Czytaj także -

Aktualne wydanie

2019 01 ss okladka

20181120-V3B-BANNER-160x600-PL-BUDMAEDG Swiat Szkla Skyscraper 160x600 BAU OK

EDG Swiat Szkla Skyscraper 160x600 BAU OK 

 

facebook12

czytaj newsy Świata Szkła

- więcej szklanej architektury

 

Baztech

Miesięcznik Świat Szkła

indeksowany jest w bazie

czasopism technicznych

 

 

 konferencja 2018 banner

konferencja 12 kwietnia 2018 1a

baner-2-krzywe

baner konferencja 12 2017

 

Wydanie Specjalne

 

Fasady przeszklone termika akustyka odpornosc ogniowa 2016

 

okna pasywne 2015a

 

Fotowoltaika w architekturze okladka

 

20140808Przegrody przeciwpozarowe

 

konstrukcje szklane

 

20140533 Konstrukcje przeszklone 2

 

katalog 2018 a

 RODO

  

 lisec SS FastLAne

 

 windoor tech550x120

 

Mir stekla 2019 480x105 stat eng 

 

baner euroasia pancere550x120

 

 

SZYBY ZESPOLONE Długotrwała metoda badania ubytku gazu z przestrzeni międzyszybowej
Data dodania: 14.09.11

SZYBY ZESPOLONE
Długotrwała metoda badania ubytku gazu z przestrzeni międzyszybowej


Twarde warunki rynku, ostra konkurencja oraz coraz większe wymagania odbiorców stawiaj± producentom wysok± poprzeczkę odno¶nie jako¶ci oferowanego towaru. Dokumentacja dotycz±ca spełnienia wymagań zwi±zanych z zamierzonym użytkowaniem danego wyrobu oraz jego jako¶ci± jest argumentem przemawiaj±cym na korzy¶ć producenta.


Podstawowym zadaniem szyby zespolonej jest zapewnienie jak najlepszej izolacyjno¶ci termicznej. Ze względu na to, że przenikanie ciepła przez szybę zespolon± odbywa się między innymi drog± przewodnictwa cieplnego i ruchów konwekcyjnych w przestrzeni międzyszybowej, poprzez zast±pienie powietrza gazem o niższym przewodnictwie cieplnym uzyskano efekt istotnego obniżenia współczynnika przenikania ciepła całej szyby zespolonej. Aby jednak uzyskać współczynnik o zakładanej warto¶ci, przestrzeń międzyszybowa musi być wypełniona gazem specjalnym co najmniej w 85%. Zmiana koncentracji gazu specjalnego w przestrzeni międzyszybowej szyb zespolonych pogarsza wła¶ciwo¶ci izolacyjne szyb. Dla okre¶lenia szczelno¶ci szyby, na któr± wpływ ma równowaga pomiędzy uchodzeniem gazu specjalnego z szyby, a wchodzeniem powietrza z zewn±trz, została opracowana norma PN-EN 1279
–3:2004 Szkło w
budownictwie. Szyby zespolone izolacyjne. Długotrwała metoda badania i wymagania dotycz±ce szybko¶ci ubytku gazu oraz tolerancja koncentracji gazu. Podaje ona wymagania dla napełnianych gazami specjalnymi szyb zespolonych oraz okre¶la sposób badania gazoszczelno¶ci szyb zespolonych.

Długotrwała metoda badania i wymagania dotycz±ce szybko¶ci ubytku gazu
Jedn± z metod pozwalaj±c± ocenić szczelno¶ć szyby jest chromatograficzne oznaczenie szybko¶ci ubytku gazu specjalnego uchodz±cego z przestrzeni międzyszybowej. Badanie takie przeprowadzane w ISiC OZK odbywa się według schematu (obok). Próbki do badań powinny składać się z dwóch tafli bezbarwnego szkła float o grubo¶ci 4 mm. Długo¶ć próbek powinna wynosić 502 +/-2 mm, a szeroko¶ć 352 +/-2 mm. Ramka dystansowa - 12 mm. Podczas procesu produkcji szyby (u producenta) należy zmierzyć temperaturę T w skali Kelvina i ci¶nienie bezwzględne P w hPa z dokładno¶ci± odpowiednio do 1K i 3 hPa. Do badań producent dostarcza 10 szt. próbek szyb zespolonych (nadaje się im numerację 1-10), z których dwie sztuki zachowane s± jako ''próbki ¶wiadki'' (nr 9 i 10) a dwie (nr 1 i 2) badane s± na stopień wypełnienia przestrzeni międzyszybowej gazem specjalnym (badanie niszcz±ce). Jest to badanie kwalifikuj±ce do dalszych badań. W przypadku pozytywnego wyniku pozostałe szyby (nr 3-8) poddawane s± cyklom klimatycznym a po nich okresowi stabilizacji w stałej temperaturze i wilgotno¶ci.

