Wydanie 12/2005
- Szczegóły
- Kategoria: Wydanie 12/2005
Konstrukcje bagażników bocznych dla samochodów oraz ich doposażenia w zabudowach skrzyń ładunkowych wykonywane są ze stali czarnej. Całość następnie jest cynkowana i malowana proszkowo.
Elementy przewożone na bagażnikach są zabezpieczane przed przemieszczaniem dzięki specjalnym bagnetom sprężynowym.
Bagażnik posiada 2 osłony: pierwsza – przednia – jest stała i zabezpiecza przed odpryskami, natomiast
druga – tylna – jest elementem ruchomym. Zamontowane na nich oświetlenie wyznacza obrys bagażnika.
W konstrukcji znajduje się boczna klapa ułatwiająca dostęp do koła samochodu podczas konieczności jego wymiany. Dodatkowym udogodnieniem jest przedłużenie wlewu paliwa.
1. Bagażnik boczny z 7 bagnetami sprężynowymi
Dane techniczne:
Dane całkowite: Dane robocze:
Długość całkowita: 3000 mm D ługość robocza: 2900 mm
Szerokość całkowita: 210 mm S zerokość robocza: 100 mm
Wysokość całkowita: 2300 mm Wysokość robocza: 2200 mm
Ciężar całkowity: 135 kg N ośność: 200 kg
Doposażenie w zabudowie skrzyni ładunkowej:
2. Stojak jednostronny wysuwany z 6 bagnetami sprężynowymi
(strona prawa)
Dane techniczne:
Dane całkowite: Dane robocze:
Długość całkowita: 2800 mm D ługość robocza: 2800 mm
Szerokość całkowita: 480 mm S zerokość robocza: 220 mm
Wysokość całkowita: 1860 mm Wysokość robocza: 1610 mm
Ciężar całkowity: 125 kg Wysuw stojaka: 1800 mm
N ośność: 200 kg
3. Stojak jednostronny stały z 6 bagnetami sprężynowymi
(strona lewa)
Dane techniczne:
Dane całkowite: Dane robocze:
Długość całkowita: 2800 mm D ługość robocza: 2800 mm
Szerokość całkowita: 450 mm S zerokość robocza: 250 mm
Wysokość całkowita: 1860 mm Wysokość robocza: 1700 mm
Ciężar całkowity: 110 kg N ośność: 200 kg
więcej informacji: Świat Szkla 12/2005
- Szczegóły
- Kategoria: Wydanie 12/2005
W październikowym numerze „Świata Szkła” ukazał się tekst pt.: EC2 do drzwi przesuwnych, zawierający pewne nieścisłości dotyczące zasad wprowadzania do obrotu wyrobów budowlanych, w tym nieścisłości dotyczące zasad wprowadzania do obrotu wyrobów budowlanych, a szczególnie automatycznych napędów oraz drzwi z takimi napędami. Informacje te, niezgodne z aktualnie obowiązującymi przepisami techniczno-prawnymi, mogą spowodować sytuacje grożące poważnymi konsekwencjami, nawet karnymi. Niewłaściwe wprowadzanie do obrotu wyrobów budowlanych, co sugeruje wspomniana publikacja, naraża producenta i dystrybutora, w świetle ustawy z dnia 16 kwietnia 2004 r. o wyrobach budowlanych (Dz. U. Nr 92, poz. 881) na karę grzywny do 100 000 zł.
Niezgodnie ze stanem faktycznym podano informację, że napęd EC2 jako pierwszy spełnia wymogi najnowszej normy europejskiej EN 12650. Taka norma jeszcze nie została oparacowana, zatwierdzona i zharmonizowana, lecz znajduje się jedynie w trakcie opracowania.
W chwili obecnej dostępne są dwa projekty norm o redakcji z 2002 roku, a mianowicie:
. prEN 12650-1:2002 Okucia budowlane. Automatyczne systemy drzwi z napędem dla ruchu pieszego. Część 1: Wymagania do wyrobu i metody badań
. prEN 12650-2:2002 Okucia budowlane. Automatyczne systemy drzwi z napędem dla ruchu pieszego. Część 2: Bezpieczeństwo przy drzwiach z napędem dla ruchu pieszego.
Według aktualnych informacji Europejskiej Komisji Normalizacyjnej (CEN) powyższe normy nie są jeszcze w procedurze akceptacyjnej i w dalszym ciągu trwają prace redakcyjne w Grupie WG4/TG12 Komitetu Technicznego TC 33 Drzwi, okna, żaluzje, okucia budowlane i ściany osłonowe.
W publikacji zacytowano także treść Art. 12 ustawy z dnia 30 sierpnia 2002 r. o systemie oceny zgodności (Dz. U. Nr 166, poz. 1360), o wprowadzeniu wyrobów do obrotu w państwach członkowskich Unii Europejskiej. Nie uwzględniono jednak faktu wejścia w życie ustawy z dnia 29 sierpnia 2003 r. o zmianie ustawy o systemie oceny zgodności oraz zmianie niektórych ustaw (Dz. U. Nr 170, poz. 1652). Wspomniana ustawa zmienia treść Art. 12 na:
Domniemywa się, że wyroby, na których umieszczono oznakowanie CE lub dla których sporządzono dokumentacje potwierdzającą spełnienie zasadniczych wymagań w innych krajach niż Rzeczypospolita Polska, są zgodne z zasadniczymi wymaganiami określonymi w obowiązujących przepisach.
Najważniejszą jednak zmianą dotyczącą wyrobów budowlanych jest dodanie do Art. 1 omawianej ustawy ust. 3 w brzmieniu: Zasady dopuszczania do obrotu i stosowania w budownictwie wyrobów budowlanych określają odrębne przepisy.
Powoływanie się więc od września 2003 roku przy wprowadzaniu do obrotu i stosowania wyrobów budowlanych na ustawę z dnia 30.08.2002 r. o systemie oceny zgodności jest bezpodstawne.
Dla informacji podaję, że zasady wprowadzania do obrotu i stosowania wyrobów budowlanych w naszym kraju aktualnie określają:
. ustawa z dnia 16 kwietnia 2004 r. o wyrobach budowlanych (Dz. U. Nr 92, poz. 881),
. rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 11 sierpnia 2004 r. w sprawie systemów oceny zgodności, wymagań, jakie powinny spełniać notyfikowane jednostki uczestniczące w ocenie zgodności oraz sposobu oznaczania wyrobów budowlanych oznakowaniem CE (Dz. U. Nr 195, poz. 2011),
. rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 11 sierpnia 2004 r. w sprawie sposobów deklarowania zgodności wyrobów budowlanych oraz sposobu znakowania ich znakiem budowlanym (Dz.
U. Nr 198, poz. 2041).
Z powyżej cytowanych aktów prawnych wynika, że wyrób budowlany może być wprowadzany do obrotu, jeżeli nadaje się do stosowania przy wykonywaniu robót budowlanych, a nadaje się do stosowania jeżeli jest:
. oznakowany CE, co oznacza, że dokonano oceny jego zgodności z normą zharmonizowaną wyrobu lub europejską aprobatą techniczną,
. oznakowany znakiem budowlanym , co oznacza, że producent lub upoważniony przedstawiciel, mający siedzibę na terytorium Rzeczypospolitej Polskiej, dokonał oceny zgodności i wydał, na swoją wyłączną odpowiedzialność, krajową deklarację zgodności z Polską Normą wyrobu albo aprobatą techniczną.
Ponieważ w przypadku automatycznych napędów oraz drzwi z takim napędem nie ustanowiono jeszcze zharmonizowanej normy europejskiej (udzielono mandatu na opracowanie normy, więc nie można wydać europejskiej aprobaty technicznej) jak i nie istnieje Polska Norma wyrobu, wprowadzenie do obrotu w Polsce może nastąpić tylko po dokonaniu oceny zgodności z krajową aprobatą techniczną i oznakowania wyrobu znakiem budowlanym .
inż. Zbigniew Czajka
COBR PEWB „Metalplast” Poznań
więcej informacji: Świat Szkla 12/2005
- Szczegóły
- Kategoria: Wydanie 12/2005
Ze statystyk pożarowych prowadzonych w wielu krajach jednoznacznie wynika, że największe zagrożenie dla ludzi w pierwszej fazie pożaru, to jest w czasie kiedy powinna nastąpić ewakuacja ludzi z obiektu, stanowią gazowe produkty spalania i rozkładu termicznego.
Zagrożenie to związane jest przede wszystkim ze znacznym stężeniem w tych produktach silnie toksycznych gazów takich jak tlenek węgla, chlorowodór, cyjanowodór, akroleina.
- Szczegóły
- Kategoria: Wydanie 12/2005
Ponieważ nanocząstki wykazują zdolność selektywnej spektralnie absorpcji światła przy jednoczesnym minimalnym jego rozproszeniu, można je wykorzystywać w charakterze domieszek do folii wykorzystywanej jako przekładka w produkcji szkła laminowanego w celu ograniczenia zjawiska nagrzewania się pomieszczeń na skutek nasłonecznienia.
Występujące w postaci zawiesiny nanocząstki sześcioborku lantanu (LaB6) posiadają własności rezonansowej absorpcji promieniowania świetlnego w zakresie promieniowania bliskiego podczerwieni – tak więc można je wykorzystać do ograniczenia wywołanego promieniowaniem słonecznym przyrostu energii cieplnej, akumulowanej w nasłonecznionym pomieszczeniu, przy jednoczesnym zachowaniu relatywnie wysokiej przepuszczalności promieniowania widzialnego.
W funkcji zawartości nanocząstek LaB6 opisano również własności spektralne, rozpraszanie promieniowania widzialnego, przyrost ciepła wywołany promieniowaniem słonecznym oraz spektralny współczynnik absorpcji. Uwzględniono charakterystyki własności przekładki PVB z domieszką LaB6 – zarówno w odniesieniu do zastosowania tej folii w szkle przezroczystym, jak i w szkle barwionym w masie.
Współrzędne charakterystyk termicznych szkła laminowanego zostały obliczone w oparciu o bilans energetyczny sporządzony przy wykorzystaniu metody elementów skończonych; obliczenia te przeprowadzono dla każdej warstwy z osobna. Przedstawiono również propozycję modelu fizycznego służącego do opisu spektralnych własności tego rodzaju szkła.
Wprowadzenie
Szyby, które przepuszczają promieniowanie widoczne, lecz nie przepuszczają promieniowania bliskiego podczerwieni1) stanowiącej promieniowanie o zakresie długości fal od 750 nm do 1400 nm, budzą zainteresowanie placówek zajmujących się oszkleniami ograniczającymi wpływ nasłonecznienia. Oszklenia takie określa się mianem selektywnych spektralnie, ponieważ charakteryzują się one niskim współczynnikiem przepuszczalności promieniowania w zakresie bliskim podczerwieni, którego udział w całkowitym natężeniu promieniowania słonecznego wynosi prawie połowę, lecz odznaczają się wyższym współczynnikiem przepuszczalności promieniowania widzialnego (zakres długości fal 380 nm – 750 nm).
Owa selektywność spektralna pozwala na osiągnięcie równowagi pomiędzy współczynnikiem przepuszczalności promieniowania widzialnego a współczynnikiem przyrostu ciepła wywołanego promieniowaniem słonecznym (współczynnik ten określa się również nazwą „współczynnik nasłonecznienia g”); przy czym stan tej równowagi może się zmieniać w znacznie szerszym zakresie niż w wypadku oszkleń odznaczających się selektywnością nie-spektralną, które w stopniu bardziej lub mniej jednorodnym nie przepuszczają tej części promieniowania słonecznego, jaka stanowi promieniowanie widzialne oraz promieniowanie bliskie podczerwieni.
Istnieją dwie metody, które można wykorzystać do nadania oszkleniu cech selektywności spektralnej umożliwiającej ograniczanie wpływu nasłonecznienia; metody te opierają się – odpowiednio – na zjawisku odbicia lub pochłaniania promieniowania.
Charakterystyczną cechą selektywnych spektralnie oszkleń refleksyjnych są wielokrotne warstwy metalu nałożone na odpowiednim podłożu (na przykład na szkle lub politeraftalanie etylenowym [PET]) albo też zastosowanie wielowarstwowej folii dielektrycznej. W wypadku warstw metalicznych poszczególne warstwy metalu są oddzielone od siebie warstwami izolacyjnymi; natomiast w wypadku użycia folii dielektrycznej poszczególne warstwy tej folii odznaczają się różnymi współczynnikami załamania światła. Strukturę warstwy można zaprojektować w taki sposób, aby odbijała ona przede wszystkim promieniowanie bliskie podczerwieni.
Własności takich oszkleń, oceniane w świetle kryteriów zachowania wysokiej przepuszczalności promieniowania widzialnego przy jednoczesnej minimalizacji współczynnika g uznawane są za całkiem dobre. Jednakże wadą tego rozwiązania jest niepożądane zabarwienie wynikające ze zjawiska odbicia i jego wysoki koszt. Jeżeli chodzi o selektywne spektralnie szkło powlekane warstwą metalową oraz powlekaną folię – są one dostępne w handlu i nadają się do oszkleń o wysokiej przepuszczalności promieniowania widzialnego. Folia powlekana może być umieszczona pomiędzy arkuszami folii PVB i wykorzystywana w produkcji szkła laminowanego.
Inna metoda uzyskiwania selektywności spektralnej polega na dodawaniu domieszek, które pochłaniają przede wszystkim promieniowanie bliskie podczerwonemu. Domieszkami takimi są zazwyczaj tlenki metali dodawane do szkła, względnie pigmenty albo barwniki domieszkowane do folii stanowiącej przekładkę w szkle laminowanym. Na rynku dostępne są barwniki pochłaniające promieniowanie podczerwone (cieplne), jednakże zachowują się one niestabilnie pod wpływem promieniowania ultrafioletowego, albowiem powszechnie spotykane pigmenty – z uwagi na ich względnie duże rozmiary cząsteczek – powodują zacienienie szkła wywołane mglistym nalotem i nie odznaczają się selektywnością spektralną w zakresie promieniowania bliskiego podczerwieni.
W obecnej jednakże dobie, dzięki nanocząstkom, które można równomiernie rozprowadzić w postaci zawiesiny zawartej w folii stanowiącej przekładkę w szkle laminowanym umożliwiła uzyskanie wymaganej selektywności spektralnej, stabilności w warunkach narażenia na wpływ promieniowania ultrafioletowego (UV) oraz redukcji zacienienia. Przydatność nanocząstek jako selektywnych spektralnie domieszek absorpcyjnych wynika z dwóch podstawowych czynników: po pierwsze są to cząsteczki o bardzo małych rozmiarach (<100 nm) dzięki czemu wytwarzane przez nie zacienienie jest prawie niewidoczne, po drugie zaś odznaczają się one bardzo silną rezonansową absorpcją światła w zakresie długości fal zdeterminowanym przede wszystkim gęstością elektronów przewodnictwa obecnych w tychże cząsteczkach, własnościami dielektrycznymi ośrodka, w jakim są one rozprowadzane oraz – w nieco mniejszym stopniu – kształtem i wielkością cząsteczek.
Dobrze znany jest fakt, że nanocząstki takich metali, jak srebro, względnie złoto charakteryzują się bardzo silną absorpcją optyczną promieniowania widzialnego. Owa silna absorpcja optyczna takich przewodzących nanocząstek spowodowana jest wzbudzeniem plazmonów powierzchniowych.
Plazmony powierzchniowe można rozumieć jako koherentne drgania wolnych elektronów przewodnictwa obecnych w nanocząstkach metalu. Owe drgania odznaczają się skłonnością do rezonansu następującego wówczas, gdy absorpcja optyczna omawianych nanocząstek osiągnie maksymalny poziom.
W wypadku cząsteczek metali przewodzących, odznaczających się wysoką gęstością wolnych elektronów (elektronów przewodnictwa) rezonans ten występuje w zakresie długości fal odpowiadających promieniowaniu widzialnemu. Zgodnie z teorią, aby „przesunąć” absorpcję rezonansową w strefę odznaczającego się większymi długościami fal promieniowania bliskiego podczerwieni, należy koniecznie zastosować nanocząstki charakteryzujące się mniejszymi gęstościami nośnika ładunku. „Kandydatami” mogą tu być przewodniki tlenkowe, takie jak np. domieszkowany antymonem tlenek cyny (ATC 2) względnie domieszkowany cyną tlenek indu (CTI 3); nie są to jednak najlepsze modyfikatory albowiem charakteryzujący je próg absorpcji plazmonów leży w zakresie promieniowania o zbyt dużych długościach fal.
Nanocząstki sześcioborku lantanu (LaB6) odznaczają się silną absorpcją plazmonową „ześrodkowaną” na promieniowaniu o długości fal wynoszącej około 1000 nm, co czyni je idealnymi „pochłaniaczami” promieniowania bliskiego podczerwieni, nadającymi się do zastosowania w wielu rodzajach oszkleń. Charakterystyczna dla metali natura optycznych własności kryształów LaB6 została udokumentowana we wcześniejszych badaniach, w których przy 2 eV zaobserwowano próg plazmowy, o czym świadczy obecność wyraźnego, zdecydowanie wyróżniającego się maksimum występującego w funkcji strat energii. To właśnie ten rezonans plazmonów powierzchniowych jest źródłem absorpcji promieniowania podczerwonego, jaką wykazują nanocząstki LaB6 rozproszone w postaci zawiesiny w folii PVB używanej w charakterze przekładki przy produkcji szkła laminowanego.
