Izolační zasklení se stalo nedílnou součástí moderních staveb, které díky němu vpouštějí do interiéru stále více světla a přitom poskytují bezpečí a další nové funkční vlastnosti. Velkoformátové zasklení 4x3 metry již není nic neobvyklého, dnešní výrobní možnosti jdou však i mnohem dále.
Izolační sklo se skládá ze dvou, či více tabulí skel, oddělených od sebe distančním profilem a po celém obvodě utěsněné speciálním systémem tmelení. Nejběžnějšími izolačními jednotkami jsou produkty zkráceně označované jako dvojskla, či trojskla. Nové výrobní technologie však již počítají i se složením izolační jednotky ze čtyř navzájem od sebe oddělených tabulí skel. Kromě plochých skel lze také zajistit stále variabilnější ohýbaná izolační skla. Izolační vícevrstvé sklo se dělí na dvojsklo a trojsklo podle počtu vrstev. Je to sestava dvou nebo více skleněných tabulí oddělených mezerou. Ta může být vyplněna vzduchem nebo inertním (netěkavým) plynem (argon, krypton). Vše je hermeticky utěsněno do jednoho celku, což zajišťuje zmíněné nadstandardní tepelněizolační a akustické vlastnosti těchto skel.
Výroba a typy skel
Tabulové sklo plavené (float) se vyrábí roztavením směsi základních surovin a recyklovaného skla při teplotě kolem 1 550 °C. Tavenina se při teplotě okolo 1 000 °C plaví po hladině roztaveného cínu, čímž se dosáhne dokonalé rovinnosti. Roztahováním nebo stahováním válci se upravuje tloušťka finálního skla. Kontinuální pás plastické skloviny je oddělován od hladiny cínu a prochází chladící pecí, kde se teplota sníží z teploty 620 °C na teplotu 250 °C a dále se kontrolovaně ochlazuje, aby se sklo zbavilo vnitřního pnutí. Vychlazený pás skla se řeže na základní formát 6 000 mm x 3 210 mm (tzv. Jumbo). Tažené sklo se vyrábí vertikálním taháním skloviny přes válce. Dekorativní a ornamentální skla se strukturovaným povrchem se vyrábějí válcováním plaveného skla válci s požadovaným vzorem a mohou být probarvena ve hmotě. Jinou alternativou jsou ornamentální skla s drátěnou vložkou.
Probarvená a extračirá skla
Základní sklářský kmen obsahuje oxid železitý, který způsobuje zelené zabarvení skleněné hmoty a projevuje se zejména u silnějších tabulí. Extračiré sklo je dodáváno pod různými obchodními názvy. Sklo je probarvené ve hmotě příměsí oxidů kovů pro zvýšení ochrany proti slunečnímu záření. Zabarvení skla je možné do různých odstínů (zelený, šedý, modrý, hnědý). Sklo značnou část slunečního záření pohlcuje do své hmoty, a proto je tepelně velmi namáhané. Z toho důvodu se obvykle doporučuje tato skla tepelně upravit.
Pokovená skla
Pokovení skla se provádí dvěma hlavními technologiemi:
Čtěte také: Izolace s asfaltovým lakem: Jak na to?
- Pyrolytickou technologií přímo v lince na výrobu plaveného skla (tzv. tvrdé pokovení). Tato vrstva je odolná proti klimatickým vlivům, zlepšuje protisluneční vlastnosti skla, zvyšuje reflexi. Sklo je možné použít v izolačním dvojskle jako vnější tabuli s pokovenou vrstvou na pozici 1 nebo 2. Pokovení na pozici 1 má větší reflexi, na pozici 2 způsobuje větší tepelné namáhání skla a doporučuje se sklo tepelně upravit.
- Metodou katodového rozprašování ve vakuu (tzv. měkké pokovení), čímž sklo získá nízkoemisivní vlastnosti. Pokovení se nanáší jak na sklo v základním formátu, tak na kompletně obrobenou tabuli (naformátovaná, obroušená, tepelně zpracovaná). Tento kovový povlak není obecně odolný vůči technologickým a klimatickým vlivům, protože je náchylný k oxidaci. Proto se sklo používá výhradně do izolačních skel (dvojskel a trojskel) pokovenou vrstvou do meziskelní dutiny. Pozice povlaku může mít vliv na tepelně technické parametry izolačního skla (u tzv. nízkoemisivních skel s „měkkým“ pokovením). Většina výrobců nízkoemisivních skel v současné době vyrábí i tzv. Low-E skla, nízkoemisivní skla s „měkkým“ pokovením.
