Wydanie 04//2011
- Szczegóły
- Kategoria: Wydanie 04//2011
Wyrobem odpornym na włamanie jest kompletny, działający element budowlany, który jest utwierdzony lub utwierdzony i zamknięty, posiadający właściwość odporności na siłowe wejście przy użyciu siły fizycznej oraz z użyciem zdefiniowanych narzędzi.
Wymagania ogólne
Przykładem wyrobów budowlanych odpornych na włamanie mogą być:
kompletne zestawy drzwiowe,
okna,
ściany osłonowe,
żaluzje i okiennice,
kraty.
Wyroby odporne na włamanie można podzielić na następujące grupy:
pierwsza obejmuje wyroby budowlane mające sztywną płytę lub element otwierany, którego głównym ruchem otwierającym jest obrót elementu. Przykładem wyrobów tej grupy są zawieszone na zawiasach albo sworzniach okna, okiennice, drzwi i bramy rozwierane;
druga obejmuje wyroby budowlane mające sztywną płytę lub element otwierany, którego głównym ruchem otwierającym jest przesuwany element w płaszczyźnie poziomej lub pionowej. Przykładem wyrobów tej grupy są przesuwne okna, drzwi, bramy, których skrzydła utwierdzone są w prowadnicach i przesuwane na rolkach;
trzecia obejmuje wyroby budowlane, które mają płytę lub element otwierany złożony z kilku sztywnych elementów połączonych ze sobą w taki sposób, że mogą poruszać się względem siebie. Przykładem wyrobów tej grupy są żaluzje zwijane, bramy zwijane, drzwi i bramy składano-przesuwne, których skrzydła są utwierdzone w prowadnicach i połączonej miedzy sobą zawiasami;
czwarta obejmuje wyroby budowlane z jedną lub kilkoma możliwościami przejścia przez lukę między elementami wyrobu. Przykładem tej grupy wyrobów są wszelkie kraty, wrzutnie na listy (szczeliny wrzutowe w drzwiach).
Ocena właściwości odporności na włamanie kompletnego elementu budowlanego jest wyrażana klasą odporności, pod pojęciem której rozumie się poziom odporności wyrobu na próby włamania.
Ze względu na warunki badania odporności na włamanie wyrobu budowlanego wyróżnia się:
stronę ataku, która jest definiowana jako strona próbki wystawiona na atak włamaniowy;
stronę nie atakowaną, która jest definiowana jako strona próbki nie wystawiona na atak włamaniowy.
Poziom odporności wyrobu budowlanego na próby włamania jest określony jako klasa odporności RC. Oznaczenie to zostało wprowadzone i podane w projekcie normy europejskiej EN 1627:2009, która zastąpi docelowo dotychczasową normę PN-ENV 1627:2006. Ta ostatnia norma oznaczenia RC nie przewiduje, ograniczając się do podania liczbowego klasy odporności na włamanie.
Odporność na włamanie może być wyrażona w klasach od 1 do 6, dla których przyporządkowane są odpowiednie kryteria klasyfikacyjne, przy czym najwyższą klasą odporności na włamanie jest klasa 6.
Odporność na włamanie posiada wyrób budowlany, który jest zamknięty, zamknięty i utwierdzony lub zamknięty, utwierdzony i zamknięty na klucz.
Stan zamknięcia to warunki zdefiniowane i opisane przez producenta, w których badany wyrób może być poddany działaniom włamaniowym.
Stan zamknięcia i utwierdzenia to warunki, w których okno, drzwi, żaluzje lub okiennice są zabezpieczone w taki sposób, że mogą być otwarte ze strony nie wystawionej na atak bez żadnego klucza, a ze strony wystawionej na atak włamaniowy mogą być otwarte wyłącznie po użyciu klucza.
Stan zamknięcia, utwierdzenia i zamknięcia na klucz, to warunki, w których okno, drzwi, żaluzje lub okiennice są zabezpieczone w taki sposób, ze nie jest możliwe ich otwarcie z żadnej strony bez użycia klucza.
Tablica 1
Przewidywane metody i sposoby włamań
Odnośnie metod i sposobów włamań, toczą się żywe dyskusje reprezentantów państw członkowskich CEN, aby uzyskać wspólne stanowisko co do kryteriów klasyfikacji wyrobów odpornych na włamanie.
Zostały ustalone badania i zestawy narzędzi stosowanych do włamań wraz z ich pogrupowaniem i przypisaniem do użycia w różnych klasach odporności na włamanie.
Połączenie trzech metod badania wyrobów odpornych na włamanie, zawierających wytrzymałość na obciążenia statyczne, wytrzymałość na obciążenia dynamiczne i odporność na atak ręczny pozwala na dokonanie pełnej oceny odporności włamaniowej badanego elementu i ocenę uzyskanych parametrów w powiązaniu z klasą odporności włamaniowej.
Opis przewidywanych metod i sposobów włamań ręcznych w zależności od klasy odporności włamaniowej przedstawiono w tablicy 1.
Obciążenia statyczne, jakie powinny przenieść drzwi, okna, bramy i okiennice płytowe oraz dopuszczalne ugięcie pod obciążeniem zgodnie z wymaganiami normy PN-ENV 1627:2006, niezależnie od tego, czy wyroby należą do pierwszej lub drugiej grupy wyrobów pod względem rozwiązania konstrukcyjnego, przedstawiono w tablicy 2.
Obciążenia dynamiczne jakie powinny przenieść budowlane elementy odporne na włamanie, zgodnie z wymaganiami normy PN-ENV 1627:2006, dotyczą wyrobów klasyfikowanych w klasach od 1 do 3.
W przypadku wyrobów klasyfikowanych w klasach od 4 do 6 prowadzenie badania odporności wyrobu na obciążenia dynamiczne nie jest wymagane, ponieważ obciążenia statyczne osiągane w trakcie badania są wyraźnie wyższe od osiąganych w badaniach na obciążenia dynamiczne.
Wyroby w klasie odporności 1 i 2 powinny być poddawane uderzeniu ciałem uderzającym o masie 30 kg spadającym z wysokości 800 mm a wyroby w klasie 3 odpowiednio ciałem o masie 30 kg spadającym z wysokości 1200 mm.
W wyniku badania na obciążenia dynamiczne badany element nie powinien się otworzyć lub odkształcić w takim stopniu, że możliwy jest dostęp do mechanizmów ryglujących oraz nie powinno wystąpić odłączenie lub usunięcie wypełnienia skrzydła drzwiowego.
Punktami badania powinny być wszystkie naroża i środek próbki badawczej.
Tablica 2
Okucia i napędy do szklanych elementów odpornych na włamanie
Okucia i napędy do szklanych elementów budowlanych odpornych na włamanie są wyrobami, które mają wpływ na klasę odporności na włamanie.
Właściwość okuć, która ma wpływ na odporność włamaniową szklanych elementów budowlanych jest określona w normach przedmiotowych na okucia jako zabezpieczenie. Wymagania dla okuć i napędów w poszczególnych klasach zabezpieczenia przed włamaniem podane są we właściwych specyfikacjach technicznych wyrobów (Normach Europejskich, Polskich Normach wyrobu i Aprobatach Technicznych).
Zamki mechaniczne wraz z zaczepami oraz zamki i zaczepy elektromechaniczne
Na zamki drzwiowe zostały ustanowione następujące europejskie normy zharmonizowane z dyrektywą UE dotyczącą wyrobów budowlanych (89/106/EWG):
PN-EN 12209:2005 Okucia budowlane. Zamki. Zamki mechaniczne wraz z zaczepami. Wymagania i metody badań;
PN-EN 14846:2010 Okucia budowlane. Zamki. Zamki i zaczepy elektromechaniczne. Wymagania i metody badań.
Właściwości przeciwwłamaniowe zostały w tych normach podane w 7 pozycji klasyfikacyjnej i zdefiniowane jako zabezpieczenie i odporność na wiercenie.
Wymagania dotyczące zabezpieczenia dla zamków mechanicznych wg normy PN-EN 12209:2005 wraz z zaczepami podane są w tablicy 3. Kryteria klasyfikacyjne ustalone do klasy zabezpieczenia przewidują siedem klas, przy czym najwyższą klasą zabezpieczenia jest klasa 7.
Wymagania dotyczące zabezpieczenia zamków i zaczepów elektromechanicznych wg normy PN-EN 14846:2010 składają się z wymagań mechanicznych z normy PN-EN 12209:2005 oraz wymagań dotyczących zabezpieczenia, wynikających z funkcji elektrycznej, określonych w normie PN-EN 14846:2010, które podane są w tablicy 4.
Pod względem odporności zamków elektromechanicznych na manipulacje elektryczne wyróżnia się 3 klasy zabezpieczenia, przy czym najwyższą klasą jest klasa 3.
Norma nie przewiduje zamków elektromechanicznych w klasie zabezpieczenia wyższej niż klasa 3.
Tablica 3
Tablica 4
Wkładki bębenkowe do zamków
Na wkładki bębenkowe do zamków została ustanowiona norma PN-EN 1303:2007 Okucia budowlane. Wkładki bębenkowe do zamków. Wymagania, metody badań. Norma na wkładki bębenkowe nie jest normą zharmonizowaną.
W przypadku wkładek bębenkowych zabezpieczenie przed włamaniem rozpatrywane jest w aspekcie zabezpieczenia związanego z kluczem, dla którego kryteria i wymagane parametry podano w tablicy 5 oraz w aspekcie odporności na atak, dla którego kryteria i wymagane parametry podano tablicy 6.
Tablica 5
Tablica 6
Zasuwy drzwiowe
Na zasuwy drzwiowe została ustanowiona europejska norma PN-EN 12051:2002 Okucia budowlane. Zasuwy drzwiowe i okienne. Wymagania i metody badań. Norma na zasuwy drzwiowe nie jest normą zharmonizowaną. Pod względem zabezpieczenia przed włamaniem wyróżnia 5 klas zabezpieczenia.
Wymagania dotyczące zasuw w poszczególnych klasach zabezpieczenia podano w tablicy 7.
Badania właściwości dotyczących zabezpieczenia przeprowadza się w sposób podany w punkcie 5 normy PN-EN 12051:2002.
Tablica 7
Zawiasy jednoosiowe
Na zawiasy jednoosiowe do drzwi rozwieranych została ustanowiona europejska norma zharmonizowana z dyrektywą UE dotycząca wyrobów budowlanych (89/106/EWG), PN-EN 1935:2003 Okucia budowlane. Zawiasy jednoosiowe. Wymagania i metody badań.
Norma pod względem zabezpieczenia przed włamaniem wyróżnia dwie klasy zabezpieczenia:
Klasa 0: zawiasy nieodpowiednie do zastosowania w zespołach drzwiowych o zwiększonej odporności na włamanie
Klasa 1: zawiasy odpowiednie do zastosowania w zespołach drzwiowych o zwiększonej odporności na włamanie pod warunkiem pozytywnej oceny udziału zawiasów w odporności włamaniowej kompletnego zespołu drzwiowego
Zawiasy zaliczone do klasy 1 zabezpieczenia, uznane jako odpowiednie do drzwi o zwiększonej odporności na włamanie, powinny dodatkowo spełniać:
wymagania bardzo ciężkich warunków eksploatacji, którym odpowiadają zawiasy zaliczone do klasy 12, 13 lub 14 określające najwyższe parametry eksploatacyjne przewidziane w normie PN-EN 1935:2003;
zawiasy zamocowane w drzwiach od strony ataku powinny być tak zaprojektowane, aby czop zawiasu, gdy drzwi są zamknięte nie mógł być usunięty, albo alternatywnie w obrębie zawiasu usytuowany powinien być czop przeciwwyważeniowy, który przeniesie obciążenia ścinające pod obciążeniem próbnym na włamanie.
Klamki i gałki drzwiowe wraz z tarczami
Na klamki i gałki drzwiowe wraz z tarczami została ustanowiona europejska norma PN-EN 1906:2003 Okucia budowlane. Klamki i gałki drzwiowe wraz z tarczami. Wymagania i metody badań.
Norma ta pod względem zabezpieczenia przed włamaniem określa pięć klas zabezpieczenia:
klasa 0: okucia niedopuszczone do stosowania w drzwiach o zwiększonej odporności na włamanie,
klasa 1: niska odporność na włamanie,
klasa 2: średnia odporność na włamanie,
klasa 3: wysoka odporność na włamanie,
klasa 4: bardzo wysoka odporność na włamanie.
Zgodnie z powyższą klasyfikacją okucia uchwytowo-osłonowe, niezależnie od spełnienia wymagań wynikających z kategorii użytkowania wyrobu określonych w normie, powinny dodatkowo spełnić wymagania w odniesieniu do sił przykładanych do poszczególnych elementów klamki i tarcz drzwiowych.
Parametry dla okuć w poszczególnych klasach zabezpieczenia podano w tablicy 8.
Badania właściwości dotyczących zabezpieczenia przeprowadza się zgodnie z załącznikiem A do normy PN-EN 1906:2003.
Tablica 8
Okucia do drzwi przesuwnych i drzwi składanych
Na okucia do drzwi przesuwnych i drzwi składanych została ustanowiona europejska norma wyrobu PN-EN 1527:2000 Okucia budowlane. Okucia do drzwi przesuwnych i drzwi składanych. Wymagania i badania. Norma ta nie jest normą zharmonizowaną.
Klasyfikacja okuć do drzwi przesuwnych na zgodność z wymaganiami normy nie określa klasy zabezpieczenia.
Należy zatem uznać, że zgodnie z normą okucia do drzwi przesuwnych i drzwi składanych nie posiadają właściwości, które pozwoliłyby na ich stosowanie do drzwi o zwiększonej odporności na włamanie.
Stan zamknięcia i utwierdzenia drzwi przesuwnych przy pomocy okuć zgodnych z wymaganiami normy PN-EN 1527:2000 nie zapewnia zdolności drzwi do przeniesienia obciążeń statycznych i dynamicznych oraz odporności na atak ręczny określonych w normie PN-ENV 1627:2006.
Okucia według normy PN-EN 1527:200 zainstalowane w drzwiach przesuwnych zapewniają w zakresie odporności na włamanie bezpieczeństwo podstawowe ograniczając dostęp do zamkniętego pomieszczenia.
Napędy do drzwi przesuwnych
Napędy do drzwi przesuwnych są wprowadzane do obrotu i stosowane po potwierdzeniu ich zgodności z wymaganiami podanymi w Aprobacie Technicznej.
Na napędy do drzwi przesuwnych nie ustanowiono dotychczas normy europejskiej, jak również polskiej normy wyrobu.
Napęd do drzwi przesuwnych może być wyposażony w rygiel elektromechaniczny uniemożliwiający otwarcie drzwi. W przypadku, gdy jest to wymagane, programator napędu drzwi przesuwnych może być zabezpieczony przed osobami niepowołanymi przy pomocy zamka z wkładką bębenkową. Te rozwiązania nie mogą jednak być traktowane jako zabezpieczenie zwiększające odporność na włamanie.
