Czytaj także -

Aktualne wydanie

okladka SS-7-8 2018-do Internetu

20180813-BANNER-160X600-V1-PL-GLASSTECEDG 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 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

 

25575923 

  

480x100px RFT18 engl

 

abs banner 480x120 English

 

glass2018 480x120  

 lisec SS FastLAne

 

20180817doe12 baner-480-100

 

* Spektrofotometryczne badania właściwości szkieł samochodowych
Data dodania: 06.03.11

Szkło stosowane do produkcji oszkleń wykorzystywanych w środkach transportu drogowego musi spełniać różne funkcje, z których najważniejsze to zapewnienie odpowiedniej widoczności i ochrona przed promieniowaniem słonecznym.

W oszkleniu oddzielającym dwie przestrzenie zachodzi wymiana różnego rodzaju energii, między innymi energii promieniowania świetlnego i słonecznego.

Kiedy promieniowanie słoneczne pada na szkło, to jego część zostaje odbita, część pochłonięta w grubości, natomiast trzecia część zostaje przepuszczona do wnętrza. Przepuszczalność, odbicie i absorpcja energii są stosunkami przepuszczonego, odbitego i pochłoniętego strumienia energii. Bezbarwne, zupełnie jasne szkła pochłaniają niewielką ilość światła (ok. 2%). Im szkło przezroczyste jest ciemniejsze, tym więcej światła pochłania. Szkło czarne pochłania prawie wszystkie padające nań promienie światła.

Współczynnik przepuszczalności światła wskazuje ile procent światła przechodzi przez szkło.

Promieniowanie słoneczne padające na ziemię składa się z 3% promieniowania ultrafioletowego (UV), około 42% promieniowania widzialnego i 55% promieniowania podczerwonego (IR). Podane wartości obejmują zakres promieniowania ultrafioletowego rozciągający się od 280 do 380 nm, widzialnego od 380 do 780 nm i podczerwonego od 780 do 2500 nm.

Badania spektrofotometryczne pozwalają określić jaka część padającej energii słonecznej zostanie przepuszczona, zatrzymana i odbita oraz wyznaczyć odpowiednie charakterystyki pozwalające dokonywać obliczeń dotyczących oświetlenia, nagrzewania i ochładzania wnętrza.

Wymagania odnośnie przepuszczalności światła szyb samochodowych określa m.in. Regulamin NR 43 EKG ONZ [1] oraz normy techniczne opracowane przez poszczególne koncerny samochodowe, w których przywołane są normy międzynarodowe i krajowe, jak ISO 3538 i ISO 13837 [2,3].

Do określenia świetlnych i słonecznych właściwości szkieł stosowanych do produkcji szyb samochodowych stosowane są następujące charakterystyki spektrofotometryczne:
􀁺 widmowe współczynniki przepuszczalności τ(λ) i widmowe współczynniki odbicia ρ(λ) w zakresie od 280 do 2500 nm,
􀁺 współczynniki przepuszczalności τv i odbicia światła ρv (dla znormalizowanego źródła światła A),
􀁺 współczynniki przepuszczalności τe i odbicia ρe bezpośredniego promieniowania słonecznego,
􀁺 współczynnik przepuszczalności promieniowania ultrafioletowego τuv,
􀁺 współczynnik przepuszczalności promieniowania podczerwonego τIR.

Regulamin NR 43 EKG ONZ [1] nie obejmuje wymagań odnośnie przepuszczalności bezpośredniej energii promieniowania słonecznego (tzw. atermii), przepuszczalności promieniowania ultrafioletowego i podczerwonego.

Metody określania charakterystyk słonecznych w poszczególnych normach technicznych są różne.

Przy ich wyznaczaniu korzysta się z różnych rozkładów promieniowania słonecznego ujętego w normach.

Do obliczeń współczynników przepuszczalności τe i odbicia ρe bezpośredniego promieniowania słonecznego z pomiarów widmowych współczynników przepuszczalności τ(λ) i widmowych współczynników odbicia ρ(λ) stosuje się następujące rozkłady widmowe S(λ);
􀁺 rozkład widmowy zgodny z Publikacją CIE NR 20 (Paryż 1972) dla masy powietrza 1 dla wyznaczania przepuszczalności bezpośredniej energii promieniowania słonecznego tzw. Atermii 1 (często oznaczanej jako TE 1) w zakresie długości fal od 300 do 2500 nm.,
􀁺 rozkład widmowy zgodny z krzywą Parry Moon’a dla masy powietrza 2 do wyznaczania przepuszczalności bezpośredniej energii promieniowania słonecznego tzw. Atermii 2 (często oznaczanej jako TE 2) w zakresie długości fal od 350 do 2100 nm
􀁺 rozkład widmowy dla masy powietrza 1.5 w zakresie długości fali od 300 do 2500 nm.

