Skladba skleněných tabulí a jejich vlastnosti

S rostoucími nároky moderní architektury na transparentnost konstrukcí se sklo stává stále žádanějším stavebním materiálem. Běžně se setkáváme se skleněnými fasádami, zastřešením nebo zábradlím a objevují se i skleněné sloupy a nosníky.

Největší počet trestných činů se stále odehrává v oblasti majetkové kriminality. Zejména jde o krádeže vloupáním do bytů, rodinných domků, rekreačních a komerčních objektů. Z policejních statistik vyplývá, že 37 % veškerých vloupání je uskutečněno okny.

Pokud se zaměříme na mechanické zábranné systémy, jedním z možných řešení je bezpečnostní sklo. Sklo se dnes dá použít jako efektivní zábranný systém při zachování všech výhod, které prosklené plochy nabízejí.

Typy skel a jejich vlastnosti

Vrstvené sklo (VSG)

Vrstvené sklo (někdy nepřesně označované jako lepené či pod starým obchodním názvem Connex) se skládá ze dvou či více tabulí skla a jedné či více polyvinylbutyralových mezivrstev (PVB fólií), které se vyznačují mimořádnou pevností, pružností a přilnavostí. Tyto vlastnosti zaručí, že v případě rozbití skla zůstanou střepy přichyceny k fólii a nerozletí se samovolně do okolí.

Vrstvená skla s PVB fólií mají vlastní systém značení (např.: 33.2; 66.1, 88.4). První dvě číslice udávají tloušťku tabulí skla v mm, třetí číslice, oddělená tečkou, značí počet PVB folií mezi tabulemi skla.

Čtěte také: Kladenská skládka: Vše, co potřebujete vědět

Příklad: Sklo označené 66.2 je složeno ze dvou tabulí skla o tloušťce 6 mm, svrstvených pomocí dvou PVB folií o celkové tloušťce 0,76 mm; některé země označují bezpečnostní vrstvené sklo celkovou tloušťkou, která činí 12,76 mm (značka: 12.76 vs. 1. 2.

Bezpečnostní funkce vrstveného skla

• Ochrana proti ručně vedenému útoku
• Základní stupeň ochrany - ochrana před vandalismem (např.

Ochrana před propadnutím sklem se testuje dle normy ČSN EN 12 600 kyvadlovou zkouškou. Ochrana před vandalismem a vloupáním se testuje dle normy ČSN EN 356 pádovou zkouškou, resp.

Normové označování skel z hlediska bezpečnosti se provádí kombinací číslic a písmene, nejběžněji pro výplně otvorů 1B1 a 2B2, 1C2 a 1C3, přičemž číslice udávají výšku pádu, při němž výrobek buď nebyl, nebo byl porušen; písmeno udává charakter lomu. Vrstvená skla splňují třídu bezpečnosti B.

Sklo zajistí předepsanou ochranu proti násilnému vniknutí (proti „lupičům“ a proti „vandalům“). Zatřídění se děje podle výšky pádu zkušebního tělesa s následnými třemi údery zkušební sekyrou. Běžné třídy použití pro rodinné domy jsou P1A až P4A.

V případě opakovaných pokusů o vloupání za použití těžkých nástrojů působí Stratobel/Stratophone preventivně nebo zpomaluje vytvoření prostoru pro vniknutí. Počet tabulí a PVB mezivrstev se v rámci vícevrstvé struktury určuje pro každý případ individuálně.

Čtěte také: Kvalita dřeva a skladování

Protože okna propouštějí do interiéru nejen světlo a teplo, ale i nepříjemné zvuky, AGC nabízí ve své škále také skla STRATOPHONE. Jedná se o bezpečnostní vrstvená skla se speciální akustickou fólií.

STRATOBEL/STRATOPHONE zabezpečí domov před vloupáním či vandalismem a zároveň ochrání před poraněním a nadměrným hlukem.

Izolační skla

Izolační skla jsou konstruována jako dvojsklo nebo trojsklo, tzn. Ze dvou nebo tří tabulí skla, jejich vzdálenost vymezuje dutý distanční rám plněný vysoušecím prostředkem. Jednotlivá skla v dvojsklech nebo trojsklech se volí v tloušťkách vyhovujících funkčním a mechanickým nárokům.