Smaltovaná skla
Smaltovaná skla jsou vyráběna nanesením barvy na jednu stranu tabule běžného nebo čirého skla (stříkáním, barvícím válcem nebo přes síto), a následným vypálením. Tím se sklo tepelně vytvrdí. Na fasádách se uplatňují smaltovaná skla, skla s přesahem, či vlepovanými U-profily.
Proces výroby izolačních skel a jejich vlastnosti
Proces výroby izolačních skel je definován evropskou normou ČSN EN 1279. Do izolačního skla lze slepit většinu výše uvedených typů skel a samozřejmě skla vrstvená, či tepelně upravená. Mezi jednotlivé tabule se po obvodu vkládá distanční rámeček o tloušťce 8 mm až 24 mm. Rámečky jsou vyrobeny z profilů hliníkových, nerezových, plastových s kovovou fólií, nebo z profilovaných provazců silikonových, či butylkaučukových. Meziskelní dutina se plní vysušeným vzduchem nebo inertním plynem (Ar, Kr, Xe). Argon, krypton, xenon nebo jejich směsi mají podstatný vliv na výsledné izolační vlastnosti. Tloušťka meziprostoru izolačních skel dosahuje hodnoty až 36 mm. Dvě nebo tři tabule skla v rámu s mezerami mezi skly vyplněnými plynem sníží zásadně tepelné ztráty.
Podle typů jednotlivých skel pak izolační zasklení získává požadované vlastnosti, počínaje tepelnou izolací, kombinované s protisluneční funkcí, různými kategoriemi bezpečnosti (protipožární skla, skla odolná proti násilnému vniknutí, neprůstřelná skla), zvukovou izolací a dalšími speciálními vlastnostmi. V meziprostoru izolačních skel může být integrována žaluzie, odpadá tak její nevzhledná instalace na rámu oken a nesnadná údržba. Atraktivní ovládání žaluzie externí baterií velikosti mobilního telefonu, možnost kombinace s dálkovým ovládáním a solárním dobíjením ovladače je jedním z nejnovějších patentovaných systémů žaluzií vložených do izolačních jednotek. Díky rozvoji v oblasti potisku a leptání skla se rozšiřují také dekorativní možnosti zasklení. Poskytuje tak větší možnosti uplatnění kreativity architektů a projektantů, od aplikace grafických motivů až po velkoformátové fotografie na skle. Oba hodnocené parametry, světelná propustnost LT a celková energetická propustnost g, jsou vzájemně v přímé fyzikální souvislosti. S použitím nejmodernějších technologií nanášení selektivních vrstev jsou v současné době vyráběna skla s koeficientem selektivity > 2.
Bezpečnostní skla
Bezpečnostní sklo je navrženo tak, aby bylo méně náchylné k rozbití. A když už dojde k jeho rozbití, aby nezpůsobilo zranění. Jde o speciálně upravené sklo, které není jen odolnější proti rozbití zvenčí při pokusu o vloupání, ale také minimalizuje riziko zranění, pokud ho nešťastnou náhodou rozbijete sami. Izolační vícevrstvá skla rovněž více tlumí hluk zvenčí, umí zredukovat rosení skel a při použití bezpečnostních skel zvýší i odolnost objektu proti zlodějům.
Tepelně tvrzené bezpečnostní sklo (ESG)
Tepelně tvrzené bezpečnostní sklo (Thermally toughened glass, Thermisch vorgespanntes Einscheibensicherheitsglas - ESG) nesprávně označované jako „kalené“, je popsáno normou ČSN EN 12150. Tepelně ztvrzené sklo je možné vyrobit z jakéhokoliv monolitického skla bez drátěné vložky řízeným zahřátím na teplotu přibližně 620 °C a následným ochlazením, čímž se vyvolá trvalé povrchové tlakové napětí a zvýší se odolnost skla proti mechanickému a tepelnému namáhání. Uvádí se, že je 4x až 5x pevnější než běžné sklo. Při rozbití se rozpadne na malé neostré kousky, které nezpůsobí vážná poranění. Z této vlastnosti plyne i jeho časté použití zejména ve sprchových koutech, dveřích i zábradlích. Za úvahu stojí rovněž při zasklívání větších neotvíravých i otvíravých oken či dveří v obytných domech.
Čtěte také: Cihly s tepelnou izolací
Každé sklo, které má být tepelně upraveno musí mít opracovány hrany (sraženy), protože by jinak došlo při tepelném procesu k destrukci. Taktéž musí být na skle provedeny veškeré mechanické úpravy - řezání, opracování hran, broušení, vrtání - před provedením tepelného zpevnění. Po tepelném zpevnění lze na sklo nanést povlak metodou katodového rozprašování ve vakuu (tzv. měkké pokovení).
