V případě zahřívání celé tabule skla dochází k rovnoměrnému rozpínání. Dojde-li však k nerovnoměrnému ohřevu, sklo se rozpíná v každém místě jinak, a ve skle vzniká velké napětí, které může způsobit jeho prasknutí. Tabule chlazeného skla je schopna odolávat rozdílům teplot kolem 30 °C.
Jak poznat prasknutí skla vlivem termálního šoku?
Prasknutí skla vlivem teplotních změn lze velmi dobře rozpoznat. Lom začíná vždy na hraně skla a začátek této trhliny je vždy kolmý k hraně skla a jeho povrchům. Následná trhlina může být samostatná, rozvětvená či vějířovitá, tvar lomu je nepravidelný, chaotický, viz obr. 1.
Obr. 1 Příklady prasknutí skel – trhlina může být samostatná, rozvětvená či vějířovitá
Kde je zvýšené riziko prasknutí skla?
• Okna orientovaná na východ, jihovýchod, jih, jihozápad a západ
Riziko prasknutí skel vlivem rozdílu teplot roste se zvyšující se intenzitou slunečních paprsků.
• Přírodní zastínění
Často se v blízkosti staveb nachází vzrostlá zeleň (stromy, keře), která v letních měsících zajišťuje přirozené stínění. V mnoha případech je však zastíněna pouze část okna a skleněná tabule je ohřívána nerovnoměrně.
• Umělé zastínění
Přehřívání místností v letním období je mnohdy projektanty a architekty řešeno venkovními žaluziemi, které při částečném stažení zajistí snížení tepelných zisků v interiéru, a současně umožní průnik denního světla do místnosti. V takovém případě se však výrazně zvyšuje riziko prasknutí skla termálním šokem. Povrchová teplota na skle zastíněném žaluzií je výrazně nižší, než povrchová teplota na části skla, kam dopadají přímé sluneční paprsky.
Problematické však není pouze umělé stínění exteriérovou žaluzií, ale i stínění markýzami, balkony a jinými stínícími prvky.
• Skla absorbující více energie
Se vzrůstající energetickou absorpcí skel vzrůstá i riziko prasknutí skla vlivem termálního šoku. Jde především o skla probarvená ve hmotě, skla s barevnou vrstvou či potiskem, vrstvená skla s barevnou fólií, případně skleněné tabule s polepy (např. výlohy obchodů, příp. reklamy na fasádách).
• Způsob uložení skla v rámu
Velmi také záleží na způsobu uložení, zapuštění skla do rámu a barvě rámu. V případě, že je sklo zapuštěno hluboko do rámu, část skla v rámu zůstává chladná, zatímco zbytek skla se zahřívá.
• Umístění předmětů příliš blízko skla
Trendem současné architektury jsou velké prosklené plochy orientované
na prosluněné fasády, aby bylo využíváno co nejvíce pasivních energetických
zisků ze slunce. Nikdo však při návrhu neřeší umístění nábytku či zboží. V
případě, že si uživatel umístí např. sedací soupravu či jakýkoli jiný větší
předmět do bezprostřední blízkosti okna, sklo se začne ohřívat nerovnoměrně.
Předmět umístěný u okna absorbuje teplo, které následně vyzařuje zpět. Dochází
k ohřevu vzduchu a následnému ohřevu skla. Problematické jsou taktéž těžké
závěsy.
• Zdroje tepla či chladu umístěny v blízkosti skla
U oken sahajících od podlahy ke stropu je často řešena otázka, kam umístit radiátory. Doporučuje se umístění topných těles v minimální vzdálenosti 250 mm od skleněné tabule s tím, že teplota radiátoru je uvažována maximálně 65 °C.
V letních měsících může naopak vzniknout problém u klimatizace, kdy jsou vyústky nasměrovány na okno. V tomto případě není sklo z interiéru zahříváno, ale naopak je ochlazováno vzduchem o relativně nízké teplotě, který je vyfukován klimatizační jednotkou.
Další problém může vzniknout v kuchyni, je-li sklo v blízkosti sporáku či varné konvice.
• Zdroje tepla či chladu umístěny v blízkosti skla
U oken sahajících od podlahy ke stropu je často řešena otázka, kam umístit radiátory. Doporučuje se umístění topných těles v minimální vzdálenosti 250 mm od skleněné tabule s tím, že teplota radiátoru je uvažována maximálně 65 °C.
V letních měsících může naopak vzniknout problém u klimatizace, kdy jsou vyústky nasměrovány na okno. V tomto případě není sklo z interiéru zahříváno, ale naopak je ochlazováno vzduchem o relativně nízké teplotě, který je vyfukován klimatizační jednotkou.
Další problém může vzniknout v kuchyni, je-li sklo v blízkosti sporáku či varné konvice.
• Skladování
skel a materiálů na stavbě
Mnohdy dochází k prasknutí skel ještě před samotným užíváním stavby. Problém může vzniknout již v průběhu výstavby, kdy jsou skla či okna nesprávně skladována na stavbě, např. přes stojan je přehozena plachta. Část skla je zakryta a část skla je vystavena přímému slunečnímu záření. V případě tmavé plachty je riziko prasknutí skel mnohem vyšší.