Współczynnik absorpcji nanocząstek LaB6 obecnych w folii PVB
Kluczem do produkcji selektywnego spektralnie szkła laminowanego odznaczającego się przy tym zarówno zdolnością do redukcji skutków nasłonecznienia, jak i niskim stopniem zamglenia jest osiągnięcie jednorodnego rozproszenia nanocząstek LaB6 w przekładce PVB. Można to osiągnąć poprzez wstępne rozprowadzenie nanocząstek LaB6 w ciekłym ośrodku organicznym, a następnie zmieszanie ich z PVB.
Rys. 1. Widmo przepuszczalności LaB6 w folii PVB
Na rysunku 1 przedstawiono widma przepuszczalności nanocząstek LaB6 rozproszonych w folii PVB w funkcji ich zawartości;
pomiarów dokonano przy użyciu spektrofotometru Perkin Elmer Lambda 900 z integratorem kulistym, przeznaczonego do pomiarów w zakresie promieniowania ultrafioletowego, widzialnego i bliskiego podczerwieni. Do wykonania tych pomiarów wykorzystano szkło laminowane składające się z dwóch przezroczystych formatek szkła i zlaminowanych między nimi arkuszy folii. Charakterystyki widm tych folii uzyskano na bazie danych pomiarowych w oparciu o wykorzystanie obliczeń podanych w wytycznych NFRC 4 300-97. Wszystkie te arkusze folii miały grubość wynoszącą 0,76 mm. Wyraźnie widać absorpcję rezonansową występującą przy promieniowaniu o długości fali wynoszącej 1000 nm.
Rysunek 2 przedstawia natomiast typowe widmo zawierającego LaB6 folii PVB występującej w szkle laminowanym wykonanym ze szkła przezroczystego w porównaniu do znormalizowanego widma promieniowania słonecznego.
Rys. 2.5) Szkło laminowane z przekładką z folii PVB zawierającej nanocząstki LaB6 w porównaniu z widmem promieniowania słonecznego [8]
Absorpcja wywołana nanocząstkami LaB6 obejmuje promieniowanie o zakresie długości fal bliskim promieniowaniu podczerwonemu, posiadające istotny udział w całkowitej energii promieniowania słonecznego. Dzięki temu, że zjawisko absorpcji promieniowania podczerwonego ma tak silny charakter, do uzyskania efektywnego ograniczenia przepuszczalności promieniowania słonecznego wystarczy niewielka ilość LaB6.
Pochłanianie promieniowania bliskiej podczerwieni przez LaB6 zawarty w folii PVB rzutuje z kolei na przepuszczalność promieniowania widzialnego, co objawia się zielonym zabarwieniem szkła, którego intensywność uzależniona jest od zawartości LaB6. Owo zielone zabarwienie można skompensować poprzez dodanie odpowiednich, standardowych pigmentów umożliwiających uzyskanie szerszego zakresu barw – takich, jak np. szara, niebieska lub złagodzona zieleń.
Absorpcja LaB6 obejmuje przede wszystkim promieniowanie o długości fali 1000 nm, można więc określić współczynnik absorpcji nanocząstek LaB6 obliczając stosunek współczynnika przepuszczalności promieniowania o długości fali 1000 nm charakteryzującego folię zawierającą LaB6 do analogicznego współczynnika, jaki cechuje folię PVB nie zawierającą LaB6.
Przepuszczalność promieniowania o długości fali 1000 nm w zależności od zawartości LaB6 dobrze opisuje prawo Beera,
które wyraża równanie [1].
(1)
W powyższym równaniu T oznacza przepuszczalność promieniowania o długości fali 1000 nm, T0 oznacza przepuszczalność promieniowania o długości fali 1000 nm folii nie zawierającej LaB6, C oznacza zawartość LaB6, natomiast l oznacza grubość folii. Iloczyn Cl oznacza po prostu gęstość powierzchniową LaB6.
Na rysunku 3 przedstawiono wykres funkcji promieniowania o długości fali 1000 nm w funkcji gęstości powierzchniowej LaB6.
Rys. 3. ln(T/T0) w funkcji gęstości powierzchniowej LaB6 w folii PVB)
Dane przejrzyście obrazuje prosta linia odzwierciedlająca prawo Beera. Kąt nachylenia tej linii odzwierciedla wartość współczynnika absorpcji, która wynosi tutaj 9342 m2/kg(LaB6).
Rzeczą niezwykłą jest fakt, że tak silną absorpcję promieniowania podczerwonego można uzyskać przy bardzo dużym rozrzedzeniu zawiesiny LaB6 obecnej w folii PVB – a taką folię użyto do badań, których wyniki obrazuje rysunek 1.
Własności zawierającej LaB6 folii PVB w szkle laminowanym
Rysunek 4 poniżej przedstawia wykres przepuszczalności promieniowania słonecznego (Ts) obliczonej w oparciu o rozkład promieniowania słonecznego w masach powietrza 1, w funkcji przepuszczalności promieniowania widzialnego; do badań użyto szyb laminowanych wyprodukowanych ze szkła przezroczystego. Do wykonania wszystkich przekładek użyto folii o grubości wynoszącej 0,76 mm, folia ta – oprócz nanocząstek LaB6 – nie zawierała żadnych innych pigmentów.
Stosunek współczynnika przepuszczalności promieniowania widzialnego do współczynnika przepuszczalności promieniowania słonecznego wzrastał w miarę spadku przepuszczalności promieniowania widzialnego i osiągnął wartość 2 przy 60% przepuszczalności promieniowania widzialnego.
Własności związane z ograniczeniem skutków nasłonecznienia w wypadku oszkleń o wysokiej przepuszczalności promieniowania widzialnego (Tv≥75%) ulegają pogorszeniu, albowiem obecność nanocząstek LaB6 powoduje, że w pewnym stopniu dochodzi również do absorpcji promieniowania widzialnego.
Dzięki temu, że cząsteczki pigmentu LaB6 mają tak niewielkie rozmiary, rozpraszanie światła widzialnego występuje w minimalnym stopniu. Wyniki przedstawione w tablicy 1 obrazują zacienienie wywołane mglistym nalotem określone w drodze pomiarów wykonanych przy użyciu kuli kolorów BYK – zgodnie z wymaganiami normy ASTM D1003-00 (oświetlenie rozproszone połączone z obserwacją jednokierunkową); pomiary przeprowadzono w szerokim zakresie zawartości LaB6. Zacienienie jest mniejsze niż 1% nawet przy najwyższym poziomie zawartości LaB6.
Tablica 1. Zacienienie mglistym nalotem przezroczystego szkła laminowanego
Łączenie folii zawierającej LaB6 ze szkłem barwionym w masie oraz ze szkłem niskoemisyjnym
Zastosowanie zawierającej nanocząstki LaB6 folii PVB w oszkleniach wykonanych ze szkła barwionego w masie lub szkła niskoemisyjnego charakteryzującego się własnościami komplementarnej absorpcji spektralnej można traktować jako element rozwiązania systemowego mającego na celu ograniczenie wpływu promieniowania słonecznego w budowlach wykorzystujących szkło laminowane. Połączenie przekładki foliowej PVB zawierającej LaB6 ze szkłem barwionym w masie lub też szkłem niskoemisyjnym może pozwolić na uzyskanie efektów dorównujących tym, które można osiągnąć stosując szkło refleksyjne.
Przykład przedstawiono na rysunku 5; przedstawiona na nim charakterystyka odnosi się do szkła laminowanego, w którym w charakterze przekładki zastosowano szaro zabarwioną folię PVB zawierającą LaB6 (folia Vanceva Solar SB47 954900).
We wspomnianym wyżej przykładzie silną absorpcję promieniowania bliskiego podczerwieni, możliwą dzięki obecności LaB6, powiązano z będącym konsekwencją zastosowania szkła niskoemisyjnego tłumieniem promieniowania słonecznego o większych długościach fali w celu wytworzenia oszklenia charakteryzującego się stosunkiem współczynnika przepuszczalności promieniowania widzialnego do współczynnika przepuszczalności promieniowania słonecznego o wartości znacznie większej niż 2.
Przeprowadziliśmy badania oparte na wykorzystaniu wielu próbek stanowiących połączenia folii PVB zawierającej LaB6 z różnego rodzaju szkłem barwionym w masie i/lub szkłem niskoemisyjnym; badania te objęły zarówno szkło motoryzacyjne, jak i szkło budowlane. Zamieszczona niżej tablica 2 przedstawia niektóre typowe własności folii PVB zawierającej sześcioborek lantanu występującej w połączeniu z różnymi rodzajami szkła.
Tablica 2. Efekty zastosowania folii PVB zawierającej LaB6 w szkle barwionym w masie oraz niskoemisyjnym
Wykorzystane w badaniach folie PVB zawierały również określone pigmenty w celu nadania odpowiedniego zabarwienia folii. Zabarwiona na zielono folia zawierająca LaB6 (folia Vanceva Solar SB47 937200) jest folią, która charakteryzuje się wysoką przepuszczalnością promieniowania widzialnego przy względnie niskiej zawartości LaB6, podczas gdy zabarwiona na kolor szary i również zawierająca LaB6 folia Vanceva Solar SB47 954900 stanowi folię o niskiej przepuszczalności promieniowania widzialnego przy jednoczesnej wysokiej zawartości LaB6. We wszystkich wykorzystanych do badań próbkach zastosowano folię o grubości 0,76 mm.
Występująca na wewnętrznej powierzchni szkła powłoka niskoemisyjna powoduje obniżenie wartości współczynnika zacienienia oraz parametru U, ponieważ zapobiega ona nagrzewaniu wnętrza pomieszczenia w wyniku zjawiska wymiany ciepła przez promieniowanie; na skutek tego większa część energii cieplnej związanej z promieniowaniem kierowana jest na zewnątrz. Prosimy zauważyć, że zawartość LaB6 lub – jeśli już o tym mówimy – dowolnego pigmentu w folii PVB nie wpływa na parametr U.
We wszystkich tych przypadkach, kiedy tłumienie promieniowania słonecznego w oszkleniu opiera się na zjawisku absorpcji, szkło będzie się nagrzewać. Przy stosowaniu oszkleń wykonanych ze szkła laminowanego z folią PVB zawierającą LaB6, które pozwalają na silniejsze ograniczenia skutków nasłonecznienia w wyniku absorpcji promieniowania, zalecamy ze swej strony wykorzystanie do wykonania takich oszkleń szkła o podwyższonej wytrzymałości cieplnej. Obliczyliśmy oczekiwane wartości temperatury powierzchni szkła oraz temperatury folii dla oszklenia wytworzonego z przezroczystego szkła laminowanego na bazie folii Vanceva Solar 2521 i wykonanego w charakterze panoramicznego przeszklenia dachu pojazdu.
Obliczenia te zostały wykonane w oparciu o bilans energetyczny sporządzony przy wykorzystaniu metody elementów skończonych [9]. Współczynnik przepuszczalności promieniowania widzialnego objętego obliczeniami przeszklenia dachowego wynosił 21%, natomiast współczynnik przepuszczalności promieniowania słonecznego wynosił 13%.
Stwierdzono – przy założeniu wysoce zachowawczych warunków jedynie naturalnej konwekcji (bez konwekcji wymuszonej spowodowanej na przykład wiatrem) i przy wykorzystaniu rozkładu promieniowania słonecznego w masach powietrza 1,5, że maksymalna temperatura szkła będzie się zawierać w przedziale pomiędzy 65 a 70oC. Temperatura ta ulegnie znacznemu obniżeniu pod wpływem nawet lekkiego wietrzyku.
Rys. 4. Ts w funkcji Tv dla przezroczystego szkła laminowanego wykonanego przy użyciu folii PVB zawierającej nanocząstki LaB6
Rys. 5. Szkło laminowane z folią PVB (Vanceva Solar SB47 954900) zawierające nanocząstki LaB6 wykonane ze szkła barwionego w masie oraz szkła niskoemisyjnego
Podsumowanie
Odznaczające się wysoką zdolnością pochłaniania promieniowania bliskiego podczerwieni pasmo absorpcji rezonansowej wywołanej obecnością nanocząstek LaB6 umożliwia wytwarzanie selektywnego spektralnie szkła laminowanego pozwalającego na ograniczenie skutków nasłonecznienia. Zastosowanie nanocząstek LaB6 wstępnie domieszanych i rozprowadzonych w plastyfikatorze pozwala na uzyskanie jednorodnej zawiesiny tych cząstek w folii PVB przy jednoczesnym utrzymaniu efektu zacienienia na minimalnym poziomie.
Zarówno własności związane z ochroną przed skutkami nasłonecznienia, jak i zabarwienie folii można zmieniać drogą korygowania zawartości LaB6 oraz stosowania odpowiednich pigmentów. Połączenie zawierającej LaB6 folii PVB ze szkłem niskoemisyjnym oraz barwionym w masie pozwala na uzyskanie szerokiej gamy własności związanych z ograniczeniem skutków nasłonecznienia, mogących z powodzeniem konkurować z tymi, na których uzyskanie pozwala szkło powlekane warstwą metalu.
dr W. Keith Fisher
Wydział Nowych Produktów, Solutia Inc.
z materiałów konferencji Glass Processing Days 2005
www.glassfiles.com
Bibliografia
[1] W. K. Fisher (2003), Patent USA 6,620,872, Masa poliwinylobutylowa pochłaniająca promieniowane podczerwone, folia z takiej masy oraz szkło laminowane ją zawierające, Solutia Inc.
[2] K . Adachi, H. Takeda i H. Kuno, Zawierające nanocząstki warstwy ekranujące chroniące przed słonecznym promieniowaniem cieplnym sprawozdanie z 13. zebrania 69. Rady Japońskiego Towarzystwa Wspierania Nauki, Nagoya, 9-10 lipca 2002, str. 10-15.
[3] K . Adachi, H. Takeda i H. Kuno (1998), Patent USA 6221945 i 6277187 Warstwa ograniczająca wpływ promieniowania cieplnego i ciecz przeznaczona do jej formowania.
[4] Stefan Schelm i Geoff Smith (2003), APL., 82(24), 4346-4348.
[5] G . B. Smith i in. (2002), J. Nanoparticle Res., 4, 157-165
[6] K imura, Shin-ichi i in. (1994) Przegląd Fizyczny B 50(3), 1406-1414,
[7] Van der Heide i in. (1986), J. Phys. F., Met. Phys., 16, 1617-1623.
[8] R ozkład promieniowania słonecznego w masach powietrza 1,5, dostarczony dzięki uprzejmości prof. Geoff Smitha, Politechniki Sydney, Australia
[9] ISO 15099, Projekt normy, wersja 3, kwiecień 1999.
1 ang.: near infrared radiation (NIR)
2 ang.: antimony doped tin oxide, ATO
3 ang.: tin doped indium oxide, TIO
4 NFRC – National Fenestration Rating Council
5 Air Mass 1,5 wg ASTM G 173-03 – patrz Elżbieta Żelazowska, Współczynnik całkowitej przepuszczalności energii promieniowania słonecznego „g”, „Świat Szkła” 6/2005
Następne spotkania
GLASS PROCESSING DAYS 2006, Chiny, Pekin, 23-24 kwiecień 2006
GLASS PROCESSING DAYS 2007, Finlandia, Tampere, 15-18 czerwiec 2007
patrz też:
- Współczynnik całkowitej przepuszczalności energii promieniowania słonecznego "g". Część 2 , Elżbieta Żelazowska, Świat Szkla 6/2005
- Współczynnik całkowitej przepuszczalności energii promieniowania słonecznego "g". Część 1 , Elżbieta Żelazowska, Świat Szkla 5/2005
więcej informacji: Świat Szkla 12/2005
- Szczegóły
- Kategoria: Wydanie 12/2005
W projektach architektonicznych modne stało się stosowanie przegród szklanych, które zastępują w wielu miejscach tradycyjne elementy budynków. Stosuje się szkło w przegrodach zewnętrznych - ściany, dachy - a we wnętrzach: stropy, ścianki, drzwi, schody. Szkło stosowane w tych rozwiązaniach wymaga odpowiedniego mocowania do tradycyjnej struktury budynku. Jednym ze sposobów jest mocowanie punktowe. Mocowanie punktowe staje się podstawowym elementem konstrukcyjnym. Przenosi wszystkie siły i naprężenia z elementu szklanego na podkonstrukcje.
Elastycznie i w krótkich seriach Nowy system okuć punktowych wprowadzony na rynek przez NOVAGLAS s.c. cechuje nowy oryginalny design oraz wszechstronność zastosowania.
Dzięki nowej linii okuć możliwe jest połączenie kilku tafli szkalnych jednym okuciem. Przekłada się to na zmniejszenie kosztów wykonywanego projektu oraz uniwesalnośc podczas montażu okuć.