Ve sklovině se vyskytují inkluze sulfidu nikelnatého (NiS), jehož krystaly mají jinou tepelnou roztažnost než sklovina, a při procesu tepelného zpevnění způsobí výrazně zvýšené napětí v povrchové vrstvě skla. Toto zvýšené lokální napětí způsobuje samovolný lom (samoexplozi), kdy tepelně tvrzené sklo samovolně bez dalších vlivů praskne. Toto riziko se výrazně sníží procesem prohřátí tepelně zpevněného skla (HST - Heat Soak Test) podle ČSN EN 14179-1, kdy je sklo ohřáto na teplotu okolo 300 °C a na této teplotě se udržuje po dobu 2 hodin. Většina tabulí, které obsahují kritické inkluze NiS, praskne.
Tepelně zpevněné sklo (TVG)
Tepelně zpevněné sklo (Heat strengthened glass, Teilvorgespanntesglas - TVG) nesprávně označované jako „polokalené“, je popsáno normou ČSN EN 1863-1. Tepelně zpevněné sklo je možné vyrobit z jakéhokoliv monolitického skla bez drátěné vložky řízeným zahřátím na teplotu přibližně 620 °C s postupným ochlazením, čímž se vyvolá trvalé povrchové tlakové napětí a zvýší se odolnost skla proti mechanickému a tepelnému namáhání. Každé sklo, které má být tepelně zpevněno musí mít opracovány hrany (sraženy), protože by jinak došlo při tepelném procesu k destrukci.
Vrstvená lepená skla
Jde o kompozici dvou a více tabulí spojených v celé ploše mezivrstvou, která je z polyvinylbutyralové (PVB) nebo etylenvinylacetátové (EVA) fólie, nebo z pryskyřice. Takto slepené mohou být nejen tabule skleněné, ale mohou být pro určité specifické aplikace použity i tabule akrylátové, nebo polykarbonátové. Při použití vrstvených bezpečnostních skel s PVB fólií v exteriéru, nebo ve vlhkém prostředí, je nutné dbát na správný způsob zasklení a ochranu „volných“ hran před trvalým zatížením vlhkostí. Při rozbití skla zůstávají střepy na této fólii přilepené, sklo proto dále drží pohromadě a nevysype se. Osvědčené je například v objektech, které mohou být vystaveny výbuchům, střelbě či zemětřesení, ale i v běžných podmínkách může zabránit úrazům při pádu do skla nebo jakékoli nechtěné kolizi s prosklenou plochou. Poslouží tedy ve světlících či na průsvitných přístřešcích. Pro omezení radiace (EW) nebo zajištění izolace (EI) se používají skla vrstvená s jednou nebo více speciálními mezivrstvami, které jsou tvořeny roztoky solí, nebo polymery, a jsou čiré.
Strukturální zasklení
Strukturální zasklení je takové uložení skla, kdy tabule není osazena po obvodu do zasklívací drážky nebo připevněna přítlačnou lištou, ale je přilepena strukturálním lepeným spojem na nosnou konstrukci, nebo je mechanicky připevněna příponkami v prostoru distančního rámečku, případně přichycena bodovými příponkami. Jedná se i o případy, kdy je tabule po dvou stranách připevněna přítlačnými lištami, a dvě strany jsou pouze zatmeleny (tzv. polostrukturální zasklení).
Čtěte také: Jaké jsou druhy a vlastnosti izolačních betonů?
Ve všech případech je lepený spoj izolačního skla namáhán zatížením vnější tabule tlakem a sáním větru, vlastní hmotností vnější tabule, je vystaven působení UV záření prostupujícího vnější tabuli, a je v kontaktu s těsnícím tmelem vyplňujícím spáru mezi skly. Z těchto důvodů nemůže být pro slepení izolačního skla použit běžný polyuretanový nebo polysulfidový tmel, protože není odolný vůči UV záření, není kompatibilní s těsnícími silikonovými tmely, a není schopen přenést zatížení působící na vnější tabuli. Proto se používají pro výrobu izolačních skel pro strukturální zasklení výhradně silikonové tmely. V současnosti jsou na trhu systémy pro strukturální lepení skel od firem DowCorning, Sika a Tremco illbruck. Izolační skla pro strukturální fasády musí být vyrobena nejen podle normy ČSN EN 1279, ale také podle směrnice ETAG 002. U vnější tabule izolačního skla určeného pro strukturální zasklení se doporučuje provedení s broušenou hranou - jednak proto, aby nedocházelo ke zranění při tmelení, instalaci a údržbě, a také pro zvýšení odolnosti proti poškození. Při použití tabulí s „měkkým“ povlakem obvykle musí být tento odbroušen, aby byla zajištěna dostatečná adheze a koheze materiálů lepeného spoje.