Obvodové spojení tabulí skel a distančních rámů je provedeno adhezním , trvale plastickým tmelem nebo obdobnými materiály, jako je např. Swiggle strip. Vnější obvod tabulí skel a distančních rámů je vyplněn trvale pružným, vulkanickým tmelem. Konstrukce vytváří hermetické uzavření dutiny mezi tabulemi skel.

Izolační dvojskla (trojskla) se prodávají pod obchodními značkami Thermobel a Thermoplus (liší se tepelně izolační charakteristikou). Standardní izolační sklo Thermobel je běžné řešení pro veškerá zasklívání oken, dveří, zimních zahrad a skleněných fasád budov.

Čtěte také: Slzí Plačice: Co skrývá tato skladba?

Je sestaveno z tabulí plochého skla o tloušťce 4-12 mm oddělených distančním rámem, jehož šíře se pohybuje v rozmezí 6-24 mm. Plochu izolačního skla lze opticky rozdělit ozdobnou mřížkou, umístěnou v dutině.

Jsou-li kladeny požadavky na vysoký prostup světla a zároveň se má omezit průhled. Tato skla se převážně používají k opláštění budov. V nabídce je 11 odstínů základních standardních barev, které se nanášejí technologií stříkání nebo sítotiskem. Speciálním standardem je smalt, který imituje pískování.

Se vzrůstající plochou skleněné výplně stoupá přehřívání interiéru vlivem slunečního záření. Nahradí-li se vnější čirá tabule sklem s absorpční či reflexní charakteristikou, odbourají se nepříznivé vlivy nadměrného vstupu sluneční energie do místnosti.

To umožňuje podstatně snížit náklady na udržování přijatelné teploty v interiéru v průběhu celého roku. Standardní izolační sklo může při rozbití způsobit i těžká zranění. Pro zasklení výplní dveří , skleněných stěn, pro nástropní zasklení apod. mají tato skla rozhodující význam.

Bezpečnostní zasklení zahrnuje izolační skla v kombinaci se sklem tvrzeným, vrstveným, vzorovaným sklem s drátěnou vložkou a protipožárním sklem.

• Kombinace s tvrzeným sklem - tvrzené sklo je několikanásobně pevnější a odolnější proti tepelnému namáhání než běžné sklo stejné tloušťky.
• Kombinace se sklem vrstveným - snižuje riziko poranění osob, zvyšuje bezpečnost, snižuje prostup hluku.
• Kombinace se vzorovaným sklem s drátěnou vložkou - integrita a stabilita skla zůstává rovněž zachována v případě působení ohně.

Další vlastností izolačních skel významnou zejména pro objekty situované v blízkosti dálnic, letišť, rušných křižovatek apod. je jejich schopnost podstatně snížit prostup hluku z vnějšího prostředí do interiéru.

Jedná se o moderní izolační sklo nové generace s vynikajícími tepelně izolačními vlastnostmi. Vnitřní tabule skla je v izolačním dvojskle nahrazena sklem s nízkou hodnotou emisivity - na povrchu skla je nanesen speciální povlak oxidů kovů, odrážející tepelnou energii zpět do místnosti a zabraňující tak jejímu úniku. Tím je dosahováno výrazného snížení hodnoty součinitele tepelné propustnosti „U“.

Výroba skla

Výrobu skla můžeme rozdělit do čtyř procesů, a to příprava vsázky, tavení, tvarování a řízené chlazení skleněné hmoty. Základními surovinami pro výrobu skla jsou sklářský kmen, čeřiva a skleněné střepy.

Hlavní surovinou sklářského kmene je křemičitý písek, který obsahuje oxid křemičitý SiO2 ze 60 - 80 %. Velikosti zrn křemičitého písku se pohybují v rozmezí 0,1 až 0,4 mm. Písek musí být čistý, čehož se dosahuje ušlechtilým praním.

Chemickou odolnost skla zajišťuje oxid vápenatý CaO přidávaný ve formě jemně mletého vápence CaCO3. Další výrobní surovinou jsou čeřiva přidávaná ve formě přísad (např. síran sodný - Na2SO4, síran vápenatý - CaSO4), jejíž úkolem je zamezit vzniku bublinek ve skle. Skleněné střepy se přidávají v maximálním množství do 30% a způsobují urychlení tavení.

Druhou fázi výroby skla představuje tavení vsázky. Připravená vsázka ve formě mletých a vysušených surovin se taví ve speciálních sklářských pecích při teplotách 1400°C až 1600°C. Proces tavení vsázky je složen z dvou fází, a to zahřátí vsázky na tavící teplotu a reakce mezi jednotlivými složkami - čeření a chemická homogenizace taveniny.

