ± 10

BR7

Puška

7,62×51** FJ(2)/PB/HC1 9,8 ± 0,1 10,0 ± 0,5 820 ± 10

3

120 ± 10

SG1 Brokovnice Cal 12/70

olovo

31,0 ± 0,5 10,0 ± 0,5 420 ± 20

1

–

SG2 Brokovnice Cal 12/70

olovo

31,0 ± 0,5 10,0 ± 0,5 420 ± 20

3

120 ± 10

* ** (1) (2) (3) L CB FJ

Délka vrtání 178 mm +/- 10 mm Délka vrtání 254 mm +/- 10 mm Celoplášť ocelový (pokovený) Celoplášť ze slitin mědi Kulometná střela Olovo Kuželová střela Celoplášťová střela

FN plochá přední část HC1 ocelové jádro, hmotnost 3,7 g, +/- 0,1 g, tvrdost > 63 HRC PB špičatá střela RN ogivál – střela se zaoblenou špičkou SC měkké jádro (s olovem) SCP1 měkké jádro (olovo) a ocelový penetrátor (typ SS 109)

Munice používaná pro různé třídy neprůstřelnosti 8 7 6 5 4 3 2

VŠE O SKLE

1

104

cm

BR1 BR2 BR3

BR4

BR5

BR6

www.YourGlass.com

BR7

SG

Kalash

Stejné zkušební metody a systém zatřídění se používají pro dveře a okna (EN 1522 a EN 1523). Zatřídění je tedy označeno FB1 až FB7 a FSG (pro sklo SG2); není odpovídající zatřídění pro sklo SG1.

Odolnost proti výbuchu – EN 13541 Norma EN 13541 „Security glazing – Testing and classification of resistance against explosion pressure” [ČSN EN 13541 (700596) Sklo ve  stavebnictví – Bezpečnostní zasklení – Zkoušení a  klasifikace odolnosti proti výbuchovému tlaku] zatřiďuje skla odolná proti tlaku při výbuchu (zkouší se pomocí tzv. „shock-tube“ metody, tedy metoda rázové trubice).

VLASTNOSTI A FUNKCE

Podmínky zkoušky

Sklo se uloží na  konec trubice, na  jejíž druhém konci je náboj, který vybuchne a způsobí přetlak. Existují čtyři třídy odolnosti skel ER1 až ER4. Zkušební zpráva často udává, zda dochází (S) nebo nedochází (NS) k odletu střepin za sklem. Třídy odolnosti skla proti výbuchovému tlaku dle EN 13541

Třída

Maximální přetlak

Sklo s pyrolytickým povlakem

Sklo s magnetronovým povlakem

ER1

50 ≤ Pr < 100

370 ≤ i+ < 900

≥ 20

ER2

100 ≤ Pr < 150

900 ≤ i+ < 1 500

≥ 20

ER3

150 ≤ Pr < 200

1 500 ≤ i+ < 2 200

≥ 20

ER4

200 ≤ Pr < 250

2 200 ≤ i+ < 3 200

≥ 20

Zkouška je považovaná za úspěšnou, pokud tři zkušební vzorky skla nevykazují žádné příčné, šikmé trhliny na  straně skla blíže k výbuchu i na straně odvrácené, nebo jiné deformace a prasknutí mezi podporou zasklení a hranou vzorku skla. Skla, která mají odolnost proti výbuchovému tlaku, se navrhují pro ochranu osob uvnitř budovy, v  jejímž okolí hrozí nebezpečí výbuchu. Normy EN 12123-1 & 2 a 13124-1 & 2 udávají metody pro zkoušení odolnosti okenních rámů proti výbuchovému tlaku. Části 1 jsou založeny na zkouškách v rázové trubici a třídy odolnosti se označují EXR1 až EXR5.