Napędy do drzwi przesuwnych nie posiadają właściwości przeciwwłamaniowych i nie podlegają klasyfikacji pod względem zabezpieczenia. W zakresie odporności na włamanie napędy zapewniają ograniczenie dostępu do pomieszczenia przez osoby niepowołane. Drzwi przesuwne z napędem mogą uzyskać klasę zwiększonej odporności na włamanie po ich wyposażeniu w odpowiednie zamki mechaniczne lub elektromechaniczne.
Kompletny zespół drzwiowy pod względem odporności na włamanie powinien być przebadany i sklasyfikowany zgodnie z postanowieniami normy PN-ENV 1627:2006, przechodząc z pozytywnym wynikiem badania na obciążenia statyczne, obciążenia dynamiczne i atak ręczny. Uzyskane wyniki badania powinny spełniać kryteria wymagane dla danej klasy odporności włamaniowej zespołu drzwiowego.
W przypadku drzwi przesuwnych z napędem pełniących funkcje ewakuacyjne, stosowanie rozwiązań zamknięć odpornych na włamanie prowadzi najczęściej do utraty właściwości ewakuacyjnych. Poprawę zabezpieczenia drzwi przed włamaniem można w tej sytuacji uzyskać przez zastosowanie elektrycznego systemu nadzoru i kontroli dostępu.
Układy przeciwwłamaniowe z systemem czujników oferują najwyższą niezawodność działania, skutecznie zabezpieczając przed nieuprawnionym otwarciem drzwi i przy każdej próbie ich naruszenia natychmiast powiadamiają służby ochrony.
Napędy do drzwi obrotowych
Napędy do drzwi obrotowych wprowadzane są do obrotu i stosowania po potwierdzeniu ich zgodności z wymaganiami Aprobaty Technicznej. Na napędy do drzwi obrotowych nie ustanowiono dotychczas polskiej normy, jak również normy europejskiej. Napędy te nie są klasyfikowane pod względem zabezpieczenia przed włamaniem.
Napędy do drzwi obrotowych mogą posiadać rygiel elektromechaniczny lub mechaniczny służący do unieruchomienia części obrotowej w pozycji zamkniętej. System drzwi obrotowych może posiadać dodatkowo drzwi „nocne” (łukowe skrzydło drzwiowe przesuwne po łuku, wyposażone w zamki mechaniczne ryglujące skrzydło i uniemożliwiające ich otwarcie).
Klasyfikacja drzwi obrotowych pod względem odporności na włamanie powinna być prowadzona z uwzględnieniem kryteriów podanych w normie PN-ENV 1627:2006. Poprawę zabezpieczenia przed włamaniem w przypadku drzwi obrotowych można uzyskać przez zastosowanie elektronicznych systemów nadzoru i kontroli dostępu.
Okucia do drzwi i ścian szklanych
Systemy łączników punktowych, narożnych i listew mocujących do tafli szklanych mają udział w odporności włamaniowej przegród przeszklonych oraz drzwi szklanych.
Okucia do drzwi i ścian szklanych ze względu na odporność na włamanie powinny spełniać następujące wymagania:
pod względem konstrukcyjnym zamocowania okuć do tafli szklanych powinny być tak rozwiązane, aby nie było możliwości rozłączenia ich od strony ataku włamaniowego,
okucia powinny być zdolne do przeniesienia obciążeń statycznych i dynamicznych określonych dla danej klasy odporności włamaniowej w normie PN-ENV 1627:2006,
wszystkie połączenia okuć z taflą szklaną powinny być stabilne i trwałe, a obciążenia eksploatacyjne nie powinny powodować ich poluzowania oraz prowadzić do uszkodzenia tafli,
okucia do drzwi i ścian szklanych powinny spełniać wymagania określone w wydanych Aprobatach Technicznych ITB (normy na okucia do elementów szklanych nie zostały ustanowione).
Wnioski końcowe
Okucia i napędy do drzwi szklanych mają udział w odporności włamaniowej drzwi szklanych oraz przegród przeszklonych i decydują o klasie odporności włamaniowej elementu budowlanego. Ze względu na specyfikę szkła sposób łączenia okuć z taflą szklaną wymaga specjalnych rozwiązań, zwłaszcza na połączeniu elementów metalowych ze szkłem.
Okucia oraz ich połączenia z taflą szklaną powinny być zdolne do przenoszenia obciążeń statycznych, dynamicznych oraz posiadać odporność na atak ręczny. Parametry tych właściwości powinny spełniać kryteria dla poszczególnych klas odporności włamaniowej określone w normie PN-ENV 1627:2006 i podane w tablicy 2.
W normach i aprobatach technicznych na okucia, właściwość mająca wpływ na odporność na włamanie przegrody szklanej określana jest jako zabezpieczenie.
Do każdej klasy zabezpieczenia okuć we właściwej specyfikacji technicznej określono poziom właściwości, jaki powinien spełnić wyrób w danej klasie. W szklanych elementach budowlanych odpornych na włamanie, połączenia okuć z taflą szklaną powinno być rozwiązane pod względem konstrukcyjnym w taki sposób, że demontaż okuć od strony ataku włamaniowego nie jest możliwy.
mgr inż. Stanisław Baraniak
Zakład Aprobat Technicznych
Instytut Techniki Budowlanej
Literatura:
. PN-ENV 1627:2006 Okna, drzwi, żaluzje. Odporność na włamanie. Wymagania i klasyfikacja
. prEN 1627:2009 Drzwi, okna, ściany osłonowe, kraty i żaluzje. Odporność na włamanie. Wymagania i klasyfikacja
. PN-EN 1303:2007 Okucia budowlane. Wkładki bębenkowe do zamków. Wymagania i metody badań
. PN-EN 1527:2000 Okucia budowlane. Okucia do drzwi przesuwnych i drzwi składanych. Wymagania i metody badań
. PN-EN 1906:2003 Okucia budowlane. Klamki i gałki drzwiowe wraz z tarczami. Wymagania i metody badań
. PN-EN 1935:2003 Okucia budowlane. Zawiasy jednoosiowe. Wymagania i metody badań
. PN-EN 12051:2002 Okucia budowlane. Zasuwy drzwiowe i okienne. Wymagania i metody badań
. PN-EN 12209:2005 Okucia budowlane. Zamki. Zamki mechaniczne wraz z zaczepami. Wymagania i metody badań
. PN-EN 14846:2010 Okucia budowlane. Zamki. Zamki i zaczepy elektromechaniczne. Wymagania i metody badań
Całość artykułu w wydaniu drukowanym i elektronicznym
inne artykuły o podobnej tematyce patrz Serwisy Tematyczne
więcej informacj: Świat Szkła 4/2011
- Szczegóły
- Kategoria: Wydanie 04//2011
Wybór rodzaju drzwi z napędem zależy od różnych kryteriów. Jako istotne czynniki wymieniane są: wywierana siła, częstotliwość otwierania i zamykania, wymagana prędkość robocza, reperkusje wynikające z przerw w zasilaniu prądem, pożądany komfort obsługi, możliwość sterowania ręcznego i automatycznego, niezawodność eksploatacji i bezpieczeństwo pracy.
Wymagania związane z bezpieczeństwem drzwi z automatycznym napędem
Kryteria wyboru drzwi
O przydatności takich drzwi decyduje głównie automatyczny napęd.
Typowy napęd drzwi składa się z następujących podstawowych elementów:
zespół napędowy,
układ sterujący,
system zabezpieczeń strefy działania,
system awaryjny.
Właściwy dobór automatycznego napędu do drzwi przesuwnych, rozwieranych lub obrotowych, wymaga ustalenia cech przewidywanego użytkownika oraz dokładnych wymagań eksploatacyjnych i konstrukcyjnych.
Napęd powinien więc być tak zaprojektowany i wykonany, aby był zdolny do poruszania i zatrzymania skrzydła/skrzydeł drzwiowych w bezpieczny sposób, we wszystkich warunkach użytkowania. Powinien także zapewnić łatwość połączenia wszystkich związanych z tym urządzeń uruchamiających, zatrzymujących i zabezpieczających. Zespół napędowy, układ sterujący oraz system bezpieczeństwa powinny być tak zaprojektowane, aby spełniały wszystkie wymagania i postanowienia wynikające z przepisów a szczególnie Dyrektyw, norm i warunków technicznych
Wymagania dla kompletnych drzwi z napędem
Drzwi oraz ich poszczególne części składowe powinny być zaprojektowane i wykonane w taki sposób, aby nie stwarzały zagrożenia dla użytkowników lub jakichkolwiek innych osób. W związku z tym powinny być:
zdolne do przeniesienia wszystkich obciążeń, statycznych i dynamicznych, występujących podczas normalnej eksploatacji;
wyposażone w urządzenia i systemy minimalizujące zagrożenie bezpieczeństwa użytkowników i obsługi podczas wszelkich czynności związanych z instalowaniem, użytkowaniem, kontrolą i konserwacją oraz zabezpieczające przed wystąpieniem niezamierzonych działań w funkcjonowaniu (np. napędów).
Oprócz powyższych wymagań, drzwiom z automatycznym napędem mogą być również stawiane wymagania dodatkowe, m.in. w zakresie: przepuszczalności powietrza, wodoszczelności, odporności na obciążenia wiatrem, izolacyjności cieplnej i akustycznej, odporności na działanie warunków klimatycznych, korozję, oddziaływania na zdrowie i środowisko. Wymagania te powinny być ustalane w zależności od miejsca wbudowania i warunków eksploatacji drzwi.
W przypadku drzwi zewnętrznych korzystać należy z normy PN-EN 14351-1:2006+A1:2010 Okna i drzwi. Norma wyrobu, właściwości eksploatacyjne. Część1: Okna i drzwi zewnętrzne bez właściwości dotyczących odporności ogniowej i/lub dymoszczelności.
W odniesieniu do drzwi wewnętrznych, do czasu wprowadzenia do katalogu Polskich Norm opracowywanej jeszcze normy EN 14351-2 Okna i drzwi. Norma wyrobu, właściwości eksploatacyjne. Część 2: Drzwi wewnętrzne bez właściwości dotyczących odporności ogniowej i/lub dymoszczelności korzystać można z wymagań przedstawionych w Zaleceniach Udzielania Aprobat Technicznych Instytutu Techniki Budowlanej:
ZUAT – 15/III. 15/2005 Drzwi przesuwne, składowe i wahadłowe;
ZUAT – 15/III.16/2007 Rozwierane drzwi wewnętrzne: wejściowe i wewnątrzlokalowe z drewna, materiałów drewnopodobnych, tworzyw sztucznych i metali, ogólnego stosowania oraz o deklarowanej klasie odporności ogniowej i/lub dymoszczelności.
Wymienione dokumenty nie obejmują drzwi obrotowych, więc dla tego typu drzwi Instytut Techniki Budowlanej opracował tzw. Ustalenia Aprobacyjne GWIII.16/2005 dot. wymaganych właściwości techniczno-użytkowych, określonych przy udzielaniu Aprobat Technicznych.
Wymagania dla napędów
Napędy powinny być tak skonstruowane, zamontowane i wyregulowane, aby:
w przypadkach wystąpienia pojedynczego błędu (np. logicznego w układach elektronicznych) w elementach lub podzespołach, układach sterujących i nadzorujących oraz innych związanych z napędem, bezpieczne działanie zostało zachowane;
w przypadku wystąpienia trwałego uszkodzenia uniemożliwiły powstanie sytuacji zagrożenia.
Ewentualne awarie i nieprawidłowości pracy napędu powinny być sygnalizowane określonym wcześniej kodem (sygnał optyczny, dźwiękowy itp.)
Systemy kontroli napędu i bezpieczeństwa ruchu powinny spełniać wymagania w zakresie bezpieczeństwa elektrycznego i kompatybilności elektromagnetycznej, w tym m.in. wymagania norm:
PN-EN 60335-1:2004/A14:2010 Elektryczny sprzęt do użytku domowego i podobnego. Bezpieczeństwo użytkowania. Część 1: Wymagania ogólne;
PN-EN 60335-2-103:2005/A11:2010 Elektryczny sprzęt do użytku domowego i podobnego. Bezpieczeństwo użytkowania. Część 2-103: Wymagania szczegółowe, dotyczące napędów bram, drzwi i okien.
Elementy składowe systemów sterowania i bezpieczeństwa, tj.: układy sterowania związane z bezpieczeństwem, jednostki kontrolne urządzeń sygnalizacyjnych, urządzenia kontrolne ograniczające siły operacyjne oraz ruch skrzydła bez konieczności zastosowania ogranicznika mechanicznego, muszą być zaprojektowane tak, aby pojedynczy błąd lub uszkodzenie elementu systemu nie powodowały zagrożenia bezpieczeństwa użytkowników.
Systemy sterowania powinny spełniać wymagania kategorii 2 bezpieczeństwa wg normy PN-EN 954-1:2001 Maszyny. Bezpieczeństwo. Elementy systemów sterowania związane z bezpieczeństwem. Część 1: Ogólne zasady projektowania lub PN-EN ISO 13849-1:2008/AC:2009 Bezpieczeństwo maszyn. Elementy systemów sterowania związane z bezpieczeństwem. Część 1: Ogólne zasady projektowania.
Na podstawie powyżej wymienionych dokumentów określić można wymóg, że system monitorowania dla kontroli urządzeń i obwodów zabezpieczających, stosowany do zapewnienia ochrony przed uwięzieniem, powinien sprawdzać prawidłowe funkcjonowanie tego obwodu przynajmniej raz na każdy cykl normalnego działania. Jeżeli zostanie wykryte wadliwe działanie urządzenia zabezpieczającego lub sprawdzenie nie wypadnie zadowalająco, wówczas drzwi z napędem powinny zostać automatycznie przełączone na z góry ustalony, bezpieczny tryb.
Drzwi z napędem elektrycznym (elektromechanicznym) powinny być wyposażone w jeden główny wyłącznik, umożliwiający w każdej chwili odłączenie zasilania napędu, oraz zabezpieczenie przed niezamierzonym lub niewłaściwym uruchomieniem napędu.
Urządzenia elektryczne drzwi (oraz ich części składowe) przewidziane do eksploatacji w środowisku, w którym występuje ryzyko wybuchu, powinny spełniać wymagania stosownych norm, m.in. PN-EN 50020:2003 Urządzenia elektryczne w przestrzeniach zagrożonych wybuchem. Wykonanie iskrobezpieczne „i”.
Wymagania dla skrzydła i jego elementów
Skrzydła drzwi z napędem automatycznym powinny być wykonane z materiałów zapewniających prawidłowe działanie oraz bezpieczną eksploatację przez cały okres użytkowania, bez obniżenia wytrzymałości i funkcjonalności oraz pogorszenia działania poniżej wymaganych parametrów.