Mocowania punktowe mogą służyć do mocowania szkła do innych materiałów: kamienia, drewna, konstrukcji aluminiowych, stalowych oraz płyt gipsowokartonowych (uprzednio wzmocnionym
odpowiednim profilem).
Wykonane elementy ze stali nierdzewnej zapewniają długotrwałe i wygodne użytkowanie oraz oryginalny wygląd, pasujący do każdego obiektu.
System daszków szklanych
Doskonały system daszków szklanych pozwala na wykończenie wejścia obiektu czy też domu.
Gwarantuje to bardzo lekka konstrukcja – mocowanie daszku wykonuje się za pomocą czterech łączników przytwierdzonych do elewacji.
Ilość oferowanych modeli daje możliwość umieszczenia okuć nad lub pod taflą szkła.
Jak się tu zamknąć...? Odwiecznym problemem przeszklonych obiektów jest konieczność ograniczenia dostępu do pomieszczeń szklanych.
Nasze okucia w postaci zamków z wbudowaną wkładką cylindryczną umożliwiają zamknięcie drzwi szklanych, a swoim wykończeniem i uniwersalnością dają poczucie bezpieczeństwa oraz doskonałego wyglądu.
Zamki te dają możliwość umiejscowienia korpusu z wkładką tuż przy posadzce bądź centralnie na wysokości standardowego zamknięcia drzwi.
Maksymilian Rejman
www.novaglas.pl
więcej informacji: Świat Szkla 12/2005
- Szczegóły
- Kategoria: Wydanie 12/2005
W swoich dążeniach do uzyskania rozwiązań bardziej funkcjonalnych i efektownych od tych, na których uzyskanie pozwala zwykłe szkło płaskie, architekci coraz częściej stosują szkło gięte, charakteryzujące się różnymi krzywiznami - i to zarówno do wykonywania elewacji i fasad budynków, jak i wyposażenia wnętrz - tworząc efektowne i niespotykane konstrukcje. Wiele spośród stosowanych obecnie wyrobów wykonywanych ze szkła giętego wymaga hartowania szkła, co ma na celu zwiększenie wytrzymałości produktu lub bezpieczeństwa jego użytkowania albo też i jednego, i drugiego jednocześnie.
Wraz ze wzrostem popytu pojawia się potrzeba zwracania coraz większej uwagi na zgodność wytwarzanych produktów z obowiązującymi międzynarodowymi normami jakościowymi oraz wymaganiami technicznymi, co z kolei może przyczynić się do dalszego postępu w dziedzinie wykorzystania tych wzbogaconych walorami nowoczesności produktów.
Znormalizowane wymagania techniczne, jakie musi spełniać płaskie szkło hartowane stanowią element krajowych systemów prawnych, jednakże w ostatnich latach zaczęto kłaść nacisk na dążenie do harmonizacji tych norm i tworzenie norm o zasięgu „globalnym”. Z historycznego punktu widzenia gięte szkło hartowane nigdy nie przyciągało uwagi ani też nie zadomowiło się w systemach pojęciowych w takim stopniu, jak szkło płaskie. W rezultacie przemysł nie spieszył się z opracowywaniem i wdrażaniem stosownych wytycznych jakościowych, obejmujących produkty wytwarzane z giętego szkła hartowanego.
W wypadku płaskiego szkła hartowanego wiele spośród charakterystyk wymiarowych i jakościowych stosowanych wobec wyrobów podstawowych, wytwarzanych z odprężonego szkła float można również zastosować w stosunku do produktów z płaskiego szkła hartowanego, dla którego hartowanie stanowi wtórną względem odprężania obróbkę cieplną. Z drugiej jednakże strony wyroby z giętego szkła hartowanego odznaczają się całą gamą sobie tylko właściwych i niepowtarzalnych charakterystyk, co stwarza konieczność opracowania odrębnych dla poszczególnych wyrobów wymagań jakościowych i metod badawczych, umożliwiających sprawdzenie zgodności tych wyrobów z przyjętymi dla nich normami. Poniżej przedstawiono zwięzłe omówienie istotnych cech jakościowych giętego szkła hartowanego stosowanego w budownictwie.
Cechy jakościowe giętego szkła hartowanego
Wśród wymiernych cech charakterystycznych giętego szkła hartowanego do najważniejszych własności, uznawanych za miarę jakości wyrobu, zalicza się jego kształt i wymiary. Z uwagi na różnorodność produktów wytwarzanych ze szkła giętego (np. profile cylindryczne, profile w kształcie litery „V”, profile „S-kształtne”, itp.), rozmowy handlowe związane z wymiarami wyrobów i ich kształtem prowadzi się zazwyczaj w oparciu o wykorzystanie rysunków technicznych.
Większość systemów oprogramowania CAD służących do wykonywania rysunków wyposażona jest w ich własny, rezydentny lgorytm stosowania odchyłek wymiarowych. Spotykane w handlu i wykorzystywane przez architektów systemy CA D zazwyczaj traktują różne szklane elementy konstrukcyjne jako zespoły bądź podzespoły i z tego też względu nie wnikają w takie kwestie, jak określenie indywidualnych tolerancji wymiarowych szkła hartowanego, których znajomość potrzebna jest wytwórcy tego szkła. Z tego też względu producenci wyrobów wytwarzanych z giętego szkła hartowanego winni zawsze weryfikować, we współpracy ze swymi klientami, wszelkie aspekty danego zamówienia, włącznie z określeniem odpowiednich wymagań jakościowych.
W szczególności normy jakościowe, które odnoszą się do wyrobów z giętego szkła hartowanego, wytwarzanych na potrzeby przemysłu innego, niż motoryzacyjny, występują zarówno w ograniczonej liczbie, jak i zakresie – i w chwili obecnej określane w nich szczegółowe wymagania oparte są raczej na pozanormatywnej dokumentacji przemysłowej. Ocena indywidualnych własności charakterystycznych dla poszczególnych produktów wykonywanych ze szkła giętego opiera się w niektórych wypadkach na technikach i metodach badawczych, mających swe źródło w wymaganiach technicznych przyjętych w przemyśle motoryzacyjnym.
Na przykład: przyjętą praktyką postępowania przy kontroli tolerancji kształtu powierzchni obwodowej jest wykorzystanie obwodowego sprawdzianu kontrolnego, który jest sprawdzianem naturalnej wielkości o nominalnym, wymaganym kształcie i posiada wymiary szklanego wyrobu. Wytwarzanie sprawdzianów kontrolnych może stanowić kosztowną propozycję, toteż bardziej popularną metodą sprawdzania zgodności kształtu giętego hartowanego szkła budowlanego ze stawianymi mu wymaganiami jest wykorzystanie szablonu.
Szablony takie mogą być prosto wykonane z twardego drewna, względnie z aluminium. Jednakże wykonanie jednego tylko szablonu przeznaczonego do kontroli powierzchni zarówno wypukłych, jak i wklęsłych nie zapewni możliwości sprawdzenia pełnej zgodności kształtu oraz określenia odchyłek dodatnich i ujemnych.
Natomiast sprawdzian o powierzchni naturalnej wielkości zaopatrzony w odpowiednie kołki wsporcze może stanowić narzędzie umożliwiające określenie zarówno dodatnich, jak i ujemnych odchyłek względem kształtu nominalnego.
Przyjęta i powszechnie stosowana praktyka pomiarowa, która umożliwia określenie zarówno dodatnich, jak i ujemnych odchyłek profilu rzeczywistego w stosunku do profilu nominalnego, opiera się na zastosowaniu wykonanego w skali 1:1 szablonu powierzchni profilu o nominalnym przekroju poprzecznym (z uwzględnieniem grubości powiększonej o dopuszczalną tolerancję) wykonanego w postaci „okna”. Metodę tę można stosować w stosunku do profili wykonanych z szyb kwadratowych i prostokątnych. Ogranicza się ona jednakże jedynie do możliwości pomiaru profili na końcach szkła.
Pełne kryteria jakościowe, włącznie z dopuszczalną tolerancją kształtu, winny być ustalone pomiędzy klientem i dostawcą. Minimalna dopuszczalna zmienność profilu oraz jego odchyłki mogą być uzależnione od rodzaju obróbki wtórnej, jakiej szkło zostanie poddane – włącznie z zespalaniem (szyby termoizolacyjne) i laminowaniem szkła – przy czym każdemu z tych rodzajów obróbki odpowiadają indywidualne i dlań charakterystyczne ograniczenia, uzależnione od stosowanego procesu technologicznego. Na normach przemysłowych można się opierać wówczas, kiedy zachodzi potrzeba określenia wymagań minimalnych (bądź wymagań bardziej od nich rygorystycznych).
Odchyłki dotyczące długości, wysokości oraz obwodu są w zasadzie określone i mierzy się je zgodnie z przyjętą praktyką postępowania, przy wykorzystaniu giętkiej taśmy mierniczej.
Uwzględnia się również grubość szkła – ma ona wpływ na wymiary formatki przeznaczonej do obróbki. Wymagania dotyczące określonych odchyłek obwodu mogą się zmieniać, w zależności od metody formowania zastosowanej w celu uzyskania wymaganego kształtu. Większość współczesnych linii gięcia i hartowania szkła może produkować szkło gięte uzyskując powtarzalność profilu i utrzymując na niskim poziomie zmienność długości, wysokości i obwodu. Pod tym względem jednakże jedne technologie są lepsze od innych – np. technologia hartowania szkła giętego przy użyciu metody pionowej wiąże się z odkształcaniem plastycznym szkła i zmianą jego długości.
Gięte szkło hartowane, które jest formowane i hartowane przy wykorzystaniu pierścieniowego zespołu matryca/stempel o odpowiednio ukształtowanym obwodzie, wykazuje skłonność do niepożądanych ugięć poprzecznych, co w konsekwencji prowadzi do lokalnych zmian obwodu. Ugięcia poprzeczne (zwane też wklęśnięciami lub wybrzuszeniami) są powszechnym zjawiskiem w wypadku szkła formowanego grawitacyjnie. Ich występowanie jest uzależnione od wielkości szyby, grubości szkła i temperatury obróbki.
Nie należy mylić ugięć poprzecznych z takimi wadami, jak łuk lub spaczenie, które mają swoje źródło raczej w przebiegu etapu chłodzenia procesu hartowania, aniżeli w samym procesie formowania szkła. Analogicznie, szkło gięte wytwarzane w oparciu o wykorzystanie metody pionowej, która ciągle jest wykorzystywana w niektórych zakładach, odznacza się zmiennością długości użytecznej, co jest spowodowane lokalnym rozciąganiem szkła. To niepożądane zjawisko można niekiedy przewidzieć i ograniczyć poprzez zmniejszenie długości formatki szkła, która ma być gięta.
W wypadku giętego szkła hartowanego istotnym wymogiem jest również zachowanie prostoliniowości krawędzi szkła, zwłaszcza w tych wypadkach, kiedy wymagana jest tego rodzaju obróbka wtórna, jak laminowanie poszczególnych elementów oraz stosowanie w szybach zespolonych. Jednorodność wymiarowa lub prostoliniowość krawędzi może być uzależniona od procesu formowania szkła, przebiegu etapu chłodzenia procesu hartowania szkła, albo też od obydwóch tych czynników jednocześnie. Prostoliniowość można również zdefiniować jako łuk całkowity (lub spaczenie) albo też jako efekt lokalny (lub skręcenie), przy czym to ostatnie jest uzależnione przede wszystkim od procesu formowania szkła, względnie użytego oprzyrządowania narzędziowego. Prostoliniowość kształtu mierzy się zazwyczaj w sposób podobny do tego, jaki jest wykorzystywany przy określaniu dokładności kształtu/profilu.
Pomijając całą gamę różnorodnych sprawdzianów kontrolnych i szablonów, najprostszą metodą kontroli prostoliniowości krawędzi jest użycie cienkiej, mocnej żyłki/nitki i linijki.
Innym czynnikiem mającym istotny wpływ na jakość kształtu, który wymaga kontroli w trakcie przebiegu procesu gięcia szkła, jest utrzymywanie stałego położenia giętego szkła względem urządzenia, w którym proces ten jest realizowany. Jeżeli szkło ulegnie obrotowi względem urządzenia wykorzystywanego do jego wygięcia to w takim wypadku uzyskany profil może być zwichrowany. Wielkość dopuszczalnego zwichrowania uzależniona jest przede wszystkim od przeznaczenia szkła.
Zazwyczaj stosuje się dwie metody pomiaru zwichrowania, jednakże są one uzależnione od dokładności kształtu przeznaczonej do gięcia formatki szkła. Obwód takiej formatki powinien mieć kształt albo kwadratu, albo prostokąta i zakłada się przy tym bardzo wysoką dokładność wymiarów takiej formatki. Zmienność wymiarów szkła (długości lub szerokości) spowoduje zwiększenie zwichrowania, co potwierdzi każda ze stosowanych metod pomiaru.
Pierwsza metoda opiera się na wykorzystaniu sprawdzianu kątowego, wykonanego z zachowaniem wysokiej dokładności kąta prostego (90o) i nazywanego również sprawdzianem „L-kształtnym”.
Sprawdzian ten można wykorzystywać w charakterze sprawdzianu wzorcowego. Szkło ustawia się na sprawdzianie pionowo i opiera się je przy podstawie o pionowe ramię sprawdzianu.
Alternatywną i również prostą metodą ilościowej oceny zwichrowania szkła wygiętego symetrycznie jest pomiar przemieszczenia w punkcie przecięcia się obydwóch przekątnych. Metodę tę można stosować z łatwością na terenie zakładu pracy, przy niewielkim nakładzie kosztów.
Antyklastyczne*) gięcie szkła może być również czynnikiem wywołującym niepożądane odkształcenia oraz pogorszenie własności optycznych giętego szkła hartowanego. Prosta operacja formowania gorącego szkła w celu nadania mu kształtu cylindrycznego wywołuje tzw. efekty brzegowe, które są skutkami działania praw fizyki. Gięcie antyklastyczne – nazywane niekiedy również gięciem rewersyjnym lub inwersyjnym – jest funkcją zarówno takich czynników, jak temperatura szkła, promień krzywizny, grubość szkła oraz zastosowana technika jego formowania.
Po podgrzaniu szkła do temperatury niezbędnej do nadania szkłu pożądanego kształtu w oparciu o zastosowanie wybranego procesu, istotną rolę zaczynają odgrywać jego własności lepkosprężyste. Szkło, któremu nadaje się kształt cylindryczny (w przeciwieństwie do kształtów złożonych) jest bardziej podatne na wpływ tego czynnika, albowiem większość profili cylindrycznych wykonuje się z takim zamierzeniem, by miały one jednorodny wygląd i kształt na całej ich długości. Elementy szklane o kształtach złożonych (o podwójnej krzywiźnie) mogą wykazywać tendencję do pofałdowań.
Zewnętrzny wygląd giętego szkła hartowanego jest bardzo ważnym elementem jego charakterystyki jakościowej. Istnieją różne stopnie klasyfikacji oraz metody oceny wad powierzchniowych, takich jak: plamki, cętki, odciski (pierścieni, narzędzi), odpryski, pęknięcia, zniekształcenia i innego rodzaju wady wpływające na wygląd zewnętrzny. Zniekształcenia na przykład można ocenić ilościowo w sposób subiektywny, w oparciu o wykorzystanie metod kontroli prowadzonej przez człowieka oraz w sposób obiektywny – w oparciu o metody optyczne pozwalające na ilościową ocenę zdolności giętego szkła do działania w charakterze soczewki.
Większość standardowych metod badawczych stosowanych aktualnie wobec giętego szkła hartowanego wykorzystywanego w budownictwie opiera się na prostej metodzie projekcyjnej, polegającej na obserwacji badanego szkła nachylonego pod kątem 45o z odległości 5 m i sprawdzeniu drogą obserwacji, czy nie występują istotne zniekształcenia. W wypadku elementów szklanych o krawędziach „otulonych” – tzn. montowanych w podtrzymujących je elementach konstrukcji wsporczej – dopuszcza się w normalnych warunkach występowanie drobnych wad o wielkości nie przekraczającej nominalnej grubości próbki wzorcowej.
Jeśli natomiast chodzi o elementy szklane o krawędziach swobodnych, nie podpartych innymi elementami, niedopuszczalna jest obecność takich wad, pogarszających własności użytkowe elementu. Jeśli zaś chodzi o pozostałe uzgodnienia dotyczące obecności drobnych wad, to powinny być one uzależnione wyłącznie od decyzji zainteresowanych stron. Zazwyczaj dopuszcza się obecność odcisków zespołu matryca/stempel w odległości od krawędzi szkła wynoszącej: grubość szkła + 2 mm; jednakże odciski takie nie powinny być widoczne przy oględzinach badanego elementu szklanego z odległości >2 m.
Zgodność z różnymi krajowymi i międzynarodowymi wymaganiami technicznymi, przyjętymi dla szkła hartowanego, jest ważnym elementem oceny jakości także giętego szkła hartowanego.