VŠE O SKLE

VLASTNOSTI A FUNKCE

Třídy odolnosti proti průstřelu podle EN 1063

105

Úvod Následující odstavce uvádí základní údaje o použití bezpečnostních skel, seznam možných využití však není vyčerpávající. Tento základní přehled může být doplněn podle konkrétních požadavků a místních podmínek.

> Ochrana před zraněním Pro omezení rizika zranění střepinami skla se smí používat pouze sklo tepelně tvrzené nebo vrstvené bezpečnostní (s minimálně 1 PVB fólií). Takové sklo lze navrhnout pro následující využití: • prosklené výklady obchodních domů • vnitřní příčky (pokud je dolní část prosklené příčky přímo s úrovní podlahy), oddělující prostory, ve kterých není výškový rozdíl podlah na obou stranách příčky

V každém případě by měla být tloušťka skla navržena s ohledem na jeho plochu, zatížení a způsobu uložení. Tloušťky skel odpovídající daným požadavkům představují minimální hodnoty pro zkoušení skel.

• dveře a okna v občanských stavbách

Bezpečnost osob proti zranění a propadnutí sklem > Úvod

• sprchové kabiny, skleněné police, části nábytku, apod.

Existují dvě různá hlediska ochrany osob proti úrazu při rozbití skla: • ochrana před rizikem zranění způsobeným ostrými střepinami • ochrana před rizikem propadnutí skrze sklo. V  prvním případě se jako bezpečnostní skla mohou použít jak tepelně tvrzená tak i vrstvená bezpečnostní skla. Ve druhém případě se smí použít pouze vrstvené bezpečnostní sklo. Normy detailně uvádějí údaje o minimálních tloušťkách skel. Skutečná tloušťka skla se však musí posoudit případ od případu v souvislosti s mnoha vlivy, jako je např. plocha zasklení a způsob uložení skla. Chlazené sklo, třebaže má určitou odolnost proti nárazu, nelze považovat za sklo bezpečnostní.

VLASTNOSTI A FUNKCE

VLASTNOSTI A FUNKCE

2.7.3 POUŽITÍ BEZPEČNOSTNÍCH SKEL

• venkovní vybavení a  zařízení: autobusové zastávky, telefonní budky apod. • v případě zasklení střechy se preferuje použití vrstveného bezpečnostního skla pro ochranu uživatelů budovy před padáním úlomků skla. Avšak není možné zaručit, že zasklené části nevypadnou. Je tedy nutné posoudit, zda veškeré možné kombinace zatížení, které mohou působit na zasklenou konstrukci, nepřekročí její únosnost. Navíc platí, že pokud jsou viditelné hrany skla, musí se zabrousit (a v některých případech by sklo mělo být tepelně tvrzené).

> Ochrana před rizikem propadnutí sklem Pro omezení rizika propadnutí sklem by se mělo používat vrstvené bezpečnostní sklo (s minimálně dvěma PVB fóliemi) v následujících aplikacích, např.: • vnitřní okna a dveře (pokud je jejich zasklení až na úroveň podlahy), tam, kde je výškový rozdíl • zábradlí

106

VŠE O SKLE

VŠE O SKLE

• podlahy a schodiště.

www.YourGlass.com

107

Požadavky normy ČSN EN 356

V případě izolačního dvojskla se vrstvené bezpečnostní sklo umísťuje na tu stranu, kde předpokládáme náraz. Dvě bezpečnostní skla lze použít do  izolačního dvojskla, pokud hrozí nebezpečí nárazu a rozbití z obou stran (například v případě dvojskla ve dveřích v budově s velkým pohybem lidí); pro izolační dvojskla je možné tedy kombinovat bezpečnostní skla následujícím způsobem: • tepelně tvrzené sklo – tepelně tvrzené sklo • tepelně tvrzené sklo – vrstvené bezpečnostní sklo • vrstvené bezpečnostní sklo – vrstvené bezpečnostní sklo. Izolační dvojsklo skládající se z plochého skla float a tepelně tvrzeného skla neposkytuje žádnou ochranu proti zranění střepinami, pokud se obě skla rozbijí ve stejnou dobu. Izolační dvojsklo použité ve střešním zasklení by mělo mít na interiérové straně vrstvené bezpečnostní sklo.