Cykle klimatyczne przeprowadza się wg PN-EN 1279-2 z uwzględnieniem, że norma PN- -EN 1279-3 wprowadza następuj±ce zmiany:
·  liczba cykli temperaturowych (-18oC +53oC) została zmniejszona do 28, oraz

·  czas przetrzymywania próbek w stałej temperaturze 58SUP>oC został zmniejszony do 4 tygodni.

Test klimatyczny powinien być przeprowadzony na próbkach szyb zespolonych nie wcze¶niej niż tydzień po ich wykonaniu. Po zakończeniu testu klimatycznego próbki stabilizuje się w warunkach swobodnego przepływu powietrza wokół krawędzi w temperaturze 23 +/-2oC i wilgotno¶ci względnej 50 +/-5%, przez co najmniej cztery tygodnie i nie dłużej niż siedem tygodni.

Następuje kolejny pomiar stopnia wypełnienia gazem specjalnym przestrzeni międzyszybowej szyby zespolonej na dwóch próbkach (nr 3 i 4). Gwałtowny spadek wypełnienia gazem wskazuje na wadliwy wyrób, (patrz tab. 2 zestaw 2).

 

Schemat badań 

 


Pomiar ubytku gazu przeprowadza się na próbkach nr 5 i 6 a w przypadku niejednoznacznego wyniku na próbce 7 i/lub 8. Na tych samych próbkach przeprowadza się następny, potrzebny do wyliczeń, pomiar stopnia wypełnienia gazem specjalnym przestrzeni miedzyszybowej szyby zespolonej. Cały proces badań trwa 12-14 tygodni (w zależno¶ci od jako¶ci dostarczonych próbek) dla próbek oznaczonych numerami 1-6 a w przypadku niejednoznacznych wyników nawet 17 tygodni. Sam pomiar ubytku gazu prowadzony jest w termostatowanej kasecie, która to po zamknięciu w niej próbki, płukana jest czystym helem w celu usunięcia znajduj±cego się wewn±trz powietrza.

Trwa to zazwyczaj ok. 3 dni, po czym kaseta zamykana jest na 24 h i dopiero po tym czasie przeprowadza się pierwszy pomiar. Pomiary s± prowadzone co 24 h dot±d aż uzyska się 4 kolejne wyniki o odchyleniu standardowym mniejszym niż 0,25 μg/h. Trwa to w zależno¶ci od jako¶ci szyby zespolonej od kilku dni do 4 tygodni. Sam pomiar prowadzony jest w systemie zamkniętego układu gazowego, metod± chromatografii gazowej.

Urz±dzenie analityczne do pomiaru analizy gazów musi umożliwiać:
a) analizę gazów specjalnych o koncentracji w ppm,
b) okre¶lenie (bezwzględne) udziału objęto¶ciowego gazu w %.

 

 
 Fot. 1. Komora klimatyczna do poddawania szyb zespolonych na działanie czynników klimatycznych


Badan± próbkę szyby zespolonej, po poddaniu jej czynnikom klimatycznym, zamyka się w szczelnej, termostatowanej kasecie, której objęto¶ć wewnętrzna tylko niewiele przekracza objęto¶ć zewnętrzn± próbki. Przy użyciu strumienia helu usuwane jest powietrze i szczeln± kasetę zamyka się na czas na tyle długi, by mogła być okre¶lona wypływaj±ca z szyby ilo¶ć gazu w μg/h. Wychodz±c± z próbki w okre¶lonym czasie ilo¶ć gazu przeprowadza się w strumieniu helu do chromatografu gazowego i tam analizuje.

Ubytek gazu dla dobrej szyby powinien wynosić Li<1% na rok.

Ubytek gazu wylicza się ze wzoru:

 


gdzie :
Li – proporcja wyrażana jako procent objęto¶ciowy gazu „i” wypływaj±cego w ci±gu roku z szyby napełnionej gazem,
mi – masa gazu uchodz±cego z szyby w podanym czasie,
To – temperatura przy której oznaczono gęsto¶ć gazu ρo,
T – temperatura przy której szyba została uszczelniona,
ρo – gęsto¶ć gazu przy temperaturze To i ci¶nieniu Po,
P – ci¶nienie atmosferyczne przy którym szyba została uszczelniona,
Po – ci¶nienie atmosferyczne przy której oznaczono ρo,
Ci – koncentracja gazu (procentowy udział objęto¶ciowy gazu w przestrzeni międzyszybowej szyby zespolonej),
Vint – wewnętrzna objęto¶ć próbki,
a – jeden rok.

