Wydanie 11/2005
- Szczegóły
- Kategoria: Wydanie 11/2005
Możliwość dostępu polskich firm do najnowocześniejszych technologii oraz ogromny potencjał intelektualny naszej kadry inżynierskiej sprawiają, że coraz częściej projektuje się oraz produkuje w Polsce wyroby bardzo wysokiej jakości.
Przykładem takiego wyrobu jest ramka dystansowa ze stali ocynkowanej produkowana przez – mającą dziesięcioletnie doświadczenie w produkcji precyzyjnych profili stalowych – firmę Metal Union.
Do produkcji ramki wykorzystuje się najnowszej generacji urządzenie do spawania laserem firmy Trumpf. Pozwala to otrzymywać spoinę o wytrzymałości większej od rodzimego materiału, co ma ogromne znaczenie dla firm produkujących szyby zespolone, które dotychczas borykały się z problemem „rozchodzenia” się spoin podczas gięcia ramki dystansowej.
Parametry cieplne prezentowanej ramki stalowej kilkakrotnie przewyższają parametry tradycyjnie stosowanych ramek aluminiowych. Na tę różnicę ma wpływ ponad 3‑krotnie mniejsza od aluminium przewodność cieplna stali oraz to, że opisywany profil stalowy produkowany jest z taśmy stalowej ocynkowanej o grubości 0,24 mm, podczas gdy grubość ścianki powszechnie stosowanej ramki aluminiowej wynosi 0,38 mm.
Ramka dystansowa ze stali ocynkowanej produkowana przez Metal Union ma ponad 5-krotnie mniejszą przewodność cieplną od tradycyjnej ramki aluminiowej.
Może to mieć duże znaczenie przy zagrożeniu zjawiskiem wykraplania się pary wodnej na wewnętrznej powierzchni szyby okiennej, zwłaszcza w pomieszczeniach o dużej wilgotności.
Wykraplanie się pary na szybie nasila się zwłaszcza w pobliżu jej krawędzi i może doprowadzić do zniszczenia ramy okiennej. Zastosowanie wysokiej jakości ramki ze stali ocynkowanej w znaczny sposób polepsza izolację termiczną brzegów szyby zespolonej w porównaniu do powszechnie stosowanych ramek aluminiowych, co zmniejsza ryzyko występowania czasowej kondensacji pary wodnej.
Dla producentów szkła zespolonego, stolarki okiennej i drzwiowej oraz dla wykonawców szklanych ścian osłonowych istotne jest to, że stal ma bardzo zbliżony do szkła współczynnik rozszerzalności liniowej.
Tabela 1
Tabela 2
Tabela 2. ukazuje nam wydłużenie elementów szyby zespolonej o długości 200 cm podgrzanych o 50ºC:
Szyba zespolona o długości 200 cm wyprodukowana w temperaturze 15ºC i następnie w wyniku eksploatacji w nasłonecznionym miejscu podgrzana do temperatury 65ºC wydłuży się o 0,9 mm.
W tych warunkach różnica między wydłużeniem się 200 centymetrowej ramki aluminiowej i szyby wyniesie 1,5 mm, a analogiczna różnica między ramką stalowa i szybą wyniesie 0,2 mm. Zastosowanie stalowej ramki dystansowej pozwala na 7,5-krotne zmniejszenie wartości naprężeń na krawędzi uszczelnienia szyby w porównaniu z ramką aluminiową, co ma bezpośredni wpływ na trwałość zespolenia szyb.
Wydłużenie w mm elementów szyby zespolonej o długo ści 200 cm i podgrzanej o 50oC
Pierwsza produkowana w Polsce ramka międzyszybowa ze stali ocynkowanej, choć nie spełnia wymogów stawianych „ramce ciepłej”, jest doskonałym uzupełnieniem oferty rynkowej pod względem jakościowym i cenowym.
mgr inż. Adam Satława
więcej informacji: Świat Szkla 11/2005
- Szczegóły
- Kategoria: Wydanie 11/2005
Nowy system zamocowań AL-Wall
System, wprowadzony na rynek przez Längle Glas GmbH umożliwia budowę „gontowych” fasad szklanych bez wiercenia szyb. Tafle szklane po prostu umieszcza się w uchwytach i mocuje zaciskami.
Za pomocą tego nowego systemu można osadzać szyby o grubości od 8 do 18 mm. Możliwe jest mocowanie szkła zarówno hartowanego jak i laminowanego, bezodpryskowego, a także takich materiałów jak szkło akrylowe.
Dzięki małemu odstawaniu tafli szkła i wąskiej konstrukcji nowego systemu zamocowań, AL-Wall spełnia pod względem konstrukcyjnym, estetycznym i funkcjonalnym wszystkie wymagania nowoczesnej architektury. System zamocowań jest dostępny w kolorach RAL oraz w odmianie z anodowanymi powierzchniami, dzięki czemu można go dopasować kolorystycznie do każdego konkretnego projektu.
Zamocowania AL-Wall można instalować na podłożach wykonanych z kształtowników stalowych lub aluminiowych, a także na konstrukcjach drewnianych i ścianach murowanych.
Szerokie pole zastosowań obejmuje konstrukcje fasad, klatek schodowych, szybów wyciągowych, balkonów i pomostów komunikacyjnych, tarasów widokowych, parkingów piętrowych i garaży, ścian ochronnych, osłon przeciwsłonecznych (np. przy użyciu szkła barwionego) itp.
Na potrzeby montażu systemu AL-Wall dostępne są znormalizowane obliczenia statyczne typowych konstrukcji.
Atestowane łączniki punktowe
Mając do dyspozycji uchwyty punktowe do mocowania elementów szklanych AL-Punkt, AL-Trapez i AL-Senk, można sprawnie i estetycznie tworzyć różnorodne projekty architektoniczne. Nowe łączniki punktowe nadają się do użycia zarówno wewnątrz, jak i na zewnątrz budynków. Dzięki zastosowaniu materiałów wysokiej klasy i profesjonalnej obróbki łączniki gwarantują – w każdym punkcie – bezpieczne i trwałe zamocowanie elementów szklanych.
Zakres zastosowań obejmuje fasady, balustrady, sufity szklane i ściany osłonowe, po przeszklenia wind, przystanków autobusowych a nawet szyldy, meble i lady.
System daszków szklanych AL-Sky®
Całkowicie nowy system szklanych daszków AL-Sky® pozwala konstruować tanie zadaszenia szklane. Ten nowy system, wykorzystujący elementy ze stali nierdzewnej, już znalazł zastosowanie w licznych obiektach.
Daszek mocuje się za pomocą atestowanych łączników punktowych Längle Glas, współpracujących z prętami mocującymi. Pręty przytwierdza się do ściany śrubami i zawleczkami. Kąt nachylenia daszku można regulować w zakresie +/- 50 poprzez obrót prętów mocujących.
Zestawy daszków są dostępne w wykonaniach o standardowych nawisach 1100 mm (AL-Sky® Small), 1300 mm (AL-Sky® Medium) i 2000 mm (AL-Sky® Large). Dostępne są obliczenia statyczne dla wymiarów standardowych.
Gerhard Bertsch
Längle Glas GmbH
www.langleglas.com
więcej informacji: Świat Szkła 11/2005
- Szczegóły
- Kategoria: Wydanie 11/2005
Współczynnik przenikania ciepła U charakteryzuje wielkość strat ciepła, które spowodowane są różnicą między temperaturą wewnątrz pomieszczenia a temperaturą na zewnątrz. Wyznaczamy go dla centralnej części oszklenia, bez uwzględnienia efektów brzegowych.
Wartość współczynnika przenikania ciepła U przeszklenia możemy określić trzema metodami zgodnymi z europejskimi standardami:
. PN-EN 673: Szkło w budownictwie, Określanie współczynnika przenikania ciepła U. Metoda obliczeniowa.
. PN-EN 674: Szkło w budownictwie, Określanie współczynnika przenikania ciepła U. Metoda osłoniętej płyty grzejnej.
. PN-EN 675: Szkło w budownictwie, Określanie współczynnika przenikania ciepła U. Metoda pomiaru przepływu ciepła miernikiem.
Metoda obliczeniowa PN-EN 673
Metoda zgodna z normą PN-EN 673 jest metodą obliczeniową, w której wartość współczynnika przenikania ciepła U wyrażona jest wzorem:
1/U =1/he + 1/ht + 1/hi,
gdzie:
he, hi – współczynniki przejmowania ciepła z powierzchni zewnętrznej i wewnętrznej
ht – całkowita przewodność cieplna oszklenia.
Do wyliczenia wartości he, hi oraz ht stosujemy odpowiednie wzory z wykorzystaniem wartości deklarowanych, zawartych w normie. Bierzemy tu także pod uwagę właściwości materiałów, takie jak: emisyjność skorygowaną powierzchni szkła oraz właściwości gazu wypełniającego przestrzeń międzyszybową.
Emisyjność jest to zdolność powierzchni szkła do pochłaniania i odbijania ciepła. Im niższa emisyjność, tym lepsze właściwości termoizolacyjne szkła. Dla niepowlekanego szkła sodowowapniowego przyjmujemy wartość skorygowanej emisyjności wynoszącą 0,837.
Natomiast w przypadku szkieł powlekanych najpierw wyznaczamy emisyjność normalną, poprzez pomiar spektrofotometrem w podczerwieni i na tej podstawie wyliczamy emisyjność skorygowaną.
Emisyjność normalna jest to ilość ciepła wypromieniowywana prostopadle do powierzchni szkła, a emisyjność skorygowana jest obliczana jako ilość ciepła wypromieniowywana we wszystkich kierunkach.
Do obliczenia wartości U wymagane są także właściwości gazu wypełniającego przestrzeń międzyszybową tj. współczynnik przewodzenia ciepła λ, gęstość ρ, lepkość dynamiczna μ oraz ciepło właściwe c. Interesujące nas wielkości są wyznaczone dla poszczególnych gazów i możemy je znaleźć w odpowiednich tablicach np. fizyko-chemicznych.
Metody pomiarowe
Wartość współczynnika przenikania ciepła U możemy określić również metodami pomiarowymi, zgodnymi z normami PN-EN 674 oraz PN-EN 675. W obu przypadkach podstawową zależnością, z której korzystamy jest:
1/U = R + 1/he + 1/hi,
gdzie:
R – oporność cieplna wielokrotnego oszklenia [(m2K)/W]
he – współczynnik przejmowania ciepła z powierzchni zewnętrznej [W/(m2K)]
hi – współczynnik przejmowania ciepła z powierzchni wewnętrznej [W/(m2K)].
Wartości he oraz hi dla szyb zespolonych nie zawierających na powierzchniach zewnętrznych powłok o emisyjności mniejszej niż 0,837 są znormalizowane i wynoszą odpowiednio:
hi = 8 [W/(m2K)]
he = 23 [W/(m2K)].
W przypadku szyb zespolonych z powłoką o emisyjności mniejszej niż 0,837 na powierzchni zwróconej do wnętrza pomieszczenia, wartość hi wyliczamy ze wzoru:
hi = 3,6 + 4,4 ˙ (ε/0,837) [W/(m2K)],
gdzie:
ε – skorygowana emisyjność powierzchni określona na podstawie normy PN-EN 673
0,837 – skorygowana emisyjność powierzchni szkła niepowlekanego.
W celu wyznaczenia współczynnika przenikalności cieplnej U mierzymy oporność cieplną wielokrotnego oszklenia R.
Próbki szyb zespolonych do pomiarów powinny być odpowiednio przygotowane i powinny być prawie identyczne.
Szczególną uwagę należy zwrócić na ich rozmiary oraz płaskość i równoległość powierzchni.
Pomiary dokonywane są przy średniej różnicy temperatur między zimną a gorącą powierzchnią próbek wynoszącą 15 K.
PN-EN 674 (Metoda osłoniętej płytygrzejnej)
W przypadku pomiarów metodą osłoniętej płyty grzejnej wartość oporności cieplnej R mierzy się z zastosowaniem zgodnego z normą aparatu dwupróbkowego, składającego się z elementów grzejnych i chłodzącycych.
Element grzejny umieszczony jest między dwiema próbkami. Ciepło przepływa przez próbki do elementów chłodzących. Mierzymy moc Φ (W) dostarczaną do centralnej części elementu grzejnego.
Oporność cieplną R obliczamy zgodnie z równaniem:
R = [2A(T1 – T2)]/Φ [(m2K)/W],
gdzie:
Φ – przeciętna moc dostarczana do centralnej sekcji elementu grzejnego [W]
T1 – średnia temperatura gorącej strony próbki [K]
T2 – średnia temperatura zimnej strony próbki [K]
A – powierzchnia [m2].
PN-EN 675 (Metoda pomiaru przepływu ciepła miernikiem)
Metoda pomiaru przepływu ciepła miernikiem jest metodą pomiaru względnego. Wyznacza się tu stosunek oporności cieplnej próbki do próbki wzorcowej.
Jako próbkę wzorcową powinno się zastosować próbkę o oporności cieplnej R zbliżonej do próbki badanej. W metodzie tej do pomiaru oporności cieplnej R można zastosować dwa typy aparatów: jednopróbkowy lub dwupróbkowy.
Aparat jednopróbkowy składa się z elementu grzejnego i chłodzącego, między którymi umieszcza się próbkę badaną lub wzorcową (do kalibracji). Miernik przepływu ciepła umieszczony jest w środku powierzchni płyty grzejnej i chłodzącej.
Aparat dwupróbkowy składa się z elementu grzejnego i dwóch elementów chłodzących. Element grzejny jest umieszczony między próbką badaną a kontrolną. Mierniki przepływu ciepła umieszczone są na każdej stronie próbki badanej i kontrolnej.
Obliczamy tu gęstość przepływu ciepła Φ przenikającego przez miernik i na tej podstawie obliczamy R zgodnie z równaniem:
R = 2 ˙ (T1 – T2) / (Φ1 + Φ2) [(m2K)/W],
gdzie:
Φ1 i Φ2 (W/m2) – gęstości przepływów ciepła otrzymanymi w wyniku pomiaru przepływu ciepła dwoma miernikami przyłożonymi do powierzchni próbki
T1 i T2 (K) – średnie temperatury gorącej i zimnej powierzchni próbki przylegającej do powierzchni pomiarowej mierników przepływu ciepła.
Zgodnie z wymaganiami dotyczącymi uzyskania oznakowania znakiem CE i obowiązującą normą EN 1279-5, dotyczącą oceny zgodności i zakładowej kontroli produkcji dla szyb zespolonych izolacyjnych, podstawową metodą, według której powinno wyznaczać się wartość współczynnika przenikania ciepła U jest metoda obliczeniowa (według EN-673).
Określenie wartości U metodami pomiarowymi (według EN 674 lub EN 675) jest dopuszczalne jedynie w sytuacji, gdy zastosowanie metody obliczeniowej jest niemożliwe ze ściśle określonych w normie powodów.
mgr inż. Monika Magiera
Guardian
Tabela 1. Współczynnik ciepła U wg PN EN 673
więcej informacji: Świat Szkla 11/2005
- Szczegóły
- Kategoria: Wydanie 11/2005
Nowe normy PN-EN na szkło budowlane
1. Normy ustanowione przez Polski Komitet Normalizacyjny
PN-EN 572-1 styczeń 1999 "Szkło w budownictwie. Podstawowe wyroby ze szkła sodowo-wapniowo-krzemianowego. Definicje oraz ogólne właściwości fizyczne i mechaniczne".
PN-EN 572-2 styczeń 1999 "Szkło w budownictwie. Podstawowe wyroby ze szkła sodowo-wapniowo-krzemianowego. Szkło float".
PN-EN 572-3 styczeń 1999 "Szkło w budownictwie. Podstawowe wyroby ze szkła sodowo-wapniowo-krzemianowego. Szkło zbrojone polerowane".
PN-EN 572-4 styczeń 1999 "Szkło w budownictwie. Podstawowe wyroby ze szkła sodowo-wapniowo-krzemianowego. Szkło płaskie ciągnione".
PN-EN 572-5 styczeń 1999 "Szkło w budownictwie. Podstawowe wyroby ze szkła sodowo-wapniowo-krzemianowego. Wzorzyste szkło walcowane".
PN-EN 572-6 styczeń 1999 "Szkło w budownictwie. Podstawowe wyroby ze szkła sodowo-wapniowo-krzemianowego. Wzorzyste szkło zbrojone".
PN-EN 572-7 styczeń 1999 "Szkło w budownictwie. Podstawowe wyroby ze szkła sodowo-wapniowo-krzemianowego. Zbrojone i niezbrojone szkło profilowe".
PN-EN 356 lipiec 2000 "Szkło w budownictwie. Szyby ochronne. Badania i klasyfikacja odporności na ręczny atak".
PN-EN 410 wrzesień 2001 "Szkło w budownictwie. Określenie charakterystyk świetlnych i słonecznych właściwości oszklenia".
PN-EN 673 wrzesień 1999 "Szkło w budownictwie. Określenie współczynnika przenikania ciepła U - Metoda obliczeniowa".
PN-EN 674 wrzesień 1999 "Szkło w budownictwie. Określenie współczynnika przenikania ciepła U - Metoda osłoniętej płyty grzejnej".
PN-EN 675 "Szkło w budownictwie. Określenie współczynnika przenikania ciepła U - Metoda pomiaru przepływu ciepła miernikiem".
PN-EN 1036 wrzesień 2001 "Szkło w budownictwie. Lustra ze szkła float ze srebrną powłoką do użytku zewnętrznego".
PN-EN 1096-1 wrzesień 2001 "Szkło w budownictwie. Szkło z powłokami. Definicje i klasyfikacja".
PN-EN-ISO 12543-1 marzec 2000 "Szkło w budownictwie. Szkło warstwowe i bezpieczne szkło warstwowe. Definicje i opis części składowych".
PN-EN-ISO 12543-2 "Szkło w budownictwie. Szkło warstwowe i bezpieczne szkło warstwowe. Bezpieczne szkło warstwowe".
PN-EN-ISO 12543-3 marzec 2000 "Szkło w budownictwie. Szkło warstwowe i bezpieczne szkło warstwowe. Szkło warstwowe".
PN-EN-ISO 12543-4 marzec 2000 "Szkło w budownictwie. Szkło warstwowe i bezpieczne szkło warstwowe. Metody badań odporności".
PN-EN-ISO 12543-5 lipiec 2000 "Szkło w budownictwie. Szkło warstwowe i bezpieczne szkło warstwowe. Wymiary i wykończenie obrzeża".
PN-EN-ISO 12543-6 lipiec 2000 "Szkło w budowni- ctwie. Szkło warstwowe i bezpieczne szkło warstwowe. Wygląd".
PN-EN 1748-1 wrzesień 2001 "Szkło w budownictwie. Podstawowe wyroby specjalne. Szkło borokrzemianowe.
PN-EN 1748-2 wrzesień 2001 "Szkło w budownictwie. Podstawowe wyroby specjalne. Tworzywa szklano-krystaliczne".
PN-EN 1288-1 czerwiec 2000 "Szkło w budownictwie. Określenie wytrzymałości szkła na zginanie. Część 1: Podstawy badań szkła.
PN-EN 1288-2 czerwiec 2000 "Szkło w budownictwie. Określenie wytrzymałości szkła na zginanie. Część 2: Metoda współosiowego dwupierścieniowego badania płaskich próbek o dużych powierzchniach".
PN-EN 1288-3 czerwiec 2000 "Szkło w budownictwie. Określenie wytrzymałości szkła na zginanie. Część 3: Badanie na próbkach podpartych w dwóch punktach (czteropunktowe zginanie)".
PN-EN 1288-4 grudzień 2002 "Szkło w budownictwie. Określenie wytrzymałości szkła na zginanie. Część 4: Badanie szkła profilowego w kształcie litery U".
PN-EN 1288-5 grudzień 2002 "Szkło w budownictwie. Określenie wytrzymałości szkła na zginanie. Część 5: Metoda współosiowego dwupierścieniowego badania płaskich próbek o małej powierzchni badanej".
PN-EN 12150-1 grudzień 2002 "Szkło w budownictwie. Termicznie hartowane bezpieczne szkło sodowo-wapniowo-krzemianowe. Część 1: Definicje i opis".
PN-EN 357 lipiec 2000 "Szkło w budownictwie. Ognio- odporne elementy oszkleniowe z przezroczystych lub przejrzystych wyrobów szklanych. Klasyfikacja ognioodporności".
PN-EN 1063 listopad 1999 "Szkło w budownictwie. Bezpieczne oszklenia. Badanie i kwalifikacja odporności na uderzenie pociskiem".
PN-EN 13541listopad 2000 "Szkło w budownictwie. Bezpieczne oszklenia. Badanie i kwalifikacja odporności na siłę eksplozji.
PN-EN 1096-2 marzec 2004"Szkło w budownictwie. Szkło powlekane - Część 2: Wymagania i metody badań dla powłok kategorii A, B i S".
PN-EN 1096-3 kwiecień 2004 "Szkło w budownictwie. Szkło powlekane - Część 3: Metody badania trwałości powłok kategorii Ci D"
PN-EN 12337 luty 2004 "Szkło w budownictwie. Chemicznie wzmocnione szkło sodowo-wapniowo-krzemianowe - Część 1: Definicje i opis"
PN-EN 12898 luty 2004 "Szkło w budownictwie - określenie emisyjności"
PN-EN 1863-1luty 2004 "Szkło w budownictwie -termicznie wzmocnione szkło sodowo-wapniowo-krzemianowe - Część 1: "Definicje i opis"
PN-EN 12600 grudzień 2004 "Szkło w budownictwie. Badanie wahadłem. Udarowa metoda badania i klasyfikacja szkła płaskiego"
PN-EN 1279-2 grudzień 2004 "Szkło w budownictwie. Szyby zespolone. Izolacyjne. Część 2: Długotrwała metoda badania i wymagania dotycząca przenikania wilgoci."
PN-EN 1279-3 listopad 2004 "Szkło w budownictwie. Szyby zespolone izolacyjne. Część 3: Długotrwała metoda badania i wymagania dotyczące szybkości ubytku gazu oraz tolerancje koncentracji gazu".
PN-EN 1279-4 grudzień 2004 "Szkło w budownictwie. Szyby zespolone izolacyjne. Część 4: Metody badania fizycznych właściwości uszczelnień obrzeży".
PN-EN 1279-6 grudzień 2004 "Szkło w budownictwie. Szyby zespolone izolacyjne. Część 6: Zakładowa kontrola produkcji i badania okresowe ".
PN-EN 1051-1 kwiecień 2005 "Szkło w budownictwie.Pustaki szklane i kostki brukowe. Część 1: Definicje i opis".
2. Normy na szkło budowlane zharmonizowane z Dyrektywą (89/106/EEC) dotyczącą wyrobów budowlanych.
pr.PN-EN 572-9:2004 " Szkło w budownictwie. Podstawowe wyroby ze szkła sodowo-wapniowo-krzemianowego. Część 9: Ocena zgodności" /norma przetłumaczona na język polski i uzgodniona na posiedzeniu komitetu Technicznego Nr 198 ds. Szkła, w trakcie ustanawiania przez Polski Komitet Normalizacyjny i w druku./
pr. PN-EN 1096-4:2004 "Szkło w budownictwie. Szkło powlekane. Część 4 Ocena zgodności". /norma przetłumaczona na język polski w trakcie uzgadniania/.
pr.PN-EN 12150-2:2005 "Szkło w budownictwie. Termicznie hartowane bezpieczne szkło sodowo-wapniowo-krzemianowe. Część 2: Ocena zgodności"./ norma przetłumaczona na język polski w trakcie uzgadniania/.
PN-EN 1863-2:2005 (U) "Szkło w budownictwie. Termicznie wzmocnione szkło sodowo-wapniowo-krzemianowe. Część 2: Ocena zgodności"/norma uznaniowa w języku angielskim/.
PN-EN 12337-2 :2005 (U) "Szkło w budownictwie. Chemicznie wzmocnione szkło sodowo-wapniowo-krzemianowe. Część 2: Ocena zgodności"/norma uznaniowa w języku angielskim/.