Elementy przezroczyste drzwi powinny być wykonane z materiałów nieulegających rozbiciu na ostre części, mogące spowodować skaleczenia ciała. Zalecane jest stosowanie szkła bezpiecznego hartowanego i warstwowo klejonego, niewskazane jest natomiast używanie szkła krzemianowego typu float.
Do uszczelnienia drzwi używać należy uszczelek wykonanych z materiału nie powodującego korozji kontaktowej z aluminium oraz odpornego na starzenie się naturalne.
Wszystkie materiały stosowane w konstrukcji drzwi z napędem automatycznym powinny zapobiegać mimowolnemu odłączeniu elementów składowych lub części podczas użytkowania. Odchylenie lub ugięcie skrzydeł lub innych elementów z powodu sił lub nacisku w prawidłowym użytkowaniu nie powinno powodować trwałych odkształceń, ani stwarzać niebezpieczeństwa wypadnięcia z szyn lub bieżni.
W przypadku drzwi przewidzianych również do obsługi manualnej, okucia służące do ręcznego poruszania skrzydeł (klamki, uchwyty, pochwyty, antaby itd.) nie powinny stanowić zagrożenia bezpieczeństwa osób, np. przez przyciśnięcie, pociągnięcie, odcięcie kończyn itd. Siła potrzebna do ręcznego otwarcia lub zamknięcia drzwi (przesunięcia skrzydła do położenia otwartego lub zamkniętego) nie może być większa niż 220 N.
a) gdy s ≤ 8 mm, to t ≤ 0
gdy s > 8 mm, to t ≥ 25 mm
b)
c)
d)
Rys. 14. Bezpieczne odległości drzwi przesuwnych
Bezpieczne prześwity i odległości
Drzwi z automatycznym napędem (również drzwi z obsługą manualną) są bezpieczne w cyklu otwierania, jeżeli pomiędzy krawędzią skrzydła a sąsiadującymi elementami otoczenia zapewnione są właściwe odległości, zapobiegające narażeniu części ciała na uszkodzenia.
W przypadku drzwi przesuwnych, minimalne prześwity i odległości bezpieczeństwa (biorąc pod uwagę możliwość zgniecenia, odcięcia, wciągnięcia lub pochwycenia) między dwiema powierzchniami/krawędziami ruchomą i stałą (drzwi lub ściany), wynoszą:
dla palców lub ręki – 25 mm, co ilustruje rys. 14a,
dla głowy – 200 mm, co ilustruje rys. 14b,
dla tułowia – 500 mm, co ilustruje rys. 14c.
Jeżeli szerokość szczeliny wynosi ≤8 mm, co ilustruje rys. 14d, to włożenie w nią palców jest mało prawdopodobne i w praktyce nie jest brane pod uwagę.
Przy szerokości szczeliny >8 mm, powinna ona być wypełniona elementem wystarczająco sztywnym, aby uniemożliwić włożenie w nią palców.
W odniesieniu do drzwi rozwieranych i wahadłowych z napędem, dla zapewnienia bezpieczeństwa podczas cyklu otwierania, należy stosować właściwe odległości pomiędzy skrzydłem a sąsiadującymi elementami otoczenia, co przedstawiono na rys. 15a.
Należy także wyeliminować punkty niebezpieczne pomiędzy skrzydłem a ościeżnicą w miejscach, gdzie występuje możliwość zakleszczenia palców, poprzez zainstalowanie osłon gumowych, teleskopowych lub kształtowników osłonowych, co ilustruje rys. 15b.
Rys. 15. Odległości i osłony bezpieczeństwa drzwi rozwieranych i wahadłowych
Siły na krawędziach drzwi
Napęd powinien być tak skonstruowany, aby siły wywołane uderzeniem skrzydła w ciało człowieka lub jego części były ograniczone do wartości nie stwarzających niebezpieczeństwa.
Przyjęto, że siła wywierana przez skrzydło pomiędzy główną a przeciwległą krawędzią zamykającą w trakcie zamykania nie powinna przekraczać 150 N, przy czym czas jej oddziaływania nie powinien być większy niż 4,5 s. Po zamknięciu drzwi, siła nie powinna być większa niż 80 N.
Urządzenia zabezpieczające powinny być tak zaprojektowane, aby:
polecenia, dzięki którym ruch skrzydeł jest bezpieczny, działały tak długo, jak długo urządzenie jest aktywne;
w czasie działania urządzenia siły F na krawędziach skrzydeł nie przekraczały wartości dopuszczalnych;
punkty potencjalnie niebezpieczne, znajdujące się do wysokości 1,5 m powyżej poziomu posadzki (w przypadku gdy urządzeniami tymi są krawędzie ciśnienioczułe – do wysokości 2 m), znajdowały się w zasięgu ich działania;
zapewniały zatrzymanie ruchu skrzydeł w przypadku wystąpienia pojedynczego błędu w funkcjonowaniu drzwi, powodującego zagrożenie bezpieczeństwa;
zapewniały bezpieczeństwo co najmniej na poziomie stopnia ochrony IP 52 wg normy PN-EN 60529:2003 Stopnie ochrony zapewnianej przez obudowy (Kod IP).
Do podstawowych urządzeń zabezpieczających zaliczyć można:
listwy zabezpieczające czułe na nacisk, które, w przypadku przyłożenia nacisku mechanicznego do ich powierzchni czołowej, powodują wyłączenie napędu;
czujniki obecności, elektroczułe wyposażenie w postaci fotokomórki, kurtyny lub detektora świetlnego itp., które powodują wyłączenie napędu w przypadku przerwania lub odbicia wiązki światła;
maty bezpieczeństwa czułe na nacisk, które zapewniają, że potencjalnie niebezpieczny ruch skrzydła drzwi jest możliwy tylko wówczas, gdy nikt nie jest obecny w strefie wykrywania.
Osłony ochronne powinny zabezpieczać przed dostępem osób do miejsc stanowiących zagrożenie – do wysokości 2 m powyżej poziomu posadzki. Muszą one mieć sztywność i wytrzymałość odpowiednią do swoich funkcji związanych z bezpieczeństwem.
Nie mogą być łatwo ominięte ani stwarzać nowych zagrożeń. Można je usunąć tylko przy użyciu narzędzi lub zastąpić przez środki dające równoważne zabezpieczenie.
Bariery i oddzielenia, projektowane jako elementy kierujące ruch pieszych we właściwym kierunku, powinny:
uniemożliwiać dzieciom przedostanie się na drugą stronę (nad lub pod barierą);
w sposób sztywny być przymocowane do posadzki;
być odporne na działanie obciążeń występujących podczas ich użytkowania.
Wymagania bezpieczeństwa do drzwi rozwieranych z napędem o małej energii tzw. low energy powered swing door
Są to drzwi z napędem, których energia kinetyczna w jakimkolwiek punkcie drogi nie przekracza 1,6 J. Drzwi i ich napęd powinny jeszcze spełniać następujące wymagania związane z bezpieczeństwem:
Jeżeli do przytrzymywania otwarcia drzwi nie jest użyte urządzenie wykrywające obecność, to powinny mieć wyregulowany zakres pozostawania w stanie otwarcia na czas nie krótszy niż 5 s.
Siła potrzebna dla zapobieżenia otwarciu lub zamknięciu drzwi, przyłożona w odległości 25 mm od krawędzi skrzydła, w jakimkolwiek momencie cyklu otwierania lub zamykania, nie powinna przekroczyć 67 N.
W przypadku przerwania głównego zasilania lub awarii napędu, powinno być możliwe otwarcie drzwi przy użyciu siły ręcznej nie przekraczającej:
67 N dla zwolnienia zatrzasku,
90 N dla wprawienia skrzydła drzwi w ruch,
67 N dla całkowitego otwarcia drzwi.
Drzwi i aktywatory ich działania powinny być przystosowane do użytku przez osoby niepełnosprawne.
Wymagania dotyczące zamykaczy drzwiowych
Zamykacze drzwiowe objęte są w Polsce dwiema normami – PN-B-94071:1964 Okucia budowlane. Samozamykacze sprężynowe i PN-B-94070:1974 Okucia budowlane. Zamykacze drzwiowe i sprężynowe. Określenia i podział.
Pierwsza z wymienionych norm zawiera wymagania odnoszące się do wykonania, wymiarów, działania i trwałości. W zakresie działania podano, że mechanizm powinien działać płynnie, bez zatarć i zaczepień oraz przedstawiono wstępny i maksymalny moment skręcający.
W odniesieniu do trwałości zawarto wymóg, że mechanizm powinien wytrzymać minimum 100 000 zamknięć.
Drugi z typów zamykaczy objęty jest normą PN-EN 1154:1999 Okucia budowlane. Zamykacze drzwiowe z regulacją przebiegu zamykania. Wymagania i metody badań.
Norma podaje pierwsze wymaganie ogólne, że producent zamykaczy drzwiowych jest zobowiązany do opracowania i dostarczenia wraz z wyrobem przejrzystej, zrozumiałej dla montażysty i konserwatora, szczegółowej instrukcji montażu, regulacji i konserwacji. Instrukcja powinna szczególnie obejmować wszelkie ograniczenia dotyczące kąta otwarcia.
W przypadkach, gdy zamykacz drzwiowy jest zalecany do zastosowań innych niż typowe, w instrukcjach montażu, regulacji i konserwacji powinna być jasno sprecyzowana wielkość zamykacza dla każdej określonej pozycji montażu.
Następnie w normie wymienione są wymagania eksploatacyjne, z których najważniejsze, związane z bezpieczeństwem, podano poniżej.
Moment zamykający, którym nazywamy wytworzony przez zamykacz drzwiowy moment obrotowy działający na skrzydło drzwiowe podczas zamykania; po 5000 i 500 000 cykli próbnych powinien mieścić się w granicach przedstawionych w tablicy 1 normy.
Moment otwierający, którym nazywamy wytworzony przez użytkownika moment obrotowy działający na skrzydło drzwiowe podczas otwierania i który po 5000 cykli próbnych nie powinien przekroczyć wartości podanych w tablicy 1 normy.
Skuteczność, którą nazywamy stosunek siły otwierającej, przyłożonej do drzwi przez użytkownika do możliwej do uzyskania siły zamykającej drzwi; mierzona po 5000 i 500 000 cykli próbnych, powinna wynosić (w zależności od wielkości zamykacza) min. 50-65%.
Czas zamykania nastawiony po 5000 cykli próbnych, nie powinien po wykonaniu 500 000 cykli próbnych wzrosnąć więcej niż 100%, ani zmniejszyć się bardziej niż 30%.
Wymagania dodatkowe do poszczególnych typów napędów
Drzwi obrotowe
Drzwi obrotowe powinny spełniać następujące dodatkowe wymagania:
a) maksymalna prędkość obwodowa drzwi nie powinna przekroczyć 1000 mm/s;
b) odległość pomiędzy zewnętrzną krawędzią skrzydła drzwi, a jakąkolwiek częścią ściany walcowej powinna wynosić co najmniej 25 mm. Szczelina ta powinna być zabezpieczona przed możliwością zakleszczenia palców lub innej części ciała;
c) skrzydła zamocowane obrotowo na czopach czołowych powinny być wyposażone w urządzenia zabezpieczające, które unieruchomią skrzydło w przypadku jego wychylenia w którymkolwiek kierunku poza kąt 15°;
d) funkcja awaryjnego zatrzymania powinna być zgodna z wymaganiami wynikającymi z normy PN-EN ISO 13850:2008 Bezpieczeństwo maszyn. Stop awaryjny. Zasady projektowania.
Awaryjne urządzenia zatrzymujące nie powinny wymuszać użycia ręcznej siły do zatrzymania i powinny działać pewnie oraz automatycznie. Aktywatory awaryjnego urządzenia powinny być dostępne dla użytkownika (usytuowane w jego zasięgu).
W tym miejscu dodać można, że w Niemczech obowiązuje dwuczęściowa norma DIN 18650-1 i -2:2005 dotycząca wymagań i badań drzwi z automatycznym napędem. W części drugiej normy sprecyzowano tabelarycznie niebezpieczeństwa, które mogą wystąpić w trakcie eksploatacji drzwi obrotowych. Poniżej przedstawia się tablicę opracowaną w oparciu o ww. normę, pokazującą zagrożenia pojawiające się w cyklu pracy dwuskrzydłowych drzwi obrotowych.
Zagrożenia w obrotowych drzwiach dwuskrzydłowych
Drzwi przesuwne
Dla tego typu drzwi nie określa się dodatkowych wymagań, jedynie w odniesieniu do drzwi bez funkcji awaryjnego otwierania, stwierdza się, że:
czas otwierania do pełnego prześwitu drzwi przesuwnych o szerokości w świetle 2000 mm powinien wynosić 10 s;
maksymalny czas otwierania drzwi większej szerokości powinien być obliczony proporcjonalnie do tej szerokości.
Drzwi rozwierane i wahadłowe
Dla drzwi rozwieranych i wahadłowych określa się wymagania dodatkowe tylko w odniesieniu do drzwi o małej energii tzw. low energy powered swing door.
Napędy tych drzwi powinny spełniać następujące wymagania:
umożliwiać taką regulację, aby czas otwierania do ogranicznika tylnego lub do kąta 80º wynosił minimum 3 s,
zapewniać możliwość regulacji czasu zamykania od kąta 90º do kąta 10º, który powinien wynosić minimalnie 3 s,
drzwi powinny mieć taki zakres regulacji, który zapewniałby możliwość zamykania od kąta 10º do położenia całkowitego zamknięcia w czasie nie krótszym niż 1,5 s.
Wymagania dla drzwi z funkcjami szczególnymi
Drzwi przeciwpożarowe
Działanie drzwi przeciwpożarowych, wyposażonych w automatyczny napęd, nie zmienia ich funkcji jako bariery ochronnej przed ogniem. Wymagania dla drzwi dotyczących ognioodporności powinny być zgodne z przepisami obowiązującymi w tym zakresie w danym kraju oraz z odpowiednimi normami europejskimi tj. EN i PN-EN.
Drzwi przeciwpożarowe powinny być wyposażone w okucia zamykające, którymi są zazwyczaj samozamykacze. W celu czasowego utrzymania tych drzwi w stanie otwartym, należy wyposażyć je także w przytrzymywacze skrzydeł, zgodne z normą PN-EN 1155:1999/AC:2006 Okucia budowlane. Przytrzymywacze elektryczne otwarcia drzwi rozwieranych i wahadłowych. Wymagania i metody badań.
Przytrzymywacze umożliwiają, w przypadku nagłej potrzeby (np. wybuchu pożaru), po otrzymaniu odpowiedniego sygnału, automatyczne zamknięcie skrzydła, co jest istotą działania drzwi przeciwpożarowych.
Rys. 16. Znak graficzny drzwi z funkcją break-out
Drzwi na drogach ewakuacyjnych i w wyjściach awaryjnych
W pierwszej kolejności drzwi z automatycznym napędem powinny spełniać wymagania wynikające z przepisów krajowych. W Polsce takim przepisem jest rozporządzenie Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki.