Wyznaczone dla tego samego szkła wartości współczynników przepuszczalności τe i odbicia ρe bezpośredniego promieniowania słonecznego wg powyższych rozkładów mogą różnić się o kilka procent, w zależności od przebiegu krzywej spektrofotometrycznej.

W tabeli 1 przedstawiono uzyskane wyniki badań parametrów spektrofotometrycznych przykładowych szkieł float o grubości 4,85 mm.

Przepuszczalność światła TL dla szyby przedniej, zmierzona w kierunku prostopadłym do powierzchni zgodnie z Regulaminem ECE R 43, powinna wynosić powyżej 70%.

W ostatnich latach badania spektrofotometryczne szkła stosowanego do produkcji oszkleń samochodowych zostały poszerzone o wyznaczanie:
􀁺 współczynników odbicia promieniowania słonecznego,
􀁺 parametrów barwy L*, a*, b* w świetle przechodzącym i odbitym w systemie CIE LAB 1976

 Tabela 1. Parametry spektrofotometryczne przykładowych szkieł float o grubości 4,85 mm


Wyznaczanie parametrów barwy L*, a*, b*
Międzynarodowa Komisja Do Spraw Iluminancji CIE jest organem, który w 1931 roku ujednolicił system porządkowania kolorów precyzując źródło światła, obserwatora i wprowadził wartości opisujące kolor (współrzędne chromatyczne x, y, z).

W 1976 CIE zaproponowała dwa systemy do ujednolicenia skali kolorów:
CIE LAB 1976 (L*a*b*) albo CIELCH (L*C*h*)

W systemie CIE LAB (L*a*b*) każdy kolor określany jest przez składowe:
􀁺 L* wyraża jasność,
􀁺 a* oznacza wartość między czerwonym a zielonym,
􀁺 b* oznacza wartość między żółtym a niebieskim.

Wartości te są używane do porównywania różnicy koloru (delty) ze znanego standardu, gdzie:
􀁺 ΔL* oznacza różnię jasności
(+ = jaśniejszy, - = ciemniejszy)
􀁺 Δa* oznacza różnice na osi czerwień/zieleń
(+ = bardziej czerwony, - = zieleńszy),
􀁺 Δb* oznacza różnice na osi żółty/niebieski
(+ = bardziej żółty, - = bardziej niebieski),

Fot. 1. Przykładowe szkła stosowane do produkcji oszkleń samochodowych

Barwa szkła zależy, m.in., od rodzaju źródła światła padającego i przechodzącego przez nie. Dlatego też dla określenia barw szkła istotne znaczenie ma podanie charakterystyki źródła światła. Naturalne światło dzienne charakteryzuje się zróżnicowanym widmem w zależności od pory dnia, miejsca, pogody i innych czynników, dlatego zdefiniowano standardowe rodzaje światła w odniesieniu do światła dziennego i w oparciu o reprezentatywne, znormalizowane i powtarzalne warunki. Postrzeganie barwy przez oko ludzkie zmienia się wraz ze zmianą kąta widzenia (wielkości przedmiotu). Standardowy obserwator, zdefiniowany po raz pierwszy przez CIE w 1931 r., ma pole widzenia wynoszące zaledwie 2°. W 1964 roku zdefiniowano pojęcie standardowego obserwatora o szerszym polu widzenia wynoszącym 10°.

Przeważnie dla celów pomiarowych stosuje się umowne, standaryzowane źródła światła oznaczone symbolami A, B, C i D65. Na przykład symbol C oznacza światło emitowane przez ciało czarne w temperaturze 4500°C, odpowiada ono w przybliżeniu światłu słonecznemu, a D65 według CIE odpowiada średniemu oświetleniu dziennemu (niebo zachmurzone) o temperaturze barwy wynoszącej 6500 K. Natomiast symbol A oznacza światło emitowane przez żarówkę wypełnioną gazem, z włóknem wolframowym o sile światła równym emitowanemu przez ciało czarne w temperaturze 2854°K. [4]

Rys. 1. Krzywe spektrofotometryczne przykładowych szkieł float o grubości 4,85 mm

Tabela 2 . Parametry barwy X, Y, Z oraz L*, a*, b* wybranych szkieł float o grubości 4,85 mm

Badania charakterystyk świetlnych oszkleń samochodowych wykonuje się przeważnie dla źródła światła oznaczonego symbolem A.