PN-EN 1748-2:2005 (U) "Szkło w budownictwie. Podstawowe wyroby specjalne. Tworzywa szklano-krystaliczne. Część 2: Ocena zgodności" / norma uznaniowa w języku angielskim/.
PN-EN 1748-1:2005 (U) "Szkło w budownictwie. Podstawowe wyroby specjalne. Szkła borokrzemianowe. Część 1: Ocena zgodności" / norma uznaniowa w języku angielskim/.
PN-EN 14178-2:2004 (U) "Szkło w budownictwie. Podstawowe wyroby ze szkła z tlenków wapniowców i krzemionki. Część 2: Ocena zgodności" / norma uznaniowa w języku angielskim/.
PN-EN 14449:2005 (U) "Szkło w budownictwie. Szkło klejone i bezpieczne szkło klejone. Ocena zgodności" / norma uznaniowa w języku angielskim/.
Komisja Europejska przyjęła dla wymienionych norm zharmonizowanych następujące terminy wdrażania:
- początek okresu przejściowego 01.09.2005 r.
- koniec okresu przejściowego 01.09.2006 r.
Opracowała: mgr inż. Teresa Siekierska
ISiC Oddział Zamiejscowy Kraków
więcej informacji: Świat Szkła 11/2005
- Szczegóły
- Kategoria: Wydanie 11/2005
Kilkanaście ostatnich lat ubiegłego wieku charakteryzowało się miedzy innymi istotnym zwiększeniem zakresu stosowania różnego rodzaju dodatkowych przekryć ochronnych otworów okiennych i drzwiowych w budynkach. Wyroby te, usytuowane zarówno wewnątrz jak i na zewnątrz obiektów, chronią pomieszczenia lub ich najbliższe otoczenie przed niekorzystnym oddziaływaniem warunków atmosferycznych (słońce, deszcz, wiatr). Ze względu na rosnącą liczbę realizowanych obiektów, zawierających maksymalną ilość przeszkleń, produkcja wyrobów budowlanych związanych z powyżej wymienioną ochroną wyraźnie wzrosła i to w zakresie ilości jak i różnorodności rozwiązań konstrukcyjnych.
Wprowadzenie
Powstała więc potrzeba opracowania dla tej grupy wyrobów budowlanych jednolitych wymagań i metod badań, usystematyzowania i ujednolicenia nazw oraz określenia klas odporności, trwałości, dokładności wykonania itp.
Dla zrealizowania tych zadań, wynikających z jednej strony z wymagań klienta i użytkownika, a z drugiej strony z potrzeb producenta i montażysty, niezbędna stała się normalizacja tych zagadnień w skali europejskiej.
W tym celu Komisja Europejska udzieliła Europejskiemu Komitetowi Normalizacyjnemu (CEN) mandat M/101 (CONSTRUCT 94/125) na opracowanie europejskich norm zharmonizowanych na „drzwi, okna, żaluzje, bramy i związane z nimi okucia”. Na tej podstawie, działający w ramach CEN Komitet Techniczny TC 33 „Drzwi, okna, żaluzje, okucia budowlane i ściany osłonowe” opracował serię projektów norm europejskich dotyczących żaluzji oraz zasłon zewnętrznych i wewnętrznych.
Do końca września 2005 roku polski Komitet Normalizacyjny wdrożył do swego katalogu kolejne normy ustanowione przez CEN a dotyczące żaluzji oraz zasłon).
Z norm europejskich wdrożonych już do katalogu Polskich Norm jako najważniejsze uznać należy:
. normę terminologiczną – PN-EN (U) 13561:2005,
. normy wyrobu, określające wymagania eksploatacyjne łącznie z bezpieczeństwem:
. żaluzji – PN-EN (U) 13659:2005,
. zasłon zewnętrznych – PN-EN (U) 13561:2005,
. zasłon wewnętrznych – PN-EN (U) 13120:2005.
Pierwsza z wymienionych norm, nie podlegająca harmonizacji, zawiera terminy i definicje wszystkich typów żaluzji i zasłon oraz porządkuje techniczne nazewnictwo obowiązujące na rynku tych wyrobów.
Pozostałe normy są zharmonizowane i poza wymaganiami oraz klasyfikacją zawierają załączniki harmonizacyjne, system oceny zgodności i określają zasady oznakowania wyrobów znakiem CE.
Normy dotyczące wyrobu posiadają jednak wyróżnik (U), co oznacza, że wydano je tylko w języku oryginału (niemieckim, francuskim i angielskim).
Żaluzje zewnętrzne
Norma PN-EN (U) 13659:2005 podaje wymagania eksploatacyjne, które powinny być spełnione przez żaluzje zamontowane w budynku. W normie uwzględniono również znaczące zagrożenia dotyczące konstrukcji, transportu, instalowania, działania i konserwacji żaluzji.
Przedstawiona norma ma zastosowanie do wszystkich żaluzji, jak również wyrobów podobnych, niezależnie od ich zastosowania i rodzaju użytych do ich wykonania materiałów.
Są to następujące wyroby:
. żaluzje listewkowe zewnętrzne,
. żaluzje zwijane zwane także roletami,
. okiennice rozwierane, składane, harmonijkowe i przesuwne.
Powyższe wyroby mogą być uruchamiane ręcznie, z zastosowaniem sprężyny kompensacyjnej lub bez niej, albo za pomocą silnika elektrycznego (wyroby z napędem).
Dodać tutaj należy, że dotychczas w ustawodawstwie polskim okiennice rozwierane (najczęściej występujące) były umieszczone w „wykazie wyrobów budowlanych nie mających istotnego wpływu na spełnienie wymagań podstawowych oraz wyrobów wytwarzanych i stosowanych według uznanych zasad sztuki budowlanej”, będącym załącznikiem do rozporządzenia Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracyjnych z dnia 24 lipca 1998 r.
(Dz. u. Nr 99, poz. 637). W związku z tym nie wymagały żadnych dokumentów dopuszczających do obrotu i stosowania w budownictwie jak np. deklaracja zgodności z Polska Normą wyrobu lub Aprobatą Techniczną. Wraz z wejściem w życie omawianej normy sytuacja ulega diametralnej zmianie i okiennice podlegają wymaganiu oznakowania znakiem budowlanym i związanej z tym procedurze.
Norma PN-EN (U) 13659:2005 określa:
. odporność na obciążenie wiatrem i śniegiem,
. siłę operacyjna i konstrukcję mechanizmu sterującego,
. niewłaściwe użytkowanie i odporność mechanizmu blokującego,
. trwałość mechaniczną (powtarzalne cykle robocze),
. odporność na uderzenia,
. bezpieczeństwo użytkowania,
. zagadnienia higieny, zdrowia i środowiska,
. tolerancje wymiarowe,
. zagadnienia dostawy i składowania,
. informacje dotyczące użytkowania,
. ocenę zgodności.
Posiada także załączniki, z których najważniejszy jest ZA, odnoszący się do postanowień dyrektywy Unii Europejskiej 89/106/EEC „wyroby budowlane”.
Załącznik informuje że norma została opracowana na podstawie Mandatu M/101 „Drzwi, okna, żaluzje, bramy, związane z nimi okucia”. Potwierdza też, że spełnienie wymagań normy daje podstawę domniemania przydatności żaluzji i okiennic do zamierzonego ich stosowania.
Zawiera również ostrzeżenie, że do wyrobów objętych zakresem omawianej normy europejskiej mogą mieć zastosowanie inne wymagania i inne dyrektywy Unii Europejskiej.
W załączniku określono, że obligatoryjnym (podstawowym) wymaganiem, jaki powinny spełniać żaluzje i okiennice objęte normą PN EN (U) 13659:2005, jest odporność na działanie wiatru w deklarowanej przez producenta klasie. Załącznik podaje również procedurę poświadczania zgodności żaluzji i okiennic. Zgodnie z decyzją Komisji Europejskiej (99/93/WE) i załącznikiem III do mandatu M/101 do wyrobów objętych tą normą należy stosować system 4. oceny zgodności.
System 4. polega na deklarowaniu zgodności wyrobu przez producenta na podstawie:
. wstępnego badania typu prowadzonego przez producenta,
. zakładowej kontroli produkcji.
Występują więc w tym przypadku tylko zadania dla producenta, bez konieczności angażowania jednostki akredytowanej. Jeżeli jednak producent nie ma możliwości przeprowadzenia badań typu, powinien zlecić ich przeprowadzenie akredytowanemu laboratorium. Po spełnieniu wymagań wynikających z systemu oceny zgodności producent powinien wydać deklarację zgodności, upoważniającą do oznakowania wyrobu znakiem CE.
Dokument ten powinien być przedstawiony w języku państwa członkowskiego UE, w którym wyrób będzie użytkowany.
Załącznik ZB stanowi, że odpowiednie rozdziały normy PN-EN (U) 13659:2005 dotyczące żaluzji i okiennic z napędem mechanicznym są zharmonizowane z postanowieniami innej Dyrektywy „nowego podejścia” 98/37/EEC Bezpieczeństwo maszyn.
Zasłony zewnętrzne
W normie PN-EN (U) 13561:2005 podano wymagania eksploatacyjne, które powinny być spełnione przez zasłony zewnętrzne zamontowane w budynku oraz uwzględniono zagrożenia, które wynikają z konstrukcji, transportu, instalowania i konserwacji.
Powyższa norma ma zastosowanie do poniżej wymienionych zasłon zewnętrznych jak również wyrobów podobnych, niezależnie od ich konstrukcji i rodzaju użytych materiałów:
l markiz z ramionami składanymi, nożycowymi, odchylanymi i wodzonymi,
l markiz pionowych, fasadowych, werandowych i koszowych,
l markiz do okien dachowych,
l moskitier,
l osłon przeciwsłonecznych poziomych i pionowych.
Mogą to być wyroby uruchamiane ręcznie, z zastosowaniem sprężyny kompensacyjnej lub bez niej, a także za pomocą silnika elektrycznego.
Stwierdzić tutaj także należy, że dotychczas osłony przeciwsłoneczne określano jako żaluzje budowlane zewnętrzne stałe aluminiowe lub stalowe (SWW 0624-441 i SWW 0625-441) i w związku z tym, na podstawie „wykazu wyrobów budowlanych nie mających istotnego wpływu na spełnienie wymagań podstawowych...” nie wymagały procedury dopuszczającej do obrotu i stosowania w budownictwie”.
Norma PN-EN (U) 13561:2005 zmienia ten stan prawny i osłony przeciwsłoneczne podlegają rygorom dopuszczenia do obrotu i stosowania na zasadach określonych w ustawie o wyrobach budowlanych.
Powyższa norma określa:
. odporność na obciążenie wiatrem, śniegiem i nagromadzoną wodą,
. siłę operacyjną i konstrukcję mechanizmu sterującego,
. działanie w warunkach mrozu i niewłaściwe użytkowanie,
. trwałość mechaniczną (powtarzalne cykle robocze),
. bezpieczeństwo użytkowania,
. zagadnienia higieny, zdrowia i środowiska,
. informację dotyczącą użytkowania,
. ocenę zgodności.
W normie podano także, że nie obejmuje ona odporności na obciążenie wiatrem wyrobów stałych i półstałych jak np. markiz koszowych i osłon przeciwsłonecznych. Dodano jednak, że wyroby te nie są zwolnione od wymagań dotyczących odporności na obciążenie wiatrem, mimo że do chwili obecnej nie została ustalona żadna metoda badania.
W związku z powyższym producent dokonujący ocenę zgodności z normą PN-EN (U) 13561:2005 musi sam ustalić wymagania i metodykę badań dotyczących obciążenia wiatrem markiz koszowych lub osłon przeciwsłonecznych.
Centralny Ośrodek Badawczo-Rozwojowy Przemysłu Elementów Wyposażenia Budownictwa „METALPAST” z Poznania, udzielający aprobaty techniczne na osłony przeciwsłoneczne, stosował wymagania i badania ujęte w normie na żaluzje tj. PN-EN (U) 13659:2005. Prezentowana norma, dotycząca zasłon zewnętrznych również posiada załączniki, w tym ZA, odnoszący się do dyrektywy 89/106/EEC. Są tam zapisy analogiczne jak w normie PN EN (U) 13659:2005.
Zasłony wewnętrzne
Ostatnią z serii norm wyrobu dotyczących żaluzji i zasłon jest PN-EN (U) 13120:2005, która, tak jak dwie poprzednie, podaje wymagania eksploatacyjne z uwzględnieniem ewentualnych zagrożeń, które powinny być spełniane przez zasłony wewnętrzne.
Norma obejmuje wyroby stosowane tylko wewnątrz budynków i są to:
. żaluzje listewkowe wewnętrzne, w tym również międzyszybowe,
. zasłony pionowe, zwijane, fałdowane, zaciemniające i przyciemniające.
Przy zasłonach wewnętrznych występuje podobny problem jak przy omawianych już żaluzjach i zasłonach zewnętrznych, tj. ujęcie żaluzji wewnętrznych i międzyszybowych w dotychczasowym „wykazie wyrobów budowlanych nie mających istotnego wpływu na spełnienie wymagań podstawowych...”. Zwalniało to te wyroby z obowiązku posiadania dokumentów dopuszczających do obrotu i stosowania w budownictwie na podstawie deklaracji zgodności z Polska Normą wyrobu lub aprobatą techniczną.
Z chwilą wprowadzenia normy europejskiej PN-EN (U) 13120:2005 sytuacja ulega zmianie, gdyż zostają określone wymagania i ustalony system oceny zgodności. Będzie to jednak dotyczyć głównie wyrobów wyposażonych w napęd mechaniczny, gdyż tylko dla takich ustalono system oceny zgodności. Umożliwi to jednak znakowanie tych wyrobów (po dokonaniu oceny zgodności) znakiem CE, co pozwoli na ich wprowadzenie na całym obszarze Unii Europejskiej.
Omawiana norma zawiera wymagania, właściwości, informacje i załączniki zbieżne z przedstawionymi już przy prezentowaniu norm PN-EN (U) 13659:2005 i PN-EN (U) 13561:2005.
inż. Zbigniew Czajka
COBR PEWB „Metalplast” Poznań
więcej informacji: Świat Szkła 11/2005
- Szczegóły
- Kategoria: Wydanie 11/2005
PN-EN 949:2000 "Okna i ściany osłonowe, drzwi, zasłony i żaluzje. Oznaczanie odporności drzwi na uderzenie ciałem miękkim i ciężkim"
PN-EN 1522:2000 "Okna, drzwi, żaluzje i zasłony. Kuloodporność. Wymagania i klasyfikacja"
PN-EN 1523:2000 "Okna, drzwi, żaluzje i zasłony. Kuloodporność. Metody badań"
PN-EN 1634-1:2002 "Badania odporności ogniowej zestawów drzwiowych i żaluzjowych. Część 1: Drzwi i żaluzje przeciwpożarowe"
PN-EN 1634-3:2005 (U) "Badania odporności ogniowej zestawów drzwiowych i żaluzjowych. Część 3: Sprawdzanie dymoszczelności drzwi i żaluzji"
PN-EN 1932:2005 "Zasłony zewnętrzne i żaluzje. Odporność na obciążenie wiatrem. Metody badań"
PN-EN 1933:2005 "Zasłony zewnętrzne. Odporność na obciążenie nagromadzoną wodą. Metoda badania"
PN-EN 12045:2005 "Żaluzje i zasłony z napędem. Bezpieczeństwo użytkowania. Pomiar wywieranej siły"
PN-EN 12194:2005 "Żaluzje, zasłony zewnętrzne i zasłony wewnętrzne. Niewłaściwe użytkowanie. Metody badań"
PN-EN 12216:2004 "Żaluzje, zasłony wewnętrzne, zasłony zewnętrzne. Terminologia, słownik i definicje"
PN-EN 12365-1:2004 (U) "Okucia budowlane. Uszczelki i taśmy uszczelniające do drzwi, okien, żaluzji i ścian osłonowych. Część 1: Wymagania eksploatacyjne i klasyfikacja"
PN-EN 12365-2:2004 (U) "Okucia budowlane. Uszczelki i taśmy uszczelniające do drzwi, okien, żaluzji i ścian osłonowych. Część 2: Liniowa siła zamykająca. Metody badań"
PN-EN 12365-3:2004 (U) "Okucia budowlane. Uszczelki i taśmy uszczelniające do drzwi, okien, żaluzji i ścian osłonowych. Część 3: Oznaczenie powrotu poodkształceniowego. Metoda badania"
PN-EN 12365-4:2004 (U) "Okucia budowlane. Uszczelki i taśmy uszczelniające do drzwi, okien, żaluzji i ścian osłonowych. Część 4: Oznaczenie odkształcenia trwałego po starzeniu. Metoda badania"
PN-EN 12412-2:2005 "Cieplne właściwości użytkowe okien, drzwi i żaluzji. Określanie współczynnika przenikania ciepła metodą skrzynki grzejnej. Część 2: Ramy"
PN-EN 12412-4:2005 "Cieplne właściwości użytkowe okien, drzwi i żaluzji. Określanie współczynnika przenikania ciepła metodą skrzynki grzejnej. Część 4: Skrzynki żaluzji zwijanych"
PN-EN 12833:2005 "Żaluzje zwijane do okien dachowych i werandowe. Odporność na obciążenie śniegiem. Metoda badania"
PN-EN 12835:2005 "Żaluzje powietrznoszczelne. Badanie przepuszczalności powietrza"
PN-EN 13120:2005 (U) "Zasłony wewnętrzne. Wymagania eksploatacyjne łącznie z bezpieczeństwem"
PN-EN 13123-1:2002 (U) "Okna, drzwi i żaluzje. Odporność na wybuch. Wymagania i klasyfikacja. Część 1: Rura uderzeniowa"
PN-EN 13123-2:2004 (U) "Okna, drzwi i żaluzje. Odporność na wybuch. Wymagania i klasyfikacja. Część 2: Próba poligonowa"
PN-EN 13124-1:2002 (U) "Okna, drzwi i żaluzje. Odporność na wybuch. Metoda badania. Część 1: Rura uderzeniowa"
PN-EN 13124-2:2004 (U) "Okna, drzwi i żaluzje. Odporność na wybuch. Metoda badania. Część 2: Próba poligonowa"
PN-EN 13125:2005 "Żaluzje i zasłony. Dodatkowy opór cieplny. Przyporządkowanie do wyrobu klasy przepuszczalności powietrza"
PN-EN 13330:2005 "Żaluzje. Uderzenie ciałem twardym. Metoda badania"
PN-EN 13527:2005 "Żaluzje i zasłony. Pomiar siły oparacyjnej. Metody badań"
PN-EN 13561:2005 (U) "Zasłony zewnętrzne. Wymagania eksploatacyjne łącznie z bezpieczeństwem"
PN-EN 13659:2005 (U) "Żaluzje. Wymagania eksploatacyjne łącznie z bezpieczeństwem"
PN-EN-14115:2005 "Wyroby włókiennicze. Właściwości palne materiałów na markizy, duże namioty i podobne wyroby. Zapalność"
PN-EN 14201:2004 "Zasłony i żaluzje. Odporność na powtarzalne działanie (trwałość mechaniczna). Metody badań"
PN-EN 14202:2005 (U) "Zasłony i żaluzje. Przydatność napędów z silnikiem rurowym i prostokątnym, do zastosowania. Wymagania i metody badań"
PN-EN 14203:2004 (U) "Zasłony i żaluzje. Przydatność przekładni z korbą, do zastosowania. Wymagania i metody badań"
PN-EN 60335-2-97:2002 (U) "Bezpieczeństwo elektrycznych przyrządów do użytku domowego i podobnego. Część 2-97: Wymagania szczegółowe dla urządzeń do obsługiwania żaluzji, zasłon, markiz i podobnych przyrządów"
PN-EN ISO 10077-1:2002 "Właściwości cieplne okien, drzwi i żaluzji. Obliczanie współczynnika przenikania ciepła. Część l: Metoda uproszczona"
PN-EN ISO 10077-2:2005 "Cieplne właściwości użytkowe okien, drzwi i żaluzji. Obliczanie współczynnika przenikania ciepła. Część 2: Metoda komputerowa dla rani"
ENV 1627:1999 "Okna, drzwi, żaluzje - Odporność na włamania i klasyfikacja"
ENV 1629:1999 "Okna, drzwi, żaluzje - Odporność na włamanie - Metoda badania dla określenia odporności na obciążenie dynamiczne"
ENV 1630:1999 "Okna, drzwi, żaluzje - Odporność na włamanie - Metoda badania dla określenia odporności na próby włamania ręcznego"
Opracowała: Irena Jesmanowicz
COBR "Metalplast" Poznań
więcej informacji: Świat Szkła 11/2005
- Szczegóły
- Kategoria: Wydanie 11/2005
Wstępne badania typu wyrobu
Charakterystyka produktu podana przez producenta powinna być wstępnie zbadana by potwierdzić jej zgodność z wymaganiami. Wstępne badanie typu przeprowadza się tylko raz – na początku procedury oceny zgodności przy ustalaniu charakterystyki wyrobu. Podlegają sprawdzeniu wszystkie deklarowane przez producenta własności użytkowe produktu.
Zamiast wykonywać rzeczywiste badania, we wstępnym badaniu typu możemy wykorzystać:
. ogólnie uznane, standardowe lub znormalizowane wartości podane w normach dla szkieł podstawowych,
. znormalizowane metody obliczeń podane w normach dla szkieł podstawowych,
. uprzednio wykonane badania, które były zgodne z wytycznymi opisanymi w normie PN EN 12150-2, pod warunkiem, że dotyczą tego samego wyrobu, tych samych cech, tej samej lub surowszej metody badania,
. informacje, w których komponenty wymienione w charakterystyce były wcześniej określone przez ich producenta, na bazie oceny zgodności z odpowiednimi dla tych produktów normami; te charakterystyki nie muszą być ponownie badane pod warunkiem, że pozostają niezmienione w procesie produkcyjnym,
. w oszacowaniu emisji niebezpiecznych substancji można wykorzystać badania zawartości tych substancji w produkcie,
. trwałość można określić pośrednio, przez kontrolę procesów produkcyjnych zgodnie z PN EN 12150-2.
W sytuacji, kiedy producent posiada więcej niż jedną linię produkcyjną (zakład produkcyjny), to w celu ograniczenia wykonywania wstępnych badań typu powinien:
. opracować dokumentację techniczną wyrobu, uwzględniając wszystkie linie (zakłady),
. stworzyć bezpośrednią zależność pomiędzy kontrolą produkcji, wstępnymi badaniami typu oraz stałym nadzorem, prowadzonym w ramach audytu wewnętrznego,
. wyznaczyć osobę odpowiedzialną za zagwarantowanie zgodności wyrobu w oparciu o:
– spójny system zakładowej kontroli produkcji na wszystkich liniach produkcyjnych (zakładach),
– uzyskane dowody na to, że wyrób jest zgodny z podaną jego charakterystyką oraz z przyszłym zastosowaniem,
– schemat wewnętrznego audytu, którym objęte są wszystkie linie i zakłady produkcyjne i w którym zawarta jest kontrola zgodności produktu.
Próbki do badań
Próbki niezbędne do wykonania wstępnych badań typu powinny być wykonane ze szkła float, zgodnie z PN-EN 572-1 i PN-EN 572-2. Do badań należy zastosować najprostszy typ obróbki krawędzi opisany w dokumentacji kontroli produkcji.
Pomiar wytrzymałości mechanicznej – wymagana liczba próbek podana jest w tabelach 2, 3 i 4.
Badanie fragmentacji – do badań potrzebnych jest 5 próbek z każdego rodzaju grubości.
Ocena wyników badań
Pomiar wytrzymałości mechanicznej – żaden z wyników badań nie powinien być mniejszy od wartości podanych w punkcie 9.4 normy PN EN 12150-1. Gdyby jednak jeden z wyników wypadł poniżej, producent musi udowodnić, że wynik ten stanowi mniej niż 5% prawdopodobieństwa zniszczenia i dzięki temu mieści się on nadal w 95% poziomie ufności.