Z rozporządzenia tego wynika, m. in. że:
drzwi stanowiące wyjście ewakuacyjne z budynku przeznaczonego dla więcej niż 50 osób powinny otwierać się na zewnątrz,
w wyjściach ewakuacyjnych z budynku, dopuszcza się stosowanie drzwi rozsuwanych (przesuwnych) jeżeli są przeznaczone nie tylko do celów ewakuacyjnych, a ich konstrukcja zapewnia otwieranie automatyczne i ręczne bez możliwości ich blokowania oraz samoczynne ich rozsunięcie i pozostanie w pozycji otwartej w razie pożaru lub awarii drzwi (szczegółowo podano w rozdziale „Zagadnienia formalne”),
zabrania się stosowania do celów ewakuacyjnych drzwi obrotowych i podnoszonych,
drzwi stanowiące wyjście ewakuacyjne z pomieszczenia, w którym może przebywać jednocześnie więcej niż 300 osób oraz drzwi na drodze ewakuacyjnej z tego pomieszczenia powinny być wyposażone w urządzenia przeciwpaniczne.
Drzwi z funkcją awaryjnego otwierania (break-out) powinny spełniać następujące wymagania:
szerokość szczelin w posadzce (np. prowadnic dolnych skrzydeł w drzwiach przesuwnych) nie może być większa niż 20 mm;
wysokość progu (w przypadku drzwi z progiem) nie może być większa niż 12 mm, a jego kształt musi minimalizować niebezpieczeństwo potykania się;
przełącznik zmiany funkcji działania drzwi (np. z normalnego na awaryjne) muszą być wyraźnie oznakowane (np. kluczykiem), tak aby ich zmiany mogły dokonywać wyłącznie osoby do tego uprawnione;
skrzydła drzwiowe i elementy boczne drzwi (stałe, nieotwierane podczas normalnego użytkowania) muszą być tak zaprojektowane, aby w sytuacjach awaryjnych istniała możliwość ich szybkiego otworzenia w kierunku przewidywanej ewakuacji. Siła (mierzona przy krawędzi zamykającej skrzydła lub elementu bocznego na wysokości 1000 (10) mm do posadzki) potrzebna do otwarcia skrzydła lub elementu bocznego do położenia awaryjnego nie może być większa niż 220 N;
napęd może być odłączony, gdy skrzydła i elementy boczne drzwi znajdują się w położeniu awaryjnym;
drzwi z funkcją awaryjnego otwierania muszą być wyraźnie oznakowane specjalnym znakiem, który przedstawiono na rys. 16. Rysunek ten jest zgodny z umieszczonym w normie niemieckiej, dotyczącej wymagań i badań drzwi z automatycznym napędem DIN 18650-1:2005.
Okna
Wymagania związane z ogólnie pojętym bezpieczeństwem okien ujęte są w normie wyrobu na okna i drzwi zewnętrzne PN-EN 14351-1:2006+A1:2010.
Odnoszą się głównie do nośności urządzeń zabezpieczających i wymagań specjalnych dla okien z napędem.
Nośność urządzeń zabezpieczających
Urządzenia te, do których zaliczamy zaczepy/zapadki utrzymujące i odwracające skrzydło, ograniczniki i urządzenia mocujące (np. do mycia), zazębione zgodnie z instrukcją wydaną przez producenta, powinny być w stanie utrzymać skrzydło okienne na swoim miejscu przez 60 sekund, gdy do tego skrzydła przyłożone jest – w sposób najbardziej niekorzystny – obciążenie 350 N. Ta wytrzymałość progowa powinna być wykazana poprzez przeprowadzenie badań zgodnie z normą PN-EN 14609:2005 Okna. Oznakowanie odporności na skręcanie statyczne lub za pomocą obliczeń.
Bezpieczeństwo użytkowania okien z napędem
Jednostki napędowe oraz inne okuciowe elementy składowe instalowane w oknach o napędzie elektrycznym powinny być zaprojektowane, badane i kontrolowane zgodnie z zasadami przedstawionymi w prezentowanej już normie PN-EN 60335-2-103:2004.
Norma zawiera także stwierdzenie, że osprzęt pneumatyczny i hydrauliczny występujący w oknach, dodatkowo powinien być zaprojektowany zgodnie z odnoszącymi się do tych zagadnień p. 5.2.3 i 5.2.4 normy PN-EN 12453:2002 Bramy. bezpieczeństwo użytkowania bram z napędem. Wymagania.
Okna zintegrowane z żaluzjami
W ostatnich latach coraz częściej występują w budynkach mieszkalnych okna zintegrowane z żaluzjami zwijanymi (roletami) z napędem. Wymagania dotyczące bezpieczeństwa użytkowania, szczególnie w zakresie zagrożenia urazami ze styczności podczas działania, ujęte są w normie PN-EN 13659:2006 Żaluzje. Wymagania eksploatacyjne łącznie z bezpieczeństwem.
W normie podano, ze wymagania dotyczące bezpieczeństwa są spełnione, jeżeli zachodzi przynajmniej jeden z poniższych warunków:
w obszarze zagrożenia zgnieceniem siła wywierana na przeszkodę jest mniejsza niż 150 N, a prędkość rozciągania kurtyny jest mniejsza niż 0,2 m/s;
żaluzja ma sterowanie czuwakowe, a wyłącznik jest wbudowany w wyrób lub zainstalowany w sposób umożliwiający bezpośrednią kontrolę wzrokową ruchu kurtyny;
żaluzja jest wyposażona w urządzenie zabezpieczające w postaci osłon lub takie, które ogranicza siłę wywieraną do wartości niższej niż 150 N i pozwala na uniknięcie przeszkody przez odwrócenie kierunku ruchu kurtyny lub jej zatrzymanie.
Żaluzje zwijane w pozycji wentylacyjnej nie powinny pozwalać na wprowadzenie palca między listwy. Ten warunek jest spełniony, jeżeli nie jest możliwe wprowadzenie miedzy listwy pręta o średnicy 5 mm.
Badania
Warunki badań
Badania drzwi z automatycznym napędem powinny być przeprowadzone w laboratorium badawczym na próbce gotowej do działania, zainstalowanej zgodnie z instrukcją producenta. Badania mogą też być przeprowadzone na drzwiach z napędem zainstalowanych w obiekcie (na miejscu przeznaczenia).
Badania należy wykonywać przy temperaturze otoczenia 20 (±5) ºC z dokładnością:
w przypadku pomiaru wielkości elektrycznych - ±1%,
w przypadku pomiaru czasu - ±1%,
w przypadku pomiarów liniowych - 1 mm lub 1% wartości rzeczywistej,
w przypadku pomiarów sił - ±5%.
W cyklu badawczym powinien być wykonany co najmniej jeden cykl roboczy. Pod pojęciem cyklu roboczego rozumie się proces przesuwu, rozwarcia lub obrotu skrzydła/skrzydeł drzwi od punktu wyjściowego przez położenie krańcowe i z powrotem do punktu wyjściowego. Obciążenia elektryczne i mechaniczne w cyklu roboczym (poza próbami trwałości) powinny być znamionowane.
Wyposażenie badawcze powinno odpowiadać obowiązującym normom i przepisom, parametry sprzętu do pomiarów elektrycznych i elektromagnetycznych powinny być zgodne z Polskimi Normami oraz branżowymi przepisami szczegółowymi.
Podanie wyników pomiarów może odbywać się w formie graficznej lub na wyświetlaczu/monitorze. Zaleca się wykorzystywanie urządzeń pomiarowych umożliwiających dokumentowanie wyników pomiarów oraz ich oceny na elektronicznych nośnikach informacji.
Metodyka badań
Ponieważ nie obowiązuje obecnie żaden dokument normatywny określający w sposób kompleksowy wymagania, jak również metody badań drzwi z automatycznym napędem, badania przeprowadza się według metodyki podanej w Aprobatach Technicznych, udzielanych przez Instytut Techniki Budowlanej.
Jeżeli mamy do czynienia z kompletnymi drzwiami z automatycznym napędem, to same drzwi, w zależności od rodzaju, powinny być badane zgodnie z:
normą PN-EN 14351-1:2006/A1:2010 – drzwi zewnętrzne rozwierane,
ZUAT-15/III.16/2007 – drzwi wewnętrzne rozwierane,
ZUAT-15/III.15/2005 – drzwi przesuwne i wahadłowe,
UA GW III.16/2005 – drzwi obrotowe.
Z kolei automatyczne napędy, również w zależności
od rodzaju drzwi do jakich są stosowane, należy poddać badaniom określonym w stosownych Aprobatach Technicznych, opartych o powyżej wymienione ZUAT-y i UA GW.
Badaniom podlegają przede wszystkim następujące cechy automatycznych napędów:
poprawność działania, w tym zatrzymywania, sił bezpieczeństwa, awaryjnego otwierania itp.;
wykonanie elementów napędu;
poziom zakłóceń radioelektrycznych i odporność na te zakłócenia;
nadzór i sygnalizacja awarii;
obszar wyzwalania działania napędu i ruchu skrzydeł drzwiowych;
niezawodność i trwałość eksploatacyjna w różnych temperaturach;
czas działania, w tym otwarcia, zamknięcia i ruchu;
stabilność zamocowania skrzydeł drzwiowych;
szybkość ruchu skrzydeł drzwiowych.
W odniesieniu do zamykaczy, to wyroby te są badane zgodnie z wymogami normy PN-EN 1154:1999/AC:2010.
W trakcie badań zamykacze montowane są do drzwi próbnych mocowanych
w ramie badawczej, przy czym:
przy zamykaczach jednostronnego działania (do drzwi rozwieranych) – drzwi próbne powinny otwierać się ręcznie do kąta 180º, a z zastosowaniem automatycznego urządzenia poruszającego – wymaganego w normie kąta otwarcia;
przy zamykaczach dwustronnego działania (do drzwi wahadłowych) – drzwi próbne powinny otwierać się ręcznie do kąta 120º w każdym kierunku, a z zastosowaniem automatycznego urządzenia poruszającego – do wymaganego w normie kąta otwarcia w następujących kolejno przemiennych kierunkach.
inż. Zbigniew Czajka
Zakład Aprobat Technicznych
Instytut Techniki Budowlanej
Literatura:
Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12.04.2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz. U. Nr 75, poz. 690 + zmiany);
Dyrektywy Rady Unii Europejskiej: 89/106/EEC, 98/37/EEC, 72/23/EEC, 89/336/EEC oraz rozporządzenia wprowadzające do polskiego systemu prawnego;
Polskie i Europejskie Normy;
DIN 18650-1 i -2:2005 Schlösser und Baubeschläge. Automatische Türsysteme;
Aprobaty Techniczne, Zalecenia Udzielania Aprobat Technicznych i Ustalenia Aprobacyjne Instytutu Techniki Budowlanej
Prospekty, albumy i katalogi wyrobów firm: RECORD, GEZE, BESAM, VACHETTE
Całość artykułu w wydaniu drukowanym i elektronicznym
inne artykuły o podobnej tematyce patrz Serwisy Tematyczne
więcej informacj: Świat Szkła 4/2011
- Szczegóły
- Kategoria: Wydanie 04//2011
Rozwój nowoczesnego budownictwa i związane z tym poszukiwanie nowych rozwiązań w zakresie estetyki i funkcjonalności budynków, stało się przyczyną większego zainteresowania szkłem. Atrakcyjność szkła jako materiału budowlanego wynika z faktu, że łączy ono w sobie przeźroczystość i estetyczny wygląd z innymi cechami użytkowymi.
Jego zastosowanie polepsza komfort przebywania w pomieszczeniach, nie ograniczając przy tym naturalnego oświetlenia dziennego, jak i kontaktu z naturalnym środowiskiem.
Wdrożenie nowej, wysokowydajnej technologii produkcji szkła płaskiego float, w powiązaniu z rosnącymi wciąż wymaganiami budownictwa, dotyczącymi nowych funkcji szkła, doprowadziło do znacznego rozwoju jego przetwórstwa.
Przetwarzając szkło płaskie uzyskuje się wyroby o różnych właściwościach: szkła bezpieczne w użytkowaniu, chroniące obiekty, zmniejszające straty ciepła przez oszklenie, ograniczające szkody wywołane pożarem i poprawiające komfort pomieszczeń.
Są to:
szkła termicznie hartowane, w tym emaliowane,
szkła termicznie wzmocnione,
szkła powlekane,
szkła warstwowe:
bezpieczne,
ochronne,
ognioodporne,
szyby zespolone.
Szkło termicznie hartowane i termicznie wzmocnione
Charakterystyka, technologia produkcji
Szkło termicznie hartowane to wyrób o charakterystycznym układzie trwałych naprężeń termicznych, ściskających na powierzchni i rozciągających w środku. Dzięki temu układowi szkło hartowane jest 5-6-krotnie bardziej wytrzymałe na zginanie i na uderzenia, niż szkło odprężone. Wynika to z faktu, ze szkło w swojej naturze jest bardzo wytrzymałe na ściskanie, mała jest natomiast jego wytrzymałość na rozciąganie. Właściwości mechaniczne szkła hartowanego pozostają niezmienione w warunkach ciągłej pracy w temperaturze do 250°C i nie mają na nie wpływu również temperatury poniżej zera. Szkło to jest także odporne na nagłe zmiany temperatury. Wytrzymuje szok termiczny do 200°C. Przy przekroczeniu wytrzymałości szkła następuje jego rozbicie.
Sposób pękania szkła hartowanego po rozbiciu różni się zasadniczo od sposobu pękania szkła odprężonego. Pęka ono bezpiecznie, a rozpadając się na drobne nieostre kawałki zmniejsza do minimum ryzyko zranienia. Uzyskuje się go w kontrolowanym procesie polegającym na ogrzaniu szkła do temperatury około 650°C i gwałtownym jego schłodzeniu strumieniami zimnego, sprężonego powietrza.
Proces ten odbywa się w agregatach hartowniczych, których zasadniczą część stanowi piec i chłodnica. Istotne dla procesu hartowania jest równomierne zarówno nagrzanie szkła w piecu, jak i jego gwałtowne schłodzenie w chłodnicy. Temperatura i czas nagrzewania dobierane są w zależności od rodzaju i grubości szkła hartowanego. Istnieje duża różnorodność w produkcji szkieł hartowanych. Zahartować można praktycznie każde szkło płaskie, czy jest ono bezbarwne czy zabarwione, float, ciągnione czy walcowane wzorzyste.
Można go również wyprodukować w wersji giętej z nadaniem mu określonego kształtu. Szkło hartowane może być pokryte warstwą emalii ceramicznej, która wiąże się ze szkłem w procesie hartowania. Emalia nanoszona jest na szkło przed hartowaniem przez natryskiwanie, ściekanie po obrotowym wałku lub metodą sitodruku. Nanoszone emalie mają rożne kolory i różny stopień przeźroczystości. Mogą tworzyć na szkle dekoracyjne obrazy i wzory.