Ocena ta jest częstokroć niewłaściwie pojmowana, z uwagi na nieupowszechnioną świadomość faktu, że jeśli szkłu nadaje się kształt przestrzenny – nie zaś płaski – to w takim wypadku badań, jakim poddawane jest w normalnych warunkach szkło płaskie, nie można w prosty sposób „przenieść” i zastosować wobec szkła giętego. Biorąc pod uwagę szeroką gamę kształtów i profili, w jakich można wytwarzać gięte szkło hartowane, adaptacja do tego gatunku szkła typowych badań niszczących (jak np. próba udarowa przy użyciu worka ze śrutem, przeprowadzana zgodnie z wymogami norm AN SI) stosowanych w przemyśle produkcji szkła płaskiego w charakterze środka kontroli poprawności parametrów procesu hartowania i bezpieczeństwa wyrobu (zwłaszcza próba udarowa lub próba wytrzymałości na obciążenie) – napotyka na pewne trudności. Jeśli – na przykład – próbie udarowej worka ze śrutem ma być poddawane szkło gięte, to w takim wypadku może okazać się potrzebne wytworzenie specjalnego oprzyrządowania badawczego.
Natomiast próbki giętego szkła hartowanego można poddawać badaniom nieniszczącym, mającym na celu określenie naprężeń występujących w szkle – w takim wypadku można oprzeć się na jednej z wielu znanych technik pomiaru naprężeń. W wypadku stosowania różnych technik istnieje jednak pewne ograniczenie związane z minimalnym promieniem krzywizny określonej próbki wzorcowej, zaś dostęp do odcynowej strony szkła, wymagany w związku z najbardziej popularną techniką pomiaru naprężeń, najlepiej jest uzyskać na wypukłej powierzchni badanej próbki. Ważną rzeczą jest również rozważenie ewentualności zastosowania takich narzędzi projektowych, które mogłyby być pomocne w przewidywaniu sztywności (odporności na ugięcie) danego profilu i wykorzystane do zwiększenia liczby punktów decydujących o doborze grubości i/lub geometrii szkła.
Podsumowanie
Jakość giętego szkła hartowanego jest funkcją wielu zmiennych, zaś fundamentem wiedzy wytwórcy produkującego szkło gięte jest zrozumienie istoty własności produktu finalnego. Przy określaniu wymagań jakościowych należy uwzględnić zmienne uzależnione od procesu technologicznego, albowiem produkty uzyskiwane przy zastosowaniu różnych urządzeń dostępnych w handlu i wykorzystywanych do produkcji szkła giętego, mogą być również całkiem odmienne. Wzrost popytu na gięte szkło hartowane stanowi siłę napędową postępu w dziedzinie opracowywania bardziej odpowiadających potrzebom norm jakościowych o zasięgu globalnym, a także doskonalenia procesów technologicznych wykorzystywanych do produkcji tych jedynych w swoim rodzaju wyrobów.
Thomas E. Noe
Glasstech, Inc.
Artykuł pochodzi z materiałów konferencji Glass Processing Days 2005
www.glassfiles.com
*) Gięcie antyklastyczne – odmienne krzywizny gięcia w różnych kierunkach, np. inne krzywizny wzdłuż i w poprzek powierzchni siodłowej
Rys. 9. Przykład gięcia antyklastycznego
Następne spotkania
GLASS PROCESSING DAYS 2006, Chiny, Pekin, 23-24 kwiecień 2006
GLASS PROCESSING DAYS 2007, Finlandia, Tampere, 15-18 czerwiec 2007
więcej informacji: Świat Szkla 12/2005
- Szczegóły
- Kategoria: Wydanie 12/2005
W katalogach największych producentów szkła zobaczyć można wiele przykładów zastosowań nowoczesnych wyrobów, wykorzystanych na ogół we współcześnie powstających rozwiązaniach architektonicznych. Dużo rzadziej spotykamy informacje na temat użycia obecnie produkowanego szkła w obiektach zabytkowych.
To problematyka trudna, a zarazem fascynująca. Szukanie odpowiedzi na pytania, jak może "stare" współgrać z wyrobem ultranowoczesnym wiąże się nie tylko z kwestiami norm i przepisów, ale dotyka sfery historii, filozofii i sztuki. Na przestrzeni ostatnich lat dostępność szkła w Polsce znacznie się zwiększyła - część wyrobów jest nawet produkowana w naszym kraju. Przyjrzyjmy się zatem kilku przykładom.
- Szczegóły
- Kategoria: Wydanie 12/2005
W kolejnej części cyklu, omówiona zostanie technika natrysku. Zdobienie tą metodą polega na nanoszeniu na powierzchnie szklane farby w postaci zawiesiny, za pomocą sprężonego powietrza. Technika natryskowa bywa łączona z innymi metodami dekorowania, na przykład z malowaniem ręcznym.
Metoda natrysku polega na nakładaniu farby na zdobiony wyrób za pomocą rozpylacza, zwanego pistoletem lub aerografem. Uzyskiwana w ten sposób barwna powłoka pokrywa zwykle równomierną warstwą całą powierzchnię szkła lub jej część. Natryskiwanie pozwala również nanosić powłoki o różnej grubości warstwy, między innymi w sposób zanikowy.
Metoda ta nie jest zbyt skomplikowana i umożliwia malowanie dużej ilości wyrobów przez pracownika, po odpowiednim przeszkoleniu.
Techniką natryskową zdobione są najczęściej: szkło gospodarcze, galanteria szklana oraz szkło oświetleniowe (fot. 1).
Zdobienie wyrobów szklanych metodą natryskową składa się z następujących etapów:
. zaprojektowanie dekoracji,
. przygotowanie wyrobu do natrysku,
. przygotowanie zawiesiny farby,
. przygotowanie narzędzi i stanowiska do natrysku,
. natrysk,
. wypalanie.
Schemat pistoletu
(1) – wlot sprężonego powietrza
(2) – wylot zawiesiny
(3) – pojemnik na zawiesinę
(4) – spływ zawiesiny
(5) – dźwignia zaworu
(6) – sprężyna dźwigni zaworu
Zaprojektowanie dekoracji
Etap ten dotyczy głównie dekoracji, w których natryskiwana farba nie pokrywa całego wyrobu, a zwłaszcza zdobienia powierzchni ograniczonych konturem tworzącym wzór.
Podczas przygotowania projektu dekoracji mają zastosowanie zasady omówione w części poświęconej malowaniu ręcznemu. Przypomnijmy tylko, że najistotniejszym zadaniem zdobienia jest uwydatnienie lub poprawienie walorów estetyczno-użytkowych wyrobu.
Przygotowanie wyrobu do natrysku
Przygotowanie wyrobu do natrysku jest, tak jak w każdej z technik dekorowania omówionych w poprzednich częściach cyklu, bardzo istotnym etapem, często mającym decydujący wpływ na końcowy efekt zdobienia. Dekorowana powierzchnia szklana musi być czysta i odtłuszczona.
Przygotowanie zawiesiny farby
Zawiesinę do natrysku sporządza się poprzez dokładną homogenizację proszku farbowego i odpowiedniego medium, najlepiej przy pomocy mieszadła mechanicznego.
Zastosowanie znajdują zarówno zaprawiacze wodne, jak i organiczne.
Ze względu na rozpylanie zawiesin farb do otoczenia podczas ich natryskiwania, zalecane są media wodne.
W zależności od oczekiwanego efektu końcowego stosuje się różne rodzaje farb: kryjące, transparentne lub matujące, w odpowiedniej kolorystyce, zgodnie z zaprojektowanym wzorem.
Przygotowanie narzędzi i stanowiska do natrysku
Do nakładania przygotowanej zawiesiny farby na wyrób służą różnej wielkości pistolety natryskowe (przykład pistoletu przedstawiono na fot. 2), wyposażone w dysze o różnej średnicy otworów (fot. 3). Budowę i ogólną zasadę działania pistoletu ilustruje rysunek 1.
Do pojemnika (3) wlewana jest zawiesina farby. Po skierowaniu wylotu rozpylacza (2) na odpowiednie miejsce wyrobu, naciska się dźwignię zaworu (5), co umożliwia dopływ farby z pojemnika i otwiera przewód sprężonego powietrza.
Zawiesina farby porywana jest przez strumień powietrza i rozpylana.
Z prawej strony rysunku przedstawiono prawidłową (na dole) i nieprawidłową (u góry) budowę wylotu pistoletu. W przypadku prawidłowej budowy wylotu, tworzony jest płaszcz powietrzny wokół stożka rozpylanej farby, co zapobiega niepożądanemu rozszerzaniu się strumienia zawiesiny.
W celu pokrycia powierzchni szkła ograniczonych konturem, używa się wykrojników (wzorników). Wykrojniki przygotowuje się z papieru, tworzyw sztucznych lub folii metalowych poprzez wycięcie w nich zaprojektowanych płaszczyzn.
Dla ułatwienia prowadzenia procesu natryskiwania, zdobiony wyrób ustawia się na obrotowym toczku malarskim.
Bardzo istotne jest, szczególnie przy stosowaniu medium organicznego, umieszczanie stanowisk malowania natryskowego w osobnym, intensywnie wentylowanym pomieszczeniu, wyposażonym w kabiny.
Natrysk
Przykładowy proces prowadzenia natrysku przedstawia sekwencja fot. 4-8, wykonanych podczas prób w Instytucie Szkła i Ceramiki w Warszawie.
Operator kieruje strumień rozpylonej farby na wyrób umieszczony na toczku.
Natryskiwanie prowadzi tak długo, aż uzna naniesioną powłokę farby za odpowiednią – równomierną i o odpowiedniej grubości.
Uzyskany efekt zależy od reologii zawiesiny, zastosowanego ciśnienia sprężonego powietrza, średnicy otworu dyszy, odległości wylotu pistoletu od dekorowanego wyrobu oraz czasu natryskiwania.
Na fot. 9 przedstawiono możliwości uzyskania różnych efektów zdobienia przy zastosowaniu tej samej farby metalicznej złotej w zmiennych warunkach prowadzenia procesu (m. in.ilość dodanego medium w stosunku do proszku farbowego, czas natryskiwania).
Intersujące efekty zdobnicze uzyskuje się nakładając farbę na część powierzchni szkła, stosując wykrojnik. Po natryśnięciu jednej warstwy farby i jej wysuszeniu można nałożyć, przez inny wykrojnik, inną farbę. Nanoszenie zawiesiny farby metodą natrysku może być również prowadzone w sposób zanikowy (fot. 10).
Wypalanie
Wypalanie, podobnie jak w przypadku wyrobów szklanych zdobionych farbami ceramicznymi, przy zastosowaniu technik innych niż natrysk (omówionych w poprzednich częściach cyklu), prowadzi się w piecach komorowych lub tunelowych, w temperaturze odpowiedniej do rodzaju zdobionego szkła.
Technika natrysku, pomimo tego, że nie jest bardzo skomplikowana, a nawet można ją określić jako „szablonową”, pozwala na osiąganie bardzo ciekawych efektów zdobniczych. Efekty te, dzięki starannemu doborowi farb, można nawet uzyskać stosując najmniej skomplikowaną odmianę tej techniki – zdobienie całych powierzchni wyrobu (fot. 11).
Dzięki stosowaniu odpowiednich farb ceramicznych możliwe jest między innymi uzyskanie efektu przypominającego ten, który powstaje w wyniku matowania szkła.
O matowaniu szkła, a także innych technikach zdobienia, w których stosuje się środki inne niż farby ceramiczne, napiszemy w jednym z najbliższych numerów „Świata Szkła”.
mgr inż. Małgorzata Marecka
mgr inż. Irena Witosławska
Zdjęcia: mgr inż. Małgorzata Warda
ISiC, Zakład Badawczo-Produkcyjny Farb Ceramicznych
patrz też:
- Wyroby ze szkła zdobione farbami ceramicznymi – wymagania i badania , Małgorzata Marecka, Irena Witosławska, Świat Szkła 3/2009
- Techniki zdobienia szkła - Zdobienie w procesie formowania , Małgorzata Marecka, Irena Witosławska, Świat Szkła 12/2006
- Techniki zdobienia szkła - Matowanie , Małgorzata Marecka, Irena Witosławska, Świat Szkła 3/2006
- Techniki zdobienia szkła - Natrysk , Małgorzata Marecka, Irena Witosławska, Świat Szkła 12/2005
- Techniki zdobienia szkła - Malowanie ręczne , Małgorzata Marecka, Irena Witosławska, Świat Szkła 10/2005
- Techniki zdobienia szkła - Sitodruk bezpośredni , Małgorzata Marecka, Irena Witosławska, Świat Szkła 7-8/2005
- Techniki zdobienia szkła - Sitodruk pośredni (kalkomania) , Małgorzata Marecka, Irena Witosławska, Świat Szkła 5/2005
oraz:
- Techniki Zdobienia szkła - Malowanie ręczne , Małgorzata Marecka, Irena Witosławska, Świat Szkła - Wydania Specjalne/Szkło zdobione,
- Techniki zdobienia szkła - Zdobienie w procesie formowania , Małgorzata Marecka, Irena Witosławska Świat Szkła - Wydania Specjalne/Szkło zdobione
więcej informacji: Świat Szkla 12/2005
- Szczegóły
- Kategoria: Wydanie 12/2005
Witraże są obecnie raczej wyrazem luksusu niż masowym zjawiskiem. Najbardziej konserwatywnie traktowane są okna architektury sakralnej. Pomijając konserwację istniejących witraży, rekonstruuje się również stare przeszklenia na podstawie zachowanych ich fragmentów lub zdjęć a także projektuje nowe witraże bardzo często zależne od stylu architektury kościoła. Celem artysty projektującego witraże w estetyce epoki, w której powstała budowla, jest nadanie jej charakteru i nastroju jaki został jej przeznaczony oraz zachowanie spójności stylu.
Oczywiście projektowane są również witraże we współczesnej estetyce służące przeszkleniu okien architektury przeszłych epok. Tworzą one nowy charakter tych budynków poprzez wprowadzenie nowoczesnych elementów do wystroju wnętrz.
Pozwala to na ukazanie dawnego stylu architektonicznego w nowym wymiarze. Mogą również niekiedy burzyć harmonię stylu, celowo zachwiać proporcje przeznaczone określonej architekturze tworząc zupełnie nowe rozwiązania wrażeniowe oświetlenia i nastroju pomieszczeń.
Przykładem może być chociażby realizacja projektu Amber Hiscott w hali wystawienniczej w Manchesterze. Szkło potraktowane jest akwarelową malaturą, przywodzącą na myśl witraże złożone ze szkieł powlekanych. Realizacja wydobywa i podkreśla okna jako element architektoniczny.
Również ogromna liczba realizacji według projektów Johannesa Schreitera jest zderzeniem zabytkowej architektury z przeszkleniem utrzymanym we współczesnej estetyce malarstwa abstrakcyjnego.
Lutz Haufschild zastosował natomiast odwrotny zabieg. Współczesną architekturę wypełnił przeszkleniem opartym na tradycyjnej ornamentyce geometrycznej. Przeszklenia artystyczne mogą urozmaicać architekturę, ozdabiać ją w bardziej lub mniej dekoratywny sposób, mogą z nią współpracować w uzyskaniu zamierzonych efektów odbioru. Mogą również wręcz tworzyć architekturę, nadając jej swobodę wyrazu, jaka przypisana jest dziełom sztuki.
Przykładami takiego działania mogą być niesamowite realizacje Martina Donlina. Kładka dla pieszych nad ulicą, obudowana grubym szkłem float, emaliowanym technikami sitodruku ponowana jest tak, że podkreśla cechy obu stylów żadnego nie wyróżniając.
Martin Donlin nie ogranicza się tradycjami i nie stara się być ich kontynuatorem. Jego realizacje noszą znamię wyzwania wobec technologii i estetyki. Są projektami o śmiałych założeniach, swobodnym traktowaniu materii szkła, ale także przestrzeni urbanistycznej. Można powiedzieć, że swoim nowoczesnym design’em podkreślają – poprzez kontrast – urodę zabytkowych budynków. Bezkompromisowo i bez kompleksów wprowadzają współczesną estetykę „undergroundu” do zabytkowego, czy tradycyjnego budownictwa, jak w przypadku fasady Teatru Cesarskiego w Liverpoolu.
Witraże mogą radykalnie przesunąć środek ciężkości obioru wnętrza poprzez wydobycie szczegółów, które z założenia miały być ukryte lub – wręcz przeciwnie – ukrycie charakterystycznych cech wystroju architektonicznego. Poprzez świadome i przemyślane projektowanie przeszkleń określonych wnętrz można doskonale manipulować odbiorem ich indywidualnego charakteru.
Spotykamy coraz częściej przeszklenia witrażowe oraz wykonane innymi współczesnymi technikami szklarskimi, projektowane równocześnie i współzależnie z architekturą, w której mają istnieć.
Przeszklenia sufitowe hali Commerzbank w Hannoverze, Hypopasage w Monachium czy DAK w Hamburgu stanowią niewątpliwie integralną część tych przestrzeni. Bez szklanych elementów architektura straciłaby swój indywidualny charakter, a nawet można zaryzykować stwierdzenie, że ich brak podważyłby estetyczny sens tych budynków.