Badanie fragmentacji – powinno wykazać, że otrzymane odłamki są zgodne z wymaganiami określonymi w punktach 8.5 i 8.7 normy PN EN 12150-1.
Producent może również zastosować pomiar powierzchniowych naprężeń wstępnych w celu kontroli produkcji. W takim wypadku pomiary tych naprężeń powinny być wykonane przed właściwymi badaniami wytrzymałości mechanicznej i fragmentacji. Pomiary te mają wykazać związek między wielkością powierzchniowych naprężeń wstępnych a wytrzymałością mechaniczną i fragmentacją.
Ocena zgodności wyrobu z normą PN EN 12150:2004 będzie określona wynikami:
. Wstępnego Badania Typu Wyrobu – Initial Type Testing (IT )
. Zakładowej Kontroli Produkcji (ZKP) – Factory Production Control (FCP), która powinna zawierać następujące elementy:
– badanie próbek wziętych z produkcji zgodnie z opisanym planem badań
– wstępna inspekcja zakładu produkcyjnego i zakładowej kontroli produkcji
– ciągły nadzór i ocena zakładowej kontroli produkcji Wstępne badanie typu hartowanego termicznie bezpiecznego szkła sodowo-wapniowo-krzemianowego zawiera:
. pomiar wytrzymałości mechanicznej zgodnie z normą PN-EN
12150:1,
. badanie fragmentacji zgodnie z normą PN-EN 12150:1.
Opis (charakterystyka) wyrobu
Producent (hartowanego termicznie bezpiecznego szkła sodowo-wapniowo- krzemianowego) jest odpowiedzialny za przygotowanie charakterystyki wyrobu. Opis ten może być udostępniany według uznania producenta, za wyjątkiem przypadków, gdy jest to wymagane odrębnymi przepisami. Opis obejmuje charakterystykę jednego produktu i/lub rodziny produktów
. Opis wyrobu powinien zawierać przynajmniej część normatywną, może także zawierać część informacyjną – szczególnie, gdy producent przewiduje dalszy rozwój wyrobu.
. Normatywna część opisu wyrobu powinna obejmować następujące informacje:
– odniesienie do normy PN-EN 12150 część 1 i 2 w zakresie: rodzaju szkła, wymiarów i tolerancji, płaskości, wykończenia obrzeży, otworów (rozmieszczenia, wymiarów i tolerancji), wycięć, kształtu szyby oraz oceny siatki spękań i wytrzymałości mechanicznej,
– odniesienie do normy PN-EN 572 część 1, 2, 4 i 5 w zakresie wymagań dla szkła bazowego
– właściwości oraz trwałość szkła powlekanego zgodnego z PN EN-1096 część 1, 2 i 3 w zakresie: kategoria powłoki, emisyjność powłoki, przepuszczalność i współczynnik odbicia światła, przepuszczalność energii słonecznej) w przypadku, gdy właściwości te ulegają zmianie (celowo lub mimowolnie) w czasie hartowania.
Możliwość zastępowania materiałów stosowanych do produkcji przez inne powinna być określona w charakterystyce produktu.
. Właściwości wyrobu – producent powinien określić właściwości użytkowe, które zamierza deklarować oraz odnieść się do wymagań odpowiednich norm, np.:
– Właściwości fizyko-chemiczne
Szyby będą wykonane ze szkła sodowo-wapniowo-krzemianowego stosownie do EN 572-1, EN 572-2, EN 572-4, EN 5725, mogą być pokryte powłokami stosownie do EN 1096-1, EN 1096-2, EN 1096-3 i/lub emaliowane stosownie do EN 12150-1
Takie własności jak: gęstość, twardość, moduł Younga, liczba Poissona, ciepło właściwe, przewodność cieplna, rozszerzalność liniowa – nie ulegają zmianie w procesie hartowania i można stosować ogólnie przyjęte lub wyliczone wartości.
. Bezpieczeństwo w przypadku pożaru:
– ognioodporność: powinna być określona i sklasyfikowana zgodnie z normą PN-EN 13501-2, również norma EN 357 może być stosowana do klasyfikacji odporności ogniowej szklanych elementów,
– reakcja na ogień: powinna być określona i sklasyfikowana zgodnie z normą PN-EN 13501-1. Szkło zaliczane jest do klasy A1 (materiały niepalne) – nie wymaga badania reakcji na ogień; gdy producent chce zadeklarować (lub wymagają tego przepisy) własności wyrobów w zakresie rozprzestrzeniania ognia, należy przeprowadzić badania i klasyfikację zgodnie z prEN 13501-5.
. Bezpieczeństwo użytkowania:
– odporność na uderzenie pocisku: należy określić i sklasyfikować zgodnie z normą PN-EN 1063,
– odporność na siłę eksplozji: należy określić i sklasyfikować zgodnie z PN-EN 13541,
– odporność na włamanie: należy określić i sklasyfikować zgodnie z PN-EN 356,
– wytrzymałość na uderzenie: odporność na uderzenie wahadłem należy określić i sklasyfikować zgodnie z normą PN-EN 12600,
– odporność na nagłe zmiany temperatury i różnice temperatur: są to ogólnie przyjęte właściwości o wartościach podanych w normie PN-EN 12150:1,
– odporność na wiatr, śnieg, obciążenia stałe i zmienne: wytrzymałość mechaniczna jest zgodna z ogólnie przyjętymi wartościami podanymi w normie PN-EN 12150:1. Dopóki żadna z części normy prEN 13474 nie będzie wdrożona, wymagania wobec wytrzymałości elementów szklanych należy określać wg przepisów krajowych. Producent szkła hartowanego powinien w tym punkcie potwierdzić grubość zamawianego szkła.
. Ochrona przed hałasem – wskaźnik redukcji hałasu (dźwięki rozchodzące się drogą powietrzną) należy określić zgodnie z PN-EN 12758, można też stosować informacje załączone do dostarczonego szkła ponieważ własność ta nie zmienia się w czasie hartowania.
. Oszczędność energii
– wartość współczynnika przenikania ciepła (U) należy obliczyć zgodnie z normą PN-EN 673 korzystając ze współczynnika emisyjności podanego przez producenta szkła, a gdy wartość ta nie została podana określamy ją zgodnie z normą EN 12898; w obliczeniach należy uwzględnić nominalną grubość szkła; można też stosować informacje załączone do dostarczonego szkła, pod warunkiem, że nie ulegają one zmianie w procesie hartowania,
– przepuszczalność (LT ) i współczynnik odbicia światła oraz współczynnik całkowitej przepuszczalności promieniowania (g) należy określić zgodnie z PN-EN 410; możliwe jest również wykorzystanie informacji dostarczonych przez producenta szkła, jeżeli deklarowane właściwości nie ulegają zmianie w procesie hartowania.
. Trwałość wyrobu i zachowanie jego cech użytkowych będzie zapewnione przez:
– zachowanie zgodności z wymaganiami normy PN-EN 12150:1 i PN-EN 12150:2,
– zachowanie zgodności z instrukcjami producenta (producent zobowiązany jest dostarczyć odpowiednie instrukcje instalacyjne lub odnieść do właściwych specyfikacji technicznych).
Uwaga: Przy określaniu trwałości produktów szklanych należy wziąć pod uwagę:
– przemieszczenia budynku lub jego części w wyniku różnorodnych oddziaływań,
– drgania budynku lub jego części w wyniku różnorodnych oddziaływań,
– odkształcenie lub zniszczenie elementów mocujący szkło w wyniku różnorodnych oddziaływań,
– zaprojektowanie elementów (np. z uwzględnieniem drenażu i infiltracji wody, stosowania przekładek elastycznych między sztywnymi elementami mocującymi a szkłem),
– dokładność wykonania elementów mocujących szkło, ich wymiary i rozmieszczenie,
– dokładność montażu elementów mocujących szkło, zabezpieczenie przed korozją.
. Niebezpieczne substancje.
Materiały stosowane w wyrobach nie mogą wydzielać żadnych niebezpiecznych substancji w ilościach przekraczających maksymalne dozwolone poziomy określone w europejskich normach dla danego materiału lub w krajowych przepisach obowiązujących w miejscu przeznaczenia.
Tadeusz Michałowski
Tab. 1. Systemy oceny zgodności
Tab. 2. Szkło float – liczba próbek do pomiaru wytrzymałości mechanicznej
Tab. 3. Szkło powlekane – liczba próbek do pomiaru wytrzymałości mechanicznej
Tab. 4. Szkło emaliowane – liczba próbek do pomiaru wytrzymałości mechanicznej
więcej informacji: Świat Szkła 11/2005
- Szczegóły
- Kategoria: Wydanie 11/2005
Przedsiębiorstwa średniej wielkości mają często duże trudności z zagadnieniami ochrony przeciwpożarowej. Większość firm z racji swej struktury nie posiada odpowiednich możliwości, aby stworzyć własną koncepcję przejrzystego systemu ochrony przeciwpożarowej. Koncepcja "Paraflam" uwzględniła jako punkt wyjścia właśnie ten fakt.
- Szczegóły
- Kategoria: Wydanie 11/2005
Do produkcji współczesnego mebla wykorzystywane są materiały dostosowane do założeń technologicznych (krótki czas wytwarzania), ekonomiczności produktu (szeroki rynek zbytu, dążenie do obniżenia ceny produktu), estetyki mebla (nadanie estetycznego wykończenia, formy, nowatorskiej kolorystyki, imitacji klasycznych materiałów szlachetnych).
Cechy te zapewniają następujące materiały:
l płyta komórkowa,
l płyta MDF, płyta wiórowa 12 mm, 16 mm, 18 mm, 25 mm, 3x18 mm,
l stelaż metalowy + szkło,
l konstrukcja nośna MDF + szkło
l konstrukcja nożna metalowa + tworzywo syntetyczne,
l drewno lite – w meblach o szczególnych wymaganiach bezpieczeństwa,
l płyta wiórowa laminowana – meble tanie, o prostej formie, bez miękko prowadzonej linii konturowej, często meble biurowe,
l zmiany w ścianie tylnej mebla skrzyniowego: niegdyś stosowano płytę pilśniową, obecnie płyta pilśniowa HDF.
Jak widać z powyższej charakterystyki współczesnego mebla, szkło jest jednym z ważniejszych materiałów stosowanych do konstrukcji mebli.
Zastosowanie szkła we współczesnych konstrukcjach meblarskich ma trojaki aspekt:
l szkło jest elementem nośnym w konstrukcji (fot. 1),
l wykorzystuje się tylko walor estetyczny szkła (fot. 2),
l transparentność lub refleksyjność szkła, czyli zdolność odbicia obrazu, mają znaczenie użytkowe (fot. 3-4).
W pierwszym przypadku wykorzystywana jest sztywność i wytrzymałość elementu szklanego, którego gładka powierzchnia ma dodatkowy walor technologiczny – nie wymaga wykończenia powierzchni materiałami pokryciowymi.
Szkło tak wykorzystane musi spełniać wymagania wytrzymałościowe przewidziane w normach, tak jak element drewniany, bądź z tworzywa drewnopochodnego.
W drugim i trzecim przypadku pierwszoplanową cechą szklanego elementu jest duża gładkość powierzchni, mały wymiar grubości rzędu 5-10 mm (dla porównania najczęściej stosowane płyty wiórowe mają grubość 16 i 18 mm), przezroczystość, barwa – w przypadku szkła barwionego w masie i in. Tutaj wymagania wytrzymałościowe nie muszą być spełniane tak jak w np. litej konstrukcji drewnianej, jednakże producent powinien załączyć instrukcję użytkowania, z zaznaczeniem obciążeń nie dopuszczalnych dla elementu szklanego.
mgr inż. Michał Rogoziński
Instytut Technologii Drewna
Poznań
Fot. 1. Stolik okolicznościowy w trakcie badań wytrzymałościowych wg PN-EN 1730:2002 Meble mieszkaniowe. Stoły. Metody badania wytrzymałości, trwałości i stateczności; przykład wykorzystania tafli szklanej jako płyty roboczej – elementu nośnego stolika, ITD Poznań
Fot. 2. Stół z zestawu jadalnianego w trakcie badań zmęczeniowych wg PN-EN 1730:2002 Meble mieszkaniowe. Stoły. Metody badania wytrzymałości, trwałości i stateczności; przykład zastosowania tzw. szkła bezpiecznego, czyli hartowanego, do inkrustacji płyty roboczej, w celu zwiększenia estetyki mebla, ITD Poznań
Fot. 3. Dwa przykłady zastosowania szkła we frontach drzwiowych, pozwalajacych użytkownikowi na wizualną orientację jakie przedmioty znajdują się na półkach mebli, typowa funkcja użytkowa elementów szklanych, ITD Poznań: a) regał rustikalny w trakcie badań zmęczeniowych wg metodyki poprzedzającej istnienie norm europejskich serii PN-EN, tj. PN-ISO 7170:1997 Meble do przechowywania – Oznaczanie wytrzymaości i trwałości; b) kredens kuchenny
Fot. 4. Szafa z zestawu sypialnianego w trakcie badań, jako przykład zastosowania tafli lustrzanych w płycinach drzwiowych, kolejna funkcja użytkowa elementów szklanych, ITD Poznań
Fot. 5. Efekt próby stłuczenia szkła wg znormalizowanej metody badawczej PN-EN 1153:2000 Meble kuchenne. Wymagania bezpieczeństwa i metody badania wbudowanych i wolnostojących szafek kuchennych oraz płyt roboczych. Na podstawie próby stwierdzono, ze element w wypadku stłuczenia jest niebezpieczny: ostre kawałki szkła i drobiny są niedopuszczalne w elementach mebli kuchennych na wysokości do 90 cm nad podłogą, ITD Poznań
Fot. 6. Oznaczenie szkła – tzw szkło bezpieczne, które w wypadkustłuczenia pęka, w taki sposób, że nie powoduje niebezpieczeństwa skaleczenia użykownika, ITD Poznań
Laboratorium badawcze Instytutu Technologii Drewna jest akredytowane przez Polskie Centrum Akredytacji w zakresie badania drewna, materiałów drewnopochodnych, opakowań, mebli, konstrukcji, obrabiarek do drewna.
więcej informacji: Świat Szkla 11/2005
- Szczegóły
- Kategoria: Wydanie 11/2005
Współczesne szklarstwo opiera na wielowiekowej tradycji sięgającej korzeniami starożytności. Jego rozwój można odczytywać jako historię współistnienia myśli inżynierskiej i wizji artystycznej. Zwłaszcza dwa ostatnie stulecia przyniosły odkrycia cywilizacyjne i wynalazki, które zrewolucjonizowały tę dziedzinę poszerzając znacznie obszary zastosowania szkła we współczesnym świecie.
Nowe technologie stwarzają możliwości innego spojrzenia na sztukę, estetykę, czy nawet dekoracyjność. Sztuka w oparciu o dokonania techniczne ewoluuje nieustannie, tworząc wciąż nowe kierunki i formy artystyczne. Ale również wymusza na przemyśle rozwiązania technologiczne umożliwiające realizację śmiałych i nowatorskich pomysłów co owocuje powstawaniem nowych wspaniałych obiektów.
Jedną z najnowszych technik szklarskich, która znalazła szerokie zastosowanie na świecie jest fusing, czyli ogólnie rzecz biorąc szkło zgrzewane. Jakkolwiek technika została zainicjowana przez artystów, to jednak swoją historię zawdzięcza w dużej mierze myśli technicznej i przemysłowi.
Początki szerokiego rozwoju fusingu są nie tak odległe, gdyż sięgają jedynie przełomu lat siedemdziesiątych i osiemdziesiątych ostatniego wieku.
A związane są z udoskonaleniem sterowników elektronicznych do pieców elektrycznych. Szkło, jako wielce kapryśny materiał wymaga bardzo określonych parametrów nagrzewania oraz przede wszystkim studzenia. Jako dobry izolator ciepła musi być rozgrzewane powoli, oraz jeszcze wolniej studzone przy wyrównywaniu temperatury na określonych wysokościach zależnych od składu chemicznego masy szklanej.
Podczas zbyt szybkiego spadku temperatury następują w szkle naprężenia, które mogą grozić pęknięciem obiektu już w piecu lub w bliżej nieokreślonej przyszłości.
Szkło topione w formach ma dłuższą historię ze względu na łatwiejszą obróbkę termiczną. Wolniej oddaje temperaturę dzięki zastosowaniu izolacji jaką jest masa formierska. Obiekt wykonany tą metodą ma oczywiście charakter bardziej rzeźbiarski, a powierzchnia szkła odciśnięta w formie jest półmatowa i dla uzyskania połysku konieczna jest często szlifierska obróbka szkła i polerowanie.
Natomiast szkło płaskie zgrzewane ze sobą na dużych powierzchniach nie jest w piecu niczym osłonięte co pozwala na uzyskanie gładkiej, szklistej powierzchni. Umożliwia to uzyskanie płaszczyzn bardziej lub mniej zdobionych reliefowo czy barwnie, ale wciąż bardziej tafli niż brył. Powierzchnia takiej realizacji nie wymaga zazwyczaj już obróbki „na zimno”. Jednak tafle stygną zybciej i bardziej nierównomiernie.
Dlatego właśnie precyzyjne utrzymanie kreślonych warunków termicznych odprężania jest tak ważne przy zgrzewaniu szkła.
Drugim istotnym dla rozwoju fusingu czynnikiem technologicznym była możliwość powstania bardzo dużych powierzchniowo pieców, które umożliwiły realizację szkła architektonicznego.
Zastosowanie obiektów szklanych w przestrzeni architektonicznej przerodziło się z nieśmiałych jeszcze niedawno prób i realizacji w szeroką obecnie gałąź szklarstwa artystycznego.
Wprowadzenie na rynek najnowszych osiągnięć z zakresu materiałów ogniotrwałych, które powstały na potrzeby na przykład przemysłu kosmicznego spowodowało, że technologia szkła zgrzewanego rozwija się nieustannie, co ułatwia artystom realizację wciąż nowych wizji plastycznych.
Osiągalne są już powszechnie maty izolacyjne i papiery termiczne używane w technikach piecowych jako izolatory pomiędzy szkłem a wnętrzem pieca. Dostępne są również sproszkowane masy formierskie pozwalające po namoczeniu na kształtowanie dowolnych struktur reliefowych, które umożliwiają osiągnięcie zamierzonych przez twórcę faktur tafli szklanych w nieporównywalnie łatwiejszy i szybszy sposób niż w przeszłości.
Istnieją też materiały sypkie utwardzające się chwilowo pod wpływem temperatury, dzięki którym można wykonywać na przykład szklane repliki przedmiotów miękkich i delikatnych odciśniętych w ogniotrwałym piasku, który nie przywiera do powierzchni szkła w temperaturze zgrzewania.
Fusing daje możliwości tworzenia obiektów architektonicznych o niepowtarzalnych strukturach rzeźbiarskich.
Opiera się głównie na przetworzeniu szkła płaskiego. Często wykorzystywane są do zgrzewania szkła witrażowe, jednak przeważa ciągle użycie zwykłej szyby, która traci w procesie obróbki
swój przemysłowy charakter i zaczyna istnieć w innym obszarze odbioru.
Szkło okienne, które jako pierwsze zastosowano w tej technice może być ponadto barwione tlenkami, grysami czy farbami wysokotemperaturowymi jeszcze podczas wypału.
Szkło stopione można następnie poddać obróbce na zimno, malować, piaskować, szlifować czy grawerować.
Bardzo często szkło floatowe poddane fusingowi przypomina występującą w naturze taflę lodu lub zanurzone w wodzie kamienie. Podkreślanie w sztuce związków z naturą, jej naśladowanie lub parafrazowanie jest częstym zabiegiem artystycznym twórców, wyrażających tak tęsknotę za pierwotnym pojęciem piękna czy prostotą wypowiedzi. Obiekt szklarski zaczyna żyć własnym życiem przy udziale światła i staje się niemal namiastką materii organicznej, dystansując się od źródeł własnego istnienia.
Ale sztuka szkła podąża również w innym kierunku. Powstają przedmioty i obiekty podkreślające różnicę między elementami przyrody a wytworem ludzkich rąk i myśli. Twórcy podążający tą drogą starają się najwierniej jak potrafią oddać w materii nieożywionej własną myśl abstrakcyjną. Środki pozwalające osiągnąć ten cel można znaleźć także wśród materiałów szklarskich, stosowanych w technikach zgrzewania szkła.
Wiele lat artyści borykali się z problemem koloru w technikach piecowych. Temperatury osiągane przy zgrzewaniu szkła nie pozwalały na stosowanie większości farb witrażowych, które przepalały się zanim szkło zostało ukształtowane.
Powstały farby wypalające się w temperaturze fusingu, jednak efekt, który można osiągnąć malując nimi jest zbliżony wizualnie do technik ceramicznych, szczególnie majoliki i ogląda się je ze światłem a nie w przestrzeni. Barwnikami o szerokim zastosowaniu w technice fusingu były i są tlenki metali, które poza barwieniem szkła dają dodatkowy efekt bąbelków w szkle, kiedy użyte są na przykład między szybami. I ten kolor widoczny jest pod światło. Jednak zakres jego działania wydawał się szklarzom mało elastyczny i niewystarczający.
Dążyli usilnie do znalezienia sposobu łączenia barw w szkle czysto i zdecydowanie. I znów artystyczne zamierzenia zdopingowały przemysł szklarski do rozwiązania tego problemu.
Bowiem trzecim osiągnięciem technologicznym po mikroprocesorach sterujących i wielkogabarytowych piecach, które pozwoliło i wciąż pozwala rozwijać się technice fusingu i możliwościom jej zastosowania są tak zwane systemy szkła kompatybilnego. Każde szkło posiadające swoisty skład chemiczny ma inny współczynnik rozszerzalności, która to cecha powoduje, że nie łączy się z innymi szkłami, gdyż stygnąc szkła pękają oddzielając się od siebie. Ponieważ artyści szklarze, którzy zainteresowali się nową drogą realizacji projektów zapragnęli łączyć ze sobą szkła o różnych barwach, aby uzyskać specyficzny efekt koloru masy szklanej a nie tylko farby.
Nowoczesne huty szkła kolorowego, zwłaszcza amerykańskie, opracowały technologie produkcji szkła o tych samych współczynnikach rozszerzalności w pełnej palecie kolorów. Możliwe stało się więc stapianie ze sobą szkła witrażowego oraz układanie z niego obrazów na szkle bazowym, bezbarwnym. Daje to niezwykle szerokie możliwości nowej, rozwijającej się w dużym tempie technice.
Szkło przygotowane do łączenia ze sobą występuje w różnych postaciach, są to tafle grubości szkła witrażowego, a więc około 3 mm, lub cieniutkie jednomilimetrowe, są opalowe i transparentne o szerokiej gamie barw. Pojawiły się szkła wielobarwne, o kolorach mieszanych w masie przed walcowaniem a także posiadające metalizowaną powierzchnię.
Szkło występuje również pod postacią płatków o grubości podobnej jak ścianki bombek choinkowych oraz pręcików przypominających struny gitarowe. Są też grubsze pałeczki szklane oraz rozmaitej granulacji grysy szklane od grubych, ziarnistych aż po drobniutko zmielone pudry. Gama możliwych do zastosowania szkieł kompatybilnych jest obecnie przeogromna i jedynie wyobraźnia artystów ogranicza powstające prace i obiekty.
Nieodłącznie związany z techniką fusingu jest slumping, polegający na piecowym gięciu szkła. Często oba sposoby obróbki termicznej szkła są tak ze sobą związane w procesie wytwarzania, że nie sposób ich oddzielić. Choć oczywiście mogą również występować osobno. Wyginać można szkło na formach ceramicznych, metalowych, czy swobodnie ulepionych z mokrego filcu formierskiego, utrwalonego utwardzaczem. Ale również można rozciągać szkło pod jego własnym ciężarem, oparte jedynie krawędziami na izolowanej, ogniotrwałej konstrukcji.
Fusing jest metodą wszechstronną, która umożliwia wytwarzanie najrozmaitszych obiektów o różnorodnym przeznaczeniu. Od niewielkich bibelotów, biżuterii i naczyń poprzez szklane rzeźby i obrazy, aż do olbrzymich przeszkleń, ścian ze szkła i innych elementów architektonicznych.