Třetí navazující fází je tvarování skla. Rozlišujeme několik způsobů tvarování, jejichž výběr je závislý na dalším užití skla. Jedná se o foukání, válcování, lití, lisování a float proces.

Float proces je zvláštním druhem tvarování skla, kdy proud skla vstupuje do komory s roztaveným cínem, na kterém se v důsledku povrchového napětí a gravitačních sil roztéká a získává hladkou povrchovou plochu rovnoměrné tloušťky. Horní plocha takto tvarovaného skla se vyhlazuje působením teploty v ochranné atmosféře vlivem povrchového napětí.

Poslední a velmi důležitou fází při výrobě skla představuje časově řízené chlazení při teplotách 400 až 700 °C.

Zušlechťování skla

Vyrobené stavební sklo nejčastěji ve formě tabulí se řeže na požadované rozměry. Podle přání investora a podle účelu dalšího využití je možné sklo dále zušlechťovat a zdobit. Nejběžnějšími způsoby jsou leptáním, pískováním, broušením, rytím nebo malováním na sklo.

Leptáním a pískováním se dosáhne matného provedení skla při zachování průsvitnosti. Zatímco leptání je dáno rekcí s kyselinou fluorovodíkovou, pískování vzniká otryskáním čirého skla jemným pískem přes šablonu pod vysokým tlakem.

Různými způsoby zušlechtění skleněné tabule je možno dosáhnout zajímavých dekorů vyrobených přímo na přání investora. Barevné sklo může být vyrobeno barvením ve hmotě, tedy přidáním oxidů některých kovů do taveniny (např. zinek Zn - zelené sklo, kobalt Co - červené sklo) nebo lepením skleněných tabulí s vnitřní barevnou fólií.

Ke speciálním úpravám skel řadíme ohýbání. Metoda spočívá v ohýbání ploché tabule skla přes nerezovou šablonu na požadovaný tvar v plynových či elektrických pecích.

Vlastnosti skla

Některé vlastnosti skleněné hmoty je možné ovlivnit složením sklářských surovin. Dobré mechanické vlastnosti při běžných teplotách - tuhost a tvrdost - umožňují časté používání materiálu ve stavebnictví. Značnou nevýhodou je ovšem křehkost, která souvisí s vysokým modulem pružnosti cca 70 GPa a nízkou pevností v tahu. Avšak skutečnost, že se sklo jeví jako křehký materiál je posílena používáním skla převážně v tenkostěnných výrobcích.

Sklo má výborné hygienické vlastnosti a je odolné vůči působení kyselin kromě kyseliny flourovodíkové, která se používá při zušlechťování skla leptáním. Sklo je vodotěsné, což umožňuje použít tento materiál do konstrukcí obvodového pláště budov.

Je odolné vůči působení klimatu. Ačkoli tepelně technické a akustické vlastnosti samotného běžného tabulového plochého skla nejsou příliš příznivé je možné je zlepšit speciálmi postupy- výroba zvukově a tepelně izolačních skel (dvojskel).

Kotevní systémy skleněných konstrukcí

Sklo se pro svou transparentnost stává stále žádanějším konstrukčním materiálem, což s sebou nese zvýšení nároků na jeho ukotvení. V minulosti používané ocelové rámy jsou esteticky méně přijatelné, a došlo proto k vývoji různých kotevních systémů umožňujících bodové připojení skleněných prvků ke zbytku konstrukce. Nicméně pro návrh spojů skleněných konstrukcí prozatím nejsou k dispozici ucelené návrhové postupy.

V moderní architektuře jsou stále častěji využívány skleněné fasády, zastřešení nebo i skleněné sloupy a trámy. Problematickou část při návrhu konstrukcí ze skla představují spoje mezi jednotlivými prvky. Ve snaze docílit co nejtransparentnějšího vzhledu konstrukcí byly vyvinuty nejrůznější typy mechanických bodových a lepených kotevních systémů a jejich kombinací.

Ačkoli se skleněné konstrukční prvky běžně používají, návrh jejich spojů je založen především na poznatcích získaných experimenty. Na Fakultě stavební ČVUT v Praze v současné chvíli probíhá výzkum zaměřený na charakteristiky laminovaného spoje se skrytým kotevním bodem.