Przeszklenia są bowiem doskonale wkomponowane we wnętrza i świetnie z nimi harmonizują, nie zaniedbując jednocześnie podstawowego zadania, jakim jest równomierne i pełne doświetlenie pomieszczeń. Kompozycje są jasne i przejrzyste. Poprzez powietrzną kolorystykę i dość niesamowite zawieszenie w przestrzeni przeszklenia wzbudzają zaufanie do nowoczesnej technologii. Zdecydowanie powiększają optycznie wnętrza i pozwalają na „głębszy oddech”.
Nieco inne przeznaczanie ma przeszklenie sufitu przedsionka oranżerii w ogrodzie botanicznym w Seattle autorstwa Richarda Spauldinga. Tutaj ma ono ograniczyć delikatnie dostęp światła do jasnego wnętrza. Urozmaica konstrukcję i nadaje jej dyskretnego uroku. Intryguje pewna przemyślaną „niedbałością” projektu bordiury oraz ulotnością motywów kwiatowych.
Kolorystyka i temat obiektu szklanego wiąże architekturę z otaczającą ją naturą, zacierając niejako granice między nimi. Wprowadza roślinność do wnętrza. Tworzy sielankowy nastrój kontemplacji piękna i harmonii wytworów myśli ludzkiej z naturą wśród której istnieją.
Larry Etzen poprzez przeszklenie sufitu, przywodzące na myśl gigantyczną lampę w stylu Tiffany’ego, tworzy we wnętrzu szczególną atmosferę korespondującą z wystrojem wnętrza restauracji. Przez to całe pomieszczenie nabiera bardzo indywidualnego charakteru w estetyce ściśle wynikającej z tradycji secesji.
Alex Beleschenko w nowatorskiej realizacji w Stockley Park na Heathrow również osiąga efekt płynnej granicy między wnętrzem a otoczeniem. Przeszklenie jest witrażem, gdyż składa się z tysięcy kawałków dmuchanego ręcznie szkła, jednak zamiast łączenia ołowiem elementy te zalane są żywicą pomiędzy dwoma taflami szkła okiennego. Zastosowanie takiej techniki powoduje efekt lekkości i przejrzystości kompozycji. Koresponduje z nowoczesną architekturą, jednocześnie przywodząc na myśl klasyczne związki między budowlą a przeszkleniem.
Linda Beaumont wprowadza do wnętrza naturę w zupełnie odmienny sposób. Olbrzymie tafle szkła, zdobione technikami fotograficznymi, umieszczone w pomieszczeniach terminalu lotniska w SeeTac i podświetlone sztucznym światłem tworzą atmosferę mistyczną i nierzeczywistą.
Wprowadzenie elementów przyrody do współczesnego budownictwa użytkowego powoduje niezwykłe wrażenie. Ukazuje nowy wymiar związków człowieka z otoczeniem zarówno tym naturalnym jak i przez niego stworzonym.
Natomiast w hali lotniska Seattle-Tacoma Cappy Thompson bawi się zderzeniem rzeczywistości ze światem bajkowym i wprowadza uśmiech w odbiorze otoczenia przez przebywających tam podróżnych.
Projekty Jamesa Carpentera są eleganckimi formami uzupełniającymi lub tworzącymi współczesną architekturę. Oparte na stereometrycznych bryłach, komponują się z konstrukcją budowlaną. Często wykorzystują właściwości szkła dichroicznego, w specyficzny sposób rozszczepiającego światło. Mimo oszczędnego użycia w prostych geometrycznych formach, szkło polaryzujące wspaniale zdobi wnętrze nadając mu szczególny klimat, zmieniający się wraz ze zmianą pory dnia i roku.
Realizacje te mają lekki, nowoczesny styl, wydają się być swobodnie narysowaną konstrukcją, pozbawioną ograniczeń materiałowych, umieszczoną w przestrzeni bez wysiłku i z polotem. Przykładem może być przeszklenie sufitu w budynku sądu federalnego w Phoenix.
Realizacje Grahama Jonesa są przykładami zastosowania przeszkleń jako ekranów oddzielających wnętrze od świata zewnętrznego. Mają ułatwić koncentrację i wyciszyć wpływ otoczenia na pomieszczenie.
Zastosowanie szkła pozwala aby światło dzienne sączyło się do wnętrza, jednak brak naturalnej dla szkła przejrzystości w tym wypadku powoduje, że nabiera ono charakteru ściany oddzielającej różne przestrzenie.
Przeszklenia coraz częściej pojawiają się również we wnętrzach, separując jedne pomieszczenia od innych. Mogą tworzyć szklane ściany, jak na przykład wewnętrzne przepierzenie, oddzielające pokój konferencyjny od holu autorstwa Grahama Jonesa. Szklany obraz jednocześnie urozmaica wnętrze i wydziela przestrzenie o różnym przeznaczeniu.
kolorowego smoka, nawiązując do tradycji kultury wschodu.
Odnajdujemy witraże i przeszklenia artystyczne wykonane współczesnym technikami zarówno w otworach architektonicznych jak i wewnątrz budynków.
Istnieją w formie ścianek działowych na lotniskach, basenach, w bankach, centrach handlowych czy kawiarniach. Występują również jako podświetlane obrazy zdobiące pomieszczenia w sposób wciąż jeszcze dość niekonwencjonalny, jak na przykład praca Thobiasa Kamerera Rotweil’a umieszczona we wnętrzu banku w Paderborn.
Również szklana podłoga klejona ze szkła float, według projektu Klausa Jansena, jest nowatorskim i zaskakującym zastosowaniem szkła w architekturze.
Christine Triebsch zaprojektowała sufit ze szkła, który w nietypowy sposób wykorzystuje ten wszechstronny materiał pomijając tak podstawową jego właściwość jaką jest przejrzystość.
Sufity zaprojektowane przez Dale’a Chihuly’ego są tak dominującymi elementami we wnętrzach, że niejako te wnętrza stwarzają, określają i sobie podporządkowują.
Odwaga artysty w kształtowaniu przestrzeni poprzez wręcz nieziemskie zestawienia barwnych plam jest jednym z wyznaczników współczesnej sztuki, szklarstwa i architektury.
Szkło zaprojektowane w takiej konwencji niejako ubezwłasnowolnia architekturę, której towarzyszy.
Wychodzi na pierwszy plan dość obcesowo łamiąc przyzwyczajenia do stałości i solidności budynku, powodując, że wnętrze zdaje się prowadzić własne aktywne istnienie nabierając cech materii ożywionej.
Artyści szklarze i architekci nie pozostali obojętni na nowości technologiczne i wynalazki. Przyjęli wyzwanie przetworzenia przemysłowych tafli szkła na obiekty artystyczne. Obcowanie z przeszłością i tradycją, materializującą się w postaci wiek owych budowli, doprowadziło do stworzenia szerokiej palety sposobów i możliwości użycia przeszkleń w architekturze.
Właściwości pokrytych szkłem, nowoczesnych budynków również były zbyt intrygujące, aby je zignorować.
Dystyngowany chłód wieżowców wywołał potrzebę artystycznego dialogu z przestrzenią poprzez jej podkreślenie, zachwianie czy wykorzystanie do wyrażenia osobistych wizji i emocji.
Można oczywiście uznać, że cała przedstawiona wyżej paleta działań szklarskich w architekturze jest uzależniona od preferencji inwestorów i podlega selekcji.
Jednak niewątpliwy jest fakt, że niektóre realizacje są bardziej merytorycznie lub intencjonalnie związane z budownictwem, a inne mniej. Istotne jest również to, że wyobraźnia artystów szklarzy stawia wyzwanie architektom i odwrotnie.
Dzięki temu następuje niezmiernie szybki postęp obu dziedzin i wzrasta ilość powiązań i zależności między nimi, dając nam poczucie uczestnictwa w procesie rozwoju cywilizacji.
Marta Sienkiewicz
więcej informacji: Świat Szkla 12/2005
- Szczegóły
- Kategoria: Wydanie 12/2005
Bezramowe konstrukcje szklane cieszą się w architekturze ogromną popularnością, dzięki lekkości i estetyce rozwiązań oraz nieograniczonej ilości kombinacji elementów, pozwalających na dostosowanie projektu do życzeń inwestora. Przykładem takich konstrukcji są drzwi szklane, nazywane również całoszklanymi lub bezramowymi, które składają się z tafli szkła i metalowych okuć.
Konstrukcja
Ze względu na sposób otwierania możemy wyróżnić:
. drzwi wahadłowe lub przymykowe – pojedyncze lub podwójne (jedno- lub dwuskrzydłowe)
. drzwi przesuwane, składane i harmonijkowe
. elementy stałe w formie naświetli górnych i bocznych lub całych ścianek przeszklonych
Drzwi szklane mogą być otwierane ręcznie lub automatycznie.
Ze względu na sposób mocowania w otworze drzwiowym drzwi szklane możemy podzielić na ościeżnicowe i bezościeżnicowe.
Drzwi ościeżnicowe dostarczane są i montowane do otworu drzwiowego wraz z ościeżnicą.
Wykonywane są wyłącznie jako drzwi przymykowe przylgowe. Do drzwi szklanych stosowane są typowe ościeżnice, wykorzystywane do drzwi zwykłych.
Muszą to być jednak ościeżnice mające przylgę (głębokości min. 24 mm) z uszczelką i wyposażone w metalowe kieszenie zawiasów lub zawiasy o średnicy trzpienia 10 mm (nie mogą to być zawiasy z trzpieniem średnicy 9 mm najbardziej rozpowszechnione w Polsce). Skrzydła szklane mogą być montowane do ościeżnic drewnianych, stalowych lub aluminiowych, a także wykonanych z płyty wiórowej lub z MDF.
Szczególnie zalecane są regulowane ościeżnice nakładane, które mogą być montowane po zakończeniu prac wykończeniowych (nałożeniu tynków, położeniu płytek ceramicznych lub wykładzin podłogowych) i pozwalające ukryć niewielkie odchyłki wymiarów otworu. Wymiary skrzydła szklanego związane są tylko z wymiarami ościeżnicy.
Drzwi bezościeżnicowe natomiast mają okucia mocujące je w otworze drzwiowym bez pośrednictwa ościeżnicy. Drzwi te mogą również stanowić element ścianki szklanej, wówczas okucie zapewnia mocowanie drzwi do szklanych naświetli. Dla wszystkich wariantów opracowano specjalne okucia, pozwalające na wykonanie ścianki z drzwiami wahadłowymi lub przymykowymi.
Drzwi szklane bezościeżnicowe (z naświetlami i bez) wykonywane są zawsze zgodnie z wymiarami otworu drzwiowego, który powinien być mierzony po zakończeniu wszelkich prac wykończeniowych z nim związanych np. po otynkowaniu glifów i ułożeniu wykładzin podłogowych.
Wymiary i kształty
Drzwi szklane mają najczęściej kształt prostokąta, ale na zamówienie dostępne są również z krawędziami wyprofilowanymi w kształcie łuku lub fali.
Ze względu na duży ciężar szkła (tafla gr. 8 mm waży ok. 20 kg/m2, gr. 10 mm – 25 kg/m2, gr. 12 mm – 30 kg/m2) oraz określoną wytrzymałość okuć – istnieje ograniczenie dotyczące gabarytów tafli szklanych.
Dla bezościeżnicowych drzwi przymykowych i wahadłowych standardowy wymiar to szerokość 1000 mm, a wysokość 2100 mm. W przypadku projektowania drzwi o innych wymiarach, należy je dobierać ze specjalnych wykresów, uwzględniających wymiary drzwi, grubość użytego szkła i rodzaj zastosowanych okuć.
Zastosowanie listew na dolnej lub na dolnej i górnej krawędzi drzwi pozwala na zamontowanie skrzydeł o większych wymiarach.
Natomiast ościeżnicowe drzwi przymykowe najczęściej dostępne są w rozmiarach dostosowanych do typowych ościeżnic. Na zamówienie dostępne są również drzwi w innych wymiarach.
Drzwi szklane montowane w mieszkaniach wykonywane są ze szkła grubości 8 lub 10 mm. Natomiast w drzwiach montowanych w obiektach użyteczności publicznej stosowane jest szkło grubości 10 lub 12 mm – w zależności od obliczeń statycznych i stawianych wymogów bezpieczeństwa.
Okucia
Okucia stosowane do drzwi szklanych, wykonywane są z aluminium, stali nierdzewnej lub mosiądzu. Stal nierdzewna i mosiądz mogą być polerowane lub satynowe, natomiast aluminium może być anodowane w różnych kolorach (np. srebrnym, złotym), pokrywane powłokami metalicznymi (mosiądzem, brązem, chromem). Powłoki te mogą być błyszczące lub matowe. Aluminium może też być malowane lakierem proszkowym – w każdym kolorze z palety RAL.
Okucia charakteryzują się różnorodnym wzornictwem i stylistyką – istnieje więc możliwość dobrania typu w zależności rodzaju konstrukcji i charakteru wnętrza.
Zawiasy utrzymujące skrzydło drzwiowe powinny charakteryzować się odpowiednią wytrzymałością, dobraną do ciężaru tafli szklanej. Znane firmy zajmujące się produkcją okuć do drzwi szklanych oferują całe typoszeregi okuć o różnej nośności.
Zastosowanie odpowiednich okuć ma szczególne znaczenie przy montażu drzwi szklanych ościeżnicowych, stosowanych w obiektach użyteczności publicznej. Ościeżnice wyposażone w standardowe kieszenie podzawiasowe pozwalają na zamocowanie skrzydła drzwiowego o maksymalnym ciężarze 35 kg.
Zamontowanie cięższych szklanych skrzydeł w ościeżnicach zarówno drewnianych jak i stalowych, wyposażonych w standardowe kieszenie podzawiasowe, umożliwiają np. części ościeżnicowe zawiasów opracowane przez niemiecką firmę Schlechtendahl.
Pozwalają one zawiesić na standardowych ościeżnicach, zależnie od typu zawiasów, drzwi o ciężarze odpowiednio 45, 60 lub nawet 80 kg.
Zamki mają różną konstrukcję, zależną od przeznaczenia: zamki zatrzaskowe, z kluczem piórowym lub przystosowane do wkładki cylindrycznej oraz zamek do WC. Zamki z wkładką cylindryczną mogą pracować w systemie MASTER KEY.
Jeśli drzwi stanowią wyjście ewakuacyjne powinny być zastosowane okucia antypaniczne. Drzwi szklane mogą też być wyposażone w mechanizm kontroli dostępu. Jest to przeważnie mechanizm elektromagnetyczny, uruchamiany przez prąd elektryczny o odpowiednim napięciu.
W przypadku drzwi ościeżnicowych można zastosować typowe mechanizmy, natomiast w przypadku drzwi bezościeżnicowych kontrola dostępu jest możliwa po zastosowaniu specjalnych, dostosowanych do tego celu okuć.
Klamki, gałki lub pochwyty służą do otwierania drzwi. Różnorodność ich kształtów i wykończenia umożliwia dobranie modelu najlepiej odpowiadającego gustowi inwestora.
Samozamykacze. Drzwi bezościeżnicowe z naświetlami górnymi, przymykowe lub wahadłowe są wyposażane w samozamykacz podłogowy. Do jego zalet należą: niewidoczna konstrukcja, łatwość wbudowania oraz możliwość regulacji w stanie zabudowanym bez konieczności demontażu drzwi.
Drzwi bez naświetli górnych mogą mieć samozamykacz umieszczony w nadprożu. Natomiast drzwi ościeżnicowe mogą być zamykane za pomocą typowego samozamykacza ramieniowego mocowanego do ich górnej krawędzi, poprzez wywiercone w szkle otwory. Czasami w taki samozamykacz wyposażone są również drzwi bezościeżnicowe przymykowe.
Szkło
Do wykonania drzwi szklanych stosowane jest szkło bezpieczne: pojedyncze hartowane lub laminowane. Szkło to jest bardziej wytrzymałe i odporne na uderzenia.
Paleta szkieł stosowanych w omawianych drzwiach jest bardzo szeroka. W zależności od przeznaczenia wykonuje się je ze szkła przezroczystego, matowego lub ornamentowego.
Szkło przezroczyste może być bezbarwne lub barwione w masie. Szkło barwione najczęściej oferowane jest w kolorach: brązowym, grafitowym, zielonym i niebieskim – pozwala to na dobranie barwy odpowiedniej do zaprojektowanego wystroju wnętrza Szkło matowe przepuszcza promienie słoneczne jednocześnie zapewniając intymność wnętrza. Uzyskuje się je przez trawienie kwasem, piaskowanie lub pokrywanie sitodrukiem.
Obróbce tej możemy poddać różne rodzaje szkła, zarówno białe jak i kolorowe.
Metodą piaskowania lub sitodruku mogą być również naniesione na szkło różne wzory – rysunki lub desenie. Firmy oferują szeroki wybór gotowych wzorów; istnieje ponadto możliwość zaprojektowania i wykonania dowolnego wzoru zdobniczego według życzenia klienta.