Coraz częściej spotykamy przedmioty codziennego użytku, w których tradycyjne materiały zastąpione zostały specyficznie ukształtowanym szkłem zgrzewanym. Dość naturalnym wydaje się zastosowanie takiego materiału w przypadku lamp czy kinkietów, ale już umywalki ze szkła są rozwiązaniem nowatorskim.
Wszelkie drobne przedmioty powstają w niezliczonych ilościach w pracowniach wielu artystów szklarzy. Patery, misy i talerze ze szkła wykonane metodą fusingu i slumpingu znajdziemy w każdej galerii.
Natomiast przeszklenia wnętrz, aranżacje przestrzeni architektonicznej są nadal realizacjami elitarnymi, choć coraz liczniejszymi. Ogromna liczba pomysłów przeszkleń drzwi czy oszklonych parawanów przestaje być czymś niezwykłym, choć fusingowa kabina prysznicowa wciąż jest nowością. Nie dziwi nas pudełko wykonane ze szkła, ale widok ławki w technice „fusingu” ciągle jeszcze budzi zdumienie. Szkło zgrzewane wykorzystuje się w tworzeniu blatów stołów, balustrad przy schodach czy też samych stopni schodowych. Powstają parawany, dekoracje ścienne, podświetlane sufity i podłogi.
Niektóre prace wykorzystują możliwości łączenia kolorów, inne podkreślają urodę surowego szkła okiennego. Jedne ukazują strukturę łączenia tafli czy elementów szkła, inne natomiast celowo te złącza ukrywają, zwracając naszą uwagę bardziej w stronę piękna powstałego przedmiotu. Możliwości realizacji projektów metodą fusingu są ogromne.
Jednakże nadal w tym obszarze twórczości sztuka opiera się mocno na osiągnięciach przemysłu szklarskiego, a przemysł inspiruje się sztuką we wprowadzaniu wciąż nowych technologii.
Splot tych dwóch sił napędowych daje ogromnie szerokie możliwości rozwijania nietradycyjnych form i zastosowań szkła w otoczeniu człowieka.
Marta Sienkiewicz
Struktury Paragon. Glass Designs,
www.paragonglass.co.uk
Fontanna. Andyb Brott, www.warmglass.org
Roger Nachmann. Okno, www.nachmanglass.com
Biżuteria, Judith Kiriazis, www.heartofstonestudio.com
Przykład slumpingu, www.colorimagesstainedglass.com
żyrandol. Brian&Jenny Blanthorn, www.blanthorn.com
Martin Blank, www.martinblankstudios.com
Umywalki, www.garysmithstudio.com
Martin Blank, www.martinblankstudios.com
Patty Gray, www.pattygray.com
Carol Savid, http://carolsavid.com
Ronda Terry, www.rondaterry.com
Carol Savid, http://carolsavid.com
Kalejdoskop. Evelyn Rodriguez, http://evelynrodriguez.typepad.com
więcej informacji: Świat Szkla 11/2005
- Szczegóły
- Kategoria: Wydanie 11/2005
Firma ISOTRA Ltd, Czechy jest jednym z największych producentów żaluzji i systemów osłonowych w Europie Centralnej. Firma produkuje kilkadziesiąt sztuk żaluzji miesięcznie. Zatrudnia ponad 350 pracowników i posiada jeden z największych działów wdrożeniowo-konstrukcyjnych w Europie.
Osłona budynku przed promieniami słonecznymi ma duże znaczenie dla użytkowania budynku. Pomieszczenia przeszklone, mocno nasłonecznione powodują nagrzewanie pomieszczenia, co wpływa na ich wartość użytkową oraz komfort ludzi w nim przebywających. Natomiast wzmożona praca urządzeń klimatyzacyjnych powoduje wzrost zużycia energii, zwiększając koszty użytkowania budynku.
Znaczenie osłon przeciwsłonecznych wzrasta w budynkach biurowych i użyteczności publicznej lub innych z pomieszczeniami wykorzystywanymi do pracy. Warunki pracy w mocno nasłonecznionych pomieszczeniach, przy nagrzanych szybach i oślepiającym słońcu, przed którym nie ma właściwej osłony, wpływa na wydajność pracy.
Dlatego też architekci chętnie wprowadzają coraz to nowe rozwiązania osłonowe w projektowanych przez siebie obiektach, w celu wyeliminowania problemów z promieniowaniem słonecznym w budynkach.
Najbardziej optymalne rozwiązania pozwalają zatrzymać nadmiar promieniowania słonecznego oraz zapewniają możliwość regulacji dopływu światła.
W tym celu zostały opracowane żaluzje fasadowe, które powodują, że promieniowanie słoneczne jest zatrzymywane na zewnątrz budynku na aluminiowych lamelach, nie powodując nagrzewania się szyby. Pomiędzy szybą a żaluzją fasadową wytworzona zostaje warstwa termoizolacyjna, chroniąca pomieszczenie przed nagrzaniem.
Żaluzja fasadowa umożliwia regulację dostępu światła od całkowitego zaciemnienia do pełnego dostępu światła w okresach, gdy jest zachmurzone niebo.
Dla architektów i inwestorów zastosowanie żaluzji fasadowych daje możliwość wprowadzania do budynków dużych powierzchni przeszklonych, gdzie nie istnieje już przeszkoda użytkowa w postaci trudności w regulacji dostępu promieniowania słonecznego.
Żaluzje fasadowe stają się jedną z najbardziej popularnych form przesłon okiennych zewnętrznych, bowiem oprócz wartości użytkowych wzbogacają również gamę dekoracyjnych rozwiązań architektonicznych na przeszklonych fasadach budynków.
Zalety żaluzji fasadowych dla użytkownika:
. regulacja dostępu światła słonecznego do pomieszczenia: w lecie – ochrona przed nadmiernym nagrzewaniem i naświetlaniem wnętrza pomieszczenia, w zimie – dodatkowe naświetlenie wnętrza poprzez zjawisko refleksu odbicia promieni słonecznych od lameli żaluzji,
. nie ograniczanie widoku na zewnątrz pomieszczenia (w przeciwieństwie do rolet tkaninowych),
. możliwość swobodnego wietrzenia pomieszczeń,
. zmniejszenie potrzeby używania urządzeń klimatyzacyjnych, co powoduje oszczędność w zużyciu energii elektrycznej,
. wprowadzenie nowego elementu dekoracyjnego dla przestrzeni przeszklonych na fasadach budynku (szeroka gama kolorów standardowych oraz innych z palety RAL na życzenie klienta),
. różne rozwiązania techniczne:
– dwa rodzaje lameli – typ Z i typ C
– szerokości lameli – 50, 65, 70, 80, 90 mm,
– prowadzenie boczne – linka lub prowadnica,
– sterowanie za pomocą korby lub silnikiem, l możliwość zastosowania sterowania radiowego w „inteligentnych” budynkach
– pełna automatyka w tym czujka słońce-wiatr.
Charakterystyka i opis głównych komponentów żaluzji fasadowych Cetta 50, Cetta 65, Cetta 80,
Zetta 70 i Zetta 90
Listwa górna – dla żaluzji zewnętrznej Cetta 50: kształtownik walcowany o przekroju 40x40 mm, wyprodukowany z cynkowanej ogniowo blachy stalowej o grubości 0,5 mm. Standardowym odcieniem stosowanym do malowania listwy górnej tej żaluzji jest kolor biały. Do produkcji żaluzji Cetta 65, Cetta 80, Zetta 70 i Zetta 90 stosowany jest kształtownik walcowany o przekroju 56x58 mm, z blachy stalowej o grubości 0,6 mm. Kształtownik o przekroju 56x58 mm stosowany jest również do produkcji żaluzji Cetta 50 s napędem elektrycznym.
Listwa dolna – do żaluzji Cetta 50 – kształtownik w kształcie C, walcowany na zimno, o przekroju 49x12 mm, z blachy o grubości 0,5 mm. Standardowym odcieniem jest kolor biały. Żaluzje Cetta 65 i Zetta 70 produkowane są z anodowanego kształtownika aluminiowego o przekroju 67x13 mm. Dolna listwa żaluzji Cetta 80 produkowana jest z anodowanego kształtownika aluminiowego o przekroju 83x13 mm, a dolna listwa żaluzji Zetta 90 produkowana jest z ekstrudowanego kształtownika aluminiowego o przekroju 93x13 mm. Jako obróbkę powierzchniową listwy dolnej od P 012/1 do P 012/3 stosuje się anodowaną powierzchnię lub malowanie w dowolnym kolorze według palety RAL.
Osłona boczna kształtownika górnego (tzw. kołpak) – stosuje się do żaluzji zewnętrznych Cetta 50. Jest wyprodukowany z przezroczystego tworzywa termoplastycznego. Jeżeli do sterowania żaluzją stosuje się linkę lub korbkę, kołpak umieszczony jest wyłącznie na jednej stronie kształtownika. Jeżeli w wykonaniu z korbką skrzynia przekładni przesunięta jest ponad 20 mm do kształtownika górnego, to kształtownik wyposaża się w kołpaki na obu końcach.
Uwaga: Kołpak nie jest stosowany w przypadku elektrycznego napędu sterowania, ponieważ w takim wypadku kształtownik ma przekrój 56x58 mm.
Osłona boczna listwy dolnej, stosowana w przypadku żaluzji Cetta 50, wyprodukowana jest z przezroczystej masy plastycznej. Listwa dolna jest zawsze wyposażona w osłonę boczną, bez względu na sposób prowadzenia płytek.
W przypadku prowadzenia płytek za pośrednictwem linki zamek końcowy jest bez trzpienia.
Zamek końcowy dla Cetta 65, Cetta 80, Zetta 70 i Zetta 90 jest wyprodukowany z tworzywa sztucznego w kolorach RAL 8014, 9003, 9006 i 1015. W przypadku prowadzenia płytek w listwach prowadzących w zamku końcowym umieszczony jest bolec prowadzący. Jeżeli lamele prowadzone są za pomocą linki, zamek końcowy nie ma bolca.
Lamele wykonane są z aluminium. Szerokość lamel wynosi 50, 65, 70, 80 i 90 mm, w zależności od rodzaju żaluzji. Do obróbki powierzchniowej stosuje się lakier odporny na działania atmosferyczne. Standardowo lamele dostępne są w kolorach RAL 8014, 9003, 9006, 1015. W razie potrzeby można zamówić również inne kolory.
Do prowadzenia lamel, co istotne dla modeli Cetta 50 – 80, w każdej lameli i listwie dolnej po obu stronach znajduje się owalny otwór, przeznaczony dla linki prowadzącej.
Płytki żaluzji Cetta 50 są na przemian po jednej stronie nacięte i wyposażone we wkładkę z tworzywa sztucznego.
W przypadku prowadzenia lameli w listwach prowadzących modeli Zetta 70 i 90 lamele są na przemian po jednej lub drugiej stronie nacięte i wyposażone w końcowy uchwyt prowadzący z tworzywa w kolorach RAL 9003, 9006, 1015, 8014.
Pasek tekstylny (szerokość paska – 8 mm dla lameli o szerokości 65 – 90 mm lub 6 mm dla Cetta 50). Pasek wyprodukowany jest z materiałów tekstylnych, które zapewniają wysoką wytrzymałość, odporność na ścieranie, trwałość na wybarwienia, jak również odporność przeciwko wpływom atmosferycznym i promieniowaniu nadfioletowemu. Pasek jest koloru szarego.
Drabinka – poliester odporny na zmiany atmosferyczne i promieniowanie ultrafioletowe. Kolor drabinki dla Cetta 50 – biały, dla Cetta 65, 80, Zetta 70 i 90 – szary.
Ogranicznik końcowy – służy do regulowania górnej i dolnej pozycji końcowej żaluzji, a równocześnie przeciwdziała ewentualnemu uszkodzeniu lameli. Pozycje końcowe są nastawione przez producenta.
Prowadzenie boczne:
a) prowadzenie za pomocą linki stalowej – linka jest pokryta warstwą ochronną z tworzywa sztucznego.
W przypadku żaluzji Cetta 50 – umocowana jest przy pomocy śruby zaciskowej w listwie górnej. W przypadku żaluzji Cetta 65 i Cetta 80 linka umocowana jest w stalowym, ocynkowanym uchwycie listwy górnej. Linka przechodzi przez otwory w lamelach. W przypadku żaluzji Cetta 50 linka umocowana jest w części dolnej ramy okiennej, w ocynkowanej prowadnicy linki, za pomocą śruby naprężającej. W przypadku żaluzji Cetta 65 i Cetta 80 dolna część linki jest umocowana w prowadnicy aluminiowej.
b) prowadzenie w listwach prowadzących.
Listwy prowadzące wyprodukowane są z aluminium ekstrudowanego, anodowanego lub lakierowanego w dowolnym odcieniu według RAL. Do umocowania listwy prowadzącej służy aluminiowy uchwyt prowadzący. Listwy prowadzące wyposażone są we wkładkę.
Sposóby sterowania żaluzjami
Sznur (linka)
Stosowany jest w przypadku żaluzji Cetta 50. Sznur, wyprodukowany z włókna poliestrowego Trevira 0 4,5 mm, jest czarno-biały. Sznur o długości obwodu 1-5 m jest dostępny w odcinkach dzielonych co 0,5 m, sznur o długości obwodu 5-12 m – odcinkach dzielonych co 1 m. Sznur umożliwia łatwą i szybką manipulację z żaluzjami o mniejszych rozmiarach. Listwa górna jest w porównaniu z wymaganą długością skrócona po stronie sterowania o 20 mm z powodu umieszczenia skrzyni przekładni. Wykonano przepust sznura z wnętrza na ramę okna, który chroni sznur przed ścieraniem. W skład zestawu wchodzi również uchwyt z tworzywa sztucznego do umocowania sznura.
Sterowanie żaluzjami za pomocą korbki
Korbka jest wykonana z elementów stalowych lub aluminiowych oraz tworzywa. Długość korbki w stanie rozłożonym wynosi 345 mm. Rura średnicy 13 lub 15,5 mm jest przy pomocy czopu stalowego trwale połączona z uchwytem. Przepust, ze stali wysokiej jakości i utwardzonego polichlorku winylu, umocowany jest tak, aby oś, która przenosi moment obrotowy, wchodziła do skrzyni przekładni pod kątem 45o lub 90o. Do manipulacji żaluzją trzeba korbkę wychylić z pozycji pionowej. Standardowo w skład zestawu wchodzi również uchwyt korbki z tworzywa sztucznego. Istnieje też wariant sterowania korbą odejmowaną.
Sterowanie za pomocą napędu elektrycznego
Silnik elektryczny 230 V/50 Hz z mocą czynną 90-210 W jest standardowo umieszczony w środku listwy górnej. We wszystkich typach żaluzji zewnętrznych Cetta i Zetta stosowana jest listwa górna o przekroju 56x58 mm. W zależności od rozmiarów żaluzji można przy pomocy jednego silnika sterować kilkoma żaluzjami jednocześnie.
Współpraca: Konrad Kunicki, TASTA, Wrocław
Tomasz Hołda, ISOTRA Ltd, Czechy
więcej informacji: Świat Szkla 11/2005
- Szczegóły
- Kategoria: Wydanie 11/2005
Metody obliczeniowe oraz programy komputerowe zbudowane na podstawie algorytmów podanych w normach budowlanych PN-EN 6731) oraz PN-EN 4102) pozwalają na obliczenie współczynnika przenikania ciepła Ug i wskaźników spektrofotometrycznych3) szyb zespolonych na podstawie: parametrów szyb wchodzących w skład pakietu4) szerokości zastosowanej ramki, rodzaju zastosowanego w komorze międzyszybowej gazu i procentowego stopnia jej wypełnienia. Ze względu na ogromną ilość możliwych rozwiązań konstrukcyjnych szyb zespolonych, metody obliczeniowe są bardzo pomocne przy określaniu wartości spektrofotometrycznych, które zależne są przede wszystkim od zastosowanych w nich rodzajów szkła. W tym wypadku zjawiska zachodzące w komorze międzyszybowej nie odgrywają znaczącej roli. Wartości te są również praktycznie niezmienne w całym okresie eksploatacji szyby zespolonej.
Z odmienną sytuacją mamy do czynienia w przypadku określania wartości przenikania przez szybę zespoloną energii cieplnej ze źródeł ciepła o niskiej temperaturze (kaloryfery, meble, ściany). Inaczej mówiąc, strat ciepła z pomieszczeń ogrzewanych na zewnątrz budynku przez szyby, które są elementami okien czy fasad.
W tym przypadku wartości obliczeniowe uzyskane na podstawie normy PN EN 673, bazującej na określeniu emisyjności powierzchni zastosowanego szkła i przyjmowanego odgórnie procentowego wypełnienia komory międzyszybowej gazem szlachetnym, nie biorą pod uwagę wielu czynników, wynikających z technologii produkcji szyb zespolonych. Obliczony współczynnik przenikania ciepła szyby jest niezależny od tego, gdzie zostaje wyprodukowana szyba zespolona, jakie maszyny zostały użyte do jej wyprodukowania, czy w zakładzie produkcyjnym spełniane są odpowiednie wymogi.
Stawia to na równi zakłady produkcyjne posiadające nowoczesne parki maszynowe, kierowane z pomocą zaawansowanych systemów zarządzania produkcją, w których przestrzegany jest odpowiedni reżim procesów zapewniających najwyższą jakość produktów, z firmami posiadającymi starsze i mniej zaawansowane technologicznie linie produkcyjne oraz nie kontrolującymi tak rygorystycznie procesu produkcji.
Jeżeli wymagania dotyczące certyfikacji produktów miałyby dotyczyć jedynie dokumentów sporządzonych na podstawie modeli matematycznych, określających emisyjność szkła lub powłoki naniesionej na szkło, to w przypadku stosowanych najczęściej w oknach szyb zespolonych o konstrukcji float 4 mm/16 Argon/Thermofloat 1,1 4 mm oznaczałoby to, iż niezależnie od zakładu, w którym są one produkowane, będą posiadały zawsze te same parametry cieplne. A ponieważ za parametry te odpowiedzialne są również zjawiska zachodzące w komorze międzyszybowej, oznacza to z kolei, iż szyby te są wykonane z taką samą jakością i zapewniają tę samą szczelność układu.
Wartość współczynnika przenikania ciepła, szczelność komory międzyszybowej, niezmienność jej parametrów cieplnych w czasie oraz inne walory użytkowe uzyskiwane przez szyby zespolone jako półprodukt, uzależnione są natomiast przede wszystkim od zakładów zespalających szyby.
Współczynnik przenikania ciepła Ug wg PN-EN 673 czy wg PN-EN 674
Możliwość określenia współczynnika Ug szyb zespolonych na postawie metod obliczeniowych podanych w PN-EN 673 stanowi znakomite wsparcie przy ich projektowaniu. Nie powinna natomiast całkowicie zastąpić badań empirycznych wyprodukowanych szyb zespolonych, które jednoznacznie określają wartość współczynnika Ug konkretnej próbki, stanowiącej reprezentanta danego produktu. Stanowią one dowód, iż w danym zakładzie produkcyjnym produkuje się szyby o uzyskanych w badaniach parametrach.
Należy podkreślić, że zarówno norma PN-EN 673 jak i norma PN-EN 674 podają jako wytyczne takie same warunki badań lub założenia do obliczeń:
. różnica temperatur między granicznymi powierzchniami szkła równa 15 K,
. średnia temperatura każdej próbki 283 K,
. współczynnik przejmowania ciepła z powierzchni wewnętrznej szyby hi =8W/(m2K) i powierzchni zewnętrznej he = 23W/(m2K).
Najbardziej popularna szyba zespolona o nazwie Top-Glas o konstrukcji5) float 4 mm/16Argon/Thermofloat 1,1 4 mm
produkowana przez zakłady firmy Press-Glas w Nowej Wsi, Tychach i Tczewie została zbadana przez Instytut Szkła i Ceramiki Oddział w Krakowie. Badania przeprowadzone na podstawie normy PN-EN 674 wykazały, iż szyby dostarczone przez każdy z zakładów posiadają współczynnik przenikania ciepła Ug=1,1 [W/m2K]. Powszechnie publikowane wyniki uzyskane na podstawie metody obliczeniowej wskazują natomiast, iż taka konstrukcja szyby pozwala jedynie na uzyskanie współczynnika Ug = 1,2 [W/m2K].
Powyższa tabela przedstawia istotę dyskusji jaka pojawiła się na temat uzyskiwanych przez szyby zespolone o konstrukcji float 4mm/16Argon/Thermofloat 1,1 4 mm wartości współczynnika Ug. Otóż, podczas określania wartości Ug metodą obliczeniową wg PN-EN 673 uwzględnia się wypełnienie komory szyby zespolonej argonem na poziomie maksymalnym 90% (Ug=1,2). Taka wartość przyjmowana jest na podstawie założenia, iż w przeciętnych warunkach produkcyjnych wypełnienie komory szyby zespolonej nie może przekroczyć tej wartości.
Firma Press-Glas, największy polski producent szyb zespolonych, każdego dnia prowadzi regularne kontrole wypełnienia szyb zespolonych Top-Glas argonem. Badania te następują w trakcie normalnego toku produkcyjnego. Wartości uzyskane na ich podstawie kształtują się pomiędzy 92 a 96%. Wyniki te, co jest szczególnie istotne, uzyskano podczas zespalania szyb na tzw. liniach automatycznych, gdzie wypełnienie gazem i prasowanie następuje automatycznie w komorze zespalającej. Jest to więc proces całkowicie powtarzalny i niezależny od pracy obsługi linii. Fakt ten przeczy założeniu, iż powszechnie można przyjmować, że niezależnie od miejsca produkcji szyby zespolonej zawartość argonu w komorze szyby nie przekracza 90%. Jeżeli do obliczeń współczynnika Ug wg PN-EN 673 przyjmiemy stopień wypełnienia gazem powyżej 92% okaże się, że otrzymany współczynnik Ug=1,1 [W/m2K].
Aby w normalnych warunkach produkcyjnych otrzymać tak wyśrubowane wartości procentowe wypełnienia komory międzyszybowej i następnie zachować jak największą szczelność szyby zespolonej w trakcie eksploatacji, zakłady produkcyjne grupy Press-Glas muszą spełnić szereg wymogów, które opisano w poniższym akapicie.
Szczelność komory międzyszybowej i niezmienność współczynnika Ug w czasie
Zamontowana w oknie lub fasadzie szyba zespolona, a w szczególności masy uszczelniające komorę międzyszybową, poddawane są procesom starzeniowym związanym z działaniem promieni słonecznych i niekorzystnym oddziaływaniem agresywnego chemicznie środowiska zewnętrznego. Pod ich wpływem szyba może zmieniać swoje parametry cieplne. Jest to proces nieodwracalny i nie można go całkowicie wyeliminować.
Szybkość starzenia masy uszczelniającej jest również uzależniona od producentów okien i firm wykonawczych zajmujących się budową fasad szklanych, których to zadaniem jest właściwe umieszczenie szyb w ramach, zapewniające odpowiednią głębokość osadzenia i prawidłowe przyleganie uszczelek do szyb (szyby z uszczelnieniem z tzw. tiokolu lub poliuretanu). Ma to na celu maksymalne utrudnienie dotarcia do mas uszczelniających promieni słonecznych i wód opadowych.
Zadaniem producentów szyb zespolonych jest natomiast zapewnienie następujących czynników:
a) jak najlepsze parametry stosowanych komponentów.
Aby jak najdłużej zachować parametry wyprodukowanej szyby zespolonej, należy zapewnić prawidłowe przechowywanie sita molekularnego, odpowiedzialnego za pochłanianie wilgoci z komory szyby zespolonej. Sito molekularne powinno być przechowywane w opakowaniach, w których zostało ono dostarczone przez producenta. Opakowania powinny być otwierane bezpośrednio przed wprowadzeniem sita do maszyn produkcyjnych.