V rámci počáteční fáze byly vyzkoušeny malé vzorky s jedním kotevním bodem skládající se z různých typů skel a folií. Experiment přinesl informace o únosnosti spoje v tahu, tlaku a excentrickém smyku a také o převládajícím způsobu porušení.

Mechanické bodové upevnění

V minulosti používané liniové upevnění skleněných prvků do rámových konstrukcí je u současných staveb z estetického hlediska méně přijatelné, a proto byla vyvinuta řada kotevních systémů, které připojují skleněné prvky ke zbytku konstrukce bodově. Pro návrh konstrukcí ze skla a jejich spojů dosud nejsou k dispozici ucelené návrhové předpisy.

Jak skleněné prvky, tak jejich spoje musí být proto schopné přenést nejen zatížení vlastní tíhou, ale i zatížení způsobená větrem a sněhem či užitné zatížení. Každý spoj musí zajišťovat přenos sil mezi sklem a spojovacím prvkem tak, aby nedocházelo ke vzniku koncentrací a nepředvídatelných špiček napětí.

Mezi sklo a ocel jsou vkládány vhodné podložky z plastu, pryskyřice nebo neoprenu, které zabraňují přímému kontaktu skla se šrouby či příložkami. Liniové uchycení skleněných prvků pomocí přítlačných lišt a rámů bylo v posledních desetiletích vytlačeno esteticky přijatelnějším bodovým upevněním.

Mechanické bodové upevnění využívající šroubové spoje bylo poprvé použito v 80. letech 20. století a stále se vyvíjí. Mechanické spoje slouží jak pro bodové připevnění panelů skleněných fasád, tak i pro vzájemné spojení skleněných tabulí u různých konstrukčních prvků (nosníků, sloupů, výztužných žeber). Fungují na principu šroubu vloženého do vyvrtaného otvoru ve skleněném prvku (tabuli).

Nejstarší a nejjednodušší šroubový spoj funguje na principu přímého uložení skleněného prvku na dřík šroubu. Pro zabránění přímému kontaktu mezi sklem a ocelí a zvětšení kontaktní plochy (a tím i zvýšení únosnosti) se mezi dřík a hranu skleněné tabule vkládají podložky z pružného materiálu. Protože klasické šrouby narušují hladký povrch skla, často se používají šrouby zapuštěné.

Nevýhodou šroubových spojů je malá kontaktní plocha a nerovnoměrné rozložení napětí (koncentrace napětí) v okolí otvorů. Na únosnost panelu se šroubovým spojem má vliv jak zbytkové napětí otvoru, tak i kvalita povrchu a opracování hran skla.

Pro skleněné konstrukční prvky s vrtanými otvory je nutné použít vždy tepelně upravené sklo, které má větší pevnost než sklo plavené.

Lepené spoje

Pojícím prvkem lepeného spoje je nekovový, přilnavý materiál na bázi polymeru, který získává své vlastnosti po prodělání chemického procesu - vytvrzení. Kvalita spoje je závislá nejen na vlastnostech pojící vrstvy (pevnosti lepidla), ale i na vlastnostech hraničních vrstev (přilnavosti) lepidla ke spojovaným prvkům.

Lepené spoje díky větší homogenitě umožňují rovnoměrnější přenos zatížení než spoje šroubové a zároveň odpadá nutnost vrtání otvoru do skleněných prvků. V případě bodového lepeného spojení je zatížení přenášeno pouze malou plochou, což přispívá k transparentnosti konstrukce, ale zároveň zvyšuje požadavky na mechanickou odolnost lepidla.

Obecně lze lepené spoje rozdělit na elastické, polotuhé a tuhé. Elastické spoje s lepidly na bázi silikonů jsou vhodné zejména na dlouhé spoje přenášející krátkodobé zatížení, jako je např. vítr. Jsou UV stabilní a odolávají velkým rozdílům teplot.

Pro bodové spoje jsou naopak vhodnější polotuhá či tuhá lepidla na bázi akrylátů nebo epoxidových pryskyřic, která mají obecně větší pevnost než elastická lepidla. Výběr samotného lepidla hraje při návrhu spoje důležitou roli.

tags: #skladba #skelnych #tabuli #vlastnosti

Oblíbené příspěvky:

• Současný a budoucí problém lidstva
• Problémy s odpady v Jablonci?
• Ideální místo pro školní výlety na Šumavě
• Život v rytmu přírody
• Účinné metody proti zápachu z odpadu