Ochrana proti vloupání Pouze vrstvené bezpečnostní sklo lze použít pro ochranu před vandalismem a vloupáním (nebo v některých případech proti útěku, například ve věznicích nebo nemocnicích). Následující tabulka uvádí, kolik PVB fólií se má použít v závislosti na požadované míře bezpečnosti. Pokud se požaduje ochrana proti vandalům nebo zlodějům, vrstvené bezpečnostní sklo by mělo obsahovat dvě skleněné tabule a zvýšené množství PVB fólií v závislosti na požadované míře bezpečnosti a/nebo na požadavcích pojišťovny. Pro vysoké zabezpečení se navrhuje sklo s mnoha fóliemi a v některých případech i s polykarbonátovými vrstvami.

Míra zabezpečení Ochrana proti vandalismu

Ochrana proti zlodějům

Doporučená

Ochrana proti náhodným projevům vandalismu

P1A P2A P3A

Vysoká míra zabezpečení

P4A P5A

Velmi vysoká míra zabezpečení proti všem formám vloupání pomocí ostrých předmětů

P6B P8B

Třída Přízemní byty, výkladní skříně ukazující vzácnější zboží nebo velkoplošné výklady Samostatně stojící izolované domy, výkladní skříně ukazující vzácnější zboží nebo velkoplošné výkladní skříně

VLASTNOSTI A FUNKCE

VLASTNOSTI A FUNKCE

> Pozice bezpečnostního skla

Výkladní skříně prezentující vzácné zboží Výkladní skříně prezentující velmi vzácné zboží

Ochrana proti střelám a rozbití vlivem výbuchu Vrstvená nebo vícevrstvá bezpečnostní skla, někdy obsahující polykarbonát, jsou odolná proti střelám a výbuchu. Použití skla odolného proti střelám a výbuchu je vysoce speciální oblast. Je na zodpovědnosti uživatele, aby se ujistil, na základě posouzení specialisty, zda míra zabezpečení skel je vyhovující.

Kvalita rámu pro zasklení Ve všech případech platí, že bezpečnostní skla mohou být užitečná pouze tehdy, pokud jsou osazena v  rámech stejné odolnosti a  pevnosti. Platí, že kvalita jednotlivých prvků prosklené konstrukce ovlivňuje její celkovou pevnost a odolnost.

108

VŠE O SKLE

VŠE O SKLE

V případě použití skla odolného proti vloupání v izolačním dvojskle, je vhodné umístit jej na interiérové straně.

www.YourGlass.com

109

Montážní pokyny pro bezpečnostní skla

 ROTIPOŽÁRNÍ P SKLA

2.8.1 ÚVOD

V případě požadavků na bezpečnost zasklených ploch je nutné se řídit instrukcemi na jejich osazení a montáž.

Skla s požární odolností jsou středem stále většího zájmu při návrhu projektů budov a jejich fasád.

2.7.4 ŠKÁLA SKEL AGC

Dva základní požadavky by se měly zvažovat při návrhu zasklení a to reakce skla na oheň a požární odolnost.

AGC Glass Europe nabízí kompletní škálu bezpečnostních skel: > skla odolná proti nárazu (měkčích materiálů): Stratobel, Stratobel EVA, Stratophone, SAFE fólie a tepelně tvrzené sklo > skla odolná proti vloupání: Stratobel, Stratophone > skla odolná proti střelám: Stratobel.