W procesie analogicznym do produkcji szkła termicznie hartowanego, tylko przy wolniejszym chłodzeniu powstaje nowy, coraz częściej stosowany w budownictwie produkt: szkło termicznie wzmocnione zwane potocznie szkłem „półhartowanym”. Sposób pękania tego szkła zasadniczo różni się od tegoż dla szkła hartowanego (fot 1).
Fot. 1. Sposób pękania szkła termicznie wzmocnionego
Szkło to, rozbite, pęka zazwyczaj z wytworzeniem dużych odłamków, których chociaż jedna krawędź dochodzi do obszaru brzegowego odległego o 25 mm od krawędzi, lub obszaru o promieniu 100 mm wokół punktu uderzenia. Mogą również powstać odłamki o obrzeżach nie sięgających żadnego z tych obszarów. Odłamki te o powierzchni mniejszej od 100 mm2 nazywa się „cząstkami”, a o powierzchni równej lub większej od tej wielkości – „wysepkami”.
Ze względu na taki sposób pękania, szkła termicznie wzmocnionego nie można zaliczyć do szkieł bezpiecznych. Jego właściwości fizyczne ustępują szkłu hartowanemu, są natomiast lepsze od szkła odprężonego.
Osiąga ono dwukrotnie większą wytrzymałość mechaniczną i pół raza większą odporność termiczną niż szkła odprężone, a rozbite pozostaje w ramie, co ma szczególne znaczenie przy oszkleniach na dużej wysokości. Brak wad tzw. „plamek lamparta”, przy obserwacji szkła termicznie wzmocnionego w świetle spolaryzowanym pod pewnym kątem, powoduje, że jego jakość optyczna przewyższa jakość optyczną szkła hartowanego.
Badania szkła termicznie hartowanego i termicznie wzmocnionego
O jakości szkła termicznie hartowanego i termicznie wzmocnionego decydują przede wszystkim jego właściwości użytkowe, takie jak:
wytrzymałość na czteropunktowe zginanie,
wytrzymałość na uderzenie wahadłem z oponami (tylko dla szkła termicznie hartowanego),
charakter siatki spękań, i to one są przedmiotem badań.
Badanie wytrzymałości szkła na czteropunktowe zginanie
Badanie przeprowadza się na urządzeniu wytrzymałościowym – prasie, gdzie umieszcza się próbkę na podporze z dwoma wyłożonymi gumą metalowymi wałkami. Takimi samymi dwoma wałkami próbka naciskana jest od góry, aż do jej zniszczenia.
Z wartości odczytanej siły niszczącej, przy znajomości grubości szkła, oblicza się wytrzymałość szkła na zginanie. Wymagana wartość wytrzymałości, jak to pokazuje tabela 1, zależy od rodzaju badanego szkła.
Tabela 1
Badanie wytrzymałości na uderzenie wahadłem z oponami
Badanie to symuluje rzeczywiste zderzenie się człowieka z szybą. Wykonuje się go na stanowisku, którego zasadniczą część stanowi metalowa rama i zawieszone na linie dwie opony o masie 50 kg, wypełnione powietrzem o ciśnieniu 0,35 MPa.
Badaną szybę mocuje się w ramie, opony podciąga na wysokość 190 mm, odpowiadającą 3 klasie wytrzymałości, po czym zwalnia zaczep liny odciągającej tak, by opony spadając swobodnie uderzyły w środek geometryczny próbki. Jeżeli próbka pękła, sprawdza się czy jest to pękanie bezpieczne, tzn. takie, kiedy szkło rozpada się na drobne nieostre kawałki, a 10 największych z nich, pozostałych w ramie i nie osłoniętych nią posiada łączną masę nie większą niż masa odpowiadająca 65 cm2 badanej próbki.
Tak samo postępuje się w celu określenia klas wyższych 2 i 1, zrzucając opony z wysokości odpowiednio: 450 i 1200 mm. Kryterium bezpieczeństwa jest uzyskanie przez szyby jednej z klas wytrzymałości (tabela. 2). Szkło o 3 klasie wytrzymałości na uderzenie wahadłem z oponami jest już szkłem bezpiecznym.
Tabela 2
Szkło powlekane
Charakterystyka, rodzaje i metody otrzymywania
Powłoki nanosi się na szkło celem poprawy jego walorów estetycznych, jak również nadania mu odpowiednich właściwości użytkowych. Powłoki nanoszone mogą być zarówno na szkło bezbarwne, jak i barwne absorpcyjne oraz termicznie hartowane i wzmocnione. Na szkło nanoszona jest jedna powłoka lub kilka powłok pokrywających jedna drugą.
Cechy fizyczne oraz barwa powłoki zależą przede wszystkim od jej składu chemicznego, a także od jej grubości.
Ze względu na pełnione w zastosowaniu funkcje, powłoki podzielić można na:
przeciwsłoneczne, których zadaniem jest ograniczenie ilości energii słonecznej w zakresie widma widzialnego i bliskiej podczerwieni, przenikającej do wnętrza, wykonane z tlenków żelaza, kobaltu, chromu, miedzi, niklu, tytanu i cyrkonu, jednoskładnikowe lub wieloskładnikowe, pokrywające, np. szkła o nazwach handlowych: Antelio, Reflectafloat, Stopsol,
niskoemisyjne, odbijające długofalowe promieniowanie
podczerwone, ograniczające straty ciepła ze środka na zew ątrz pomieszczeń, z tlenków indu, cyny i kadmu, występujące w szkłach o nazwach handlowych Optitherm S, Planitherm Ultra, Planibel Top N+,
inne, do specjalnych zastosowań:
antyrefleksyjne z dwutlenku tytanu i krzemu o zwiększonym współczynniku transmisji,
samoczyszczące hydrofilowe, hydrofobowe, fotokatalityczne.
Powłoki otrzymuje się zasadniczo na drodze procesów:
fizycznych próżniowych „off-line” przez: naparowanie w próżni, rozpylanie katodowe (w tym magnetronowe), jonowe rozpylanie plazmowe, w których uzyskuje się powłoki o niskiej trwałości, głównie z metali szlachetnych tzw. powłoki „miękkie”;
chemicznych poprzez zanurzenie, natryskiwanie i chemiczne naparowanie „on-line” w procesie pyrolizy i/lub hydrolizy soli metali, dających trwałe powłoki z tlenków kobaltu, miedzi, chromu, niklu, zwane powłokami „twardymi”.
Badanie szkieł powlekanych
Dla oceny jakości, szkła powlekane poddaje się badaniom odporności na:
kondensację pary wodnej,
działanie kwasu,
działanie mgły soli obojętnej,
promieniowanie słoneczne,
ścieranie.
Badanie odporności na kondensację pary wodnej polega na przetrzymywaniu próbek szkła w paroszczelnej komorze klimatycznej, której dno stanowi zbiornik z wodą podgrzewaną przez dwie godziny do uzyskania temperatury 40°C. Czas przetrzymywania w powietrzu nasyconym parą wodną, zależny od kategorii powłoki i wynosi 4-21 dni.
Badanie odporności na działanie kwasu jest poddawaniem próbek szkła oddziaływaniu atmosfery nasyconej dwutlenkiem siarki w tej samej komorze i w tych samych warunkach temperatury jak badanie odporności na kondensację pary wodnej. W badaniu realizuje się 24-godzinne cykle, na które składa się: ogrzewanie wody do temperatury 40°C przez 1,5 godziny, 6,5 godzinne przebywanie szkła w atmosferze dwutlenku siarki, ostudzenie wody do temperatury otoczenia przez 1,5 godziny i na końcu wietrzenie komory w pozostałym czasie. Ilość cykli zależy od kategorii powłoki i wynosi 1-5.
Badanie odporności na działanie mgły soli
obojętnej to oddziaływanie na próbki szkła roztworu wodnego NaCl o stężeniu 50g/l w temperaturze 25°C. Badanie odbywa się w komorze gdzie znajduje się urządzenie rozpylające roztwór soli w strumieniu sprężonego powietrza. Czas badania, różny dla każdego typu powłoki, wynosi 10-21 dni.
Badanie odporności na promieniowanie słoneczne
polega na poddaniu szyby zespolonej z powłoką i próbki odniesienia ze szkła hartowanego o grubości 10 mm pokrytej czarna emalią, działaniu promieniowania przez 1000 godzin w temperaturze 56°C, na stanowisku omawianym przy badaniu szyb warstwowych.
Badanie odporności na ścieranie to czterokrotne ścieranie powłoki na urządzeniu z suwakiem poruszającym się ruchem posuwisto-zwrotnym o skoku 120 mm, z częstotliwością 60 suwów/minutę, którego okrągła pokryta filcem końcówka wykonuje dodatkowo ruch obrotowy na końcu każdego suwu. Ilość ruchów suwaka, zależna od typu powłoki wynosi 50-500.
Po przeprowadzeniu każdego z badań odpornościowych dokonuje się oględzin próbek pod kątem występowania w nich wad (z wyjątkiem pojedynczych szyb powlekanych, naświetlanych i poddanych działaniu dwutlenku siarki) oraz dokonuje pomiarów spektrometrycznych.
Wymaga się, by dla czterech pierwszych badań:
współczynnik przepuszczalności światła dla długości fal 550 i 900 nm przed i po badaniu nie różnił się o więcej niż 0,03 od tej wartości dla próbki odniesienia,
dla szkła z powłoką niskoemisyjną współczynnik odbicia przy długości fali 8 mikrometrów nie obniżył się o więcej niż o 0,02.
Przy badaniu odporności na ścieranie współczynnik przepuszczalności całkowitej (rozproszonej i bezpośredniej), przy długości fali 550 i 900 nm, nie powinien różnić się o więcej niż o 0,05 od tegoż dla próbki odniesienia.
Szkło warstwowe
Charakterystyka i sposoby otrzymywania
Szkłem warstwowym nazywa się pakiet, składający się z dwu lub więcej tafli szkła, połączonych ze sobą jedną lub wieloma warstwami sklejającymi.
Szkła warstwowe można podzielić na:
szkła bezpieczne chroniące użytkownika,
szkła ochronne chroniące obiekt, w tym:
szyby o zwiększonej odporności na przebicie i rozbicie,
szyby odporne na ostrzał z broni palnej,
szyby o zwiększonej odporności na działanie fali detonacyjnej,
szkła ognioodporne.
Szkło stosowane do produkcji szyb warstwowych nie powinno być faliste oraz powinno charakteryzować się dobrą jakością powierzchni. Wymagania te najlepiej spełnia szkło uzyskiwane metodą float. W zależności od przeznaczenia wyrobu, szkło float zastępowane może być szkłem walcowanym wzorzystym, szkłem zbrojonym, matowanym przez piaskowanie, trawionym powierzchniowo lub szkłem organicznym. Ponieważ samo klejenie nie podnosi wytrzymałości szkła, dla poprawy tego parametru, w miejsce szkła zwykłego odprężonego można zastosować szkło termicznie hartowane i wzmocnione.
Stosowanie szkła bardziej wytrzymałego ma istotne znaczenie w przypadku wyrobów o wysokich wymaganiach odporności ogniowej, bowiem szkło hartowane i wzmocnione łatwiej znosi szok termiczny wywołany przez jego kontakt z ogniem. Zastosowane w innym celu szkło hartowane, umieszczone między dw ma sklejonymi taflami całego szkła i rozbite, pozwala na uzyskanie ciekawego efektu dekoracyjnego.
W zastosowaniach specjalnych szkło sodowo–wapniowe zastępuje się szkłem borokrzemianowym lub tworzywem szklanokrystalicznym.
Do sklejania szkła stosuje się żywicę lub folię organiczną. Szkła klejone żywicami mają mniejszą wytrzymałość mechaniczną niż klejone foliami, przewyższają je natomiast dźwiękochłonnością. Obydwa te materiały sklejające charakteryzuje dobra przyczepność do szkła i brak wpływu na jego przeźroczystość. Dzięki siłom adhezji warstw sklejających do szkła, łączą się one z nim trwale w procesie klejenia. Szkła klejone zarówno foliami jak i żywicami są szkłami bezpiecznymi. Po rozbiciu odłamki są przyklejone do folii lub żywicy nie raniąc użytkownika.
Szkło zachowuje przy tym swój kształt i przeźroczystość. Najbardziej popularną folią do sklejania szkła jest folia polivinylobutyralowa PVB. Folia prócz zasadniczego celu, jakim jest sklejanie szkła może pełnić dodatkowe funkcje.
W zastosowaniach specjalnych posiada właściwości elektroprzewodzące, pochłaniające lub odbijające promieniowanie w określonych zakresach widma.
Efekt dekoracyjny szyb można uzyskać przez stosowane folii barwnej, folii dekoracyjnych, holograficznych lub umieszczanie w środku pakietu wydruków solwentowych, materiałów tekstylnych i papierów ozdobnych. Żywice stosowane do klejenia szkła to przeważnie ciekłe poliuretany (rzadziej poliestry), które w wyniku reakcji chemicznych ulegają utwardzeniu.
Mogą one być jedno lub dwu-składnikowe, bezbarwne, zabarwione lub z zatopionymi w nich elementami dekoracyjnymi. Zwykłe szkła klejone, nawet ze szkłem hartowanym czy wzmocnionym, nie zapewniają pomieszczeniom ochrony przeciwpożarowej.
Opracowanie technologii uzyskiwania szkieł ognioodpornych pozwoliło uzyskać wyrób o parametrach minimalizujących zagrożenia spowodowane pożarem. Szkła ognioodporne zawierają dwa lub więcej szkieł połączonych z warstwą substancji, która pod wpływem wysokiej temperatury, w wyniku pochłaniania ciepła i odparowania wody, ulega spienieniu i pęcznieje, a kawałki z rozbitego szkła pozostają przyklejone do lepkiej piany (fot. 2).
Do tej temperatury warstwa ta pozostaje przeźroczysta.
Powstała spieniona warstwa ognioodporna zapewnia przez określony czas kompleksową ochronę przeciwpożarową, stanowiąc barierę nie tylko dla przenikania dymu, gazów i ognia z pomieszczeń, gdzie się pali, ale również dla rozprzestrzeniania się pożaru drogą promieniowania podczerwonego i szkodliwego jego oddziaływania na otoczenie.
Warstwa ognioodporna to lepka ciecz rozpuszczalna w wodzie, dająca się łatwo nanosić na szkło. Jest nią przeważnie szkło wodne lub sole glinu, sodu lub potasu. Przy dużych wymiarach szyb warstwę sklejającą wzmacnia się siatką drucianą i/lub włóknem szklanym. Może ona zawierać wypełniacz w postaci talku lub sproszkowanego szkła.
Klejenie szkła foliami odbywa się w dwustopniowym procesie tzw. sklejania wstępnego i właściwego.