W przypadku wcześniejszego otwarcia opakowania sito powinno być przechowywane w specjalnie skonstruowanych silosach zapewniających brak możliwości wniknięcia do wewnątrz wilgoci.
Szczególnie ważne jest również zachowanie odpowiednich warunków przechowywania mas uszczelniających.
Kolejnym elementem jest zastosowanie giętej ramki dystansowej, która eliminuje słabe punkty szyby zespolonej jakimi są naroża, konstruowane z ramki ciętej i łączników z tworzywa sztucznego.
b) jak najlepsze warunki produkcyjne: temperatura i wilgotność otoczenia.
Celem jest tu uniknięcie możliwości dostania się wilgoci do wewnątrz szyby zespolonej przed procesem zespalania lub w jego trakcie, na skutek zbyt niskiej temperatury otoczenia. Może to spowodować wyroszenie na powierzchni komponentów oraz przedwczesną reakcję sita molekularnego – inhibitora wilgoci, co z kolei spowoduje pogorszenie jego własności zespolenia i przyczyni się do przyspieszonego pogorszenia parametrów w czasie użytkowania produktu.
c) stosowanie zaawansowanych technologicznie maszyn produkcyjnych i ich regulacja.
Szczególnie ważne jest wykorzystywanie nowoczesnych komór do wypełniania gazem i pras do zespalania szyb, będących częścią linii technologicznej do produkcji szyb zespolonych. Od ich sprawności zależy stopień wypełnienia komory gazem szlachetnym oraz równomierność docisku uszczelniacza (butyl) do powierzchni szyb i ramki dystansowej.
Nie mniej istotne jest również zapewnienie najwyższej sprawności urządzeń odpowiedzialnych za nakładanie i komponowanie składu uszczelnienia zewnętrznego zespolenia (Tiokol), które jest masą dwuskładnikową. Od jakości nałożenia masy zależy stabilna praca mechaniczna szyby zespolonej po jej zamontowaniu, szczelność na ucieczkę gazu szlachetnego zawartego komorze i na przenikanie do jej wnętrza wilgoci.
d) odpowiednia kontrola jakości w trakcie zespalania.
Wszystkie aspekty wspomniane w punktach a, b i c muszą być kontrolowane w trakcie procesu produkcyjnego.
Powinny być dokonywane następujące pomiary: czas przechowywania sita molekularnego i składników mas uszczelniających, sprawność sita molekularnego przed zastosowaniem, skład skomponowanej masy uszczelniającej, przyczepność masy uszczelniającej do powierzchni innych komponentów, ciśnienie docisku prasy zespalającej, czas oczekiwania ramek dystansowych wypełnionych sitem molekularnym przed zespoleniem, jakość powierzchni uszczelnienia zewnętrznego, czas schnięcia masy uszczelniającej przed transportem szyb, temperatura i wilgotność powietrza.
Powyższe czynniki odpowiedzialne są za osiągnięcie najlepszych parametrów cieplnych szyb w procesie zespalania oraz za ich dalsze utrzymywanie w trakcie eksploatacji produktu.
Kształtowanie współczynnika przenikania ciepła szyb zespolonych ciepłochronnych zależy więc nie tylko od zastosowanego szkła bazowego lecz również w znaczącej mierze od jakości produkcji w zakładach zespalających. Informacje na temat współczynnika przenikania ciepła Ug podane na podstawie metody obliczeniowej zawartej w normie PN-EN 673 nie przedstawiają informacji o szybach zespolonych wyprodukowanych w danym zakładzie lecz podają wartości nominalne jakie można osiągnąć dla szyby o danej konstrukcji.
Wszystkie powyższe uwagi zostały przedstawione na podstawie piętnasto letnich doświadczeń firmy Press-Glas SA w produkcji szyb zespolonych. Zarządzanie produkcją w zakładach Press-Glas odbywa się w oparciu o system zarządzania ISO 9001:2000. Park maszynowy składa się z najnowocześniejszych linii produkcyjnych, których czas pracy nie przekracza średnio 2–3 lat.
1) Szkło w budownictwie. Określenie współczynnika przenikania ciepła U. Metoda obliczeniowa.
2) Szkło w budownictwie. Określenie świetlnych i słonecznych właściwości oszklenia.
3) Parametry spektrofotometryczne: LT – współczynnik przepuszczalności światła; LR – współczynnik odbicia
światła; ET – współczynnik bezpośredniej przepuszczalności energii słonecznej; EA – współczynnik
absorpcji energii słonecznej; ER – współczynnik refleksji energii słonecznej; g – współczynnik całkowitej
przepuszczalności energii słonecznej
4) Szkło bazowe Float z naniesioną na jedną z powierzchni wielowarstwową powłoką niskoemisyjną
zbudowaną z tlenków metali szlachetnych. Szkło to po zespoleniu umożliwia uzyskanie współczynnika
Ug = 1,1 W/m2K dla szyby o konstrukcji Float 4 mm/16 Argon/Thermofloat 1,1 4 mm.
5) W obliczeniach uwzględniono wypełnienie komory szyby zespolonej argonem na poziomie 88-92%
więcej informacji: Świat Szkła 11/2005
- Szczegóły
- Kategoria: Wydanie 11/2005
Proces ujednolicania Norm Europejskich dotyczących szkła budowlanego i produktów przetworzonych ma się właśnie ku końcowi. Pozwoli to na wprowadzenie, we wszystkich krajach Wspólnoty Europejskiej, spójnego i jednolitego systemu produkcji i oceny gotowych produktów, a w dalszej kolejności - konieczności oznakowania wyrobów znakiem CE. Zharmonizowane Normy, w jeszcze większym stopniu niż miało to miejsce dotychczas, kładą nacisk na odpowiedzialność producenta za jakość wytworzonego produktu, a co za tym idzie za deklarowane parametry techniczne.
Wprowadzenie nowej normy europejskiej EN 1279 dla szyb zespolonych, zmieniło również sposób podawania wartości współczynnika przenikania ciepła U. Przyjęta została zasada, że wartość współczynnika U ma być podawana według metody obliczeniowej, tj. normy PN-EN 673, a nie – jak było dotychczas – według wyników pomiarów na stanowiskach badawczych, tj. normy PN-EN 674 i 675.
Metodologia obliczania współczynnika przenikania ciepła U określona jest w PN-EN 673, a wartość obliczeniowa bezpośrednio związana jest z emisyjnością powłoki, szerokością przestrzeni międzyszybowej i stopniem wypełnienia gazem. Przy porównywalnych wartościach emisyjności dla powłok różnych producentów szkła płaskiego, istotnym czynnikiem wpływającym na wartość U jest stopień wypełnienia przestrzeni międzyszybowej gazem.
Jednolity sposób określania współczynnika przenikania ciepła wprowadzony został na podstawie przepisów technicznych opracowanych przez Europejskie Stowarzyszenie Producentów Szkła Płaskiego (G.E.P.V.P.).
Producenci szkła będący członkami stowarzyszenia (Glaverbel, Guardian, Pilkington i Saint Gobain – Glass) zobligowani zostali do określania współczynnika przenikania ciepła dla 90% wypełnienia przestrzeni międzyszybowej.
Wzrost obliczeniowego współczynnika przenikania ciepła nie jest efektem pogorszenia jakości powłoki czy samej szyby zespolonej, lecz inną metodologią obliczania.
W tabelkach podane zostały wartości współczynnika przenikania ciepła dla szyby zespolonej w zależności od szerokości przestrzeni międzyszybowej i stopnia wypełnienia gazem.
Piotr Oleszyński
Pilkington Polska
Metropolitan, Warszawa – Pilkington OptithermTM SN
Salon Honda, Warszawa – Pilkington SuncoolTM HP Neutral 70/40
więcej informacji: Świat Szkła 11/2005
- Szczegóły
- Kategoria: Wydanie 11/2005
W interesie każdego producenta jest stała kontrola wytwarzanych wyrobów, planowanie badań i dokumentowanie wyników badań oraz kontroli w celu zapewnienia stabilnej jakości produktu i dopiero w oparciu o te działania Producent ma możliwość wystawienia Deklaracji Zgodności, lub uzyskania z pomocą Jednostki Certyfikującej stosownego Certyfikatu, uprawniającego do deklaracji zgodności z odpowiednią Polską Normą lub Aprobatą Techniczną jako dokumentem odniesienia.
Wprowadzenie do obrotu wyrobu wadliwego, gdy wada lub odstępstwo spowoduje, że wyrób budowlany nie spełnia wymagań związanych z zamierzonym użytkowaniem, a przez to nie nadaje się do stosowania przy wykonywaniu robót budowlanych, jest równoznaczne z naruszeniem art. 34. ust. 1 Ustawy z 16 kwietnia o wyrobach budowlanych. Działanie takie podlega karze w postaci wysokiej grzywny i/lub wpisowi do Krajowego Wykazu Zakwestionowanych Wyrobów Budowlanych.
Dokumentem odniesienia dla powszechnie produkowanych i stosowanych w budownictwie szyb zespolonych jest nadal norma PN-B-13079 Szkło budowlane. Szyby zespolone, przywołana do stosowania w poprawce do PN-EN 1279-2:2004/Ap1, zatwierdzonej przez Prezesa PKN 13 czerwca 2005 r. i wydanej w sierpniu 2005 r.
Zarówno norma PN-B-13079 jak i Kryteria Techniczne dotyczące szyb zespolonych będą użyteczne do czasu harmonizacji sześciu części normy europejskiej EN 1279 „Szkło w budownictwie. Izolacyjne szyby zespolone.” Pięć części tej normy zostało wydane przez Polski Komitet Normalizacyjny, w tym cztery są dostępne w języku polskim jako PN-EN 1279-2, 3, 4 i 6, natomiast część 1 tej normy została wydana w języku angielskim z polską okładką. Na ich podstawie jest możliwość wdrażania nowych metod badań szyb zespolonych izolacyjnych, kompletacja urządzeń i przyswajanie procedur badawczych.
Od każdego Producenta szyb zespolonych izolacyjnych zależy w jakim stopniu będzie przygotowany do podjęcia nowych, często długotrwałych badań szyb zespolonych izolacyjnych (SZI), w tym badań komponentów do ich produkcji, gdy pozytywne wyniki tych badań staną się wymagalne przed wystawieniem Deklaracji zgodności i/lub przed certyfikacją Zakładowej Kontroli Produkcji (ZKP). W związku z tym przedstawiam cztery nowe metody badania komponentów SZI i urządzenia do ich realizacji według normy PN-EN 1279, które w części lub w całości będą niebawem wymagane w ramach ZKP oraz okresowych badań i kontroli, a ponadto nabiorą znaczenia podczas kwalifikacji jakości szyb zespolonych przy dostawach na obszar Unii Europejskiej, w tym oczywiście naszego kraju.
Badanie (wy)roszenia w strefie uszczelnienia SZI Metoda badania (wy)roszenia i opisywane urządzenie jest przeznaczone do próby odporności SZI na oddziaływanie słońca, zwłaszcza wpływ promieniowania słońca na komponenty uszczelniające podczas normalnego użytkowania szyb. Okresowi użytkowania SZI odpowiada normowe badanie termiczne w cyklu ciągłym 168 (±4) godzin.
Urządzenie badawcze (w wersji brytyjskiej) wraz z przeglądarką do oceny wyniku próby jest zgodne z normą PN EN 1279-6, Zakładowa kontrola produkcji i badania okresowe, Załącznik normatywny C, a badanie jest objęte programem badań ZKP.
Metody „Badanie wyroszenia” podanej w normie PN EN 1279-6 nie należy mylić z badaniem wyroszenia pary wodnej w szybach zespolonych według dotychczasowej, nadal ważnej normy PN-B-13097, bowiem to nowe badanie dotyczy zamglenia, roszenia i wykraplania (od angielskiego słowa „fogging”) i ma na celu badanie występowania takiej wady z powodu nietrwałości lub rozkładu szczeliw, lakierów albo komponentów w nich zawartych i wydzielania się związków lotnych pod wpływem promieniowania i podwyższonej temperatury. Dla rozróżnienia tych określeń, dwie pierwsze litery w nazwie metody ujmuję w nawias.
Urządzenie przedstawione na zdjęciach 1, 2 i 3 stanowi zestaw badawczy, złożony z następujących elementów:
. komora cieplna do badania równocześnie 2 próbek SZI o wymiarach 350x500 mm,
. zespół promiennika o mocy 300 W,
. zamknięty obieg chłodzenia złożony z 2 chłodnic i pompki wraz z naczyniem na 15 l wody chłodzącej, lub alternatywnie na 60 l z dodatkową chłodnicą w obiegu,
. termometr dwukanałowy różnicowy, wyposażony w dwie sondy typu K,
. specjalna sonda temperaturowa typu K w obudowie o długości 220 mm,
. przeglądarka wyposażona w cztery świetlówki o mocy 20 W każda.
Obieg chłodzący z dodatkową chłodnicą powietrzną powinien być stosowany w przypadku, gdy pomieszczenie badawcze nie ma klimatyzacji, a urządzenie jest przeznaczone zwłaszcza do wykonywania badań w warunkach przemysłowych producenta SZI.
Komora cieplna jest przeznaczona do wytworzenia kontrolowanych stref temperatury, zlokalizowanych po przeciwległych stronach próbki SZI. Strefę gorącą uzyskuje się przez działanie promiennika o dużej mocy grzejnej, natomiast strefy zimne zapewnia zastosowanie chłodnic wodnych odpowiednio przyłożonych do przeciwległych powierzchni każdej z badanych próbek szyb zespolonych. Temperatura w strefie gorącej jest utrzymywana w granicach 50-60oC, a w strefie zimnej odpowiednio niższa, aby umożliwić wystąpienie w tym miejscu całkowitego skroplenia. Podczas badania utrzymywana jest (średnio w cyklu badawczym) różnica temperatury pomiędzy strefą gorącą i strefą zimną w granicach 27-33oC z wykorzystaniem anemostatu, zabudowanego w pokrywie komory.
Komora cieplna (skrzynia) jest wzmocniona konstrukcyjnie i wyłożona od wewnątrz folią odblaskową z warstwą klejącą, odporną na podwyższoną temperaturę do +80oC. Zarówno skrzynia badawcza jak i przeglądarka mają rączki i inne okucia zapewniające trwałość i ułatwiające transport lub przemieszczanie tych urządzeń.
Do oceny wyników próby służy przeglądarka, która umożliwia obserwację próbki SZI zarówno w świetle przechodzącym jak i odbitym. Przeglądarka jest pokryta od wewnątrz czarnym lakierem matowym i wyposażona w dwie osłonięte czarnymi płytami oprawy, zasilające cztery rury fluoroscencyjne o mocy jednostkowej 20 W. Metodyka badania (wy)roszenia i oceny wyników zawarta jest w szczegółowej instrukcji.
Testowanie wytrzymałości uszczelniaczy
Metoda i urządzenie jest przeznaczone do badania odporności złącza na rozerwanie (adhezji), w tym złączy SZI w układach zabudowy szyb w systemach elewacyjnych i umożliwia badanie zgodnie z PN EN 1279-6, Zakładowa kontrola produkcji i badania okresowe, Załącznik informacyjny F, a celem badania jest wspomaganie kontroli produkcji.
Badanie adhezji złączy obejmuje następujące złącza:
. szkło-uszczelniacz-szkło oraz,
. ramka dystansowa-uszczelniacz-ramka dystansowa, w tym z ramką „ciepłą”.
Zestaw badawczy składa się z następujących elementów:
. statyw stalowy z ramieniem (dźwignią) i szalką,
. oznaczone obciążniki,
. zestaw zatyczek do zawieszenia próbki,
. foremka do sporządzania próbek złączy,
. kształtki z polietylenu do formatowania próbek,
. skrzynka drewniana z funkcją podestu do kontroli urządzenia.
Urządzenie przedstawione na zdjęciach 4 i 5 jest przystosowane do wykonywania badań w warunkach laboratorium badawczego, w warunkach przemysłowych producenta SZI lub wykonawcy fasad przeszklonych. Celem badania odporności SZI na symulowane obciążenie próbki jest test wytrzymałości złącza na rozerwanie o wartości 0,30 MPa w czasie 10 minut.
Zasada działania urządzenia polega na zrównoważeniu normatywnych, (zadanych) naprężeń w złączu poprzez odpowiedni obciążnik, stosowny do powierzchni przekroju normatywnej próbki. Urządzenie służy do sprawdzania wytrzymałości (adhezji) złącza w postaci uprzednio przygotowanej próbki. Do przygotowania próbek służy specjalna foremka jako integralny składnik urządzenia badawczego. Próbki złącza ramkauszczelniacz-ramka są formowane w postaci wstęgi, wymagającej rozkroju na znormalizowane odcinki o długości 20 mm w ilości 4 sztuk. Próbki szkło-uszczelniacz-szkło są formowane w postaci gotowej do badania w ilości 3 sztuk.
Elementy metalowe urządzenia (za wyjątkiem panewek samosmarujących) są wykonane ze stali nierdzewnej lub kwasoodpornej.
Elementy konstrukcyjne urządzenia i foremki zostały wykonane techniką wykroju laserowego i spawania TIG w celu zapewnienia najwyższej precyzji przy badaniu próbek SZI i ocenie naprężeń w złączach.
Do wykonania statywu i ramienia obciążalnego zastosowano grube blachy, zapewniając w ten sposób odporność urządzenia na przemysłowe warunki użytkowania. Przy projektowaniu urządzenia uwzględniono konieczność powtarzalności wyników badania i każdy egzemplarz jest wyposażony we wskaźnik poziomowania oraz układ otworów do mocowania zestawu kontrolnego. W komplecie podstawowego wyposażenia znajduje się skrzynka drewniana, pełniąca rolę opakowania zbiorczego oraz dodatkową funkcję podestu, który ma zastosowanie przy czynności sprawdzania urządzenia w ramach systemu jakości producenta. Urządzenie jest przystosowane do współpracy ze specjalnym zestawem kontrolnym.
W tym celu na boku skrzynki znajdują się odpowiednie pierścienie pozycjonujące i otwór przepustu.
Zestaw kontrolny jest oferowany osobno wraz z instruktażem, prowadzonym w miejscu i w zakresie użytkowania urządzenia, wskazanym przez producenta SZI.
Foremka do sporządzania próbek złącz, tj. naprzemiennie dla złącz ramka-uszczelniacz-ramka i szkło-uszczelniacz-szkło, która dzięki zastosowanemu mechanizmowi mimośrodu znacznie ułatwia uzyskanie znormalizowanych próbek i powtarzalnych wyników badań, a zastosowane elementy z polietylenu do minimum ograniczają problem przywierania uszczelniacza przy kształtowaniu tych próbek. Masa całkowita urządzenia z podstawowym wyposażeniem wynosi 12,5 kg. Metodyka badania adhezji złączy i oceny wyników zawarta jest w szczegółowej instrukcji.
Badania sita molekularnego
Metodyka i zestaw urządzeń umożliwia badania próbek sita molekularnego oraz próbek SZI wyprodukowanych z użyciem sita molekularnego, na zgodność z normą PN EN 1279-2, Długotrwała metoda badania i wymagania dotyczące przenikania wilgoci.
Załącznik normatywny B, w zakresie:
. badania standardowej zdolności adsorbcji wilgoci w próbce sita luzem (Tc),
. badania początkowej zawartości wilgoci w sicie molekularnym z tzw. próbki całkowitej, pobranej z SZI (Ti).
Badanie standardowej zdolności adsorpcji sita molekularnego (Tc) jest nową metodą badania aktywności sita (ustalanej dotąd metodą „ΔT”) i powinno być wykonywane przy wstępnym badaniu typu w celu ustalenia zgodności z definicją SZI oraz w przypadku gdy Producent SZI nie ma ważnego atestu od producenta sita molekularnego. Warto w tym miejscu zauważyć, że stosowanie metody „ΔT” będzie nadal możliwe jednak pod warunkiem zawartym w normie PN EN 1279-6, Załącznik informacyjny K, iż dla określonej wartości ΔT (i metody) będzie ustalona zawartość wody w sicie. Określenie tej relacji pomiędzy wartością ΔT i zawartością wody w sicie także umożliwia przedstawiany zestaw urządzeń do badania sita molekularnego.
Badanie początkowej zawartości wilgoci w sicie molekularnym (Ti) ma na celu kontrolę procesu zespalania w produkcji poprzez badanie zawartości wody w sicie molekularnym pobranym z SZI jako wyrobu gotowego, przeznaczonego do sprzedaży. Wyniki tego badania pozwalają na ocenę tzw. okresu życia SZI i zgodności z definicją SZI, a nawet racjonalnego okresu udzielanej przez Producenta gwarancji jakości.
Ze względu na możliwość wykorzystywania wagi precyzyjnej zarówno do badań sita molekularnego jak i do badań szybkości przepuszczania pary wodnej przez próbki uszczelniaczy SZI, na zdjęciu 6 przedstawiam łącznie zespół urządzeń badawczych, a na zdjęciu 7 wydzielony zestaw do badań sita molekularnego.
Zestaw ten składa się z następujących urządzeń i wyposażenia:
l piec elektryczny z regulatorem cyfrowym,
l niskonapięciowy zasilacz pieca,
l precyzyjna waga laboratoryjna z odważnikiem kalibracyjnym,
l tygiel porcelanowy i tygiel ze szkła kwarcowego z pokrywką,
l szczypce do tygli,
l eksykator szklany,
l wyposażenie laboratoryjne i niezbędne odczynniki,
l skrzynka do przenoszenia próbek i/lub wyposażenia.
Urządzenie jest przystosowane do wykonywania badań w warunkach laboratorium badawczego, a także w warunkach przemysłowych producenta SZI lub wykonawcy fasad przeszklonych.
Piec do prażenia sita molekularnego ma komorę grzejną o średnicy 80 mm, i wysokości 75 mm, przeznaczoną do umieszczenia tygla (kwarcowego lub porcelanowego) o normowych wymiarach, tj. średnicy ok. 70 mm i wysokości ok. 60 mm. Małe wymiary komory i specjalna izolacja włóknista, umożliwiają łatwe osiągnięcie wymaganych parametrów normowych, tj. temperatury roboczej 950oC (±50) oraz wolnego nagrzewania pieca do temperatury roboczej w czasie 60 minut (±20) przy niskim zapotrzebowaniu mocy i zasilaniu napięciem bezpiecznym 24V~. Źródłem zasilania dla pieca i regulatora jest przenośny transformator bezpieczeństwa, oznaczony znakiem CЄ.
Waga o nośności 300 g zapewnia wysoką dokładność ważenia z działką odczytową 0,001 g z obciążeniem minimalnym 0,2 g i jest oznaczona znakiem CЄ. W celu okresowej kalibracji, waga jest wyposażona w odważnik kalibracyjny 200 g klasy F2, wraz ze świadectwem jego wzorcowania.
Do badania zdolności adsorbcji sita molekularnego jest przeznaczony tygiel porcelanowy, natomiast do oznaczania początkowej zawartości wilgoci służy tygiel ze szkła kwarcowego (krzemionkowego), co umożliwia równoległe wykonywanie tych badań. Szczegółowa instrukcja podaje metodykę
badań i obliczeń wskaźników Tc i Ti.
Badanie przepuszczania wilgoci przez szczeliwo Do badania przepuszczania wilgoci służy urządzenie zwane tu generatorem wilgoci, zbudowane zgodnie z warunkami, określonymi w PN EN 1279-4, Metody badania fizycznych właściwości uszczelnień obrzeży. Załącznik informacyjny C.
Metoda polega na badaniu szybkości przepuszczania pary wodnej (MVTR) poprzez trwale elastyczny uszczelniacz organiczny SZI, a więc uszczelniacz zewnętrzny podatny na przechodzenie pary wodnej. Urządzenie jest przystosowane do wykonywania badań w laboratorium badawczym, a także do badań prowadzonych przez producenta SZI w warunkach przemysłowych. W ofercie wyposażenia badawczego znajduje się waga precyzyjna o nośności 300 g, z działką odczytową 0,001 g oraz eksykator szklany o średnicy 150 mm.