VLASTNOSTI A FUNKCE

VLASTNOSTI A FUNKCE

2.8

> Reakce na oheň sleduje chování a nehořlavost daného materiálu, pokud je vystaven ohni. Je znatelný rozdíl mezi nehořlavými materiály (které neumožňují hoření), hořlavými materiály (které mají schopnost hoření, pokud jsou vystaveny ohni a vysokým teplotám) a hořlaviny, vznětlivé, zápalné látky (materiály uvolňující hořlavé plyny) > Požární odolnost stavební konstrukce představuje dobu v minutách, ve které je v případě požáru konstrukce schopna udržet stabilitu a odolnost proti ohni a tepelnému sálání. Požární odolnost se stanovuje pro celé konstrukce, ne pro jejich jednotlivé části. Každý výrobek se klasifikuje z hlediska třídy reakce na oheň. Některé výrobky a systémy se zvláštními vlastnostmi mají také stanovenou požární odolnost (v minutách).

2.8.2 REAKCE NA OHEŇ Evropská klasifikace

110

VŠE O SKLE

VŠE O SKLE

Dne 8. dubna 1999, Evropská komise vydala návrh (Construct 98/319 rev. 3) na  Euro-klasifikaci. Hodnotící metody a  národní klasifikace jsou nahrazeny tímto novým klasifikačním systémem.

www.YourGlass.com

111

Těchto pět metod požárních zkoušek má souvislost se dvěmi dalšími, které náleží ke  klasifikaci (EN 13501-1) a  jsou podmíněny požadavky základní normy (EN ISO 13238).

V tomto hodnotícím systému jsou materiály a výrobky rozděleny do určitých tříd: A1, A2, B, C, D, E a F; nejlepší materiály z hlediska reakce na oheň patří do tříd A, zatímco nejhorší, nejvíce hořlavé materiály patří do  třídy F. Třída A  se ještě dělí na  dvě podtřídy A1 a A2.

Ve shrnutí je nutné poznamenat, že přídavná klasifikace objasňuje další dvě hlediska přispívající ke zvýšení ohně. První se vztahuje k produkci kouře („s“ smoke): s1, s2 a s3, kde s3 reprezentují materiály, které nevytvářejí kouř.

Rozdíl je v klasifikaci nášlapných podlahových vrstev a dalších materiálů. Tedy zkratka FL (která platí pro podlahy) se přidává jako index pro klasifikaci materiálů pro nášlapné vrstvy podlah (to jest AFL, BFL apod.). V běžné klasifikaci tříd reakce na oheň jsou ve třídě A1 zařazeny materiály s velmi vysokou a zjevnou nehořlavostí, že u nich nejsou potřeba požární zkoušky. Materiály, jejichž reakci na oheň je nutné stanovit pomocí zkoušek, se testují na základě třech různých tepelných namáhání, simulujících působení požáru, které může být: nízké, střední a vysoké. Tato tři různá tepelná namáhání představují tři možné fáze požáru v budově.

VLASTNOSTI A FUNKCE

VLASTNOSTI A FUNKCE

Tato nová Euro-klasifikace uvádí třídy reakce na oheň, které by se měly používat souběžně s požadavky normy EN 13501-1 „Classification using test data reaction to fire tests“ (z února 2002).

Druhé hledisko se vztahuje k odkapávání žvavého materiálu („d“ droplets), d0 (neodkapávající materiál), d1 (po  dobu 10 sekund materiál neodkapává) a d2 (není zvláštní výsledek v SBI test nebo poškození při zkoušce s malým plamenem). Nejsou stanoveny požadavky k ustanovení výsledků jako u Euro-klasifikace.

Technické parametry skleněných výrobků Na základě systému Euro-klasifikace sklo float, vzorované, tepelně zpevněné, tepelně tvrzené i  chemicky zpevněné sklo, sklo s  anorganickými povlaky a  drátosklo patří do  skupiny materiálů třídy A1 bez požadavků na požární zkoušky (Official Journal of the European Communities 96/603/EC a 2000/605/EC). Další typy skel se musí zkoušet, pokud obsahují organické části ve větší míře jak 0,1 % jejich hmotnosti.