 

 
 Fot. 2. Termostatowana komora do badania ubytku gazu z przestrzeni międzyszybowej szyb zespolonych
 
 Fot. 3. Stanowisko do badania ubytku gazu z przestrzeni międzyszybowej szyby zespolonej metod± chromatograficzn±.
1 – Termostatowana kaseta; 2 – Chromatograf gazowy; 3 – Zamknięty układ gazowy

Oznaczanie stopnia wypełnienia gazem specjalnym przestrzeni międzyszybowej szyb zespolonych metod± chromatograficzn±
Jednym z parametrów niezbędnych do obliczenia ubytku gazu z przestrzeni międzyszybowej szyby zespolonej jest koncentracja gazu wewn±trz szyby zespolonej. Pomiar można wykonać przy użyciu różnych urz±dzeń przeno¶nych, b±dź stacjonarnych, z zastrzeżeniem prawidłowego poboru próby gazu z przestrzeni międzyszybowej szyby zespolonej oraz metodyki przystosowanej do urz±dzenia analitycznego. Łatwo¶ć, z jak± gazy uciekaj± przez najmniejsz± szczelinę zaburzaj±c wynik pomiaru powoduje, że prace musz± być prowadzone bardzo precyzyjnie, po dokładnym sprawdzeniu szczelno¶ci i sprawno¶ci aparatury w warunkach pomiarowych.

Oznaczeniem zawarto¶ci gazu specjalnego w szybach zespolonych ISiC OZK zajmuje się od kilku lat. Potrzeba badania zawarto¶ci gazu specjalnego w szybach zespolonych w ISiC OZK pojawiła się z chwil± rozpoczęcia oznaczania współczynnika przenikania ciepła „U”. Zdarzało się, że nie otrzymywano spodziewanych niskich warto¶ci „U” mimo zapewnień producenta o spełnieniu wszelkich wymogów odno¶nie budowy szyb zespolonych. Szukanie przyczyn negatywnych wyników doprowadziło do wniosku, że wypełnienie gazem specjalnym przestrzeni międzyszybowej jest nieprawidłowe i należy je kontrolować przed badaniem współczynnika przenikania ciepła „U”. Dlatego też szyby poddaje się wstępnemu badaniu na zawarto¶ć gazu specjalnego w przestrzeni międzyszybowej. Do oznaczania stopnia wypełnienia gazem specjalnym stosowane s± różne urz±dzenia, mniej lub bardziej dokładne. W ISiC OZK wykorzystano metodę chromatografii gazowej.

 

 
 Tabela 1. Przykładowe dane do¶wiadczalne uzyskane dla różnych zestawów szyb zespolonych
 
 Tabela 2. Przykładowe wyniki oznaczenia zawarto¶ci gazu specjalnego (argonu) metod± chromatograficzn±, współczynnika przenikania ciepła „U” oraz parametry deklarowane przez producentów

Zasada metody
W górn± listwę szyby zespolonej wbijany jest próbnik z uszczelk±, poprzez który strzykawk± chromatograficzn± z przestrzeni międzyszybowej szyby zespolonej, pobierana jest próbka gazu, któr± następnie wprowadza się poprzez dozownik na kolumnę rozdzielcz± chromatografu gazowego.

Gaz wypełniaj±cy przestrzeń międzyszybow± szyby zespolonej jest mieszanin± gazu specjalnego i składników powietrza. Jako wynik analizy chromatograficznej otrzymujemy chromatogram zawieraj±cy charakterystyczne piki. Zawarto¶ć gazów wyznacza się z pola powierzchni pików poszczególnych składników mieszaniny. Warto¶ci te przeliczane s± na skład procentowy składników (po uprzednim wykalibrowaniu urz±dzenia mieszank± wzorcow±).

Rysunek 1 przedstawia przykładowy chromatogram otrzymany przy oznaczeniu argonu w szybach zespolonych. Pik pierwszy – pochodzi od sumy argonu i tlenu, drugi – od azotu. Bł±d metody wynosi ±2%.

 
 Rys. 1. Przykładowy chromatogram z dwukrotnego pomiaru stopnia wypełnienia szyby
zespolonej argonem – wypełnienie 87%.
1 – pik pierwszy – suma argonu i tlenu, 2 – pik drugi – azot


Podsumowanie
Norma PN EN-1279 wprowadza nowe metody badań szyb zespolonych, różni±ce się zasadniczo od metod badań stosowanych dotychczas w Polsce do oceny jako¶ci szyb zespolonych. Metody europejskie s± czasochłonne i wymagaj± drogiej specjalistycznej aparatury badawczej.

Badania jako¶ciowe wyrobów s± kosztowne i stanowi± obci±żenie zwłaszcza dla małych firm. Jednak w dobie ogromnej konkurencji na rynku, każdy dokument potwierdzaj±cy dobr± jako¶ć produkowanych przez polskich producentów wyrobów, staje się dodatkowym atutem i stanowi zachętę dla potencjalnego klienta.

Laboratorium Badawcze Instytutu Szkła i Ceramiki Oddział Zamiejscowy w Krakowie posiada akredytację na badanie stopnia wypełnienia gazem specjalnym przestrzeni międzyszybowej oraz strat gazu z przestrzeni międzyszybowej szyb zespolonych. Trwa oczekiwanie na wymagane dokumenty z PCA.

 

Anna Ku¶nierz
ISiC OZ w Krakowie


 

Czytaj także --

 

 

01 chik
01 chik