Klejenie wstępne ma za zadanie usunięcie powietrza zamkniętego w przestrzeni między warstwami i połączenie folii ze szkłem. Odbywa się to przez ściskanie ogrzanego szkła, przemieszczającego się między gumowymi wałkami lub przez odsysanie powietrza z szyby umieszczonej w worku lub uszczelkach gumowych. Proces klejenia właściwego odbywa się w autoklawie w temperaturze 120-145oC, przy ciśnieniu 120-140 MPa i trwa od 2 do 4 godzin. Szkło klejone można również uzyskiwać w procesie jednostopniowym, w systemie próżniowego laminowania szkła.
Produkcja szkieł klejonych żywicą polega na wlewaniu jej, w postaci ciekłej, między dwie szyby i utwardzanie przez podgrzewanie lub naświetlanie lampą UV. Szyby połączone są na obrzeżach taśmą klejącą, tworzącą między nimi pewien dystans, odpowiadający grubości warstwy jaką chce się uzyskać. Grubość warstwy wynosi przeważnie 1 lub 2 mm. W taśmie znajduje się otwór do wlewania żywicy.
Technologia produkcji szyb ognioodpornych polega na naniesieniu warstwy ognioodpornej przez rozlewanie jej na zimnym albo ciepłym szkle lub natryskiwaniu jej na szkło w strumieniu ciepłego powietrza i suszeniu w celu usunięcia z niej nadmiaru wody.
Szkło z warstwą ognioodporną łączone jest z drugim szkłem poprzez sklejanie folią lub żywicą.
Szkła takie mogą być produkowane nie tylko jako płaskie, ale również w wersji giętej. Mogą być także zespalane z innymi rodzajami szkieł, dając wyroby odporne na promieniowanie słoneczne, o zwiększonej akustyczności, a także odporności na włamanie.
We wszystkich technologiach klejenia szkła spełnione muszą być wymagania w zakresie jakości, czystości i odtłuszczenia szkła i folii (gdy się jej używa). Ma to duże znaczenia dla zjawiska adhezji materiału klejącego do szkła.
Fot. 2. Spieniona warstwa ognioodporna
Badanie szkieł warstwowych
Chcąc ocenić przydatność szkieł warstwowych do praktycznego zastosowania przeprowadza się badania jego parametrów użytkowych takich jak :
dla szkieł bezpiecznych:
odporności na działanie wilgoci,
odporności na działanie wysokiej temperatury,
odporności na działanie promieniowania,
wytrzymałości na uderzenie wahadłem z oponami;
dla szkieł ochronnych:
odporności na ręczny atak,
odporności na ostrzał,
odporności na działanie fali detonacyjnej.
Badanie odporności szkła na działanie wilgoci, wysokiej temperatury i promieniowania.
Dla sprawdzenia odporności na działanie wilgoci próbki szkła przetrzymuje się przez 2 tygodnie w komorze klimatycznej w temperaturze 50°C, przy zachowaniu wilgotności względnej bliskiej 100%.
Sprawdzenie odporności na działanie wysokiej temperatury wykonuje się poddając próbki szkła działaniu temperatury 100°C przez 2 godziny.
Badanie odporności na działanie promieniowania zaczyna się od pomiaru przepuszczalności światła. Kontynuując go próbki umieszcza się na stojaku w odległości 1,1 m od ekranu z lampami wysyłającymi promieniowanie zbliżone do słonecznego i przez 2000 godzin poddaje je jego działaniu przy temperaturze 45°C.
We wszystkich badaniach odporności szkła na oddziaływanie środowiska po upływie wymaganego procedurą czasu, dokonuje się oględzin próbek na tle białego ekranu, oświetlonego światłem rozproszonym, z pominięciem obszaru w odległości 15 mm od obrzeża oryginalnego i 25 mm od obrzeża ciętego. W żadnej z badanych próbek szkła nie powinny występować wady w postaci pęcherzyków, rozwarstwienia i zmętnienia (lub tylko rozwarstwienia w szkłach ognioodpornych).
Ponadto wynik ponownego pomiaru przepuszczalności światła dla szkła napromieniowanego nie powinien się różnić od stanu wyjściowego o:
10% dla szkieł o przepuszczalności początkowej >20%,
2% dla szkieł o przepuszczalności początkowej <20%.
Badanie wytrzymałości na uderzenie wahadłem z oponami
Badanie przeprowadza się na stanowisku opisanym wcześniej przy omawianiu szkieł hartowanych. Uderzone oponami szkło pęka bezpiecznie, gdy powstają pęknięcia i szczeliny, jednak nie powstaje w nim otwór lub rozdarcie, przez które może swobodnie przejść kula o średnicy 76 mm, wciskana siłą 25 N. Całkowita masa oderwanych od folii odłamków i masa największego z nich nie powinny być większe niż masa, odpowiednio, 10 000 mm2 i 4400 mm2 badanej próbki. Kryterium bezpieczeństwa jest zaliczenie szkła do jednej z 3 klas odporności na uderzenie wahadłem z oponami 1, 2 lub 3B.
Odporność na przebicie i rozbicie
Badanie szkła warstwowego na przebicie i rozbicie to uderzenie go: kulą o masie 4,11 kg, spadającą swobodnie z określonej wysokości lub młotem i siekierą oraz zaliczenie go do jednej z klas odporności.
Dla klas od P1A do P5A na szybę zamontowaną w poziomej ramie zrzuca się swobodnie kulę, uderzając ją raz (a w przypadku klasy P5 trzy razy) we wszystkie trzy naroża trójkąta równobocznego o boku 130 mm, znajdującego się w geometrycznym środku próbki.
Wynik pozytywny uzyskuje się wtedy, kiedy przy żadnym z uderzeń kula nie przebije próbki na wylot. Dla pozostałych klas od P6B do P8B, próbkę o takim samym rozmiarze mocuje się w pionowej ramie i uderzeniami młota i siekiery wyrąbuje się w niej otwór w kształcie kwadratu o boku 40 cm, umieszczony w środku geometrycznym próbki (fot. 3).
Fot. 3. Stanowisko do badania odporności szkła na przebicie i rozbicie
O zakwalifikowaniu szkła do danej klasy odporności na przebicie i rozbicie decyduje łączna ilość uderzeń młota i siekiery. Klasyfikację szyb przedstawia tabela 3.
Tabela 3
Odporność na ostrzał z broni palnej
Odporność na ostrzał to wytrzymałość na przestrzelenie pociskiem z broni palnej umieszczonej w pewnej odległości od szyby. Szyba powinna wytrzymać uderzenie trzech pocisków trafiających w naroża trójkąta równobocznego o boku 125 mm. Rodzaj użytej broni i pocisku oraz odległość strzelania decydują o zakwalifikowaniu szkła do danej klasy odporności na ostrzał z broni palnej (tabela 4).
Tabela 4
Odporność na działanie fali detonacyjnej
Miarą odporności szkła ochronnego na działanie fali detonacyjnej i zaliczenie go do odpowiedniej klasy odporności (tabela 5) jest wartość ciśnienia oddziałującego na szybę w określonym czasie. Badana próbka nie może zostać przebita lub wyciągnięta z ramy na skutek działania fali detonacyjnej pochodzącej od materiału wybuchowego.
Tabela 5
(c.d.n.)
Zofia Pollak
Instytut Ceramiki i Materiałów Budowlanych
Oddział Szkła i Materiałów Budowlanych Kraków
Całość artykułu w wydaniu drukowanym i elektronicznym
inne artykuły o podobnej tematyce patrz Serwisy Tematyczne
więcej informacj: Świat Szkła 4/2011
- Szczegóły
- Kategoria: Wydanie 04//2011
Czeska firma SULAK powstała w 1990 r. Produkuje wysokiej jakości i niezawodne maszyny do obróbki szkła płaskiego o prostej obsłudze: szlifierki i fazowarki do szkła płaskiego, kruszarki stłuczki szklanej oraz piły do cięcia szkła wielowarstwowego i przeciwpożarowego. Firma rozpoczęła w 1994 roku eksport do Polski.
Poniżej przedstawiamy kilka najbardziej popularnych na polskim rynku urządzeń. Maszyny pochodzą z nowej linii producenta „Junior Division”, przeznaczone są głównie dla firm, które nie posiadają dużego zaplecza przestrzennego i wymagają minimalnych kosztów obróbki szkła.
Dzięki wprowadzonym modyfikacjom posiadają one stabilniejszą konstrukcję, nowy design oraz większe możliwości w zakresie parametrów obróbki.
- Szczegóły
- Kategoria: Wydanie 04//2011
W trzeciej części artykułu przedstawiającego możliwości wykorzystywania badań termowizyjnych w budownictwie pokazane są zastosowania termowizji w wykrywaniu i lokalizacji miejsc największych strat ciepła z budynków przy badaniach od wewnątrz, w celu wskazania obszarów o gorszej izolacyjności termicznej ścian osłonowych, stwierdzenia zawilgocenia, czy oceny szczelności powietrznej budynku.
Wprowadzenie
Termowizja i termografia to techniki coraz częściej stosowane w różnych dziedzinach nauki i techniki. Pozwalają one na otrzymywanie obrazów w podczerwonym zakresie promieniowania, poszerzając możliwości obserwowania obiektów i zjawisk. Powszechność stosowania wynika z faktu, ze temperatura jest cechą każdego ciała i niejednokrotnie niesie ważne informacje o obiekcie, również w budownictwie.
Badania termowizyjne w budownictwie mogą być wykonywane od strony zewnętrznej i wewnętrznej budynku, pozwalając zlokalizować anomalie temperaturowe na powierzchniach wewnętrznych i zewnętrznych, ścian osłonowych budynku.
Celem podstawowym badań termowizyjnych jest, po zbadaniu rozkładów temperatury na zewnętrznych powierzchniach ścian, wskazanie fragmentów i elementów budynku: o wyższych temperaturach z zewnątrz, o niższych temperaturach od wewnątrz, a więc tych, przez które następują największe straty ciepła. Na obrazach termowizyjnych z zewnątrz są to punkty i obszary widoczne jako jaśniejsze, czyli te które mają wyższe temperatury, a więc mające słabszą termoizolacyjność.
Na obrazach termowizyjnych od wewnątrz są to miejsca i obszary uwidocznione jako ciemniejsze, czyli posiadające niższe temperatury, a więc te, które mają gorszą termoizolacyjność, lub wskazujące, którędy następuje infiltracja powietrza z zewnątrz. Przez obszary te następują największe straty ciepła. Badania termowizyjne wykonywane od zewnątrz, pomimo wielu zalet, mają jednak ograniczenia (por. cz. 2 artykułu, „Świat Szkła” 12/2010).
Możliwości wykorzystania termowizji w badaniach ścian od wnętrza budynku
Pomiary termograficzne od strony wewnętrznej pozwalają na wykrycie wad w ścianach wewnętrznych oraz ścianach zewnętrznych ukrytych pod osłonami. Pomiary od strony wewnętrznej są dokładniejsze, z uwagi na bardziej stabilne warunki otoczenia wewnątrz budynku. Za pomocą termowizji można wykryć różne typy wad obudowy budynku.
Najczęściej są to niedostateczna zdolność izolacyjna ścian zewnętrznych, niedoskonała szczelność konstrukcji, uszkodzenia spowodowane zawilgoceniami.
Lokalizują one mostki cieplne w przegrodach zewnętrznych, pozwalając określić stan ich izolacji termicznej, ocenić jakość stolarki okiennej i staranność wykonania prac budowlanych. Wykrycie anomalii temperaturowych i ich analiza pozwala na ustalenie, czy są one skutkiem wad izolacji, nieszczelności, czy zawilgocenia oraz czy wynikają z gorszej jakości materiałów lub niestaranności wykonawstwa. Badania termowizyjne mogą być także przydatne przy badaniach wewnętrznych ciągów kominowych i wentylacyjnych oraz do oceny ich pracy.
Wykonanie badań termowizyjnych rozkładów temperatury na wewnętrznych powierzchniach ścian osłonowych daje możliwość uzyskania barwnych map temperaturowych wewnętrznych ich powierzchni, które pozwalają zlokalizować miejsca o niższych temperaturach, mające najgorszą termoizolacyjność.
Praktycznym sposobem jest porównanie temperatury i jej rozkładu ściany zewnętrznej i sąsiadującej z nią ściany działowej (rys. 1).
Rys. 1. Termogramy wewnętrznej powierzchni ścian zewnętrznych w mieszkaniach, gdzie stwierdzono znacznie niższe temperatury na ścianach osłonowych w stosunku do ścian wewnętrznych (działowych), co wskazuje, że mają niewystarczającą izolacyjność cieplną . Widoczne różnice w temperaturach ścian zewnętrznych i działowych wskazują na znaczne straty ciepła do otoczenia
Innym zagadnieniem, które może być określone za pomocą badań termowizyjnych jest oszacowanie izolacyjności cieplnej sufitu, stropu (rys. 2), czy podłogi (rys. 3).
Rys. 2. Termogramy wewnętrznej powierzchni ścian zewnętrznych i sufitu w budynku mieszkalnym, gdzie wykryto niższe temperatury na suficie w stosunku do ścian wewnętrznych i zewnętrznych budynku, co wskazuje, że strop ma niewystarczającą izolacyjność cieplną. Widoczne różnice w temperaturach sufitu oraz ścian wskazują na znaczne straty ciepła do otoczenia przez powierzchnię stropu
Rys. 3. Termogramy na powierzchni podłogi i ścian zewnętrznych przy podłodze w budynku mieszkalnym, gdzie występują niższe temperatury w stosunku do ścian wewnętrznych i zewnętrznych budynku, co wskazuje, że podłoga ma niewystarczającą izolacyjność cieplną. Widoczne różnice w temperaturach podłogi i ściany przy podłodze wskazują na brak wystarczającej poziomej izolacji cieplnej pod podłogą i na ławach fundamentowych powodujące znaczne straty ciepła do gruntu
Ocena jakości stolarki okiennej czy drzwiowej powinna być prowadzona pod kątem jej izolacyjności cieplnej, zarówno przeszklenia, jak i ram okiennych (rys. 4) oraz jej szczelności powietrznej (rys. 5). Dotyczyć to może jakości samych okien, jak i staranności ich montażu.
Rys. 4. Termogramy wewnętrznej powierzchni ścian zewnętrznych budynkach mieszkalnych, w obszarach stolarki okiennej, gdzie występują zróżnicowane temperatury na przeszkleniach, przy ramkach dystansowych szyb zespolonych oraz na ramach okiennych i futrynach w stosunku do ścian osłonowych, co wskazuje, że mają niewystarczającą izolacyjność cieplną. Widoczne różnice w temperaturach stolarki okiennej wskazują na ten jej element, przez który występują największe straty ciepła do otoczenia
Rys. 5. Termogramy wewnętrznej powierzchni ścian zewnętrznych w budynkach mieszkalnych, w obszarach stolarki okiennej, gdzie stwierdzono znacznie niższe temperatury na ramach okiennych i futrynach w stosunku do ścian osłonowych i przeszkleniach. Widoczne różnice w temperaturach stolarki okiennej od wnętrza wskazują na występującą niedostateczną szczelność, powodującą największe straty ciepła
Badania termowizyjne stropodachów i ścian zewnętrznych przy stropach (rys. 6) oraz przy podłodze (rys. 7) mogą wskazać obszary o gorszej termoizolacyjności oraz miejsca, w których występują zawilgocenia. Jak wiadomo, zawilgocenia ścian powodują pogorszenie ich izolacyjności cieplnej.