Szkło ornamentowe powstaje w wyniku jego walcowania w procesie produkcji – dzięki atrakcyjnym wzorom pozwala na uzyskanie ciekawych efektów wizualnych. Stosowane jest też w razie potrzeby ograniczenia przejrzystości przy zachowaniu optymalnego przechodzenia światła.
Ostatnio dostępne są również drzwi wykonane ze szkła artystycznego, zdobione metodą fusingu, poprzez wtapianie lub przyklejanie elementów szklanych wykonanych w innych kolorach niż cała tafla.
Ceny
Dostępne drzwi charakteryzują się różnym wzornictwem, wyposażeniem w okucia różnych firm – dlatego też rozpiętość cenowa proponowanych rozwiązań jest bardzo duża.
Przykładowo: dla drzwi ościeżnicowych „80”:
. cena netto szklanych skrzydeł drzwiowych zaczyna się od 890,00 zł,
. cena netto regulowanej ościeżnicy nakładkowej zaczyna się od 172,00 zł.
Artykuł opracowano na podstawie materiałów autorstwa Bogdana Myczkowskiego
patrz też:
- Samozamykacze a ochrona przeciwpożarowa, Robert Sienkiewicz, Świat Szkła 11/2010
- Samozamykacze drzwiowe, Świat Szkła 11/2010
- Elementy nośne w konstrukcjach szklanych, Robert Sienkiewicz, Świat Szkła 10/2010
- Okucia do drzwi rozwieranych przeszklonych i całoszklanych. Część 1. Zamykacze , Robert Sienkiewicz, Świat Szkła 2/2010
- Bezproblemowe zamykanie drzwi , Świat Szkła 2/2010
- Drzwi wewnętrzne. Badania i zakładowa kontrola produkcji , Zbigniew Czajka, Świat Szkła 11/2009
- Drzwi wewnętrzne. Wymagania i ocena zgodności. Część 2 , Zbigniew Czajka, Świat Szkła 10/2009
- Właściwości techniczno-użytkowe przeszklonych ścian działowych , Zbigniew Czajka, Świat Szkła 9/2009
- Drzwi wewnętrzne. Wymagania i ocena zgodności. Cz.1, Zbigniew Czajka, Świat Szkła 7-8/2009
- Wymagania i badania automatycznych napędów , Zbigniew Czajka , Świat Szkła 4/2009
- Wymagania związane z bezpieczeństwem drzwi z automatycznym napędem. Część 2 , Zbigniew Czajka, Świat Szkła 1/2009
- Wymagania związane z bezpieczeństwem drzwi z automatycznym napędem. Część 1 , Zbigniew Czajka, Świat Szkła 12/2008
- Bezpieczeństwo automatycznych drzwi obrotowych , Zbigniew Czajka, Świat Szkła 10/2008
- Specjalistyczne wymagania i ocena zgodności okuć do drzwi przeciwpożarowych i dymoszczelnych , Zbigniew Czajka, Świat Szkła 7-8/2008
- Okucia do drzwi i ścianek działowych całoszklanych. Część 2 , Zbigniew Czajka, Świat Szkła 5/2008
- Okucia do drzwi i ścianek działowych całoszklanych. Część 1 , Zbigniew Czajka, Świat Szkła 4/2008
- Zamykacze drzwiowe – wymogi związane z wprowadzeniem do obrotu , Zbigniew Czajka, Świat Szkła 9/2007
- Charakterystyka, wymagania i metody badań zamykaczy drzwiowych z regulacją przebiegu zamykania, Zbigniew Czajka. Świat Szkła 3/2006
więcej informacji: Świat Szkla 12/2005
- Szczegóły
- Kategoria: Wydanie 12/2005
W czasach rosnących cen energii unikanie niepotrzebnych wydatków na energię jest warunkiem koniecznym. Wprowadzając nowe rozporządzenie dotyczące oszczędzania energii (EnEV) rząd Niemiec wydał walkę marnotrawstwu energii. Projekt rozporządzenia zaostrza wymagania w stosunku do obecnie obowiązującej normy o ok. 30%. W przypadku nowych budowli będzie wprowadzane planowanie zapotrzebowania energetycznego, natomiast w przypadku starych budowli będą obowiązywały normy minimalne i obowiązek doposażenia w niezbędne urządzenia.
Szczególnie obszar zabudowy okiennej posiada wciąż jeszcze duże rezerwy oszczędności energetycznej. Okna drewniano-aluminiowe z konstrukcją ramy o dwóch niestykających się ze sobą płaszczyznach funkcjonalnych, zapewniają optymalną izolację cieplną. Konstrukcje te przyczyniają się już obecnie całkiem wyraźnie do zmniejszenia zużycia energii.
Rozporządzenie rządu niemieckiego EnEV
Ponad jedna trzecia całego zapotrzebowania energetycznego przypada na nieruchomości. Stąd też oszczędność energii w procesie eksploatacji budynku jest głównym elementem programu ochrony klimatycznej rządu. Dzięki rozporządzeniu dotyczącemu oszczędzania energii emisja CO2 do roku 2005 powinna ulec zmniejszeniu o ok. 10 mln ton.
W przypadku nowych budowli przewidziane jest obniżenie zapotrzebowania na energię grzewczą o ca. 30% obecnego zapotrzebowania. Podstawą jest w tym przypadku przyjęty standard domu o niskim zapotrzebowaniu energetycznym.
Domy zbudowane według nowych przepisów powinny zużywać tylko 7 wobec obecnie zużywanych 10 litrów oleju opałowego na m2 rocznie. Rząd, obok zwielokrotnionego wykorzystania energii odnawialnych, wspiera przede wszystkim wprowadzanie rozwiązań innowacyjnych w budownictwie. Szczególna uwaga należy się inteligentnemu wyszukiwaniu obszarów oszczędzania energii.
W przypadku nowych budowli zalecane będzie w przyszłości planowanie zapotrzebowania energetycznego zawierające istotne informacje na temat właściwości energetycznych budynku. Również dla budowli istniejących określone zostaną standardy minimalne i wymagania ich dozbrojenia w niezbędne urządzenia.
Rząd przyjmuje za punkt wyjścia osiągnięcie potencjału oszczędności energetycznej na poziomie 40%. Planowane modernizacje budynków mają obejmować wymianę nieefektywnych urządzeń grzewczych, renowację tynków oraz wymianę okien i przeszkleń.
Znakomita termoizolacja
W przypadku starych budowli ponad jedna czwarta strat energii spowodowana jest niedostateczną termoizolacją okien. Okna z drewna i aluminium mogą zmniejszyć te straty o ok. 50-70%. Dopracowana pod względem technicznym konstrukcja ramy okiennej zapewnia znakomitą termoizolację dzięki całkowitemu oddzieleniu części drewnianych od aluminiowych.
Okna te, jak ciepły skafander, w zimie dają ochronę przed zimnem i wpływem niekorzystnych warunków atmosferycznych, latem dają przy dużym upale przyjemny chłód wewnątrz pomieszczeń i redukują w ten sposób nadmierne zużycie energii przez urządzenia klimatyzacyjne. Dzięki sprawdzającej się technice połączeń ekstremalne różnice temperatur nie szkodzą oknom.
Fot. 3-4. Termiczna analiza części wykazuje, że okna z drewna i aluminium izolują ciepło w sposób optymalny. Przebiegi temperatury wykazują wyraźnie, że okna nawet w ekstremalnych warunkach klimatycznych (przejmujące zimno na zewnątrz i przyjemna emperatura wewnątrz) zapewniają w każdym przypadku najwyższy stopień termoizolacji
Oprócz znakomitej termoizolacji technicznie zaawansowana koncepcja konstrukcji ramy zapewnia izolację dźwiękową i jedyną w swoim rodzaju szczelność. Fraunhofer Institut oraz Instytut Techniki Okiennej w Rosenheim wciąż potwierdzają znakomite budowlano-fizyczne właściwości okien drewniano-aluminiowych.
Liczy się tu przede wszystkim duża odporność na uderzenia deszczu (do 1200 Pa), minimalna przepuszczalność fug (wartości a) oraz ponadprzeciętna dźwiękochłonność od 32 do 42 dB. Okna takie, charakteryzujące się długoletnim okresem użytkowania, gwarancją dobrego funkcjonowania liczoną w dziesiątki lat i nie podlegającą spadkowi wartością, jak również niskimi kosztami konserwacji, nie wymagają w zasadzie utrzymania i stanowią znaczny wkład w korzystny bilans energetyczny i ekologiczny.
Glaswelt 8/2005
Dom przyszłości
Dom przyszłości będzie potrzebował zdecydowanie mniej energii niż obecnie budowane domy. O osiągnięciu tego efektu decyduje dobrze zharmonizowane oddziaływanie wszystkich istotnych pod względem energetycznym czynników. Mamy tu na myśli nie tylko doskonałą izolację cieplną, ale i nowoczesny system grzewczy o wysokim stopniu efektywności, jak również wykorzystywanie dodatkowych źródeł energii, np. energii odnawialnej.
Ponadto inteligentne systemy sterujące (z wykorzystaniem komputerów) będą w stanie w przyszłości przejąć w sposób zautomatyzowany obsługę wszystkich funkcji okien. Zabudowa okienna o wysokim stopniu izolacji cieplnej była i jest nadal decydującym czynnikiem dla dobrego bilansu energetycznego budynku
więcej informacji: Świat Szkla 12/2005
- Szczegóły
- Kategoria: Wydanie 12/2005
Sypialnia to miejsce intymne. Staramy się, by było przytulne, ciepłe, a zarazem jasne. Cel osiągniemy wybierając odpowiednie okno - o ładnym wyglądzie, dobrej termoizolacyjności i dużej przejrzystości szyb. W pokoju dziecka koniecznie trzeba zadbać o to, by nasza pociecha nie otworzyła okna bez nadzoru osoby dorosłej.
Ciepło i jasno
Dobierając okna zwróćmy uwagę na to, by wpuszczały dużo światła. Wnętrze wyda się wtedy przestronne, czyste, a jednocześnie przytulne. Duże okno to podstawa, szczególnie w polskiej strefie klimatycznej, w której połowę roku stanowią szare dni. Dodatkowe zaciemnienie wnętrza szybami o niskiej przepuszczalności światła może przyczynić się do zapadnięcia na tzw. jesienną depresję.
Mając na uwadze dobre samopoczucie klientów, OKNOPLAST – Kraków proponuje w standardzie szyby THERMOLINE 1,0. Ich wysoka termoizolacyjność, idzie w parze z bardzo wysoką przejrzystością szyby, co – wbrew pozorom – nie jest standardem na rynku. Wybierając okna powinno się zwracać uwagę czy ich szczelność termiczna nie jest odwrotnie proporcjonalna do przejrzystości szyb.
Do wyboru do koloru
Nowoczesne okna to już nie tylko zaawansowane rozwiązania techniczne i długoletnia pewność zadowolenia z produktu. W grę wchodzi również wygląd okien. W celu jego urozmaicenia oprócz wyboru koloru okna z szerokiej gamy kolorystycznej, można zdecydować się na zakup okien ze szprosami.
Są to poprzeczne i pionowe listwy, które dzielą szybę na mniejsze części. Szprosy mogą mieć kolory niestandardowe, na przykład odcień złoty.
Bezpieczeństwo przede wszystkim
W przypadku pokoju dla dziecka estetyka wnętrza jest równie ważna, jak w sypialni rodziców. Jednak w tym wypadku dochodzi jeszcze jeden, najważniejszy element – bezpieczeństwo.
W ofercie OKNOPLASTU – Kraków znajdują się klamki z kluczykiem, które uniemożliwią otworzenie okna przez naszą pociechę. Rodzic może zamknąć okno w pokoju dziecka na klucz, zabrać go ze sobą i spać spokojnie, bez obaw, że maluch w nocy wdrapie się na parapet i otworzy okno.
Dodatkowym zabezpieczeniem są szyby o zwiększonej odporności na rozbicie. Na zamówienie można do standardowych okien zamówić szyby, które nawet w przypadku rozbicia, nie pokruszą się i nie pokaleczą dziecka i reszty domowników.
Zuzanna Reda, Monika Monastyrska
więcej informacji: Świat Szkla 12/2005
- Szczegóły
- Kategoria: Wydanie 12/2005
Znaczne zwiększenie liczby ofert na tanie sita molekularne, o porach w formie kulistej, daje europejskim producentom szyb zespolonych kuszącą możliwość redukcji kosztów. Dotychczasowe doświadczenie wskazuje jednak, że może to się odbywać kosztem jakości szyb zespolonych.
Wysoka adsorpcja względnie desorpcja gazu oraz niska higroskopijność mogą znacznie skrócić czas użytkowania szyby zespolonej. Ponadto niewłaściwa wielkość cząsteczek środka osuszającego może prowadzić do niezamierzonego przestoju zautomatyzowanego urządzenia napełniającego, co spowoduje zmniejszenie jego wydajności. Niżej opisane typy urządzeń dają przegląd podstawowych wymagań dotyczących środka osuszającego dla przemysłu wytwarzającego szyby zespolone.
Dzięki temu producenci szyb zespolonych będą mogli dokonać uzasadnionego wyboru tanich sit molekularnych z punktu widzenia możliwości ich zastosowania. Rok 2004 jest postrzegany jako rok zastosowania rekordowych ilości sit molekularnych w Europie. W przemyśle rafineryjnym produkującym olej napędowy i gaz, który poprzez rosnące ceny oleju napędowego zanotował przyspieszenie, w rafineriach wymieniano sita molekularne częściej niż zwykle.
W tym samym okresie producenci szyb zespolonych zmierzyli się z wyzwaniem pokrycia dużego zapotrzebowania spowodowanego wzrostem rozwoju budownictwa w europejskich krajach szybko rozwijających się. W tej fazie zwiększonego rozwoju popyt na sita molekularne przewyższał w pewnych momentach ich podaż. Prowadziło to w konsekwencji do wzrostu cen na produkowane w Europie substancje adsorbujące. W takiej chwili pojawiły się tańsze środki odwadniające spoza Europy.
Liczący się z kosztami producenci szyb zespolonych byli gotowi wykorzystać większą podaż i pozornie korzystniejsze ceny produktów z dotychczas nieznanych źródeł zaopatrzenia.
Kosztem jakości?
Weźmy przypadek znakomitego producenta szyb zespolonych, który pewną część swojej produkcji z zaufaniem oparł na tańszych produktach. Na pierwszy rzut oka sita wyglądały dobrze: beżowe, mniej lub bardziej w formie kulistej, mniej więcej właściwej wielkości i bez cząsteczek pyłu. Po kilku miesiącach użytkowania w wyrobach pojawiły się wady trudne do wytłumaczenia. Szyby zespolone poddane były analizie i stwierdzono, że powodem ich wad było zastosowanie 4-angstremowego sita molekularnego. Producent sądził, że nabył sito 3-angstremowe.
Okazuje się, że nie można dokonać oceny wydajności tego produktu, opierając się tylko na jego wyglądzie. Krótkie spojrzenie na opis techniczny produktu może również raczej wprowadzić w błąd niż wyjaśnić problem, gdyż często nie ma w nim danych technicznych lub też nie wszystkie dane są zamieszczone.
Gwoli ścisłości należy tu przypomnieć, że do lat 80. w przemyśle szyb zespolonych rzeczywiście był używany materiał 4-angstremowy. Ze względów technicznych, a mianowicie z powodu adsorpcji i desorpcji powietrza oraz gazów izolacyjnych został on w znacznym stopniu zastąpiony 3-angstremowymi sitami molekularnymi.
Jak wiadomo, z powodu adsorpcji i desorpcji dochodzi do wklęśnięć lub wybrzuszeń szyb zespolonych i do wad przezroczystości. Do tego łączenie brzegowe jest bardzo obciążane, co prowadzi do zwiększonej przepuszczalności wilgoci w obszarze wewnętrznym szyb.
Ze względu na fakt, że wartość materialna sita molekularnego stanowi jedynie ok. 0,9% kosztu szyby zespolonej (100x80 cm), można chyba wyjść z założenia, że wszystkim producentom szyb zespolonych zależy na zachowaniu jakości swoich produktów i nie będą chcieli ponosić ryzyka związanego z wyborem tańszego sita molekularnego. Z tego względu należy tu jeszcze raz krótko przedstawić, jaki wpływ na jakość szyby zespolonej ma środek osuszający.
Czym naprawdę jest sito molekularne?
Sita molekularne to syntetyczne glinokrzemiany o budowie krystalicznej. Te struktury krystaliczne posiadają trójwymiarowy system porów, których średnica jest ściśle określona. Dzięki jednakowej wielkości porów mniejsze cząsteczki mogą być adsorbowane, podczas gdy większe nie. Ten proces filtracji spowodował utworzenie nazwy „sita molekularnego” (rys. 1).