Statika skleněných konstrukcí
Problematikou navrhování skleněných konstrukcí se zabýváme již řadu let. Zkušenosti máme se statikou nenosných skleněných výplní zábradlí, příček, apod., ale i se skleněnými panely, které plní nosnou funkci, např. skleněné pochozí plochy, skleněné schodišťové stupně nebo stěny a podlaha akvária ze skla. Zabýváme se také navrhováním hybridních sklo-ocelových nosníků. Statika skla je náročná a zodpovědná disciplína, která vyžaduje řadu zkušeností a znalosti o chování skla. Autorizovaný statik zpracuje statický posudek skla tak, aby konstrukce byla bezpečná ale zároveň ekonomicky navržená. Tím můžete ušetřit nemalé finanční prostředky. Předejdete tak následným opravám a zásahům při zpevňování chybně navržené konstrukce.
Typy posudků a jejich ceny
| Typ posudku | Popis | Cena (vč. DPH) |
|---|---|---|
| Bodově podepřené skleněné panely s vrtanými otvory | Sklo, které je podepřeno pomocí bodových podpor (úchytek) do vrtaných otvorů. | od 15 500 Kč |
| Na okraji (liniově nebo bodově) podepřené sklo, bez vrtaných otvorů | Sklo, které je podepřeno po obvodu a to pomocí liniových podpor (lišt) nebo pomocí okrajových podpor - úchytek, ale bez vrtaných otvorů. | od 12 500 Kč |
Ceny jsou stanoveny pro jednu tabuli skla. Pro více tabulí bude cena stanovena individuálně.
Navrhování nosných konstrukcí ze skla
Nosné konstrukce ze skla lze navrhovat různými způsoby a liší se zejména požadovanou podrobností a složitostí výpočtu. Při podrobnějším návrhu konstrukce lze postupovat v souladu s předběžnými evropskými normami, které jsou založeny na metodách mezních stavů a dílčích součinitelů spolehlivosti. Předběžný návrh nosných konstrukcí ze skla lze provést na základě empiricky známých zkušeností. Na jejich základě lze pro jednoduché konstrukce stanovit potřebnou tloušťku a druh skla s ohledem na rozpětí či velikost zatížení. Metoda výpočtu podle dovolených namáhání vychází z předpokladu platnosti Hookova zákona, tedy že materiál je dokonale pružný. Postupy pro posouzení nenosných konstrukcí ze skla jsou uvedeny v předběžné evropské normě prEN 13474-1,2. Při navrhování vrstvených skel je nutno vždy zohlednit délku trvání zatížení, aby bylo možno určit míru spolupůsobení mezi skleněnými tabulemi. Při krátkodobém namáhání (např. zatížení větrem) dochází k dokonalému spolupůsobení mezi tabulemi skla. Je vyžadována u konstrukce, která má plnit funkci zábradlí v souladu s ČSN 74 3305 Ochranná zábradlí. V případě, že se jedná se o konstrukci ze skla, je nutno použít zkušební těleso v souladu ČSN EN 12600 (Třída bezpečnosti konstrukce).
Materiály pro konstrukce lehkých obvodových plášťů
Nerezová ocel má díky svým vlastnostem široké použití při konstrukci lehkých obvodových plášťů. Kromě uplatnění, především své vysoké pevnosti na některých nejvíce namáhaných uzlových bodech konstrukce, používá se hlavně na spojovací materiál, jako jsou samořezné a metrické šrouby. Z běžné oceli, ať už upravené pozinkováním nebo jinak ochráněné proti korozi, se vyrábí převážně kotevní prvky, popřípadě i některé profily. Na izolátory, resp. přerušení tepelných mostů, se používají různě tvarované profily či pásky z tepelně izolujících plastů (polyamidu, polythermidu nebo polyuretanu vyztužených skelným vláknem, PVC, laminátů, apod.). Převážnou část spojovacích prvků systémů ocelových a hliníkových lehkých obvodových plášťů tvoří šrouby z nerezové oceli. Pro zakončující díly konstrukcí nebo součásti kování se používají součástky z plastů. Prefabrikované díly mají často velmi složité tvary, které by se běžným obráběním komplikovaně vyráběly. Různé druhy lepidel a tmelů našly široké uplatnění při výrobě i montáži rámových konstrukcí i lehkých obvodových plášťů.
tags: #izolacni #skla #statika