Tabulka uvádí příslušné normové zkoušky

Nášlapná podlahová vrstva

Další výrobky

Nízké teplotní namáhání

Tepelné namáhání prostřednictvím přímého ohně (EN ISO 11925-2)

Střední teplotní namáhání

Tepelné sálání pod stropy vlivem horkých plynů a zplodin hoření (EN ISO 9239-1)

Vysoké teplotní namáhání

Vznícení hořlavé jednotky v místnosti (EN ISO 1716 a EN ISO 1162)

Tepelné namáhání ke kontaktu s plameny (EN 13823)

2.8.3 POŽÁRNÍ ODOLNOST Klasifikace Ustanovující komise pro stavební konstrukce, která je zodpovědná za  dohled nad konstrukčními požadavky, tzv. Construction Products Directive (CPD), vydala důležité rozhodnutí na  systém evropské klasifikace požární odolnosti. V rámci tohoto klasifikačního systému se stanovuje doba požární odolnosti (v minutách). Určují se tři hlavní kritéria – mezní stavy požární odolnosti:

VŠE O SKLE

> E (celistvost)

112

> I (izolační schopnost).

www.YourGlass.com

VŠE O SKLE

> R (únosnost, stabilita)

113

> nosné konstrukce: • REI t: t je doba, po kterou jsou splněny všechny požadavky na únosnost, celistvost a izolační schopnost • RE t: t je doba, po kterou jsou splněny požadavky na únosnost a celistvost • R t: t je doba, po  kterou jsou splněny všechny požadavky na celistvost. > nenosné konstrukce: • EI t: t je doba, po  kterou jsou splněny všechny požadavky na celistvost a izolaci • E t: t je doba, po  kterou jsou splněny všechny požadavky na celistvost. Klasifikační systém stanovuje požadavky evropských norem (pro stanovení požární odolnosti výpočtem) a uvádí seznam EN 13051 klasifikačních norem (pro stanovení požární odolnosti zkouškami): > EN 13501-2: Požární klasifikace konstrukcí a  stavebních prvků. Klasifikace používá hodnoty ze zkoušek požární odolnosti, mimo ventilační systémy > EN 13501-3: Klasifikace používá hodnoty ze zkoušek požární odolnost ventilačních systémů, zkoušky ventilačních potrubí a jejích požárně izolačních částí, požárních tlumičů.

Požární klasifikace skel V případě klasifikace skel se používá následující označení: > E: skla bránící průniku požáru: doba, po kterou plameny neprostoupí prosklenou stěnou

Určení typu protipožárního skla se tedy provádí v kombinaci jednotlivých uvedených označení v souvislosti s požadovanou dobou požární odolnosti, jak je uvedeno v tabulce. Požární klasifikace skel

Et

sklo bránící průniku požáru

EW t

sklo omezující šíření tepla

EI t

sklo bránící šíření tepla

VLASTNOSTI A FUNKCE

VLASTNOSTI A FUNKCE

Obecně platí, že se požární odolnost určuje následujícím způsobem:

Doba požární odolnosti t se udává v minutách. Například nosný trám, který může odolávat požáru po dobu jedné hodiny, bude označen jako R60, dveře s požární odolností 30 minut se označí jako E30 a požárně odolná stěna s požární odolností jedna hodina se označí jako RE60.

Zkoušky požární odolnosti Je také velmi důležité se zmínit o souboru protipožárních norem vztahujících se na veškeré výrobky a jejich použití ve stavbě. Například požadavky na zkoušení požární odolnosti dveří jsou odlišné od zkoušek požární odolnosti nosných trámů. Provedení zkoušek požární odolnosti stavebních prvků a  konstrukcí je stanoveno základními požadavky [(EN 1363-1), následně upravenými alternativními metodami], které stanovují požární zkoušky pro příslušné konstrukce. Zkoušky skel jsou uvedeny v EN 1364-1 „Fire resistance tests for non-load bearing elements – Part 1: Wall“.