Średnica porów dla różnych sit molekularnych jest określona. Do najczęściej stosowanych należą sita o średnicy porów 3, 4 i 10 angstremów (1A = 1 angstrem = 1x10-10 m). W przypadku szyby zespolonej sito molekularne musi mieć działanie selekcjonujące, jeśli chodzi o sorpcję pary wodnej. Wielkość porów należy tak dobrać, aby cząsteczki wody były adsorbowane, natomiast cząsteczki azotu, tlenu i innych gazów izolacyjnych jak argon, krypton czy SF6 – nie.
Można to osiągnąć jedynie przy użyciu sita molekularnego 3A, jak to przedstawia tabela 1 i 2.
Wklęśnięcia i wybrzuszenia Stosowanie sit molekularnych o wielkości porów większej niż 3A nie jest właściwe, jak to mógł potwierdzić wspomniany producent szyb zespolonych, gdyż środki odwadniające przede wszystkim w niskiej temperaturze adsorbują duże ilości cząsteczek gazowych.
Zaadsorbowane cząsteczki gazów są uwalniane w wyższej temperaturze (rys. 2). To adsorbowanie i uwalnianie cząsteczek gazów, które jest zależne od temperatury, prowadzi do powstawania zmian ciśnienia o wartościach ujemnych i dodatnich w przestrzeni międzyszybowej.
Jak już wcześniej wspomniano, tego rodzaju wahania ciśnienia powodują powstawanie wklęśnięć i wybrzuszeń w szybie zespolonej, powodujących daleko idące skutki, takie jak:
- wysokie naprężenia mechaniczne szkła aż do jego pęknięcia,
- zmniejszona zdolność tłumienia hałasu,
- duże obciążenie brzegu masy uszczelniającej połączone ze zwiększonym wystąpieniem wilgotności,
- skrócony okres użytkowania szyby zespolonej,
Tabela 2. Adsorpcja wody, powietrza, argonu/kryptonu i SF6 przez różne środki odwadniające
Podobne objawy – w mniejszym stopniu – można obserwować w przypadku zastosowania niewłaściwego środka wiążącego.
Tanie może okazać się droższe Kilku producentów szyb zespolonych zebrało negatywne doświadczenia jeśli chodzi o korzystne cenowo sita molekularne spoza Europy. Na pierwszy rzut oka sita wyglądały dobrze: beżowe, mniej lub bardziej w formie kulistej, o mniej więcej właściwej wielkości i bez cząsteczek pyłu. Po kilku miesiącach użytkowania w wyrobach pojawiły się wady trudne do uzasadnienia. Szyby zespolone poddane zostały analizie i stwierdzono, że powodem wad było zastosowanie 4-angstremowego sita molekularnego. Producent był przekonany, że nabył sito 3-angstremowe. Nie można dokonać oceny wydajności tego produktu, na podstawie tylko jego wyglądu. |
Andreas Keinath, Martin Newsom
Glaswelt 9/2005
więcej informacji: Świat Szkla 12/2005
- Szczegóły
- Kategoria: Wydanie 12/2005
Podstawowym zadaniem, jakie stawia się przegrodom szklanym jest ochrona przed warunkami środowiska zewnętrznego, doświetlanie pomieszczeń światłem naturalnym oraz, gdy pożądane, zapewnienie kontaktu wzrokowego z otoczeniem. Te niewątpliwe zalety powodują, że przeszklone przegrody zewnętrzne w postaci szklanych systemów elewacyjnych, świetlików, czy wreszcie zwykłych okien, stają się nieodzownym elementem architektury. Niemniej przegrody te mogą stać się jednocześnie źródłem problemów związanych z nadmiernymi stratami lub zyskami ciepła w pomieszczeniu, kondensacją pary wodnej lub niekomfortowym oświetleniem
W dążeniu do eliminacji powyższych problemów, technologia szklenia przechodzi w ostatnich latach dynamiczny rozwój. Niezwykła różnorodność rozwiązań przy właściwym ich doborze i zastosowaniu zewnętrznych przegród szklanych sprzyja kształtowaniu komfortowych i niskoenergetycznych budynków.
Czynnikiem napędzającym obecny rozwój technologii szklenia stosowanego w przegrodach budowlanych są stawiane mu wymagania. Szklenie powinno odpowiadać odpowiednim wymogom w takich kwestiach, jak przede wszystkim: straty i zyski ciepła, komfort wizualny (prywatność, widoczność, problemy olśnienia), kontrola słoneczna (zacienianie, wpuszczanie światła słonecznego), komfort cieplny, kontrola kondensacji pary wodnej, kontrola dostępu ultrafioletu, kontrola akustyczna, obciążenie mechaniczne, obciążenie ogniowe, efekty plastyczne (kolorystyczne, graficzne, fakturowe), oświetlenie światłem naturalnym, bilans energetyczny.
Złożoność wymogów powoduje, że „paleta” rodzaju szklenia w przegrodach budowlanych staje się coraz bardziej różnorodna. W zależności od potrzeb, można wybierać pomiędzy szkłem termoizolacyjnym, bezpiecznym, dźwiękoszczelnym, przeciwsłonecznym, ognioochronnym itd. Możliwe jest łączenie tych cech, tworząc układy warstwowe – szkło laminowane, układy wielowarstwowe – szkło zespolone, a nawet dwupowłokowe systemy elewacyjne, tworzące tzw. podwójne elewacje szklane (ang. double glazed elevations).
Jednym z ważniejszych aspektów związanych z wykorzystaniem przegród szklanych jest aspekt energetyczny. Badania wykazują, że przez odpowiednie zastosowanie przegród szklanych i właściwy dobór szklenia możliwe są w budynkach mieszkalnych oszczędności rzędu 10–50% (zależnie od projektu) niemal w każdym klimacie. W budynkach użyteczności publicznej, biurowych i przemysłowych jest to ok. 10%–40%.
Aspekt poszanowania energii nierozerwalnie wiąże się z kwestią utrzymywania komfortowych warunków mikroklimatycznych we wnętrzu budynku, m.in. warunków termicznych, co przekłada się na oszczędności związane z eksploatacją urządzeń, mających zapewniać ten komfort.
Dotyczy także środowiska świetlnego, wpływając na zmniejszenie potrzeb wykorzystywania energochłonnych systemów oświetlenia sztucznego.
Aspekt energetyczny obejmuje wreszcie zagadnienia wykorzystywania energii słonecznej, co oznacza tworzenie nie tylko domów zachowujących energię i dobrze odizolowanych od niekorzystnych warunków otoczenia, ale także czerpiących zyski z energii naturalnej, tzw. domów słonecznych.
Istotne są tu własności przegrody, w tym przede wszystkim indywidualne cechy szklenia, które określa m.in.:
. współczynnik przenikania ciepła „U” – (W/m2K),
. współczynnik przepuszczalności energii słonecznej „g” (ang. SHGC – Solar Heat Gain Coefficient) – (%),
. współczynnik przepuszczalności światła „TL” – (ang. Light Transmission) – (%).
Należy podkreślić, że nie ma rozwiązań, które stanowią rozwiązanie bezwzględnie najkorzystniejsze. Problem polega na optymalnym doborze rodzaju szklenia w zależności od indywidualnych potrzeb projektowych.
Na dobór rodzaju szklenia wpływają m.in.:
. orientacja przegrody szklanej względem stron świata,
. przeznaczenie funkcjonalne wnętrza i rodzaj procesów użytkowania,
. uwarunkowania klimatyczne.
W aspekcie energetycznym, te czynniki uzasadniają dobór szklenia dla zastosowania ich w przegrodach szklanych, warunkując ich rolę jako:
. elementów termoizolacyjnych,
. elementów przystosowanych do wykorzystywania energii słonecznej,
. elementów zacieniających.
Przegrody szklane w roli elementów termoizolacyjnych
Przegrody szklane w roli termoizolacji charakteryzują się relatywnie niskim współczynnikiem przenikania ciepła „U”. Ważne jest, by współczynnik ten obliczany był dla całej przegrody wraz z konstrukcją, nie tylko dla samego szklenia.
Zawężając zagadnienie do wyłącznie szklenia, niskim współczynnikiem „U” cechują się przegrody ze szkła termoizolacyjnego. W rozwiązaniach tych kładzie się nacisk na zmniejszenie przenikania ciepła przez przewodzenie. Wzrost termoizolacyjności o ok. 50% uzyskuje się przez zdwojenie szyb.
Dla dalszej poprawy własności termoizolacyjnych, powierzchnia szklenia zostaje pokryta cienką powłoką, zazwyczaj w postaci tlenków metali, które hamują przewodzenie. Jest to tzw. szklenie niskoemisyjne (ang. low-e glazing). Powłoki te redukują transfer wypromieniowywanego ciepła z powierzchni szyb, przez blokowanie dopływu promieniowania podczerwonego.
W nowoczesnych rozwiązaniach szklenia termoizolacyjnego wprowadza się w przestrzeń międzyszybową gazy szlachetne, stanowiące dodatkową termoizolację. Są to głównie argon lub krypton. Jednocześnie jedna lub obie powierzchnie szklenia zostają pokryte powłoką niskoemisyjną. W rozwiązaniach tych można uzyskać dalszy spadek wartość współczynnika przewodzenia ciepła o ok. 50%.
Najnowsze rozwiązania stanowią układ trzech przegród szklanych ze szkleniem pokrytym powłoką niskoemisyjną. Każda z przestrzeni międzyszybowej wypełniona jest argonem lub kryptonem. Inną grupę nowoczesnego szklenia termoizolacyjnego stanowi szklenie vacuum glazing, czyli szklenie z wytworzeniem próżni w przestrzeni pomiędzy szybami.
Uzyskiwana wartości współczynnika „U” wynosząca ok. 0,3 W/m2K pozwala w tym aspekcie konkurować z pełnymi przegrodami budynku. Przegrody szklane z zastosowaniem szklenia termoizolacyjnego są szczególnie przydatne w realizacji domów niskoenergetycznych. Umożliwiają zmniejszenie strat ciepła w wyniku przewodzenia oraz zachowanie energii termicznej wewnątrz.
Mają stosunkowo wysoki współczynnik przepuszczalności światła. Jednak, wraz ze wzrostem parametrów ochrony termicznej szklenia, maleje jego zdolność do przepuszczania energii słonecznej. Z tego też powodu wykorzystanie szkła termoizolacyjnego w przegrodach budowlanych znajduje szczególne uzasadnienie, gdy dąży się do ograniczenia strat ciepła lub przegrzewania pomieszczeń, rezygnując częściowo lub całkowicie z wykorzystywania energii słonecznej w kształtowaniu warunków mikroklimatycznych.
Zasadność tę określają poniższe uwarunkowania.
. Orientacja przegrody szklanej względem stron świata
W ścianach północnych zacieniona ściana jest narażona na przemarzanie i nie wykorzystuje energii bezpośredniego promieniowania słonecznego. Szklenie termoizolacyjne o niskim współczynniku „g” może być korzystne dla elewacji zachodniej i wschodniej, gdy pomieszczenia od tej strony narażone są na przegrzewanie.
. Przeznaczenie funkcjonalne wnętrza i rodzaj procesów użytkowania
Od strony nasłonecznionej, tam, gdzie procesy użytkowe (wynikające z przeznaczenia funkcjonalnego) sprawiają, że potrzeby grzewcze są niewielkie i wymagana jest ochrona przed ciepłem słonecznym. Dotyczy to głównie pomieszczeń biurowych, produkcyjnych i użyteczności publicznej z dużym nagromadzeniem ludzi oraz urządzeń mechanicznych i sprzętu elektronicznego.
Od strony zacienionej, tam, gdzie istnieje ryzyko niedogrzania przestrzeni wewnętrznej w okresie grzewczym, np. pomieszczenia mieszkalne, struktury szklarniowe w roli bufora termicznego.
. Warunki klimatyczne
W bardzo ciepłym klimacie oraz w klimatach umiarkowanych i chłodnych pod warunkiem, że nie zakłada się pasywnego wykorzystywania energii słonecznej do ogrzewania pomieszczeń lub strategia ta jest mniej istotna, niż względy ochrony termicznej budynku.
W budynku biurowym „Wagner” w niemieckiej miejscowości Cölbe k/Marburga (fot. 1) postawiono szczególny nacisk na ochronę termiczną jego elementów budowlanych. Zastosowano wyjątkowo szczelne i silnie izolowane termicznie ściany, podłogę i dach. Dotyczy to także okien. Niewielkie okna zbudowane są ze szklenia trójwarstwowego z wypełnieniem argonowym. Uzyskano bardzo niski współczynnik przenikania ciepła, liczony dla całych okien – „U”=0,5 W/m2K.
Jest to szczególnie uzasadnione w przypadku okien umieszczonych w wydłużonej ścianie północnej, będącej konsekwencją rozciągnięcia planu budynku na osi wschód-zachód. Jednocześnie uzyskano w ten sposób relatywnie dużą powierzchnię elewacji południowej, w obrębie której umieszczono podobne okna. Zastosowanie okien (które zapewniają jednocześnie ochronę przeciwsłoneczną) od tej strony uzasadnia fakt, że przestrzeń wewnętrzna ma tu predyspozycje do przegrzewania się latem, jako że w głównej mierze została przeznaczona na biura ze znacznym nagromadzeniem sprzętu biurowego.
Dzięki szeregowi innych technik poszanowania energii, a także wykorzystaniu energii naturalnej z otoczenia, budynek cechuje się bardzo niskim zapotrzebowaniem na ciepło, nie przekraczającym 15 kWh/m2K rocznie.
Przegrody szklane przystosowane do wykorzystywania energii słonecznej
Przegrody szklane, które można uznać za szczególnie przydatne do wykorzystywania energii słonecznej należy rozpatrywać w dwóch grupach:
Przegrody szklane jako składnik pasywnego systemu grzewczego
W procesie wykorzystywania energii słonecznej przegrody szklane pełnią rolę elementów pozyskujących ciepło promieniowania słonecznego. Pozyskiwanie ciepła następuje w wyniku przedostania się krótkofalowego promieniowania słonecznego do wnętrza i konwersji w promieniowanie podczerwone.
Następuje tzw. efekt szklarniowy. Ciepło w postaci promieniowania podczerwonego (długofalowego) zostaje uwięzione we wnętrzu, gdyż w przeciwieństwie do promieniowania krótkofalowego, nie ma zdolności przenikania przez szkło.
Część wiązki promieniowania słonecznego zostaje ponadto wypromieniowana w postaci ciepła z powierzchni szyb do wnętrza.
Efektywność wykorzystania energii słonecznej w odniesieniu do przegród szklanych zależy nie tylko od stopnia ich przepuszczalności energii słonecznej, ale także cech izolacyjności termicznej, które wpływają na straty ciepła uzyskanego z nasłonecznienia.
Jako szczególnie predestynowane do tej roli należy więc uznać przegrody ze szkła, które cechuje się najwyższym spośród wszystkich rodzajów szklenia współczynnikiem przenikania energii słonecznej „g”, przy możliwie niskim współczynniku przenikalności termicznej „U”.
Najlepsze rozwiązania, ze względu na pasywne „dogrzewanie” pomieszczeń, cechują się współczynnikiem „g” rzędu 70-80%, przy współczynniku „U” nie przekraczającym 1,1 W/m2K, dając potencjalnie bardzo wysokie możliwości pasywnego wykorzystywania energii słonecznej w budynku.
Racjonalność zastosowania tego typu szklenia w zewnętrznych przegrodach budowlanych można określić następująco:
. orientacja przegrody szklanej względem stron świata:
za najkorzystniejszą w omawianym kontekście uchodzi orientacja południowa przegród lub odchylenie nie przekraczające 15o od tego kierunku. Nieco mniej korzystna jest orientacja zachodnia.
Spełnienie tych warunków daje możliwości największych zysków cieplnych z nasłonecznienia w okresie grzewczym.
. przeznaczenie funkcjonalne wnętrza i rodzaj procesów użytkowania:
szklenie o wysokim współczynniku „g” nie jest właściwe dla pomieszczeń, gdzie występuje potrzeba klimatyzacji, np. w pomieszczeniach laboratoryjnych lub produkcyjnych.
Bardzo korzystne natomiast jest jego zastosowanie w wielkoprzestrzennych nasłonecznionych strukturach przeszklonych, np. szklarniach, ogrodach zimowych w roli pasywnych kolektorów ciepła.
W każdym typie pomieszczeń, strategia pasywnego wykorzystywania energii słonecznej wymaga wprowadzenia tzw. masy termicznej umożliwiającej pochłanianie nadwyżek ciepła i oddawanie jej do otoczenia po ustaniu operacji słonecznej.
Z racji wyższego w porównaniu do szkła termoizolacyjnego współczynnika „U”, korzystne jest wprowadzanie w obręb przegród przeszklonych zewnętrznych rolet i innych podobnych elementów, które służą jako dodatkowa termoizolacja.
Wskazane jest też stosowanie zewnętrznych systemów zacieniających, by uniknąć przegrzewania latem.
. warunki klimatyczne:
omawiane szklenie jako składnik systemu pasywnego wykorzystywania energii słonecznej, znajduje najczęściej zastosowanie w budynkach położonych na terenach o dużym sezonowym nasłonecznieniu w klimacie umiarkowanym, z występowaniem długich okresów grzewczych.