Rys. 6. Termogramy wewnętrznej powierzchni stropodachów i ścian zewnętrznych w budynkach mieszkalnych, gdzie wykryto w pewnych obszarach znacznie niższe temperatury w stosunku do pozostałych fragmentów stropów i ścian zewnętrznych budynku, wynikające z powstałych zawilgoceń. W konsekwencji prowadzi to do pogorszenia izolacyjności cieplnej w tych obszarach
Rys. 7. Termogramy wewnętrznej powierzchni ścian zewnętrznej i wewnętrznych w budynku nie podpiwniczonym, gdzie wykryto przy podłodze niższe temperatury w stosunku do pozostałych fragmentów ścian, wynikające z powstałych zawilgoceń. Okazały się one skutkiem braku wykonania odwodnienia na zewnątrz ścian budynku oraz nieprawidłowo wykonanej izolacji pionowej i poziomej przy ławach fundamentowych. W konsekwencji nastąpiło zawilgocenie ścian i wewnętrznych tynków podczas „deszczowego lata” co ujawniło się później.
Najczęściej źródłem pogorszenia komfortu cieplnego w pomieszczeniach są ściany osłonowe, niekiedy jednak przyczyną są ciągi wentylacyjne i kominowe niedostatecznie zaizolowane oraz niezbyt szczelne. Uwidocznione jest to na kolejnych termogramach, gdzie występują różnice temperatury na wewnętrznych pionach wentylacyjnych (rys. 8).
Rys. 8. Termogramy na powierzchni ciągów wentylacyjnych w ścianach wewnętrznych w budynku mieszkalnym, gdzie wykryto na ich powierzchni niższe temperatury świadczące o znacznym wychłodzeniu wynikającym z zasysania zimnego powietrza z zewnątrz i niedostatecznego ich zaizolowania. Innym przykładem jest wychłodzenie spowodowane słabą szczelnością na łączeniu pionu wentylacyjnego ze stropodachem.
Ciekawym sposobem wykorzystania metod termowizyjnych jest sprawdzenie prawidłowości działania wentylacji i określenie kierunku przepływu powietrza (rys. 9).
Rys. 9. Termogramy na powierzchni różnych kratek wentylacyjnych w mieszkaniach. Na pierwszym obrazie termalnym widoczny jest odpływ ciepłego, zużytego powietrza, a na kolejnych wykryto na ich powierzchni niższe temperatury, świadczące o napływie zimnego powietrza będącego objawem odwróconego ciągu wentylacyjnego.
Sprawdzanie stanu izolacyjności cieplnej ścian osłonowych od wnętrza pomieszczeń
Badania termowizyjne budynków przeprowadzone z zewnątrz nie zawsze są wystarczające.
W obecnym budownictwie stosowane są często konstrukcje o ścianach osłonowych warstwowych. Powoduje to, że obraz cieplny na elewacji zewnętrznej nie zawsze jest adekwatny do obrazu cieplnego wewnątrz. Komfort cieplny pomieszczenia zależy od stanu termicznego powierzchni od strony wewnętrznej ściany. Dlatego istnieje konieczność wykonywania badań od wnętrza.
Tylko pomiary termograficzne od strony wewnętrznej pozwalają na wykrycie wad w ścianach wewnętrznych i ścianach zewnętrznych ukrytych pod osłonami. Pomiary od strony wewnętrznej są dokładniejsze z uwagi na bardziej stabilne warunki otoczenia wewnątrz budynku.
Temperatury na ścianach zewnętrznych budynku wykonanego w nowoczesnej technologii, podobnie jak w budynkach ocieplonych, rejestrowane od wnętrza, powinny wykazywać równomierne rozkłady i wartości zbliżone do temperatur panujących w pomieszczeniach. Nie zawsze jednak tak jest.
Często pomimo iż na znacznej powierzchni ścian zewnętrznych budynku występują równomierne temperatury, bliskie temperaturze panującej w pomieszczeniach, wykrywa się również miejsca o zdecydowanie niższych temperaturach. Badania termowizyjne z wnętrza budynku wykazują nieco niższe temperatury na powierzchni okien (rys. 10) co jest zrozumiałe.
Obszary przeszklone ścian mają jednak przede wszystkim zadanie przezierne, polegające na doprowadzeniu światła dziennego do pomieszczeń. Z reguły ich izolacja termiczna jest słabsza, gdyż opór cieplny okien jest znacznie mniejszy od ścian konstrukcyjnych.
Rys. 10. Obrazy termalne wewnętrznej powierzchni ścian zewnętrznych w budynkach mieszkalnych. Każdorazowo w obszarach okien stwierdzono niższe
temperatury w stosunku do ścian konstrukcyjnych. Widoczne różnice w temperaturach stolarki okiennej wskazują że jest to element, przez który występują największe straty ciepła do otoczenia
Okna i przeszklenia jako fragmenty ścian zewnętrznych często są i mogą być słabszym elementem, jeśli chodzi o termoizolacyjność ściany. Okna i fasady szklane stanowią coraz częściej przedmiot wnikliwych badań termowizyjnych rozkładów temperatury na ich powierzchni.
Badania termowizyjne z wnętrza budynku wykazują nieco niższe temperatury na powierzchni okien, co jest zrozumiałe, jednak istotne jest, który element okna jest najsłabszy.
Może to być samo przeszklenie pomimo stosowania szyb zespolonych (rys. 11), mogą to być ramki dystansowe (rys. 12) lub może to być rama okienna i jakość jej montażu (rys. 13).
Rys. 11. Obrazy termalne wewnętrznej powierzchni przeszklenia drzwi balkonowych w budynkach mieszkalnych,
a) widoczne dobre parametry termoizolacyjne ze strony lewej przeszklenia dla szyby z powłoką niskoemisyjna i gorsze parametry z prawej strony
b) pogorszenie termoizolacyjności szyby zespolonej w części centralnej przeszklenia po jej rozszczelnieniu i zmniejszeniu ciśnienia gazu obojętnego wewnątrz szyby.
Rys. 12. Obrazy termalne wewnętrznej powierzchni okien w budynku biurowym. Widoczne lepsze parametry termoizolacyjne przeszklenia i ramek okiennych w oknie ze strony lewej oraz gorsze, zwłaszcza ramek okiennych, w oknie ze strony prawej
Rys. 13. Obrazy termalne wewnętrznej powierzchni stolarki okiennej o podobnych parametrach przeszklenia różniące się jednak jakością wykonania montażu. Z lewej strony widoczne dobre parametry termoizolacyjne przeszklenia, ram i futryn okiennych oraz ze strony prawej pomimo dobrej jakości przeszklenia gorsze parametry spowodowane niestarannością montażu
Niekiedy zdarza się jednak, że niższe temperatury, a zatem i gorszą termoizolacyjność, mają elementy konstrukcyjne, np. nadproża nad oknami, okolice wieńców, czy przypadkowe elementy konstrukcyjne (rys. 14). Gorsze parametry izolacyjne występują często przy zwieńczeniu ścian szczytowych oraz na ich łączeniu ze stropodachem w miejscu, gdzie przymocowana jest konstrukcja dachu (rys. 15).
Rys. 14. Obrazy termalne wewnętrznej powierzchni ścian zewnętrznych w budynkach mieszkalnych, pokazujące obszary o niższych temperatury w stosunku do pozostałych. Widoczne różnice w temperaturach wskazują miejsca (nadproża okolice wieńców) w których występują największe straty ciepła do otoczenia
Rys. 15. Obrazy termalne wewnętrznej powierzchni ścian zewnętrznych w domach mieszkalnych, pokazujące obszary o gorszej izolacyjności cieplnej w okolicy zwieńczenia ściany na łączeniu z dachem oraz na wysokości stropu. Widoczne różnice w temperaturach wskazują miejsca w których występują największe straty ciepła do otoczenia
Podsumowanie
Kontrola izolacyjności cieplnej często jest pomijana przy odbiorze budynków, jednak jakość tej izolacji nabiera coraz większego znaczenia przy ocenie jakości budynku i wpływa na jego cenę, ze względu na rosnące koszty eksploatacji.
Od pewnego czasu obowiązują wprawdzie przepisy zmuszające wykonywanie świadectw charakterystyki energetycznej dla budynków nowo zasiedlanych, jak i podlegających obrotowi handlowemu. Wykonywane są one jednak w oparciu o dane projektowe, co nie zawsze jest zgodne z rzeczywistością.
Poza tym certyfikaty takie, jeśli uwzględniają technologie, rodzaj materiałów i ich parametry termofizyczne, to nie uwzględniają jakości wykonawstwa.
Dlatego też w rzeczywistej ocenie energetycznej budynków pomocna może być technika termowizyjna. Kontrolę taką można przeprowadzić zarówno od strony zewnętrznej, jak i wewnętrznej budynku. Pomiary od strony wewnętrznej są dokładniejsze z uwagi na bardziej stabilne warunki otoczenia wewnątrz budynku.
Chcąc dokonać jakościowej interpretacji termogramu, wykryć występowanie mostków termalnych czy zlokalizować miejsca największych strat ciepła, wystarczające są pomiary z jednej strony. Jednak chcąc określić ilościowo straty ciepła konieczne są badania termowizyjne wykonane od zewnętrznej i wewnętrznej strony budynku.
Możliwość ilościowej oceny parametrów izolacyjności cieplnej nabiera szczególnego znaczenia w okresie powszechnego dążenia do oszczędzania energii i obowiązku opracowywania świadectw energetycznych budynków i lokali.
mgr inż. Józef Osiadły
DIAGNOTERM
Całość artykułu w wydaniu drukowanym i elektronicznym
inne artykuły o podobnej tematyce patrz Serwisy Tematyczne
więcej informacj: Świat Szkła 4/2011
- Szczegóły
- Kategoria: Wydanie 04//2011
Właściwie, to nie tylko biuro, ale szeroko rozumiana przestrzeń publiczna. Współczesne budynki użytku publicznego – galerie handlowe, biura i hotele – w niczym nie przypominają tych samych obiektów wznoszonych jeszcze kilkanaście lat temu.
Dominująca we wnętrzach publicznych szarość i nuda, została zastąpiona przez architektów mnogością niesztampowych rozwiązań: interesującym wzornictwem, oryginalnymi zestawieniami i materiałami. Prozaiczne i obojętne w przekazie aranżacje przestrzeni biurowej, hotelowej i rekreacyjnej to już przeżytek.
Większość współczesnych wnętrz posiada bardzo unikatowy charakter; jest nie tylko wymyślna i mocno zindywidualizowana, ale również świeża, doświetlona, a co za tym idzie – bardzo nowoczesna, przez co korzystna dla samopoczucia klientów i personelu.
Duże, jasne, przestronne
Zastąpienie ciasnych, ciemnych i przytłaczających pomieszczeń, swobodną i otwartą przestrzenią nie byłoby możliwe bez szkła. To za jego sprawą każda, na pozór trywialna aranżacja nabiera życia i blasku.
Bez względu na stopień przezierności (szkło może być zarówno transparentne, półprzezroczyste jak i matowe), materiał ten ma jedną, nieodłączną cechę: jest nośnikiem światła, a co za tym idzie – kreuje magiczną przestrzeń i podkreśla wewnętrzny układ pomieszczania, w którym się znajduje.
Kryształowy surowiec to coś więcej niż tworzywo albo budulec. Za jego sprawą aranżacja staje się lekka, przestronna i klarowna. Nic więc dziwnego, że z materiału tego prócz spowszedniałych zastaw, luster i okien, powstają również inne, bardziej nietypowe elementy wyposażenia wnętrz.
Szklane ścianki działowe separują biura na wyizolowane aneksy nie zbierając przy tym cennego dla oka i umysłu pracowników światła. Wymyślne blaty i panele ścienne, widniejące na recepcjach wieżowców, hoteli i SPA przyciągają wzrok błyskiem i mnogością kolorów.
Taflowe, transparentne grzejniki świetnie komponują się z modernistycznymi salami konferencyjnymi i gabinetami, a postawione przy oknie, nie zasłaniają zewnętrznego krajobrazu. Szklane stopnie schodów zastosowane w piętrowych budynkach dodają wnętrzu lekkości, a malownicze witraże widniejące w oknach kościołów poprzez współgranie ze światłem, budują stosowną dla świątyni, atmosferę modlitwy i skupienia.
Jak to jest zrobione?
Przykładem ciekawego wykorzystania kryształowego surowca w aranżacji wnętrza jest kompozycja ścienna nazwana przez jej autora, Tomasza Urbanowicza, „Srebrnymi Meteorami”. Tym właśnie dziełem utkanym ze szkła i kamienia wypełniono początkowo pustą, białą ścianę.
W efekcie otrzymano twórczą i dynamiczną konfigurację, która szatą wizualną miała nawiązywać do górskiego krajobrazu zza okna oraz kamiennego łupka rozrzuconego wokół obiektu. Praca przedstawia jednak nie tyle alpinistyczny, skalisty teren, co przekrój geologiczny, a dokładnie kosmiczny lot wśród pędzących meteorów. Świecenie szklanych bolidów w ciemności powoduje, że nocą w pomieszczeniu panuje tajemnicza i magiczna atmosfera. Niepowtarzalny charakter wnętrza dodatkowo podkreślają odbite obrazy jaśniejących elementów, widoczne w tafli basenu, na szybach bocznych i suficie.
Błyszczące meteory powstały z szarego szkła, które zostało ukształtowane w formie pod wpływem oddziaływania wysokiej temperatury, dając tym samym efekt płaskiego reliefu. W celu nadania koloru, do masy szklanej dodano tlenki metali, m.in. tlenek srebra. Iluzja głębi, odbicia i wewnętrznej przestrzeni to zasługa zespolenia tychże form z lustrzaną taflą.
Wywiercenie w powierzchni zwierciadła licznych otworów o średnicy pół milimetra spowodowało świecenie meteorów, a umieszczone w nich, sterowane komputerowo światłowody przyczyniły się do drgania i migotania iluminacji na wzór rozgwieżdżonego nieba.
Szklana płaskorzeźba umieszczona na czole Justin Centre we Wrocławiu to kolejny przykład oryginalnego wykorzystania transparentnego surowca w przestrzeni publicznej.
Celem dzieła jest autorskie odtworzenie minionej architektury gmachu poczty głównej, która przed wojną stała na miejscu nowoczesnego kompleksu wrocławskich apartamentowców. Tafle odlane w ręcznie ukształtowanych, wykonanych z materiału glinokrzemianowego (o strukturze drobnego piasku), formach, przylaminowano do szklanej elewacji o wymiarach 10x10 metrów.
