Czy na fasadach szklanych powinno być montowane szkło, na którym mogą się pojawić się nieoczekiwane efekty kolorowych plam podobne do cętek lamparta?
Kwestię tę często podnoszą inwestorzy i architekci budynków z fasadami z hartowanego szkła. Do tej pory, odpowiedź była twierdząca. W poniższym artykule opisano nową technologię umożliwiającą zabezpieczenie się przed takimi niechcianymi efektami i psującymi niekiedy estetyczny charakter fasady.
Niepokojące efekty, wywołane dwójłomnością optyczną pojawiającą się w hartowanym szkle – tzw. anizotropia – są powodem częstych narzekań, a czasem też nieuzasadnionych reklamacji, kierowanych w stronę firm montujących fasady z tafli szklanych, poddanych obróbce cieplnej (ESG i TVG).
Szkło hartowane nowej generacji zabezpiecza przez uwidocznieniem anizotropii na przeszklonej elewacji
Dwójłomność w takim szkle, widziana w świetle spolaryzowanym (występuje również w świetle dziennym), może wytworzyć widoczne szare lub kolorowe plamy pojawiające się niekiedy na szklanej fasadzie.
Obecnie anizotropia, zgodnie z obowiązującymi wytycznymi technicznymi i normą europejską EN 12150-1:2000, jest traktowana jako cecha fizyczna – więc nie ma powodów do reklamacji. Jednak pozostaje niezadowolony klient, w wielu przypadkach nieświadomy, że takie efekty na fasadzie jego budynku mogą wystąpić.
Fasada wykonana z hartowanego szkła widziana w świetle spolaryzowanym, strefy naprężeń widoczne jako szare lub kolorowe fragmenty (w środku obszaru szyby). Fasada z anizotropią – zdjęcie górne, dla porównania – fasada bez anizotropii – zdjęcie dolne
Jak rozpoznać anizotropię?
W wyniku procesu hartowania w przekroju szkła pojawiają się pola (strefy) różnych naprężeń spowodowanych procesem technologicznym: szkło hartowane lub szkło wzmacniane termicznie jest podgrzewane w piecu do ok. 650°C, a następnie szybko schładzane zimnym powietrzem.
Te pola różnych naprężeń powodują podwójne załamania promieni świetlnych w szkle. Jeśli poddane obróbce cieplnej szkło sodowo-wapniowe (ESG lub TVG) jest obserwowane w świetle spolaryzowanym, pola naprężeń są widoczne jako kolorowe strefy.
Są one również nazywane „polami polaryzacji”. Strefy naprężeń i efekty anizotropii wynikają więc z procesu produkcyjnego. W spolaryzowanym świetle strefy naprężeń widoczne są jako szare lub kolorowe obszary, które są również znane pod nazwą „cętek lamparta”. Są one szczególnie widoczne pod określonym kątem widzenia i w pewnych, określonych sytuacjach instalacyjnych.
Symulacja pokazuje nowe szkło ARCON Topview bez widocznej anizotropii (z lewej), szkło hartowane ESG konwencjonalne (z prawej)
Światło spolaryzowane występuje w normalnym świetle dziennym. Wielkość polaryzacji zależy od pogody i kąta padania światła słonecznego czyli od położenia słońca na nieboskłonie. Wzór plam wynikający z anizotropii jest bardziej widoczny, gdy patrzymy na szybę pod ostrym kątem, z wykorzystaniem okularów z powłoką polaryzacyjną. Wraz ze wzrostem grubości szkła, niezależnie od warunków fizycznych, efekt anizotropii staje się bardziej zauważalny.
Podane powyżej, ogólnie przyjęte stwierdzenia próbuje zweryfikować firma ARCON i chociaż nie jest możliwe całkowite wyeliminowanie zjawiska anizotropii, to stosując odpowiednią technologię obróbki szkła i specjalne techniki pomiarowe (określające w jakim zakresie dane szkło wykazuje własności izotropowe, a w jakim anizotropowe) – te denerwujące efekty związane z anizotropią można w znacznym stopniu ograniczyć. W oferowanym szkle ARCON Topview anizotropia jest tak mała, że gołym okiem nie można jej już zauważyć.
Cechy charakterystyczne ARCON Topview ESG - brak irytujących i uciążliwych zakłóceń optycznych ze względu na anizotropię w szkle powlekanym na fasadach, - wysoka jakość optyczna (wizualna), - wysoka efektywność energetyczna, skoordynowana z położeniem (lokalizacją) elewacji. |
Nowa technologia pomiarów określająca wielkość izotropii
Technologia pomiarowa opracowana przez ARCON, dzięki której można ilościowo czyli deterministycznie określić wartość izotropii, zapewniła firmie możliwość produkcji lepszego szkła hartowanego, udokumentować jego jakość i zagwarantować ilościowe jej weryfikowanie. Badania empiryczne wykazały, e szkła dostępne na rynku mają wielkość wartości izotropii od 55 do 80%.
Określono również, że produkt charakteryzujący się wartością izotropii większą lub równą 95% gwarantuje, że typowy obserwator nie będzie w stanie zauważyć żadnych widocznych efektów anizotropii.
Obserwacje prowadzone w rzeczywistych warunkach atmosferycznych i w różnych sytuacjach oświetleniowych, przy długim czasie prowadzenia pomiarów oraz gromadzeniu dokumentacji fotograficznej, potwierdziły skuteczność nowej koncepcji.
Szkła ARCON Topview ESG (bezpieczne szkło hartowane) i TVG (wzmacniane termicznie), produkowane wg specjalnego procesu, opatentowanego przez ARCON, charakteryzuje wartość izotropii większa od 95%. Również oferowane przez ARCON powłoki przeciwsłoneczne Sunbelt zostały zoptymalizowane dla ARCON Topview. Szkło to jest prawdopodobnie pierwszym i jedynym szkłem, które nie ma widocznych efektów anizotropii.
Ze względu na obowiązujące wytyczne techniczne i europejskie normy dotyczące szkła, obecnie nie można składać reklamacji z powodu anizotropii (chyba, że stwierdzenia dotyczące szczególnych wymagań inwestora przewyższających standardy normowe były zawarte w specjalnej dwustronnej umowie spisanej z dostawcą szkła).
I właśnie aby ustrzec się gniewu klienta i niezadowolenia ze współpracy, dostawca szkła hartowanego ESG powinien informować swoich odbiorców o zjawisku dwójłomności i anizotropii. Wtedy poinformowany klient może zadecydować czy za dodatkową opłatą chce zamówić szkło ze znacząco ograniczoną anizotropią.
Albert Schweitzer
ARCON
Całość artykułu w wydaniu drukowanym i elektronicznym
inne artykuły o podobnej tematyce patrz Serwisy Tematyczne
więcej informacj: Świat Szkła 6/2012