Budynek biurowo-laboratoryjny „Rheinelbe Science Park” w Gelsenkirchen (Niemcy) zwany potocznie „Solar Arcade” (fot. 2) został przystosowany do pasywnego wykorzystania energii słonecznej.
Nazwa budynku pochodzi od 300-metrowej szklanej arkady (więcej: „Świat Szkła” 11/05). Przestrzeń pod szkłem wraz masywną konstrukcją stanowi pasywny układ kolektorowy, pozwalający na efektywne wykorzystanie ciepła słonecznego w okresach grzewczych. Sprzyja temu technologia szklenia arkady.
W zachodniej szklanej ścianie zewnętrznej zastosowano szklenie dwuwarstwowe, przystosowane do wykorzystania energii słonecznej. Szklenie to cechuje się współczynnikiem „g” wynoszącym aż 72%, Uzyskano także dość niski współczynnik „U”=1,3-1,5 W/m2K (wg różnych źródeł). Dla polepszenia izolacji termicznej przegrody szklanej, zastosowano zewnętrzne rolety, które służą również latem, jako elementy zapobiegające przegrzewaniu się wnętrza.
Przegrody szklane z technologią PV
Przegrody szklane ze szkła z technologią PV są przystosowane do generowania prądu z nasłonecznienia, który powstaje w wyniku tzw. przemiany fotowoltaicznej.
Przegrody szklane tworzą układ warstwowy. Zewnętrzną warstwę stanowi na ogół szkło bezpieczne. Wewnątrz umieszczona jest cienka warstwa ogniw fotowoltaicznych – elementów, w których zachodzi wspomniana konwersja. Wewnętrzna szyba, to najczęściej tradycyjne szkło izolacyjne lub o podwyższonych właściwościach termoizolacyjnych. W zależności od budowy i rozmieszczenia ogniw PV, przegrody szklane są półprzeźroczyste lub nieprzeźroczyste.
. orientacja przegrody szklanej względem stron świata:
uzasadnione ze względu na efektywność działania rozwiązania jest usytuowanie przegród od strony bezpośredniego oddziaływania promieni słonecznych – głównie południowej oraz w partii dachu, a także wschodniej i zachodniej.
. przeznaczenie funkcjonalne wnętrza i rodzaj procesów użytkowania:
z racji braku lub jedynie częściowej przeźroczystości, należy unikać stosowania omawianych przegród na poziomie wzroku użytkownika, w miejscach warunkujących pożądany kontakt wzrokowy z otoczeniem. Szklenie z ogniwami PV zmniejsza także dostępność światła dziennego lub może powodować niekorzystne światłocienie we wnętrzu. W związku z tym jego aplikacja wydaje się bardziej zasadna w ścianach zewnętrznych ograniczających przestrzenie ogólnego użytku, niż np. w pomieszczeniach pracy, wymagającej bardzo dobrych warunków oświetleniowych (np. biura).
. warunki klimatyczne:
ogniwa PV pracują efektywniej przy niskich temperaturach i wymagają chłodzenia.
Z tego względu, o ile to możliwe, korzystne jest wyeksponowanie przegród ze szkła z technologią PV na oddziaływanie wiatrów.
Przegrody ze szkła z warstwą ogniw fotowoltaicznych zastosowano na szeroką skalę w budynku użyteczności publicznej „Mont-Cenis Academy” w Herne (Niemcy) – (fot. 3). Szklenie tego typu pokrywa pasmowo część elewacji południowej oraz znaczną część dachu. W zależności od potrzeb użytkowych, ogniwa PV rozmieszczono gęściej lub rzadziej, warunkując różny stopień dostępu światła dziennego. W płaszczyźnie elewacyjnej moduły szklane z ogniwami PV użyto tak, by nie zakłócać widoku na zewnątrz.
Budynek, o szczytowej mocy instalacji wynoszącej 1MW, jest samowystarczalną elektrownia słoneczną, która okresowo dostarcza prąd elektryczny do sieci miejskiej i zasila pobliskie osiedle domów mieszkalnych.
Przegrody szklane ze szkleniem w roli materiałowych elementów zacieniających
Istnieje szereg rozwiązań szklenia, które pełni rolę elementów ograniczających dostęp promieni słonecznych do wnętrza i zwane jest szkłem przeciwsłonecznym.
Szkło przeciwsłoneczne osłabia transmisję światła i ciepła słonecznego do wnętrza.
Można je podzielić na szklenie zacieniające o stałych i zmiennych właściwościach.
Szklenie przeciwsłoneczne o stałych właściwościach
Jest to szklenie, które cechuje się niezmiennością właściwości w czasie, bez względu na warunki zewnętrzne, w tym natężenie promieniowania słonecznego.
Należy do nich szkło o podwyższonych właściwościach absorpcyjnych lub refleksyjnych, szkło zadrukowane a także szkło rozpraszające, z elementami lustrzanymi oraz holograficzne.
Szklenie absorpcyjne spełnia swą rolę dzięki domieszkom tlenków metali lub powłokom absorpcyjnym, które nadają szkleniu różną barwę i je przyciemniają. Promieniowanie słoneczne ulega absorpcji na powierzchni szklenia, a następnie wypromieniowaniu na zewnątrz.
Z kolei szkło o podwyższonych właściwościach refleksyjnych zacienia wnętrze poprzez odbijanie na zewnątrz znacznej części promieni słonecznych. Wykorzystuje się tu powłoki o dużej zdolności do odbijania światła. Szklenie nazywane jest potocznie „lustrzanym”, gdyż odbija obraz otoczenia.
Szkło zadrukowane, dzięki nieprzeźroczystemu nadrukowi, przepuszcza jedynie część promieni słonecznych, analogicznie do szkła z rozsuniętymi ogniwami PV.
Szklenie rozpraszające i z elementami lustrzanymi reprezentuje typ struktur zespolonych. Pierwsze z wymienionych składa się z dwóch szyb, między którymi umieszczona jest płyta kapilarna (z akrylowych rurek), która rozprasza przechodzące przez nią światło. Z kolei w szkleniu z elementami lustrzanymi, pomiędzy dwiema płaszczyznami szyb, umieszcza się system lameli o wysokich właściwościach refleksyjnych. Są one nachylone tak, by zimą przepuszczać promienie słoneczne do wnętrza, zaś latem odbijać je na zewnątrz.
Jeszcze bardziej wyrafinowanym rozwiązaniem jest szkło holograficzne. Szklenie to powoduje zmianę kierunku i składu spektrum promieniowania słonecznego, które pada na jego powierzchnię. Następuje załamywanie i zogniskowanie promieni słonecznych oraz selektywny rozkład jego widma w ten sposób, że promienie podczerwone (cieplne) zostają odbite na zewnątrz, a światło słoneczne w sposób rozproszony przekazane do wnętrza. Hologramy są naniesione laserem w postaci błony na powierzchnię szklenia.
Cechy szklenia zacieniającego sprawiają, że jego zalety mogą być wykorzystane tylko pod warunkiem odpowiedniego sprzężenia zewnętrznej przegrody szklanej z projektem:
. orientacja przegrody szklanej względem stron świata:
korzystne jest stosowanie tego szklenia od strony wschodniej i zachodniej, tj. ze strony, z której promienie słoneczne, przenikając głęboko do wnętrza, mogą powodować dyskomfort. Z południowej strony, ten rodzaj szklenia ogranicza efektywne wykorzystanie energii słonecznej do ogrzewania pomieszczeń, zaś od północnej może powodować niedoświetlenie wnętrza;
. przeznaczenie funkcjonalne wnętrza i rodzaj procesów użytkowania:
najbardziej uzasadnione jest stosowanie tego rodzaju szklenia w pomieszczeniach, gdzie korzystne jest rozmyte, stonowane światło naturalne, np. w halach przemysłowych, a także w muzeach, galeriach, wymagających dodatkowo światła o obniżonym natężeniu.
Dla pomieszczeń, wymagających oświetlenia o stosunkowo dużym natężeniu i wysokiej jakości, np. w pomieszczeniach biurowych, szkło zacieniające może powodować niedobór światła naturalnego, a niektóre jego rodzaje, np. szkło zadrukowane dodatkowo niekorzystne światłocienie.
Walory ujawniają się natomiast przy konieczności ograniczenia przejrzystości przegrody szklanej oraz w aspektach estetycznych.
. warunki klimatyczne:
przydatne jest szczególnie w klimatach z dużą liczbą dni słonecznych. Na terenach o dużym zachmurzeniu może powodować niedoświetlenie wnętrz.
W budynku produkcyjnym „Wilkahn Factory” w Bad Műnder (Niemcy) – (fot. 4), długie elewacje: wschodnia i zachodnia, zostały wyposażone w szklenie przeciwsłoneczne rozpraszające.
Pomiędzy dwie warstwy szklenia wprowadzono materiał kapilarny. Szkło chroni halę przed bezpośrednim przenikaniem promieni słonecznych do wnętrza i rozprasza je, powodując komfortowe równomierne oświetlenie hali. Materiał kapilarny przepuszcza ciepło słoneczne padające pod małym kątem zimą, odbijając na zewnątrz wyżej padające letnie promienie słoneczne. Szklenie nie daje możliwości wglądu do wnętrza ani kontaktu wzrokowego z otoczeniem.
Dlatego, na poziomie wzroku pracowników zastosowano pas szklenia tradycyjnego, całkowicie przejrzystego.
Szklenie przeciwsłoneczne o zmiennych właściwościach
Jest to szklenie, które zmienia właściwości (w tym wygląd) w zależności od zmian natężenia promieniowania słonecznego.
Do tego typu szklenia należą szkła fotochromatyczne, termotropowe i elektrochromatyczne.
Szkło fotochromatyczne (znane głównie z przemysłu okulistycznego) zmienia właściwości pod wpływem oddziaływania pasma ultrafioletu, w wyniku którego zachodzą reakcje fotochemiczne. Wraz ze wzrostem natężenia światła padającego na powierzchnię szklenia, zmniejsza się jego przejrzystość.
W przegrodach ze szkła termotropowego, umieszcza się żel, który zmienia właściwości przepuszczalności promieni słonecznych w zależność od temperatury powietrza zewn. (im wyższa, tym mniejsza przepuszczalność). Cecha ta, w kontekście możliwości aplikacyjnych w budownictwie, uznawana jest jednak za poważną wadę, która ogranicza możliwości kształtowania komfortowych warunków wizualnych wnętrza.
W szkleniu elektrochromatycznym, między przeźroczystymi elektrodami znajduje się elektrolit i materiał elektrochromatyczny. Stopień transmisji promieniowania regulowany jest przez przyłożone napięcie. W stanie spoczynku szkło cechuje się 70% przepuszczalnością światła, po przyłożeniu napięcia spada ona do 10%.
Szklenie przeciwsłoneczne o zmiennych właściwościach, tzw. szklenie inteligentne jest generalnie postrzegane jako interesujące rozwiązanie „jutra”.
W tej chwili jednak znajduje się w fazie prototypowej i przegrywa konkurencję z rozwiązaniami tradycyjnymi, głównie z tańszymi rozwiązaniami złożonymi z przegród szklanych i przestrzennych elementów refleksyjno-zacieniających.
Tablica 1. Rola i zasadność zastosowania szklenia w przegrodach budowlanych w zależności od jego rodzaju oraz specyfiki projektowanej budynku i warunków otoczenia [opr. aut.]
+ znaczna; +/- przeciętna; - mała/brak
Podsumowanie
Dobór szklenia dla zewnętrznych przegród budowlanych wymaga konfrontacji jego właściwości ze specyfiką projektową budynku i warunkami otoczenia.
Tabela obok (tab. 1) ujmuje syntetycznie energetyczną rolę omówionych rodzajów szklenia i ich szczególną zasadność stosowania w budynku.
Dr inż. arch. Janusz Marchwiński
Ilustracje poza wymienionymi: autor
Bibliografia:
1. Ander, G.D., Windows and Glazing; w: Whole Building Design Guide, Southern California 2005;
2. Compagno A., Intelligent Glass Facades, Basel-Boston-Berlin 1997;
3. Daniels K., The Technology of Ecological Building, Basel-Boston-Berlin 1997;
4. Herzog T., Solar Energy in Architecture and Urban Planning, Munich-New York 1996;
5. Marchwiński J., Rola pasywnych i aktywnych rozwiązań słonecznych w kształtowaniu architektury budynków biurowych i biurowo-przemysłowych, praca doktorska, Wydział Architektury Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2005;
6. Szparkowski Z., Architektura współczesnej fabryki, Warszawa 1999;
7. Wala E., Architektoniczne kształtowanie struktur przeszklonych w aspekcie pasywnego wykorzystania energii słonecznej, praca doktorska, Wydział Architektury Politechniki Śląskiej, Gliwice 1996;
8. Materiały reklamowo-informacyjne czołowych producentów szklenia budowlanego.
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 12/2005
- Szczegóły
- Kategoria: Wydanie 12/2005
Trudno nam jest sobie wyobrazić nowoczesną architekturę bez wykorzystania światła dziennego, które odgrywa ogromną rolę w naszym życiu. Korzyści płynących z oświetlenia obiektów światłem dziennym jest wiele: m.in. jest to poprawienie warunków pracy przekładające się na większą wydajność, oszczędność energii zużywanej chociażby przez urządzenia oświetleniowe.
Jednak najistotniejszą zaletą i zadaniem, jakie mogą pełnić klapy dymowe, będące jednocześnie świetlikami dachowymi, jest ochrona życia ludzkiego. Wbrew pozorom to nie ogień, lecz dym jest przyczyną ogromnej większości wypadków śmiertelnych w czasie pożaru. Statystyki pożarowe jednoznacznie wskazują, że ok. 80% wszystkich ofiar śmiertelnych, to właśnie ofiary dymu i gazów pożarowych. Rozprzestrzenianiu się dymu towarzyszy wysoka temperatura i substancje toksyczne, utrudniające lub uniemożliwiające szybką i bezpieczną ewakuację ludzi i mienia.
Stworzeniu stref o niewielkim zadymieniu służą między innymi systemy oddymiania grawitacyjnego, których podstawowym elementem są klapy dymowe. Mogą to być klapy dymowe punktowe, które mają odpowiednią konstrukcję i są wyposażone w pneumatyczne lub elektryczne urządzenia sterujące.
Klapy dymowe jedno- i dwuskrzydłowe, klapy dymowe z funkcją wyłazu czy też klapy wentylacyjne MCR-Prolight Plus mogą mieć podstawy proste lub skośne o różnej wysokości, do osadzenia na cokół, na dachach płaskich i nachylonych, pokrytych papą, membraną PCV lub blachą profilowaną. Istotna jest możliwość wyboru różnego typu wypełnień np. ekonomicznym poliwęglanem komorowym, kopułami akrylowymi lub odznaczającymi się dużą wytrzymałością mechaniczną kopułami z poliwęglanu litego.
Klapy dymowe lub dymowo-wentylacyjne jedno- i dwuskrzydłowe są montowane w świetlikach pasmowych MCR-Prolight, które mogą być wykonane jako łukowe, szedowe, płaskie o rozpiętości od 0,5÷7 m bez ograniczenia długości, a także w świetlikach kopułowych i piramidowych. Wypełnienia pasm świetlnych i świetlików stanowią lite lub komorowe płyty poliwęglanowe, akrylowe lite lub poliestrowe lite.
Podsumowując zastosowanie świetlików dachowych w połączeniu z systemami oddymiania grawitacyjnego pozwala na uzyskanie dodatkowych korzyści, zarówno z punktu widzenia architekta, jak i inwestora, czy w końcu użytkownika obiektu, a mianowicie:
. możliwość obniżenia klasy odporności pożarowej budynków produkcyjnych i magazynowych,
. możliwość powiększenia dopuszczalnych stref pożarowych w budynkach produkcyjnych i magazynowych,
. możliwość wydłużenia dróg ewakuacyjnych,
. możliwość wykorzystania klap oddymiających i świetlików do wentylacji oraz doświetlenia obiektu.
mgr inż. poż. Krzysztof Bagiński
Mercor SA
patrz też:
- Specjalność: oddymianie , Robert Sienkiewicz, Świat Szkła 4/2010
- "Kopuły" bez tajemnic , Tadeusz Michałowski, Świat Szkła 9/2009
- Przekrycia dachowe i naświetla z tworzyw sztucznych , Andrzej Kolbrecki, Bartłomiej Papis, Kamil Perzyna, Świat Szkła 4/2009
- Zastosowanie świetlików dachowych i okien fasadowych jako urządzeń oddymiających , Piotr Głąbski, Świat Szkła - Przegrody przeszklone w ochronie przeciwpożarowej 01/2008
- Wymagania i badania pojedynczych (punktowych) świetlików dachowych , Andrzej Dusza, Świat Szkła 1/2008
- Zastosowanie świetlików dachowych i okien fasadowych jako urządzeń oddymiających , Piotr Głąbski, Świat Szkła 6/2007
- Świetliki dachowe w ochronie przeciwpożarowej , Krzysztof Bagiński, Świat Szkła 12/2005
więcej informacji: Świat Szkła 12/2005