Na zdjęciu 8 przedstawiam Zespół inżektorowego generatora wilgoci posadowiony na zbiorniku z wodą o pojemności 10 litrów, do którego jest zaczepiony podest z lekkiej płyty PVC. Źródłem zimnej pary wodnej jest pompka ultradźwiękowa (atomizer). Wszystkie elementy składowe zespołu generatora wilgoci są wykonane z tworzyw (PE, PP, PS, PVC) lub gumy i innych materiałów odpornych na wilgoć.
Funkcję komory do badań (nie określonej w normie) spełnia kopułka, w której utrzymane są jednolite warunki przepływu strumienia pary wodnej nad próbką. Badane szczeliwo SZI w postaci membrany jest odpowiednio uszczelnione kauczukiem do kołnierza kuwety wagowej. Kuweta wraz z nałożoną kopułką spoczywa na podkładce mocowanej do podestu, a strumień pary wodnej podczas badania intensywnie omywa powierzchnię membrany z materiału uszczelniacza. Kopułka jest usytuowana względem podestu z możliwością przesuwu w górę i w dół w celu łatwego wkładania i wyjmowania kuwety wagowej do częstego ważenia.
Wewnętrzna średnica kuwety wynosi 113 mm, której odpowiada powierzchnia badawcza (wylot) 100 cm2, a wilgotność względna strumienia pary wodnej wynosi 80% (±5) przy szybkości strumienia około 4 m/s, bowiem parametry takie stanowią wymagania normowe.
Integralnym składnikiem wyposażenia do badania przenikania wilgoci przy użyciu generatora wilgoci jest foremka do sporządzania próbki kołowej (membrany) uszczelniacza organicznego o grubości 2 mm w kształcie, zapewniającym właściwe pokrycie średnicy czynnej kuwety wagowej. Elementy czynne foremki są wykonane z polietylenu i do minimum ograniczają przywieranie uszczelniacza przy kształtowaniu tych próbek, a odpowiednie ściągacze ułatwiają rozbrojenie foremki bez uszkodzenia uformowanej membrany.
Ważnym elementem wyposażenia badawczego jest specjalna kuweta wagowa wytłoczona ze stali kwasoodpornej, w której następuje proces pochłaniania wody przepuszczanej poprzez próbkę-membranę wykonaną z materiału szczeliwa.
W ramach dodatkowego wyposażenia jest oferowana zapasowa kuweta wagowa oraz przyrząd do pobierania porcji całkowitej sita molekularnego z badanej próbki SZI.
Do zestawu badawczego dołączana jest szczegółowa instrukcji sporządzania próbki ze szczeliwa SZI, preparowania uszczelnienia kauczukowego oraz metodyki wykonywania badań i obliczenia wskaźnika MVTR.
Wojciech Korzynow
SZKLAREXPERT
www.szybexp.of.pl
inne artykuły autora:
- Czy rzeczywiście alternatywa? , Wojciech Korzynow, Świat Szkła 12/2009
- Ocena zgodności typu szkła warstwowego , Wojciech Korzynow, Świat Szkła 12/2009
- Planowanie badań szyb hartowanych lub szyb zespolonych izolacyjnych. Część 3 , Wojciech Korzynow, Świat Szkła 3/2009
- Planowanie badań szyb hartowanych lub zespolonych izolacyjnych. Część 2 , Wojciech Korzynow, Świat Szkła 1/2009
- Planowanie badań szyb hartowanych lub zespolonych izolacyjnych. Część 1 , Wojciech Korzynow, Świat Szkła 12/2008
- Szkła budowlane o podwyższonej wytrzymałości , Wojciech Korzynow, Świat Szkła 11/2007
- Deklarowanie zgodności typów szkła dla budownictwa , Wojciech Korzynow, Świat Szkła 9/2007
- Wady szyb zespolonych izolacyjnych , Wojciech Korzynow , Świat Szkła 1/2007
- Badanie wytrzymałości szkła hartowanego , Wojciech Korzynow , Świat Szkła 10/2006
- Ważniejsze parametry wyrobów ze szkła, niezbędne do deklarowania zgodności z określonym przeznaczeniem , Wojciech Korzynow, Świat Szkła 6/2006
- Deklarowanie zgodności typu szyb zespolonych z zastosowaniem szkieł bezpiecznych i ochronnych , Wojciech Korzynow, Świat Szkła 2/2006
- Badania komponentów przy produkcji szyb zespolonych izolacyjnych , Wojciech Korzynow, Świat Szkła 11/2005
- Wady szkła float i szyb zespolonych , Wojciech Korzynow, Świat Szkła 5/2005
- Typy szyb zespolonych. Część 3 , Wojciech Korzynow, Świat Szkła 4/2005
- Typy szyb zespolonych. Cz. 2 , Wojciech Korzynow, Świat Szkła 2/2005
- Typy szyb zespolonych. Cz. 1 , Wojciech Korzynow, Świat Szkła 1/2005
więcej informacji: Świat Szkła 11/2005
- Szczegóły
- Kategoria: Wydanie 11/2005
O powodzeniu koncepcji wykorzystywania energii słonecznej w budynku decyduje w dużej mierze ukształtowanie jego przegród zewnętrznych. Główny ciężar spoczywa na ścianach poddawanych bezpośredniej insolacji, tzw. ścianach aktywnych słonecznie. To zaś wiąże się z wprowadzaniem rozwiązań technologicznych, konstrukcyjnych i architektonicznych, obcych pozostałym ścianom. Znaczny udział ma tu wciąż dynamicznie rozwijająca się technologia szklenia, połączona z zaawansowanymi rozwiązaniami techniki słonecznej (systemy zacieniające, moduły PV itp.). Coraz częściej mówimy w tym przypadku o fasadach słonecznych, przypisując tym samym pozostałym elewacjom rolę drugorzędną. Wydaje się, że architektura słoneczna przywraca zjawisko fasadowości, z którą zerwał XX wieczny modernizm. Paradoksalnie, działania te są spójne z ideą modernistycznego funkcjonalizmu.
Różne są definicje fasady. Ogólnie przyjmuje się, że jest to główna elewacja budynku, wyróżniająca się np. bogatszą kompozycją dekoracyjną i architektoniczną.
Przyjmując taką definicję, należy wskazać na szereg budynków słonecznych, które niewątpliwie cechują się fasadą słoneczną.
Stanowi ją elewacja, w której zakłada się największe zyski z nasłonecznienia, najczęściej południowa lub zachodnia. Tu znajdują zastosowanie nowoczesne rozwiązania technologiczne, np. szklenie przeciwsłoneczne, szklenie termoizolacyjne, technologia fotowoltaiczna (PV), różnorodne systemy elementów przeciwsłonecznych.
Nagromadzenie tych elementów powoduje dominację ściany aktywnej słonecznie, nie tylko w aspekcie konstrukcyjno-technologicznym, ale także formalnym i estetycznym.
W istocie pozostałe elewacje, zwłaszcza te zacienione – północne – stanowią najczęściej rozwiązanie skromniejsze, a nieraz na tle fasady, nudne i banalne.
Zagadnienie jest tym ciekawsze, że zróżnicowanie w kształtowaniu elewacji budynków słonecznych wyrasta przede wszystkim z przesłanek funkcjonalno-energetycznych.
Nie zaprzecza więc idei modernizmu, która zasadzając swe podwaliny na priorytetowej roli funkcji budynku, zdyskredytowała rolę fasady. Modernistyczne założenia rozumowego podejścia do projektowania, zgodnie z którymi formy obiektów miały być rezultatem ich funkcji i konstrukcji, odnajdujemy w kształtowaniu architektury słonecznej, co zresztą jest jej często zarzucane.
Z drugiej strony rodzi się pytanie czy fasadowość architektury słonecznej jest jedynie wynikiem uwzględniania aspektów funkcjonalnych związanych z optymalizacją wykorzystania energii słonecznej?
Czy w kształtowaniu fasad słonecznych uwzględnia się (lub pomija) zagadnienia kształtowania architektury budynku dotyczące estetyki, elementów urbanistyki, spójności funkcji i formy, przeznaczenia funkcjonalnego pomieszczeń?
Czy być może jednak fasada słoneczna łączy w sobie założenia modernizmu z przeciwstawnymi mu założeniami postmodernizmu, w którym funkcjonalizm zostaje odrzucony, dekoracyjność i symbol wracają do łask, a fasada nadaje budynkowi ukryte znaczenia.
Istotne staje się więc zbadanie i porównanie kształtowania elewacji budynków słonecznych pod szerszym kątem, tj. zarówno rozwiązań konstrukcyjno-technologicznych i energetycznych budynku, jak i przeznaczenia funkcjonalnego pomieszczeń, relacji budynku z otoczeniem i estetyki.
Poniżej posłużono się w tym celu przykładami czterech budynków, które cechują się fasadami słonecznymi. Budynki odzwierciedlają zróżnicowane podejście i założenia w kształtowaniu fasad oraz ukazują pewne problemy z tym związane.
Budynek Instytutu badawczego „Fraunhofer ISE” we Freiburgu (Niemcy)
Budynek instytutu mieści laboratoria badawcze z warsztatami oraz pomieszczenia biurowe i ogólnego użytku. Usytuowany jest na niekorzystnie ukształtowanej, wąskiej działce, rozciągniętej na osi północ-południe.
Główny nacisk w projekcie położono na stworzenie wysokiej jakości warunków pracy i architektury budynku, przy zachowaniu niskiego zapotrzebowania na energię użytkową. Przyjęto strategię maksymalnego zorientowania budynku w kierunku południowym, w celu stworzenia optymalnych warunków dla wykorzystania energii słonecznej.
Budynek tworzy zabudowę grzebieniową, co jest wynikiem kompromisu pomiędzy przyjętą strategią, a warunkami wynikającymi z kształtu i orientacji działki. Trzy oddzielne, równoległe do siebie skrzydła zostały połączone centralnym korytarzem – „kośćcem komunikacyjnym” – biegnącym wzdłuż osi północ-południe. Skrzydła te rozciągnięto maksymalnie do wschodniej granicy działki, w celu uzyskania jak największej powierzchni elewacji południowych.
Choć trudno mówić tu o wyraźnie wykształconej fasadzie słonecznej, to przyglądając się blokom biurowo-laboratoryjnym należy wskazać na zdecydowaną dominację elewacji południowych stosunku do pozostałych elewacji tych bloków.
Elewacja południowa każdego z bloków cechuje się czterema podziałami poziomymi, przypadającymi na każdą kondygnację.
Dolną cześć stanowi pełna ściana obłożona stalowymi panelami, pokrytymi warstwą chromu i białej farby. W tej strefie, z wyjątkiem części parterowej, zastosowano moduły fotowoltaiczne (PV) z krzemu polikrystalicznego o granatowej barwie. Moduły PV ułożone są w dwóch płaszczyznach. Wyższy rząd przylega do pionowej ściany, niższy jest mobilny. Zespół mobilnych modułów PV zamocowano na zewnętrznych pionowych słupkach stelaża konstrukcyjnego.
Pionowo zamontowane moduły PV spełniają swą rolę głównie zimą, przy nisko padających promieniach słonecznych. Mogą generować relatywnie większą ilość prądu elektrycznego, jako że ich płaszczyzna tworzy wówczas z promieniami słonecznymi kąt zbliżony do prostego, co zmniejsza straty wynikłe z odbicia promieni słonecznych.
Z tego samego powodu, moduły mobilne nachylane są pod odpowiednim kątem w zależności od pory dnia i roku, np. w lecie ustawia się je pod kątem ok. 30o do podłoża.
Nad strefą z modułami zlokalizowano okna. Trójdzielny pas okien tworzy trzy kolejne podziały elewacji. Najniższy pas służy głównie kontaktowi wzrokowemu z otoczeniem oraz słonecznym zyskom cieplnym zimą i w okresach przejściowych. W lecie wnętrze chronione jest przed nadmiarem promieni słonecznych za pomocą zewnętrznych, regulowanych żaluzji. Kolejną strefę tworzy pełny pas dzielący okno, wykończony podobnie jak ściany, ocynkowanym panelem stalowym, pomalowanym na biało.
Wreszcie najwyższy uchylny panel okienny służy wprowadzaniu rozproszonego światła, co sprzyja równomiernemu oświetleniu powierzchni biurowej. Został on wyposażony w zewnętrzne żaluzje, które odbijają światło do środka. Światło zostaje rozprowadzone w głąb dzięki jasnej barwie powierzchni sufitów. W stosunku do okien tradycyjnych, takie rozwiązanie zdecydowanie poprawiło warunki oświetleniowe i termiczne w przyległych pomieszczeniach, przeznaczonych na biura.
W pozycji otwartej, najwyższa część okna służy też napływowi chłodnego powietrza.
Masywne, odsłonięte stropy pochłaniają chłód, który przedostaje się do wnętrza, zwłaszcza w czasie nocnego wietrzenia, stanowiąc element pasywnego chłodzenia w ciągu dnia. Duża ilość tzw. masy termicznej jest konieczna dla zachowania komfortowych warunków mikroklimatycznych.
Okna podwójnie szklone ze stolarką drewniano-aluminiową mają współczynnik U=1,4 W/m2K. Jednakże nie tylko z powodu znacznie gorszej izolacyjności termicznej w stosunku do ścian zewnętrznych (ściana południowa: U=0,23 W/m2K), ale przede wszystkim faktu, że, jak każda przegroda szklana, nie mają zdolności akumulowania ciepła, nie zapewniają skutecznej ochrony przed przegrzewaniem. Ciepło nagromadzone na ich powierzchni zostaje szybko wyemitowane do wnętrza, stanowiąc w gorące letnie dni poważną niedogodność.
Analogicznie jest zimą, kiedy może dojść do wychłodzenia pomieszczeń. Wspomniane stropy zmniejszają amplitudę temperatury, pełniąc wówczas rolę elementów pasywnego ogrzewania. Dzieje się tak dzięki wypromieniowaniu do otoczenia wcześniej zmagazynowanego ciepła.
Elewacja północna jest znacznie bardziej tradycyjna. Tworzy ją ciągły pas okien przebiegający na każdej kondygnacji. Podobne, drewniano-aluminiowe okna nie są jednak trójdzielne. Posiadają górną belką poprzeczną i regularne podziały pionowe. Ściana cechuje się nieco lepszym współczynnikiem U=0,2 W/m2K. Została tradycyjnie docieplona i wykończona białym tynkiem.
Powyższe zróżnicowanie w podejściu do kształtowania elewacji ma, poza względami energetycznymi, przede wszystkim uzasadnienie funkcjonalne. Elewacja południowa wraz pomieszczeniami została zaprojektowana, by nie tylko zmniejszyć zużycie energii w budynku, ale także wytworzyć komfortowy mikroklimat naturalny wnętrza oraz maksymalnie wykorzystywać naturalne oświetlenie. Lokalizacja strefy pracy biurowej od strony południowej jest dla tej działalności uważana za najkorzystniejszą.
Równie uzasadnione jest umieszczenie laboratoriów w strefie północnej. Laboratoria korzystają z klimatyzacji, nie mogą być narażone na bezpośrednią penetrację promieni słonecznych. Niższy współczynnik U elewacji północnej wskazuje na wzmocnienie ochrony przed przemarzaniem wnętrz od tej zacienionej strony.
W aspekcie estetycznym, elewacja południowa jest interesująca ze względu na bogactwo podziałów poziomych i pionowych, ich interesującą kompozycję oraz zróżnicowanie kolorystyczne ściany. Modernistyczna elewacja północna jest powściągliwa i może wydać się nieciekawa.
Ponieważ budynek podlega silniejszej percepcji wzrokowej od południa niż od północy, większa wartość estetyczna elewacji południowej jest tu w pełni uzasadniona.
Budynek biurowy „MDK” w Lahr (Niemcy)
Budynek został zaprojektowany na planie prostokąta rozciągniętego na osi wschód–zachód, dzięki czemu uzyskano relatywnie duże powierzchnie elewacji północnej i południowej.
Elewacja południowa zawiera wejście główne do budynku i stanowi niewątpliwie jego fasadę. Została całkowicie przeszklona.
Elementy konstrukcyjne przeszklenia odzwierciedlają podziały kondygnacyjne. Dodatkowo na każdej kondygnacji wprowadzono poziomy rygiel na wysokości ok. 3/4 okna. Elementy konstrukcyjne szklenia dzielą też wertykalnie przeszkloną ścianę na każdej kondygnacji. Co pewien moduł wprowadzono otwierane okno balkonowe. Zastosowano dość tradycyjne szklenie z powłoką niskoemisyjną o współczynniku U=1,3 W/m2K.
Tak znaczna powierzchnia przeszklenia wymagała od strony nasłonecznionej zabezpieczenia przed słońcem, zwłaszcza, że nie wprowadzono tu, jak w budynku „Fraunhofer ISE”, masywnych przegród wewnętrznych, mogących akumulować ciepło. Strategia polega na zabezpieczeniu przeszklonej ściany w okresie letnim przed bezpośrednim dopływem promieni słonecznych na ich powierzchnię.
Rolę zabezpieczenia pełni rozbudowany system lameli zacieniających. Zostały one wysunięte przed lico ściany o kilkadziesiąt centymetrów. Tworzą w górnej części szklenia każdej kondygnacji aż 5 rzędów i tyleż samo w dolnej partii. Dodatkowe wspomaganie zapewniają poziome kładki, stanowiące rodzaj balkonów i pomostów technicznych.
Zespół lameli dolnych spełnia jednocześnie zadanie barierki. Lamele wykonano ze szkła półprzezroczystego zadymionego. Zostały utwierdzone na stałe na stalowym stelażu konstrukcyjnym. Lamele chronią przed przegrzewaniem pomieszczenia biurowe, które zajmują, podobnie jak w budynku „Fraunhofer ISE” południową strefę budynku.
Biura wykorzystują zimowe słońce do pasywnego ogrzewania i czerpią korzyści ze światła dziennego. W okresie od maja do sierpnia, system lameli tworzy całkowitą barierę dostępu bezpośrednich promieni słonecznych do wnętrza. Budynek nie posiada klimatyzacji mechanicznej.
Uniknięciu przegrzewania się wnętrza sprzyjają tu otwierane drzwi balkonowe.
W aspekcie estetycznym, fasada cechuje się niezwykle ekspresyjną „grą” rytmów tworzonych przez podziały szklanej ściany i system zacieniający. Ich nagromadzenie kreuje iluzyjny obraz zamazujący realną granicę między wnętrzem a otoczeniem. Fasada zyskuje cechy trójwymiarowe. Dzięki odjęciu lameli w pasie głównego wejścia, jest ono znakomicie wyeksponowane. Zaprojektowano efektowne przedpole z bujną zielenią i zbiornikiem wody. Sprzyja to schładzaniu i zachowaniu wysokiej jakości powietrza napływającego od budynku.
Północną elewację tworzy również całkowicie przeszklona ściana, lecz z racji jej usytuowania względem stron świata, bez systemu zacieniającego. Kompozycja paneli szklanych i nieprzeźroczystych blend, jak też otwieranych lufcików wprowadza pewne ożywienie. Całość tworzy w rezultacie dość interesująca kompozycję, lecz ustępującą walorami estetycznymi fasadzie południowej.
W strefie północnej zaprojektowano ogród zimowy, który funkcjonuje jako bufor ciepła zimą (dodatkowa izolacja dla południowych biur), a także zbiornik chłodnego powietrza latem.
Służą temu otwierane lufciki. Poza tym dopływa tu powietrze z podziemnego wymiennika ciepła, ulokowanego w części południowej działki. Wartość temperatury napływającego powietrza ulega zmniejszeniu w lecie i wzrostowi zimą o ok. 2–6 K w stosunku do wartości temperatury otoczenia.
Rozwiązanie elewacji północnej można uznać za spójne z funkcją wewnętrzną, choć należy przypuszczać, że kontrowersyjna decyzja o wprowadzeniu szklanej ściany od strony północnej wymusiła takie, a nie inne rozwiązanie wnętrza. Wydaje się, że decyzja o wprowadzeniu szklanej ściany ma podłoże natury estetycznej, wynikającej z uwarunkowań urbanistyczno-lokalizacyjnych.
Elewacja północna bowiem, nie południowa fasada, stanowi front budynku, przylegając do jednej z głównych ulic dojazdowych prowadzących do centrum miasta.
Budynek podlega więc najsilniejszej percepcji wzrokowej od strony północnej. Z tego względu, w sensie estetycznym, elewacja północna wymagała szczególnie uważnego potraktowania.
Niemniej elewacja ta nie posiada wejścia głównego. Mimo widocznych wysiłków jest mniej dekoracyjna. W rezultacie budynek robi wrażenie obróconego tyłem do ulicy. Fasadę południową można oglądać jedynie z parkingu budynku. Nie ma okazji obserwowania jej z większej odległości. W tym aspekcie rola najciekawszej elewacji, czyli fasady południowej zostaje umniejszona, a tym samym umniejsza walory całego budynku.
Budynek laboratoryjno-biurowy „Rheinelbe Science Park” w Gelsenkirchen (Niemcy)
Obiekt stanowi prototyp służący badaniu możliwości wykorzystywania energii słonecznej w budynkach wielkoskalarnych. Cechą charakterystyczną budynku jest przeszklona arkada o długości 300 m. Szklana „tafla” zamykająca od zewnątrz arkadę stanowi fasadę słoneczną obiektu. Do części z arkadą przylegają prostopadle bloki biurowo-laboratoryjne. Całość tworzy zabudowę grzebieniową (zob. też „Świat Szkła” 12/04).
300-metrowa szklana ściana wymaga zaawansowanych technologicznie rozwiązań. Zastosowano dwuwarstwowe szklenie o wyjątkowo wysokim współczynniku przenikania energii słonecznej g=0,7%. W ten sposób olbrzymia powierzchnia szklenia wraz masywną strukturą wnętrza tworzy efektywny kolektor ciepła w okresie grzewczym. Latem, dla zapobiegnięcia przegrzewaniu się wnętrza, wykorzystuje się zewnętrzne rolety tekstylne oraz otwierane panele (7x4,5 m), które wprowadzają schłodzone tuż przy powierzchni przylegającego zbiornika wodnego, powietrze.
Pozostałe elewacje są skromne i niewyróżniające się. Mieszczą się tam biura i laboratoria. W oknach południowych ograniczono się do wewnętrznych, tradycyjnych żaluzji.
Jedynie umieszczenie na dachu zespołu modułów PV przypomina o zaawansowaniu technologicznym rozwiązań.
Całość w sensie kompozycji przestrzennej i estetyki elewacji została podporządkowana części z fasadą słoneczną. Część ta stanowi główny trzon budynku. Pochylenie fasady pod kątem 58o do podłoża potęguje ekspresję architektoniczną obiektu.
Podobnie jak w budynku „MDK” istnieje tu pewna sprzeczność pomiędzy hierarchią elewacji a kontekstem miejsca. Niemniej problem ten był w tym przypadku łatwiejszy do rozwiązania. Wejście główne znajduje się po przeciwległej stronie arkady – od strony dojazdowej. Jest to jednak niewielka uliczka dojazdowa – wąska i gęsto zabudowana.
Wyeksponowanie budynku od tej strony nie jest możliwe. Z kolei fasada słoneczna, mimo iż nie posiada wejścia głównego, zamyka przestrzeń, którą włączono w tkankę urbanistyczną miasta, jako ogólnodostępny pasaż. Na końcach 300-metrowego pasażu znajdują się wejścia i wyjścia. Fasadę poprzedza rozległe przedpole parkowe ze wspomnianym zbiornikiem wodnym i system ścieżek. Fakt ten powoduje, że przeszklona arkada de facto stanowi front budynku i może być, w przeciwieństwie do elewacji wejściowej/dojazdowej, „ogarnięta” przez widza obserwującego budynek z dużej odległości.
Budynek „Shibuya Passage Garden” w Tokio
Budynek „Shibuya Passage Garden” jest jednym z nielicznych budynków japońskich, w którym na całej powierzchni elewacji zastosowano instalację fotowoltaiczną. Moduły PV zajmują, dość nietypowo, zachodnią (a nie południową) ścianę, kształtując fasadę słoneczną budynku. W obrębie fasady zastosowano dwa spośród czterech rodzajów modułów PV wykorzystanych w budynku.