Tak powstałe elementy wypłaszczyznowano w piecu na specjalistycznych – odpornych na działanie wysokiej temperatury, a więc również na odkształcenia – płytkach ceramicznych. Istotną rolę przy powstawaniu dzieła odegrała precyzja wykonawcy.
Wystarczyło bowiem, by głębokość poszczególnych żłobień przekroczyła wartość połowy milimetra na jednym metrze powierzchni, a zastygająca w procesie laminowania żywica zniszczyłaby całą szklaną elewację. Światło – w trakcie dnia naturalne, a nocą sztuczne – dynamizuje i uatrakcyjnia kompozycję. Celowym zabiegiem jest też zastosowanie bezbarwnego, kontrastującego z dziełem tła, dzięki któremu elewacja stwarza wrażenie zawieszonej w powietrzu.
Nie mniej ciekawe zastosowanie szkła w przestrzeni publicznej to lśniąca oprawa drewnianego krucyfiksu w jednym z podkarpackich kościołów. Krzyż okala transparentna, czteroelementowa księga, na której wytłoczono treść (zarówno w oryginale jak i po polsku, w przekładzie Jana Kochanowskiego) pierwszego biblijnego Psalmu. Dzieło swobodnie wkomponowuje się w ceglano-kamienną ścianę prezbiterium.
Wszystkie elementy, razem ze znajdującymi się na nich literami, topione były w formie wykonanej z ognioodpornych materiałów. Tekst wyeksponowano na tle całości barwiąc go powierzchniowo przy użyciu tlenków metali. Wypalone litery powyginano na glinokrzemianowych matrycach. Nawiązująca do szaty Chrystusa, falista płaszczyzna szklanej kompozycji powoduje ciekawy efekt błyszczenia i wzmaga widoczność wytłoczonego tekstu. Pełni ona również funkcję zwierciadła, na którym odbijają się kolorowe, okienne witraże.
Z kolei umieszczona w atrium budynku, kompozycja „Alien Ship” to relief obrazujący spiralny ruch kosmiczny. Poprzez oddzielenie go od tła jakim jest ciemna, płytkowa ściana, jednocześnie pełni rolę dekoracyjnej elewacji i szklanego obrazu. Liniowe światłowody wzmagają lśnienie dzieła nocą, przez co staje się ono widoczne również dla użytkowników obiektu znajdujących się w pozostałych
punktach budynku.
Poszczególne elementy kompozycji są odlane ze szkła barwionego w masie z domieszką płynnych tlenków metali. Krawędzie dzieła są lekko zaokrąglone, przez co zetknięcie z nimi nie grozi zranieniem.
Trzeci wymiar
Szkło – w odróżnieniu od betonu, drewna, stali czy kamienia – prócz powierzchni posiada również głębie i wnętrze. To właśnie owa wielopoziomowość czyni go wyjątkowym, niepowtarzalnym materiałem. Nie bez przyczyny mówi się, że surowiec ten, jako że jest transparenty – „żyje własnym życiem” – załamuje światło, „pochłania” zarówno kolory jak i nastrój wnętrza.
Szkło zmienia swój charakter w zależności od rodzaju (sztuczne lub naturalne) i kąta padania (z tyłu, z boku, z góry czy z dołu) światła. Inaczej wygląda zimą, a inaczej latem, przez co potrafi być tak fascynujące jak i zaskakujące. Ważne, by eksponując transparenty surowiec nie spowodować jego prześwietlenia. Korzystniejsze od kierowania źródła światła bezpośrednio na szklany przedmiot będzie podświetlenie tła, na którym się znajduje.
Szkło może zarówno dominować jak i istnieć na drugim planie we wnętrzu, może być centralnym punktem budynku albo tylko jego subtelnym akcentem.
Świetnie łączy się z drewnem i metalem, a umieszczone nad kamienną podłogą lub taflą basenu zjawiskowo się w nich odbija. Ciekawie prezentuje się połączenie współczesnego szkła z prestiżowym, zabytkowym wnętrzem .
Przykładami takich realizacji są szklane portale i odlew będący maswerkiem lub też odlew inspirowany rysunkiem sklepienia .
Wadą szkła jest nie tylko jego wysoka cena, ale i spora masa, która może być przyczyną problemów z pomyślnym transportem obiektów.
Jednak, mimo że materiał ten sprawia wrażenie kruchego i delikatnego, jeśli jest odprężony staje się mocny, trwały i wytrzymały na uderzenia. Szkło nie dość, że jest bezpieczne, to jeszcze – w odróżnieniu od np. drewna – nie ulega starzeniu.
Magdalena Prokop-Duchnowska
Artykuł powstał na podstawie wywiadu z Tomaszem Urbanowiczem – architektem, projektantem i twórcą szkła.
Całość artykułu w wydaniu drukowanym i elektronicznym
inne artykuły o podobnej tematyce patrz Serwisy Tematyczne
więcej informacj: Świat Szkła 4/2011
- Szczegóły
- Kategoria: Wydanie 04//2011
Firma EFF EFF jako jeden z największych producent elektrozaczepów w swojej szerokiej ofercie posiada pełen wachlarz rozwiązań przeznaczonych do drzwi z kontrolą dostępu w konstrukcjach całoszklanych.
Mając na uwadze ekskluzywne formy drzwi całoszklanych rozwiązania marki EFF EFF w pełni wkomponowują się w konstrukcję gwarantując elegancki wygląd, niezawodną pracę urządzeń oraz większe bezpieczeństwo.
W przypadku tradycyjnych rozwiązań kontroli dostępu do drzwi całoszklanych jest problem z zabezpieczeniem przed otwarciem zamka zapadkowego współpracującego z elektrozaczepem, gdyż istnieje dostęp do zapadki zamka, którą można cofnąć np. kartą kredytową. Dodatkowo tafla szklana wymaga wykonania specjalistycznej obróbki w miejscu montażu okuć. Natomiast rozwiązania EFF EFF charakteryzują się prostym montażem i pewnością zablokowania drzwi.
- Szczegóły
- Kategoria: Wydanie 04//2011
Komfortowo, bezpiecznie, z widokiem na ogród lub las, w stałym kontakcie z naturą...
To marzenia osób, które planują budowę własnego domu. Z myślą o nich firma ROTO zaprojektowała okucia do wielkogabarytowych okien, które zastępują ściany i zwiększają optycznie przestrzeń, wpuszczając więcej światła i odsłaniając widok na sielski krajobraz.
Wielkopowierzchniowe okna na całą wysokość pomieszczenia stosowane są zazwyczaj w salonach, gdzie pełnią również funkcję drzwi na taras lub balkon. Jedną z ich zalet jest zwiększenie ilości naturalnego światła w domu, szczególnie zimą, gdy niedostatek słońca wpływa niekorzystnie na samopoczucie domowników.
Wbrew obiegowej opinii, że przez duże okna straty ciepła są proporcjonalnie większe, można je z powodzeniem stosować także w budynkach niskoenergetycznych. Takie możliwości stwarzają okucia ROTO odpowiedzialne, między innymi, za nośność i siłę docisku skrzydła do ramy. Latem duże drzwi tarasowe nie tylko rozjaśniają wnętrza, ale także dają możliwość prawie całkowitego połączenia ich z ogrodem lub tarasem.
- Szczegóły
- Kategoria: Wydanie 04//2011
Nowoczesne okna z szybami termoizolacyjnymi mają wiele zalet: są energooszczędne, likwidują strefy chłodu koło okien, a także redukują kondensację pary wodnej na szybach.
Ponieważ pojedyncza tafla szkła daje bardzo słabą izolację cieplną, w oknach montuje się szyby zespolone – hermetycznie uszczelniony zestaw co najmniej dwóch szyb, pomiędzy którymi znajduje się zamknięta przestrzeń.
Aby szyby zespolone miały lepszą izolację cieplną, stosuje się w nich szkło niskoemisyjne oraz wypełnia przestrzeń międzyszybową gazem szlachetnym, najczęściej argonem.
- Szczegóły
- Kategoria: Wydanie 04//2011
Na tegorocznych targach BAU w Monachium firma ALUPROF przedstawiła nowe produkty.
W systemach tych zastosowano nowoczesne technologie, w tym niektóre rozwiązania po raz pierwszy na świecie.
- Szczegóły
- Kategoria: Wydanie 04//2011
W pierwszej części naszej publikacji wykazaliśmy, że prawidłowe mocowanie szklanych daszków osłonowych (okapów) w murowanych ścianach budynków częstokroć sprawia monterom kłopoty. W niniejszej publikacji przedstawiamy, w jaki sposób należy obliczać poszczególne elementy konstrukcji mocującej.
Jak już wykazaliśmy w pierwszej części, mocowanie szklanych okapów do murowanych ścian budynków częstokroć sprawia kłopoty. Problem ten z jednej strony wynika stąd, że dopuszczalna siła rozciągająca, jaką mogą przenieść kołki rozporowe zamontowane w murze jest zbyt mała w porównaniu do występujących obciążeń rzeczywistych, co w konsekwencji prowadzi do znacznego zwiększenia wymiarów mocowanych do ścian płyt montażowych.
- Szczegóły
- Kategoria: Wydanie 04//2011
Kolor jest światłem, światło jest ciepłem, ciepło jest energią, energia jest życiem, życie jest kolorem (Friedrich Ernst von Garnier)
Kolor jest jednym z najważniejszych elementów determinujących wizualny aspekt instalacji fotowoltaicznej (PV). W przypadku systemów zintegrowanych z budynkiem (tzw. BiPV, ang. Building Integrated Photovoltaics) odgrywa szczególną rolę w kształtowaniu estetyki jego powłoki. Typowa, powszechnie kojarzona z solarną technologią kolorystyka to połączenie ciemnoniebieskich ogniw ze srebrnym kolorem kontaktów elektrycznych i obramowania modułów (fot. 1).
- Szczegóły
- Kategoria: Wydanie 04//2011
Konstrukcję tę wykonano z uzdrowisku Badenweiler (Niemcy), w ramach całościowej modernizacji tamtejszych term. Między budynkami kąpieli uśmierzających (z r. 1957 – na rys. 1 po prawej) i kąpieli właściwych (z XIX w. – na rys. 1 po lewej) zbudowano brakujący łącznik, umożliwiający przejście bosą nogą z jednego budynku do drugiego.
Rys. 1. Szklany łącznik od zewnątrz
Szklana konstrukcja objęła fasadę i dach. Dla uzyskania maksymalnej przezroczystości zastosowano szklane słupy, rygle, dźwigary i płyty dachu (rys. 2). W poniższym opisie tego obiektu wykorzystano publikację Ein Glashaus für die Therme in Badenweiler [1].
Zaletą transparentnego charakteru wymienionego łącznika jest też utworzona gwarancja zachowania architektonicznej suwerenności każdego z kojarzonych budynków. Konstrukcja łącznika składa się ze szklanej fasady o szerokości równej 6,20 m i wysokości 7,60 m, oraz ze szklanego dachu mającego szerokość 6,20 m i długość 7,80 m – ze spadkiem równym 2% ku tyłowi, co nie wymagało założenia rynny odwodnienia przy szklanej fasadzie od czoła.
Rys. 2. Szklany łącznik od wewnątrz
Wyżej wymieniona odległość między obu budynkami (6,20 m) pozwoliła zastosować w dachu szklane dźwigary, bez potrzeby tworzenia styków na ich długości. Każdy dźwigar został uformowany zgodnie z przebiegiem momentów zginających (rys. 3) i, dla obniżenia naprężeń rozciągających w szkle jego dolnego pasa, wstępnie sprężony cięgnem ze stali szlachetnej. Spoczywające na dźwigarach szklane płyty dachu zabezpieczają równocześnie te pierwsze przed utratą stateczności przy zginaniu.
Rys. 3. Szklany dźwigar dachu
Poziome rygle fasady (rys. 2) podparte są pionowymi podporami i zabezpieczone przeciwko zwichrzeniu. Przyjęty podział konstrukcji fasady pozwolił też na wkomponowanie w nią dodatkowych drzwi zewnętrznych. Na rys. 2 można zauważyć trzy poziome rygle (każdy o wysokości pracującej na zginanie równej 280 mm) i pięć pionowych szklanych słupów (każdy o wysokości oporu giętego wynoszącej 260 mm).
Grubość laminowanego szkła wszystkich elementów waha się w granicach 10-15 mm. Szczególną konstrukcję ze stali szlachetnej mają wszystkie zamocowania dźwigarów i rygli. Szczegół podparcia dźwigara stalowego za pomocą stalowego buta widoczny jest na rys. 4. Dach podtrzymują cztery szklane dźwigary o wzajemnym rozstawie równym 1,70 m.
Rys. 4. Konstrukcja stalowego buta dla zamocowania szklanego dźwigara dachu
Obliczenia numeryczne, wykonane metodą elementów skończonych, uwzględniły przestrzenną pracę całości konstrukcji oraz możliwości uchylenia się od współpracy pojedynczych elementów układu nośnego. Niektóre szczegóły obliczeniowe wynikają z rysunków 5 i 6. Metodę elementów skończonych zastosowano też przy rozważaniu problemów stateczności konstrukcji (rys. 7). Na podstawie wykonanych obliczeń ustalono także możliwe scenariusze awarii konstrukcji.
Rys. 5. Numeryczne odwzorowanie sytuacji dźwigara
Rys. 6. Przykład kierunków naprężeń głównych w dźwigarze
Projekt i wykonanie tego stosunkowo małego obiektu szklanego ukazały wyraźnie, jak wielki musi być nakład pracy przy budowie konstrukcji ze szkła, jeśli ma ona być bezpieczna. Obok szczególnej technologii i pracochłonnych obliczeń numerycznych potrzebnych przy wymiarowaniu elementów z materiału kruchego, potrzebne są również badania szczątkowych nośności konstrukcji oraz tychże przy uchylaniu się poszczególnych elementów konstrukcyjnych od współpracy.
Rys. 7. Komputerowa symulacja niestatecznej formy dźwigara
Niekiedy istnieje też potrzeba wykonania dodatkowych badań laboratoryjnych i in situ. W warunkach polskich nakłada się na to także pewien niedostatek i nieadekwatność odpowiednich norm i przepisów.
A tymczasem, na horyzoncie „czają” się dziś już nowe materiały transparentne [2] (rys. 8).
Rys. 8. Parasolowy dach z przezroczystej folii ETFE w Würzburgu (Niemcy)
prof. Zbigniew Cywiński
Politechnika Gdańska
Bibliografia
[1] Schober H., Gerber H., Schneider J.: Ein Glashaus für die Therme in Badenweiler. “Stahlbau” 73(2004), 11, 886-902.
[2] Schöne L.: Florale Transparenz: Das Neue Dach über dem Innenhof der IHK in Würzburg. “Stahlbau” 73(2004), 11, 879-885.
Całość artykułu w wydaniu drukowanym i elektronicznym
inne artykuły o podobnej tematyce patrz Serwisy Tematyczne
więcej informacj: Świat Szkła 4/2011