> Stručný popis zkoušky Prvek, který se má zkoušet z hlediska požární odolnosti, se umístí před zkušební pec. Obecně platí, že při zkouškách jsou použity maximální velikosti vzorků skla.

114

> I: bránící šíření tepla, zajišťující tepelnou izolaci: doba, po kterou teplota na  odvrácené straně zasklení nepřesáhne limitní hodnotu.

www.YourGlass.com

VŠE O SKLE

VŠE O SKLE

> W: omezující šíření tepla sáláním: tepelné sálání nepřesahuje určitou prahovou hodnotu na odvrácené straně zasklení směrem od ohniska požáru

115

• tepelná izolace: schopnost prvku zastavit sálavé nebo vedené teplo. Vzrůst průměrné teploty na chráněné straně, nesmí překročit 140 °C a vzrůst maximální teploty v jednom bodě nesmí překročit 180 °C.

VLASTNOSTI A FUNKCE

VLASTNOSTI A FUNKCE

• sálání, je čas, po který hustota sálavého toku, měřená ve vzdálenosti 1 m od povrchu odvrácené strany zasklení od požáru, je nižší jak 15 kW/m2

Zkušební zařízení

Protipožární skla

Teplota ve zkušební peci se kontrolovatelně, rovnoměrně zvyšuje. Tepelné sálání na straně vystavené směrem k ohni a/nebo teplota povrchu, který není vystaven požáru, se měří pomocí teplotních čidel. Křivka prezentující růst teploty ve zkušební peci

• celistvost: schopnost prvku zabránit průniku plamenů nebo horkých plynů. Toto kritérium je hodnoceno vizuálně (nejsou praskliny či přetrvávající plamen na chráněné straně) a pomocí bavlněného polštářku (nedojde ke vznícení) nebo kalibry, které nesmí proniknout porušeným zasklením

> tepelně tvrzené sklo s povlakem: tepelně tvrzené sklo má zvýšenou požární odolnost a  pevnost v  tlaku a  odolnost proti tepelnému šoku. Toto sklo se někdy kombinuje s  povlakem, který má také schopnost omezovat tepelné sálání skla. Lze jej použít pro jednoduché zasklení i v izolačním dvojskle. Proces tepelného tvrzení se doporučuje i  pro tato protipožární skla z důvodu zajištění vysoké požární odolnosti > vrstvené bezpečnostní sklo: jedná se o sklo složené z několika tabulí skla proložených mezivrstvami, které v  případě požáru aktivují a zvyšují požární odolnost zasklení.

VŠE O SKLE

Teplota (°C)

VŠE O SKLE

Zkouší se následující:

www.YourGlass.com

> leštěné sklo s  drátěnou vložkou: v  případě požáru skleněná tabule praskne, ale zachová soudržnost pomocí vložené drátěné mřížky, sklo zůstává průhledné. To však je jen po určitou dobu. Při dlouho trvajícím požáru a vysokých teplotách dochází k změknutí drátů, čímž se vytvoří praskliny a vypadnutí nezpevněných částí skleněné tabule a tím nastává riziko rozšíření plamenů > tepelně tvrzené sklo: má zvýšenou pevnost v tahu a odolnost proti tepelnému šoku. Může být použito jako jednoduché sklo nebo v izolačním dvojskle. Proces tepelného tvrzení se doporučuje i  pro tato protipožární skla z  důvodu zajištění vysoké požární odolnosti

Čas (minuty)

116

Některá skla, jako jednoduchá skleněná tabule chlazeného skla, vrstvené bezpečnostní sklo (s fóliemi PVB, EVA nebo pryskyřicí) a běžná izolační dvojskla nemají dostatečnou požární odolnost, protože praskají z důvodu tepelného šoku vlivem rychle se zvyšující teploty při požáru. Na rozdíl od těchto skel následující skleněné výrobky mohou požívat pro zajištění požární odolnosti:

117

2.8.4 ŠKÁLA PROTIPOŽÁRNÍCH SKEL OD AGC Úvod Protipožární skla od AGC přestavují škálu tepelně tvrzených skel (Pyropane) i vrstvených bezpečnostních skel s požárně aktivními mezivrstvami (Pyrobelite a Pyrobel) nabízející různé úrovně požární odolnosti. Následující tabulka udává přehled těchto skel.