Dominują ruchome moduły PV w formie wertykalnych żaluzji. Są to panele ze szkła laminowanego z wewnętrzną warstwą ogniw fotowoltaicznych, które odsunięto względem siebie na pewną odległość tak, że moduły mają zdolność rozpraszania światła słonecznego. Zostały wsparte na elementach konstrukcyjnych za pomocą mocowania punktowego (tzw. System DPG). Gęsto rozmieszczone obok siebie na każdej kondygnacji tworzą rodzaj „ruchomej powłoki” obiektu. Wewnętrzną warstwę stanowią panele szklane zajmujące ok. 3/4 wysokości kondygnacji i sięgające stropu.
Drugi rodzaj reprezentują ścienne moduły PV w roli elementów okładzinowych, zlokalizowane w górnej partii fasady.
Moduły PV stanowią cenną dekorację zachodniej ściany, głównie ze względu na walory plastyczno-malarskie i kompozycyjne.
Budynek położony jest w dość intensywnej zabudowie, która jednak nie powoduje zacienienia elewacji południowej – najkorzystniejszej dla zastosowania ściennych modułów PV. Wydaje się, że decyzja o zastosowaniu modułów PV po stronie zachodniej wiąże się z chęcią maksymalnego wyeksponowania tych elementów wobec obserwujących budynek z zewnątrz i tym samym zwiększenia roli tych elementów jako tworzywa estetycznego. Budynek, od strony fasadowej, poprzedza rozbudowana sieć torów kolejowych, a za nią znajduje się dalsza część miasta. Powierzchnia zajęta przez tory tworzy rozległe przedpole dla budynku, pozbawione elementów mogących go przesłaniać. Fasada postrzegana jest w całej okazałości. Jest też widoczna z okien pociągu.
Budynek, jako obiekt promocji inwestycji, wymaga nowoczesnego wizerunku, któremu służy wyeksponowanie modułów PV – elementów o zaawansowanej technologii.
Trzeba dodać, że w aspekcie użytkowym elementy te są korzystne dla zapewnienia komfortowych warunków mikroklimatycznych i oświetleniowych przestrzeni biurowej, rozpraszając wpadające zachodnie światło. Niemniej lokalizacja biur po stronie zachodniej budzi wątpliwości.
Podsumowanie
Przytoczone przykłady budynków potwierdzają, że fasadowość architektury słonecznej wynika głównie z przesłanek związanych z optymalizacją wykorzystania energii słonecznej, zarówno w sposób naturalny (pasywny) jak i aktywny, z zastosowaniem urządzeń technologii słonecznej. Główną rolę odgrywają tu przegrody szklane, elementy refleksyjno-zacieniające i instalacje słoneczne.
Poza względami energetycznymi, wykształcenie fasad słonecznych wiąże się z potrzebami komfortowego kształtowania warunków mikroklimatycznych i oświetleniowych dla pomieszczeń, które kryją się za fasadą.
Widoczny jest silny związek tych fasad z potrzebami dotyczącym warunków środowiskowych w zależności od przeznaczenia pomieszczeń. Można więc mówić o spójności rozwiązań formalnych fasady z funkcją obiektu. To z kolei powoduje, ze rysunek fasady odzwierciedla organizację wnętrza budynku (podziały kondygnacji, zróżnicowanie funkcji itp.). Fasada słoneczna staje się w tym sensie bardziej elewacją modernistyczną, niż dekoracyjną ścianę stanowiącą „maskę” obiektu.
Z drugiej strony, co widać na przykładzie budynku „Shibuya P.G.”, fasada słoneczna może stać się cennym elementem wyrazu artystycznego, gdzie aspekty estetyki konkurują lub wręcz przewyższają względy funkcjonalne. W tym sensie, dochodzi do głosu postmodernistyczna idea dekoracyjności fasady.
Fasady słoneczne są przyczynkiem poszukiwania coraz bardziej zaawansowanych rozwiązań konstrukcyjnych i technologicznych.
Motorem tego rozwoju jest dążenie do maksymalnej efektywności energetycznej oraz potrzeby wynikające z użytkowania biektu, jak kontakt wzrokowy z otoczeniem, odpowiednie oświetlenia, warunki termiczne itp. Te zagadnienia są głównym przyczynkiem tak odmiennego rozwiązania południowych ścian aktywnych słonecznie i zacienionych ścian północnych w budynku Instytutu „Fraunhofera”.
Dominacja estetyczna fasad słonecznych przy jednoczesnej zależności od kierunków stron świata, może prowadzić do problemów natury estetyczno-urbanistycznej.
Jest korzystna przy założeniu, ze jej lokalizacja jest spójna z kontekstem otoczenia, tj. gdy możliwa jest jej dominacja także w kontekście urbanistycznym. Dzieje się tak wówczas, gdy w sensie urbanistycznym stanowi płaszczyznę formalnie najważniejszą, np. podlegająca najsilniejszej percepcji wzrokowej lub elewację frontową. Gdy sytuacja jest odmienna, jak ma to miejsce w budynku „MDK”, może dochodzić do pewnej niespójności. Elewacja będąca fasadą w sensie urbanistycznym nie jest nią w sensie estetycznym. Wydaje się, że rozwiązanie tego problemu należy szukać już na etapie doboru działki.
Dr inż. arch. Janusz Marchwiński
Fot. 1a. Budynek Instytutu badawczego „Fraunhofer ISE” we Freiburgu (Niemcy). Fragment elewacji południowej – ściana aktywna słonecznie
Fot. 1a. Budynek Instytutu badawczego „Fraunhofer ISE” we Freiburgu (Niemcy). Elewacja północna
Fot. 1c. Budynek Instytutu badawczego „Fraunhofer ISE” we Freiburgu (Niemcy). Przekrój przez jednostkę biurową ze ścianą zewnętrzną
Fot. 2a. Budynek biurowy „MDK” w Lahr (Niemcy). Fasada słoneczna – widok od strony pd.-wsch.
Fot. 2b. Budynek biurowy „MDK” w Lahr (Niemcy). Północna elewacja frontowa – widok od strony pn.-zach.
Fot. 3a. Budynek laboratoryjno-biurowy „Rheinelbe Science Park” w Gelsenkirchen (Niemcy). 300-metrowa szklana arkada tworząca fasadę budynku
Fot. 3b. Budynek laboratoryjno-biurowy „Rheinelbe Science Park” w Gelsenkirchen (Niemcy). Wejście/wyjście przeszklonej arkady i elewacja jednego z bloków laboratoryjno-biurowych
Fot. 3c. Budynek laboratoryjno-biurowy „Rheinelbe Science Park” w Gelsenkirchen (Niemcy). Elewacje południowe i wschodnie bloków laboratoryjno-biurowych
Fot. 4. Budynek biurowy „Shibuya Passage Garden” w Tokio. Fasada słoneczna z wykorzystaniem technologii PV
patrz też:
- Szkło termotropowe i fotochromatyczne w budownictwie , Janusz Marchwiński, Świat Szkła 12/2007 ,
- Szklenie gazochromatyczne w architekturze , Janusz Marchwiński, Świat Szkła 6/2007
- Arkada słoneczna budynku „Solar Fabrik” we Freiburgu , Janusz Marchwiński, Świat Szkła 5/2007
- Interaktywne, adaptacyjne, multimedialne – elewacje przyszłości , Katarzyna Zielonko-Jung, Świat Szkła 4/2007
- Szklenie elektrochromatyczne w budownictwie , Janusz Marchwiński, Świat Szkła 3/2007
- i-modul Fassade – przełom w regulacji mikroklimatu budynku , Marcin Brzeziński, Świat Szkła 2/2007
- Możliwości technologiczne szkła a poszukiwanie rozwiązań proekologicznych , Katarzyna Zielonko-Jung, Świat Szkła 2/2007
- Wielowarstwowe elewacje przeszklone a koncepcja przegrody interaktywnej , Katarzyna Zielonko-Jung, Świat Szkła 1/2007
- Budynki wielkoskalarne jako struktury szklarniowe Część 2, Janusz Marchwiński, Świat Szkła 1/2007
- Fasady. Rozwój i nowoczesność , Tadeusz Tarczoń, Świat Szkła 1/2007
- Kierunki rozwoju w projektowaniu elewacji przeszklonych , Katarzyna Zielonko-Jung, Świat Szkła 12/2006
- Budynki wielkoskalarne jako struktury szklarniowe cz. 1 , Janusz Marchwiński, Świat Szkła 12/2006
- Problem kształtowania okien słonecznych cz. 2 , Janusz Marchwiński, Świat Szkła 11/2006
- Problem kształtowania okien słonecznych cz. 1 , Janusz Marchwiński, Świat Szkła 10/2006
- Budynek Centrum Olimpijskiego w Warszawie , Janusz Marchwiński, Świat Szkła 9/2006
- Technologia fotowoltaiczna na dachach budynków - spojrzenie architektoniczne , Janusz Marchwiński, Świat Szkła 6/2006
- Kompleks biurowy RONDO-1 , Janusz Marchwiński, Świat Szkła 5/2006
- Energetyczna rola szklenia w zewnętrznych przegrodach budowlanych, Janusz Marchwiński, Świat Szkła 12/2005
- Fasadowość architektury słonecznej - na przykładach budynków biurowych , Janusz Marchwiński, Świat Szkła 11/2005
- Wielofunkcyjne ściany aktywne słonecznie w architekturze. Część 2 , Janusz Marchwiński, Świat Szkła 10/2005
- Wielofunkcyjne ściany aktywne słonecznie w architekturze. Część 1 , Janusz Marchwiński, Świat Szkła 9/2005
- Przestrzeń wewnętrzna atriów przeszklonych , Janusz Marchwiński, Świat Szkła 8-8/2005
- Funkcja estetyczna struktur szklarniowych w architekturze. Część 2 , Janusz Marchwiński, Świat Szkła 6/2005
- Funkcja estetyczna struktur szklarniowych w architekturze. Część 1 , Janusz Marchwiński, Świat Szkła 4/2005
- Aspekt użytkowy przestrzeni szklarniowych w budynkach biurowych i przemysłowych Część 2, Janusz Marchwiński, Świat Szkła 3/2005
- Aspekt użytkowy przestrzeni szklarniowych w budynkach biurowych i przemysłowych Część 1, Janusz Marchwiński, Świat Szkła 2/2005
więcej informacji: Świat Szkła 11/2005
- Szczegóły
- Kategoria: Wydanie 11/2005
Siłowniki są jednym z kluczowych urządzeń stosowanych w systemach oddymiania i naturalnej wentylacji. Są one w szczególny sposób narażone na uszkodzenia mechaniczne z powodu obciążeń występujących podczas ich funkcjonowania. W związku z powyższym ogromną wagę przywiązuje się do jakości ich wykonania oraz właściwego zastosowania. Napędy elektryczne do klap dymowych i świetlików można stosować jako zdalnie sterowane elektrycznie do wszystkich typów okien, klap dymowych, świetlików dachowych. Podczas procesu produkcji napędów D+H testowane jest otwarcie siłowników pod maksymalnym obciążeniem w ilości 10 000 cykli.
Dobór napędu
Potrzebna siła napędu wynika z jednej strony z ciężaru skrzydła okiennego i jego położenia, z drugiej strony z lokalnych warunków klimatycznych – obliczeniowych obciążeń pochodzących od wiatru, względnie śniegu. Wysuw siłownika dobieramy biorąc pod uwagę funkcję systemu (codzienne przewietrzanie czy oddymianie), rozmiar otwieranego skrzydła okiennego oraz sposób jego otwarcia.
Napędy zębatkowe
Pojedyncze lub całe zestawy zsynchronizowanych siłowników stosujemy głównie do klap dymowych, świetlików dachowych i klap w pasmach świetlnych, ale także do dużych, ciężkich okien, gdzie wymagana jest duża siła ciągnięcia i pchania.
Dzięki odpowiedniej konstrukcji zapewniają one stabilność podczas pracy w każdej sytuacji montażowej, można je stosować w ekstremalnych warunkach.
Zastosowanie wysokiej jakości materiałów i precyzyjnej zębatki zapewnia długą żywotność i niezawodną eksploatację.
Napędy zębatkowe mają zastosowanie w systemach oddymiania oraz przewietrzania i naturalnej wentylacji.
Dane techniczne napędów ZA:
. zasilanie: 24 V (wentylacja/oddymianie) lub 230 V (wentylacja),
. duża siła pchania i ciągnięcia: od 300 N do 1500 N dla pojedynczego siłownika w zależności od typu,
. duże długości zębatki: do 1000 mm, na życzenie specjalne długości zębatki do 1500 mm,
. w standardzie elektroniczne wyłączenie krańcowe i przeciążeniowe,
. wysoki stopień ochrony IP 65,
. zębatka z zabezpieczeniem antykorozyjnym,
. hermetyczna jednostka napędowa,
. ogniotrwałość (30 min/300oC),
. wszechstronne możliwości montażu przy zastosowaniu konsol D+H.
Siłowniki ZA posiadają certyfikat CNBOP do stosowania w systemach oddymiania nr 1515/2003.
Wybrane opcje siłowników ZA:
. przestrzenią w obszarze odchylania,
. opcja E – sygnalizacja położeń krańcowych siłownika,
. opcja SA – siłownik wyposażony w mikrowyłącznik do sygnalizacji "otwarte”,
. opcja SZ – siłownik wyposażony w mikrowyłącznik do sygnalizacji "zamknięte”,
. opcja SA-SZ – siłownik wyposażony w mikrowyłącznik do sygnalizacji "otwarte" oraz "zamknięte”,
. opcja SGI – wraz z nadajnikiem położenia,
. opcja W dla siłowników ZA – uszczelnienie obudowy siłownika umożliwiające montaż napędu na zewnątrz,
. opcja WS to specjalne uszczelnienie obudowy siłownika umożliwiające montaż napędu na zewnątrz w trudnych warunkach atmosferycznych,
. lakierowanie obudowy wraz z konsolami na dowolny kolor wg palety RAL,
. możliwe indywidualne zmiany długości zębatki i zmiany wymiarów konstrukcyjnych.
Opcje siłowników dotyczą sygnalizacji położenia i stanu spełniają dużą rolę w obiektach, gdzie szczególnie ważna jest ochrona mienia.
Synchronizacja siłowników ZA
Pojedynczy siłownik stanowiący mechanizm otwierający klapę sprawdza się dla stosunkowo niewielkich klap dymowych o wymiarach nominalnych rzędu 120x120 cm. Projektując system oddymiania dla dużej hali, w celu uzyskania jak największej powierzchni czynnej oddymiania, przy zastosowaniu stosunkowo niewielkiej ilości klap dymowych, stosujemy duże klapy o boku nawet 300 cm.
Takie klapy wymagają jednak zastosowania właściwych mechanizmów otwierających, w postaci dwóch lub więcej siłowników zsynchronizowanych.
Tandemowy napęd ZA-TM Dzięki odpowiedniej konstrukcji zapewnia on stabilność podczas pracy w każdej sytuacji montażowej i może być zastosowany w ekstremalnych warunkach.
Istnieje możliwość kombinacji następujących elementów:
. siłownika tandemowego ZA-TM (maksymalnie dwie sztuki na jeden komplet),
. zębatki współbieżnej ZM,
. zębatki przelotowej ZM-D.
Dane techniczne jak dla standardowych siłowników ZA.
Synchronizacja BSY
Układ synchronizacji siłowników wykonany w technologii mikrokontrolerów pozwala na synchronizację pracy do 8 siłowników jednocześnie.
W każdy napęd wbudowano elektroniczny regulator, który odpowiedzialny jest za równomierne rozłożenie ciężaru, bezpieczne otwieranie i zamykanie jak i wyłączanie wszystkich napędów w przypadku przeciążenia.
Awaria chociaż jednego siłownika powoduje natychmiastową przerwę w pracy pozostałych siłowników.
Zalety siłowników w opcji BSY:
. możliwość otwarcia bardzo ciężkich, dużych czy nietypowych okien, klap dymowych, świetlików dachowych,
. nowoczesne rozwiązanie pozwalającą na wspólną pracę do 8 siłowników,
. konfiguracja siłowników dokonywana już w procesie produkcyjnym, może być szybko zmieniona nawet na placu budowy przy użyciu specjalnego oprogramowania,
. synchronizacja nie wymaga dodatkowego okablowania,
. wszelkie układy elektronicznej synchronizacji zintegrowane są z siłownikiem.
Siłownik wykonany jest z wysokiej klasy stopów metalowych zapewniających trwałość i niezawodność funkcjonowania, podczas którego jego parametry mechaniczne i elektryczne nie ulegają zmianie.
Dane techniczne jak dla standardowych siłowników ZA.
Magdalena Mazur
D+H Polska Sp. z o.o.
więcej informacji: Świat Szkła 11/2005
- Szczegóły
- Kategoria: Wydanie 11/2005
Oddymianie grawitacyjne i mechaniczne zapewnia w czasie pożaru bezpieczeństwo ewakuowanych ludzi oraz służb ratowniczych. W czasie normalnej eksploatacji może być wykorzystywane do przewietrzania pomieszczeń. Ze względu na rodzaj napędu otwierającego klapy dymowe sterowanie dzielimy na elektryczne i pneumatyczne.
Elektryczny system sterowania oddymianiem
Na rysunku powyżej przedstawiono schemat elektrycznego systemu oddymiania klapą dachową i oknem oddymiającym (rys. 1).
System składa się z centrali sterującej, czujek wykrywania pożaru, ręcznych włączników oddymiania, przełączników przewietrzania oraz wykonawczych siłowników elektrycznych.
Centrale posiadają budowę modułową. Podstawowym modułem jest moduł 8A 1L1G. Z modułów można tworzyć sieć rozproszoną, komunikującą się po busie RS485 lub stacjonarne szafy sterownicze.
Sygnał alarmowy z konwencjonalnej czujki wykrywania pożaru lub centrali SAP wyzwala w układzie centrali ciągły impuls sterujący siłownikami wykonawczymi, wyłączanymi poprzez przekaźniki skrajnego położenia lub wewnętrzne ograniczniki prądowe. Sygnał alarmowy może być wywołany również poprzez wciśnięcie przycisku w ręcznym przycisku alarmowym.
Tego typu system jest w pełni sterowalny. Sygnały alarmowe i diagnostyczne mogą być przesyłane do centrali dozoru lub modułów adaptacyjnych systemu nadrzędnego BMS. W omawianym systemie wszystkie wejścia i wyjścia sygnalizacyjne są zgodne z wytycznymi VdS, dzięki czemu kontrolowana jest ciągłość połączeń.
Centralka oddymiania UOCD-1.
Centralka sterująca oddymianiem UOCD-1 jest podstawowym, autonomicznym elementem składowym systemu oddymiania i przewietrzania. Centralka steruje pracą siłowników w klapach i oknach oddymiających (wyciągach dymu).
Centralka realizuje funkcje:
. oddymiania p. poż,
. przewietrzania,
. zamykania klap w sytuacji zagrożenia deszczem lub silnym wiatrem.
Funkcja oddymiania p. poż. realizowana jest w przypadku zadziałania automatycznej czujki dymu względnie temperatury, wciśnięcia przycisku „Alarm” w ręcznym włączniku oddymiania (RWO) lub wysterowania zewnętrznym sygnałem alarmowym np. z centrali sygnalizacji pożaru (CSP).
Funkcja przewietrzania realizowana jest za pomocą ręcznego przycisku przewietrzania (PP).
Funkcję zamykania klap w sytuacji zagrożenia deszczem lub silnym wiatrem zapewnia automatyczna czujka pogodowa (deszcz/wiatr). Każda z funkcji ma inny priorytet. Najwyższy priorytet ma funkcja oddymiania p. poż. Niższy – sygnał z czujki pogodowej. Najniższy – przewietrzanie. Funkcja o wyższym priorytecie blokuje działanie funkcji o niższym priorytecie. Napięcie zasilające buforowane jest baterią akumulatorów (rys. 2).
Alarmowe otwieranie klap dymowych jest funkcją nadrzędną i otwieranie ich może odbywać się nawet przy załączonej funkcji przewietrzania.
Przycisk alarmowy oddymiania RWO
Przyciski alarmowe oddymiania stosowane w elektrycznych systemach współpracują z centralą oddymiania UOCD-1.
Wyłącznik wyposażony jest w diody sygnalizujące stan pracy „dozór” – obecność zasilania o napięciu 220 V, „uszkodzenie” – sygnalizacja uszkodzenia centralki, siłowników, przycisku, akumulatora oraz czerwoną diodę alarmu sygnalizującą włączenie oddymiania po zbiciu szybki i wciśnięciu przycisku (rys. 3).
Przycisk przewietrzania PP
Elektroniczne przyciski przewietrzania z klawiaturą membranową, stosowane w elektrycznych systemach, współpracują z centralą oddymiania UOCD-1. Wyłącznik wyposażony jest w diodę sygnalizującą stan otwarcia klap (rys. 4).
Siłownik wrzecionowy USL-01
Siłowniki wrzecionowe typu USL-01 przeznaczone są do otwierania i zamykania urządzeń do grawitacyjnego odprowadzenia dymu i ciepła z pomieszczeń, klatek schodowych, hal, magazynów itp. Siłowniki montowane są zazwyczaj w klapach dymowych oraz ewentualnie w oknach dymowych.
Elektryczne siłowniki wrzecionowe typu USL-01 wykonane są w formie walca, średnicy 36 mm. z anodowanego aluminium w kolorze naturalnego aluminium (rys. 5).
Wszystkie części siłowników wykonane są z materiałów odpornych na wilgoć.
Stopień ochrony obudowy urządzenia elektrycznego IP 42.
Siłowniki posiadają elektroniczny wyłącznik krańcowo-przeciążeniowy, tzn. wyłączają się samoczynnie przy krańcowych położeniach (maksymalnym i „zerowym”), oraz przy zwyżce obciążenia o 10%.
Kierunek ruchu wrzeciona siłowników zmienia się poprzez zmianę biegunowości.
Siłowniki elektryczne mocowane są do klap/okien za pomocą specjalnych konsol.
Siłownik łańcuchowy USL-24
Siłowniki łańcuchowe typu USL-24G (rys. 6) przeznaczone są do otwierania i zamykania urządzeń do grawitacyjnego odprowadzenia dymu i ciepła z pomieszczeń, klatek schodowych, hal, magazynów itp. Siłowniki montowane są zazwyczaj w oknach oddymiających: wahadłowych, rozwieranych, uchylnych górą, uchylnych dołem, połaciowych itp.
Siłowniki wykonane są w formie prostopadłościanu o prostopadłym wysuwie wrzeciona łańcuchowego, w stosunku do korpusu siłownika, z materiałów nierdzewnych. Stopień ochrony obudowy urządzenia elektrycznego IP 42. Obudowa wykonana z aluminium anodyzowanego w kolorze czarnym lub naturalnego.
Siłowniki posiadają 2 zabezpieczenia blokowania wysuwu wrzeciona łańcuchowego:
a) w przypadku dojścia do końca – przez wyłącznik krańcowy,
b) w przypadku blokady natury mechanicznej – przez aktywny ogranicznik prądowy.
Siłowniki elektryczne mocowane są do klap/okien za pomocą specjalnych konsol.
Pneumatyczny system sterowania oddymianiem
Klapy dymowe mogą być wyposażone w pneumatyczny system sterowania, umożliwiający w momencie powstania pożaru otwarcie klap w funkcji oddymiania.
Zasada działania pneumatycznego systemu sterowania oddymianiem polega na wykorzystaniu energii kinetycznej sprężonego dwutlenku węgla (CO2) zgromadzonego w naboju o pojemności od 20 do 500 g (zależnie od wielkości i ilości klap). Nabój umieszczony jest w termowyzwalaczu (sterowanie automatyczne), lub w skrzynce alarmowej (sterowanie ręczne).