Rodzaj barwy szkła określa się często sposobem graficznym, wykreślając krzywą przepuszczalności promieni o poszczególnych długościach fal przez szkło, w układzie osi rzędnych, z których pozioma oznacza długość fal, a pionowa współczynnik przepuszczalności.

Fot. 1 przedstawia przykładowe szkła stosowane do produkcji oszkleń samochodowych, a rys. 1 – krzywe spektrofotometryczne wybranych szkieł float o grubości 4,85 mm i różnych barwach.

Wykresy takie (rys.1) pozwalają zorientować się w rodzaju barwy szkła. Im niżej przebiega krzywa tym ciemniejsze jest szkło. Określenie i obiektywne oznaczenie barwy jest często bardzo skomplikowane przez fakt, że przecież rzadko występuje w szkle jedna podstawowa barwa widma o określonej długości fali, a najczęściej występują mieszaniny barw.

Barwa szkła może być prosta, tj. stanowić promienie z zakresie jednej określonej barwy jak i złożona (tzn. składa się na nią dwie lub kilka barw) z czym spotykamy się najczęściej. Tak np. szkło purpurowe przepuszcza oprócz promieni czerwonych również fioletowe, szkło zielone oprócz promieni zielonych może przepuszczać żółte i niebieskie, a szkło niebieskie oprócz promieni niebieskich może przepuszczać albo fioletowe albo zielone. Takie mieszanie barw staje się przyczyną powstawania różnych odcieni określonej barwy prostej.

W tabeli nr 2 przedstawiono przykładowe parametry barwy dla wybranych szkieł float o grubości 4,85 mm.

Podsumowanie
Możliwość dokładnego, obiektywnego określania i oznaczania barw światła przepuszczonego przez szkła, a także wyznaczanie współczynnika przepuszczalności światła dla szyb stosowanych w środkach transportu drogowego nabiera szczególnego znaczenia w związku z rozwijającą się wciąż technologią przyciemniania szyb.

Przyciemnianie szyb ma na celu zwiększenie komfortu użytkowników pojazdów, jednak może ono odbywać się tylko do pewnego stopnia. Dzięki badaniom spektrofotometrycznym jesteśmy w stanie ocenić, czy zastosowane w pojeździe szkło spełnia wymagania podane w normach a tym samym, czy jest zapewniony odpowiedni poziom bezpieczeństwa podczas użytkowania danego środka transportu.

Agnieszka Marczewska
ICiMB
Oddział Szkła i Materiałów Budowlanych
w Krakowie

Przytoczone dokumenty odniesienia i literatura;
[1] Regulamin R43 ECE 2004 Europejskiej Komisji Gospodarczej Organizacji Narodów Zjednoczonych
[2] ISO 3538 Road vehicles – Safety glazing materials- Test methods for optical properties.
[3] ISO 13837 Road vehicles – Safety glazing materials- Method for the determination of solar transmittance.
[4] Nowotny W., Szkła barwne

Całość artykułu w wydaniu drukowanym i elektronicznym 

inne artykuły tego autora

- Spektrofotometryczne badania właściwości szkieł samochodowych , Agnieszka Marczewska, Świat Szkła 3/2011  

- Spektrofotometryczne badania właściwości szkieł budowlanych , Agnieszka Marczewska, Świat Szkła 11/2010 

Hot Melt a inne masy uszczelniające w badaniach adhezji wg PN-EN 1279-4 , Agnieszka Marczewska, Świat Szkła 11/2009 

- Badania mas uszczelniających w ZKP szyb zespolonych wg PN-EN 1279-6 , Agnieszka Marczewska , Świat Szkła 12/2007

- Badania mas uszczelniających wg normy PN-EN 1279-4:2004 , Agnieszka Marczewska , Świat Szkła 7-8/2007

inne artykuły o podobnej tematyce patrz Serwisy Tematyczne

więcej informacj: Świat Szkła 3/2011

 

Czytaj także --

 

 

01 chik
01 chik