VLASTNOSTI A FUNKCE

VLASTNOSTI A FUNKCE

Vrstvené bezpečnostní sklo s požárně aktivními vrstvami

Protipožární skla od AGC

Vrstvené bezpečnostní sklo s mezivrstvou E Sklo Pyrobel s nabobtnávajícími transparentními mezivrstvami

Sklo Pyrobel Reakce na požár: mezivrstvy nabobtnají a chrání neexponovanou stranu před ohněm

V případě běžných provozních podmínek jsou mezivrstvy průhledné a umožňují vysokou světelnou prostupnost. V době požáru vysoká teplota skla způsobí aktivaci mezivrstev, které napění, zvětší svůj objem, vzniklá tuhá pěna pohlcuje tepelné záření a umožňuje prodloužit dobu požární odolnosti zasklení. Reakce vrstveného bezpečnostního skla s požárními aktivními mezivrstvami na požár

EW

Tepelně tvrzené sklo

–

Pyropane

Pyrobelite

Pyropane

Pyrobel

–

EI

Pyropane Pyropane je AGC tepelně tvrzené požárně odolné sklo bránící průniku plamene. Tyto výrobky mohou být také opatřeny speciálním kovovým povlakem. Vyhovují z hlediska požární odolnosti požadavku evropských norem a  klasifikují se na  základě požárních zkoušek těchto skel zasazených do vhodných protipožárních rámů. Lze je využít pro izolační dvojskla nebo trojskla: > izolační dvojsklo bránící šíření plamene (E/EW 30 a E/EW 60) pro fasády > interiérové zasklení příček a dveří (E 30/EW 20) > kouřové stěny (DH 30). Tepelně tvrzené sklo Pyropane umožňuje veškeré výhody protipožárního skla společně s bezpečností ochranou proti poranění při rozbití skla.

118

VŠE O SKLE

VŠE O SKLE

Na základě požárních zkoušek jsou vydány certifikáty pro protipožární skla, které je deklarují jejich vlastnosti.

www.YourGlass.com

119

VLASTNOSTI A FUNKCE

VLASTNOSTI A FUNKCE

Pyrobel a Pyrobelite Pyrobel a  Pyrobelite jsou vrstvená bezpečnostní skla s  požárně aktivními mezivrstvami. V případě požáru tyto mezivrstvy napění (expandují). Pokud zasklená příčka dosahuje teploty přibližně 120 °C a utvoří tuhou zástěnu odolnou proti působení plamene, horkých plynů i kouře, sníží se tak výrazně prostup tepla a jeho sálání na straně zasklení odvrácené od požáru. V době požáru se sklo Pyrobelite změní na požárně odolnou neprůhlednou desku odolnou proti působení plamene, horkých plynů a  kouře a  významně snižuje množství sálavého tepla. Tento typ protipožárního skla může dosahovat těchto požární odolnosti EW 30 a EW 60.

120

Rondo 1, Varšava, Polsko – Architekt: Skidmore, Owings & Merill – Stopray Safir 61/32

www.YourGlass.com

VŠE O SKLE

VŠE O SKLE

V případě požáru se Pyrobel stává požárně odolnou neprůhlednou zástěnou, která po  určitou dobu zadržuje plameny, horké plyny a  kouř a  neumožňuje po  určitou dobu jejich rozšíření na druhou stranu za zasklením. Dosahuje požární odolnosti EI 30 až EI 120.

121