W przypadku sterowania automatycznego otwarcie klap dymowych (każdej indywidualnie) umożliwia termowyzwalacz zamocowany przy podstawie klapy. Termowyzwalacz wyposażony jest w bezpiecznik topikowy, pojemnik (nabój) z CO2 o masie od 20 do 75 g (zależnie od wielkości klapy), oraz mechanizm zakończony iglicą umożliwiającą przebicie pokrywy naboju.
W momencie powstania pożaru, otwarcie klap dymowych zostaje zainicjowane poprzez bezpiecznik topikowy, który pękając w temperaturze ok. 68oC (topik czerwony) lub w temperaturze ok. 93oC (topik zielony) powoduje zwolnienie iglicy termowyzwalacza przebijającej osłonę naboju CO2 i uwalniającej zgromadzony w nim gaz. Uwolniony dwutlenek węgla przemieszcza się przewodem instalacji pneumatycznej do siłownika umieszczonego na stelażu pod klapą, powodując wypchnięcie tłoczyska siłownika oraz jego zaryglowanie w skrajnym (maksymalnie wysuniętym) położeniu (rys. 7).
W przypadku sterowania ręcznego wyróżniamy dwa podstawowe systemy otwarcia klap:
a) System I – z wykorzystaniem: skrzynki „pilota” oraz skrzynki „właściwej”.
System stosowany jest w sytuacji kiedy konieczne jest jednoczesne otwarcie dużej grupy klap. Otwarcie klap zainicjowane zostaje poprzez wciśnięcie przycisku lub przemieszczenie dźwigni w skrzynce „pilocie”. Wskutek tego następuje wymuszenie ruchu iglicy, która przebijając osłonę naboju CO2 (20 lub 40 g) uwalnia znajdujący się nim gaz.
Uwolniony dwutlenek węgla przemieszcza się przewodami instalacji pneumatycznej do skrzynki „właściwej”. Tam następuje przebicie grupy naboi o pojemności 300-500 g i uwolnienie znacznie większej ilości gazu. Gaz ten siecią instalacji pneumatycznej dociera do siłowników zamontowanych przy klapach znajdujących się w określonej strefie oddymiania. Gaz powoduje wysunięcie tłoczysk siłowników i ich zaryglowanie w skrajnym (maksymalnie wysuniętym) położeniu.
b) System II – z wykorzystaniem skrzynki „właściwej”.
System stosowany w sytuacji kiedy konieczne jest otwarcie pojedynczych klap lub małej grupy klap. Otwarcie klapy zainicjowane zostaje poprzez wciśnięcie przycisku lub przemieszczenie dźwigni w skrzynce „właściwej”. Wskutek tego następuje wymuszenie ruchu iglicy, która przebijając osłonę naboju CO2 (20-500 g) uwalnia znajdujący się nim gaz. Uwolniony gaz za pomocą instalacji pneumatycznej dociera do klapy (lub małej grupy klap), powodując wysunięcie tłoczyska siłownika i zaryglowanie w skrajnym (maksymalnie wysuniętym położeniu).
Dodatkowym elementem wyposażenia skrzynek alarmowych może być elektrozawór zasilany napięciem 24 V DC, o poborze prądu – 300 mA. Umożliwia on sprzężenie instalacji pneumatycznej z centralą sygnalizacji pożaru (CSP), a w konsekwencji automatyczne uruchomienie systemu oddymiania wskutek dotarcia do skrzynki impulsu elektrycznego z CSP (rys. 8).
Pneumatyczny system sterowania oddymianiem może być dodatkowo rozszerzony o elektryczny system przewietrzania siłownikami elektrycznymi 230 V AC.
Siłowniki elektryczne sterowane są ręcznie przełącznikami przewietrzania PP-33, które umożliwiają otwieranie i zamykanie klap w funkcji przewietrzania. Maksymalna wysokość otwarcia klap przy przewietrzaniu jest zależna od wybranej długości wysuwu wrzeciona siłownika elektrycznego, która wynosi 300, 500 lub 750 mm.
Wady i zalety stosowanych systemów
System elektryczny sterowania jest w pełni kontrolowalny i jest to jego główna zaleta. Może być testowany automatycznie w sposób ciągły. Do jego wad należy stosunkowo wysoka cena, związana z wykonaniem instalacji oraz nieduża siła elementów wykonawczych.
Zaleca się jego stosowanie do oddymiania klatek schodowych, pomieszczeń biurowych oraz sieci nierozproszonych.
System pneumatyczny sterowania jest niekontrolowalny. Jego sprawdzenie wiąże się z wymianą naboi CO2. Nie można go testować automatycznie. Zaletą jest duża prostota, stosunkowo niska cena oraz możliwość budowy bez instalacji pneumatycznej w układach wyzwalania automatycznego.
Jan Kubalewski
UNIMA-TECH
www.unima-tech.pl
więcej informacji: Świat Szkla 11/2005
- Szczegóły
- Kategoria: Wydanie 11/2005
Otwieranie i zamykanie świetlików dachowych i klap dymowych może odbywać się automatycznie, za pomocą stosownych mechanizmów. Mechanizmy te składają się zazwyczaj z napędu (elektrycznego lub pneumatycznego), urządzenia przenoszącego ruch napędu na skrzydło świetlika lub klapy oraz układu sterowniczego.
Wprowadzenie
W tematyce otwierania świetlików dachowych i klap dymowych funkcjonują następujące charakterystyczne definicje:
. Świetlik dachowy – przezroczysta przegroda zamykająca otwór w połaci dachu, doprowadzająca do wnętrza pomieszczenia światło dzienne, a w przypadku wyposażenia w stosowny mechanizm otwierający skrzydło (kopułkę), służy również do wentylacji i przewietrzenia pomieszczenia.
. Klapa dymowa – pokrywa zamontowana w dachu (stropodachu) budynku jednokondygnacyjnego lub na najwyższej kondygnacji budynku wielokondygnacyjnego, otwierana automatycznie i/lub ręcznie w przypadku nagromadzenia się w pomieszczeniu dymu i gorących gazów pożarowych, w celu ich usunięcia drogą wentylacji naturalnej.
. Dwufunkcyjna klapa dymowa – pokrywa zamontowana w dachu (stropodachu) jak powyższa klapa dymowa, która jest przystosowana także do wentylacji pomieszczeń w warunkach normalnej eksploatacji.
. Układ sterowniczy – instalacje elektryczne i urządzenia uruchamiające proces otwierania i zamykania skrzydła świetlików dachowego lub klapy dymowej,
. Wyzwalacz termiczny – element wbudowany w urządzenie wyzwalające, który po przekroczeniu granicznej wartości temperatury otoczenia powoduje uruchomienie układu sterowniczego klapy dymowej.
Dodać jeszcze można, że podstawy świetlików dachowych i klap dymowych mogą by proste lub skośne. Otwór wylotowy podstawy skośnej (otwór górny) klapy w porównaniu z otworem wlotowym (otwór dolny) posiada wymiary pomniejszone o około 200 mm, co odpowiada kątowi nachylenia boków podstawy około 75o.
Mechanizmy świetlików, których zadaniem jest wietrzenie pomieszczeń, wyposażone są w ręcznie uruchamiane układy sterowania ruchem skrzydła. Klapy dymowe natomiast mogą posiadać mechanizmy napędowe wyposażone w ręcznie uruchamiane układy sterowania lub układy sygnalizacyjno-alarmowe z urządzeniami wyzwalającymi.
Przykład klapy dymowej z mechanizmem do automatycznego otwierania przedstawiono na rys. 1.
Rys. 1. Przykładowa klapa dymowa (dwufunkcyjna) z mechanizmem do automatycznego otwierania: a – klapa zamknięta, b – klapa otwarta w pozycji oddymiającej
1 – stelaż
2 – siłownik
3 – rygiel hakowy
4 – belka górna
5 – belka dolna
6 – siłownik do przewietrzania
7 – osłona przeciwwiatrowa
Charakterystyka ogólna
Podstawowym elementem mechanizmu do automatycznego otwierania świetlików dachowych i klap dymowych jest urządzenie przenoszące ruch napędu z siłownika na skrzydło.
Urządzenie to składa się przykładowo z:
. Belki górnej, mocowanej do skrzydła świetlika lub klapy, wykonanej zazwyczaj z kształtownika aluminiowego o przekroju kwadratowym.
. Stelaża montowanego wewnątrz podstawy świetlika lub klapy, składającego się głównie z kształtowników stalowych (ceowniki i kątowniki).
Przykładowe rozwiązanie urządzenia przenoszącego ruch napędu klapy dymowej przedstawiono na rys. 2.
Rys. 2. Przykładowy mechanizm do otwierania skrzydła klapy dymowej lub świetlika dachowego
1 – Belka górna
2 – Belka dolna
3 – Stelaż
4 – Siłownik
5 – Wyzwalacz termiczny
6 – Rygiel hakowy
Urządzenia przenoszące ruch napędu, a w konsekwencji otwierające skrzydło świetlika lub klapy, napędzane jest przy pomocy siłowników pneumatycznych lub elektrycznych.
Siłowniki pneumatyczne stosowane w świetlikach i klapach wykonywane są głównie w dwóch wariantach ryglowania – z jednym lub dwoma ryglami wewnętrznymi oraz w trzech wariantach umocowania – górą, dołem lub pośrodku.
Bez względu na wymiar skrzydła świetlika lub klapy dymowej stosowany jest jeden siłownik pneumatyczny. Jednak w przypadku dwufunkcyjnej klapy dymowej może wystąpić drugi siłownik służący do otwierania i zamykania skrzydła w celu wietrzenia pomieszczeń.
Dodać należy, że instalacja pneumatyczna powinna by wykonana z rurek miedzianych o średnicy 6 lub 8 mm.
Podstawowe parametry techniczne siłowników pneumatycznych stosowanych do automatycznego otwierania świetlików i klap dymowych są następujące:
. średnica zewnętrzna cylindra – 32, 40, 50 i 63 mm,
. średnica wrzeciona – 12, 16, 20, i 25 mm,
. długość wysuwu tłoka – 100 do 1900 mm,
. ciśnienie robocze – 6 do 10 bar,
. maksymalne ciśnienie – 80 bar,
. siła wysuwu przy ciśnieniu 6 bar – 750 do 1870 N.
Siłowniki pneumatyczne o wyżej wymienionych parametrach technicznych mogą wprawiać w ruch skrzydła świetlików dachowych lub klap dymowych o średnicy – 100 do 240 cm lub o wymiarach – 100×100 cm do 240×240 cm.
Siłowniki elektryczne – stosowane do automatycznego otwierania świetlików i klap, posiadają następujące podstawowe parametry techniczne:
. napięcie zasilania – 24 lub 230 V,
. pobór prądu pod obciążeniem – 0,8 do 8,0 A,
. długość wysuwu – 380 do 1770 mm,
. siła wysuwu – 270 do 2560 N,
. prędkość wysuwu – 4,3 do 42,8 m/s,
. temperatura otoczenia – (-20) do 60oC.
Siłowniki elektryczne o powyższej charakterystyce mogą wprawiać w ruch skrzydła świetlików dachowych lub klap dymowych o średnicy – 100 do 150 cm lub o wymiarach – 100x100 cm do 150x150 cm.
Automatyczne otwieranie i zamykanie skrzydeł świetlików dachowych i dwufunkcyjnych klap dymowych w celu wentylacji lub wietrzenia pomieszczeń następuje poprzez ruch stelaża spowodowany napędem siłownika pneumatycznego lub elektrycznego. Zadziałanie siłowników jest możliwe po wciśnięciu przycisku lub uchyleniu dźwigni, umieszczonych zazwyczaj w skrzynce układu sterowniczego wietrzenia.
Klapy dymowe, których podstawowym zadaniem jest usuwanie dymu i gorących gazów występujących w trakcie pożaru, wyposażone są w urządzenia wyzwalające. Automatyczne otwieranie skrzydła klapy następuje na skutek pęknięcia ampułkowego wyzwalacza termicznego znajdującego się w urządzeniu wyzwalającym. Temperatura zadziałania wyzwalacza termicznego może wynosić 68, 93, 110 lub 141oC.
Warunki stosowania
Mechanizmy będące przedmiotem niniejszej publikacji przeznaczone są do automatycznego otwierania klap dymowych, służących do odprowadzania dymu i gorących gazów pożarowych oraz świetlików dachowych i pasm świetlnych, których z kolei zadaniem jest przewietrzenie i doświetlenie pomieszczeń.
Zastosowanie mechanizmów powinno następować na podstawie projektu technicznego, opracowanego dla określonego obiektu zgodnie z obowiązującymi przepisami i normami, a w szczególności z:
. Rozporządzeniem Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakimi powinny odpowiada budynki i ich usytuowanie (Dz. U. Nr 75, poz. 690),
. PN-B-02010:1980 Obciążenia w obliczeniach statycznych – Obciążenie śniegiem,
. PN-B-02011:1977 Obciążenia w obliczeniach statycznych – Obciążenie wiatrem,
. PN-ISO 6182-1:1994 Ochrona przeciwpożarowa
– Urządzenia tryskaczowe
– Wymagania i metody badań dla tryskaczy,
. PN-B-02877-2:1998 Ochrona przeciwpożarowa
– Instalacje grawitacyjne do odprowadzania dymu i ciepła
– Wymagania i metody badań dla klap dymowych.
Ponadto uwzględniać należy wymagania zawarte w poszczególnych aprobatach technicznych np. AT-15-5940/2003 Mechanizmy GRASL do otwierania klap dymowych, świetlików i pasm świetlnych.
Wyjaśnić też trzeba, że część powyżej wymienionych przepisów dotyczy tylko mechanizmów stosowanych w klapach dymowych.
Wymagania
Pewność działania
Mechanizmy powinny by zaprojektowane i wykonane w taki sposób, aby zapewniły niezawodne działanie skrzydła świetlika dachowego lub klapy dymnej przy wielokrotnym użyciu. W aprobatach technicznych przyjęto, że mechanizmy stosowane do świetlików i dwufunkcyjnych klap, poddane 10 000 cykli otwarć i zamknięć, powinny wykazywać pełną sprawność ruchu, bez zacięć i odkształceń. Dodać należy, w przypadku dwufunkcyjnych klap, jej wielokrotne otwarcie do położenia wentylacyjnego nie powinno wpływać negatywnie na sposób i szybkość otwarcia skrzydła klapy do położenia, w którym spełnia rolę urządzenia oddymiającego.
Jeżeli mechanizm zainstalowany jest w klapach dymowych, to skrzydło powinno także wykazywać pełną sprawność po 50 krotnym otwarciu do pozycji oddymiającej, a zasilanie układu napędowego powinno być uruchamiane na skutek zadziałania wyzwalacza termicznego.
Wytrzymałość
Po włączeniu układu napędowego lub zadziałaniu urządzenia wyzwalającego, mechanizm otwierający skrzydło obciążone śniegiem i poddane oddziaływaniu wiatru, powinien w sposób pewny i ciągły ustawić skrzydło w położeniu otwarcia i pozostawi w tym położeniu.
Jeżeli świetlik dachowy lub klapa dymowa są zainstalowane w strefie, w której współczynnik ciśnienia zewnętrznego wiatru określany wg PN-B-02011:1997 ma wartość ujemną, to mechanizm otwierania nie powinien pozwolić na otwarcie skrzydła wskutek ssania wiatru.
Otwieranie skrzydła
Wymagania w zakresie otwierania skrzydła dotyczą głównie mechanizmów klap dymowych. Mechanizm zainstalowany w klapie dymowej powinien zgodnie z normą PN-B-02877-2:1988 umożliwiać otwarcie skrzydła do położenia krańcowego (pod kątem min. 90o przy klapach dwuskrzydłowych i min. 140o przy jednoskrzydłowych), w czasie nie dłuższym niż 30 s. Wymaganie to dotyczy otwierania skrzydła zarówno bez obciążenia jak i z obciążeniem.
Również zgodnie z powyższą normą, znamionowa temperatura zadziałania wyzwalaczy termicznych nie powinna być niższa od 68oC
Odporność na korozję
Mechanizmy do automatycznego otwierania świetlików i klap dymowych powinny być odporne na szkodliwe oddziaływanie środowiska o kategorii korozyjności atmosfery C3 wg PN-EN 12500:2002 Ochrona materiałów metalowych przed korozją. Ryzyko kontroli w warunkach atmosferycznych. Klasyfikacja, określenie i ocena korozyjności atmosfery.
W związku z powyższym ich elementy i części powinny być wykonane ze stopów aluminium, stali nierdzewnych lub stali pokrytej warstwą cynku o minimalnej masie 275 g/m2. Przy doborze tych materiałów należy także uwzględniać zabezpieczenia przed możliwością korozji galwanicznej pomiędzy sąsiadującymi elementami.
Odporność na niską temperaturę
Wymagane jest, aby mechanizmy objęte niniejszą publikacją, działały niezawodnie w temperaturach do -24oC. Temperatura zewnętrzna poniżej 0oC oraz związane z nią oblodzenia nie powinny mieć wpływu na działanie mechanizmu wprawiającego w ruch skrzydło świetlika lub klapy.
Odporność na wysoką temperaturę
Mechanizmy otwierające skrzydła klap dymowych powinny zgodnie z normą PN-B-02877-2:1998 wykazywać odporność na temperaturę nie mniejszą niż:
. 600oC, jeżeli wyposażone są w ręcznie uruchamiany układ zdalnego otwierania,
. 300oC, jeżeli wyposażone są w instalację sygnalizacyjno-alarmową z wyzwalaczem termicznym.
Wszystkie elementy mechanizmów łącznie z siłownikami powinny zapewnić niezawodne działanie klapy dymowej co najmniej przez 30 min. oddziaływania wysokiej temperatury.
Znakowanie
Każdy mechanizm automatycznego otwierania świetlików dachowych i klap dymowych powinien być znakowany w sposób trwały, a oznakowanie powinno zawierać następujące informacje:
. nazwę i adres producenta,
. typ mechanizmu,
. rok produkcji,
. parametry zasilania układu zdalnego otwierania, a przy mechanizmach do klap dymowych również układu wyzwalającego,
. dopuszczalne obciążenie śniegiem i wiatrem,
. temperaturę zadziałania urządzenia wyzwalającego (tylko przy mechanizmach klap dymowych),
. rodzaj i numer dokumentu odniesienia (norma wyrobu, aprobata techniczna i odpowiadający znak dopuszczający do obrotu i stosowania , CE).
Badania
W odniesieniu do badań mechanizmów automatycznego otwierania i zamykania świetlików dachowych oraz klap dymowych stwierdzić można, że istnieją obecnie tylko normy określające metody badań kompletnych wyrobów, np. klap dymowych (PN-B-02877-2:1988).
Metody te jednak w znaczącej części dotyczą także działania mechanizmów, z których najważniejsze to:
. badanie pewności działania,
. badanie wytrzymałości na działanie wiatru,
. badanie wytrzymałości na niską temperaturę.
Poniżej przedstawiono przykładową metodykę badań dotyczącą klap dymowych, gdzie w odniesieniu do mechanizmu automatycznego otwierania klapa jest urządzeniem badawczym.
Badanie pewności działania klapy dymowej nieobciążonej
Pewność działania klapy nieobciążonej badana jest poprzez wieloletnie uruchamianie układu otwierającego skrzydło klapy, przy czym powinien to być wyrób o maksymalnych wymiarach.
Klapę należy umieścić na stanowisku badawczym i przytwierdzić do podłoża zgodnie z instrukcją producenta. Jeżeli klapa jest dwufunkcyjna, to należy w pierwszej kolejności wykonać 10 000 cykli otwarć i zamknięć skrzydła klapy z użyciem ręcznie uruchamianego układu napędowego zasilanego zewnątrz. Za każdym razem należy skrzydło otwierać do położenia wentylacyjnego. Sposób ten dotyczy także świetlików dachowych.
Następnie skrzydło tej samej klapy powinno być 50-krotnie otwierane do pozycji, w której spełnia rolę urządzenia oddymiającego. Zasilanie układu napędowego powinno być w tym przypadku bezpośrednio związane z badaną klapą, zadziałania wyzwalacza termicznego.
Badania uznaje się za pozytywne, jeżeli w ich trakcie następować będzie pełne otwarcie skrzydła klapy do właściwego położenia we wszystkich przypadkach uruchomienia układu otwierającego.
Badanie pewności działania klapy dymowej pod obciążeniem
Pewność działania klapy pod obciążeniem sprawdzana jest poprzez trzykrotne uruchomienie układu otwierającego skrzydło klapy dymowej obciążone masą odpowiadającą obciążeniu śniegiem.
Badaniom należy poddać ten sam egzemplarz wyrobu, który już był sprawdzany jako klapa nieobciążona. Ten sposób badań dotyczy także mechanizmów świetlików dachowych.
Po zamocowaniu klapy na stanowisku budowlanym, na powierzchni skrzydła należy rozmieścić równomiernie obciążenie, o wielkości odpowiadającej obciążeniu śniegu obliczonym zgodnie z normą PN-B-02010:1988, przy czym nie powinno ono być mniejsze niż 550 Pa.
Jeżeli klapa nie ma osłon przeciwwiatrowych, to badania należy przeprowadzić w strumieniu powietrza o prędkości 10 m/s wiejącego z kierunku, który powoduje największe obciążenie powierzchni klapy.
Pozytywny wynik badań występuje wtedy, gdy każdorazowe pełne otwarcie skrzydła klapy nastąpi w czasie nie dłuższym niż 30 s, a żaden element wyrobu nie ulegnie uszkodzeniu.
Badanie wytrzymałości na napór wiatru
Klapę dymową (świetlik dachowy) należy od strony wewnętrznej poddać trzykrotnemu działaniu nadciśnienia, którego wartość powinna odpowiadać wartości ciśnienia ssania wywołanego wiatrem.
Badany wyrób należy umieścić w otworze komory badawczej i przytwierdzić do podłoża, zgodnie z instrukcją producenta, uszczelniając wszystkie otwory występujące na obwodzie klapy.
Następnie należy stopniowo zwiększać ciśnienie w komorze do poziomu, w którym różnica ciśnień po obu stronach klapy zrówna się z wartością obciążenia Q, obliczoną zgodnie z PN-B-02011:1997, przy czym wartość ta nie powinna być niższa od 450 Pa. Nadciśnienie należy utrzymywać przez 10 min., a następnie stopniowo obniżać do momentu wyrównania po obu stronach klapy. Po sprawdzeniu, czy nie nastąpiło trwałe odkształcenie elementów konstrukcyjnych i napędowych klapy, należy otworzy skrzydło do wymaganego położenia.
W badaniach tych, za wynik pozytywny należy uznać brak jakichkolwiek trwałych odkształceń. Skrzydło klapy nie powinno się otworzyć przez cały okres badania, a czas jego otwarcia po wyrównaniu ciśnienia każdorazowo nie powinien być dłuższy niż 30 s.
Badanie wytrzymałość na niską temperaturę
Układ otwierający i napędowy skrzydła klapy (świetlika) powinien działać także w warunkach, gdy temperatura zewnętrzna wynosi -24oC. Klapę umieścić należy na stanowisku badawczym w komorze chłodniczej i przytwierdzić do podłoża zgodnie z instrukcją producenta.
Należy następnie stopniowo obniżyć temperaturę aż do ustalenia w wysokości -24oC. Proces obniżenia temperatury nie powinien trwać dłużej niż 60 min. Po 60 minutach od momentu ustalenia się temperatury -24oC należy pięciokrotnie uruchomić układ i mechanizm otwierający skrzydło klapy.
Pozytywny wynik badań jest w tym przypadku, gdy każdorazowo nastąpi pełne otwarcie skrzydła klapy w czasie nie dłuższym niż 30 s, a żaden z elementów nie uległ zniszczeniu.
inż. Zbigniew Czajka
COBR „Metalplast” Poznań
Uwaga! Po napisaniu niniejszego artykułu ukazała się norma PN-EN 12101-2:2005 Systemy kontroli rozprzestrzeniania dymu i ciepła. Część 2. Wymagania techniczne dotyczące klap dymowych, która zastąpi normę PN-B-02877-2:1998.
więcej informacji: Świat Szkła 11/2005