Problém však může vzniknout i po zabudování oken do konstrukce, kdy je nesprávně skladován stavební materiál, např. skladování tepelné izolace v bezprostřední blízkosti oken.
• Použití ochranných fólií během malování a dokončovacích prací
Často jsou okna zakrývána ochrannými fóliemi z důvodu předcházení poškození či poškrábání skel, případně z důvodů bezpečnosti na stavbě, kdy je v budově skladováno velké množství materiálů či nářadí. V těchto situacích se opět zvyšuje riziko nerovnoměrného zahřívání skla.
• Izolační trojskla
U izolačních trojskel je zvýšené riziko prasknutí prostřední tabule skla vlivem vysokého rozdílu teplot.
Jak předejít prasknutí skla?
Vždy je nutné při návrhu zvolit vhodný typ zasklení a jeho opracování. V případě zvýšeného rizika je dobré použít sklo tepelně tvrzené, které odolá rozdílu teplot 200 °C, případně sklo tepelně zpevněné, které odolává rozdílu teplot 100 °C. Riziko prasknutí skla vlivem teplotních změn lze také snížit opracováním hran skel broušením či leštěním.
Současně lze riziku prasknutí předejít vyvarováním se rizikových faktorů:
• neumísťovat předměty v blízkosti skla;
• v návrhu mít zdroje tepla a chladu v dostatečné a bezpečné vzdálenosti;
• vyvarovat se skladování skel různých rozměrů a tvarů na stojanu. Skla skladovat v chráněném prostoru mimo dosah zdroje tepla či chladu;
• v případě zakrývání oken ochrannými fóliemi používat průhlednou fólii, nesmí být tmavá. Na oknech by fólie měla být jen nezbytně nutnou dobu a ideální je udělat v ochranné fólii díry, které by zajistily odvětrání.
Příklady z praxe
Varná konvice v blízkosti okna
V kuchyni byla varná konvice umístěna v bezprostřední blízkosti skla. Při vaření vody z konvice vycházela horká vodní pára, která lokálně ohřívala sklo. Venkovní teplota byla pod nulou. Rozdíl teplot na skleněné tabuli byl vyšší než 30 °C, v důsledku čehož došlo k prasknutí skla vlivem vysokého rozdílu teplot, viz obr. 2.
V tomto případě je třeba umisťovat varnou konvici do větší vzdálenosti od skla.
Obr. 2 Chybné umístění konvice způsobilo prasknutí skla
Skleněný obklad za sporákem
Investor požadoval skleněný obklad za sporákem, nesprávně mu však bylo instalováno chlazené sklo. V době vaření byla teplota na skle v blízkosti sporáku vysoká a ostatní části tabule byly chladné. Lokální nárůst napětí vlivem teplotní roztažnosti byl tak velký, že došlo k prasknutí skla, viz obr. 3.
V těchto případech je vždy nutno použít sklo tepelně tvrzené (případně tepelně zpevněné), které je schopno odolávat vysokým rozdílům teplot.
Obr. 3 Použití nevhodného typu skla jako obkladu za varnou deskou
Předměty v blízkosti okna
V rodinném domě bylo navrženo velké francouzské okno na jižní fasádu. Uživatelé měli v interiéru velké těžké závěsy, zatažené jen z části, a v blízkosti okna měli tmavě hnědý polštář. Vzhledem k tomu, že sklo nebylo tepelně tvrzené, došlo k prasknutí skla vlivem velkých rozdílů teplot, viz obr. 4.
Obr. 4 Umístění předmětů ovlivňuje teplotu, působící na skla
Špatně skladovaný materiál na stavbě
V tomto případě došlo k prasknutí skla ještě před užíváním stavby. Stavebník v dobré víře umístil tepelnou izolaci do interiéru, aby předešel krádeži. Bohužel však tepelnou izolaci umístil příliš blízko ke sklu. Když na okno začalo svítit slunce, vzduch v dutině mezi sklem a tepelnou izolací se začal ohřívat, viz obr. 5.
Abychom předešli prasknutí skel na stavbě, je třeba skladovat stavební materiál v dostatečné vzdálenosti od okna.
Obr. 5 Prasknutí skla způsobila izolace skladovaná za skleněnou tabulí
Stínění
Sklo prasklo díky nerovnoměrnému zahřívání skleněné tabule v důsledku stínění venkovním balkonovým zábradlím, viz obr. 6.
V případě částečného stínění se doporučuje použít venkovní sklo tepelně tvrzené případně tepelně zpevněné.
Obr. 6 Skleněná tabule prasklá díky nerovnoměrnému zahřívání
Jak správně určit riziko termálního šoku a správně navrhnout sklo?
Pro zhodnocení rizika prasknutí skla vlivem teplotních změn u konkrétní stavební konstrukce můžete kontaktovat výrobce skla, který na základě skladby zasklení, konkrétních klimatických podmínek a architektonických parametrů dokáže vyhodnotit míru rizika a doporučit vhodná opatření.
Více informací na www.YourGlass.com.
Michaela Poláková, AGC Flat Glass Czech, Teplice
Recenzent: Jiří Stránský, Ikates, s. r. o., zkušebna skla a stavebních výrobků
Mnohdy dochází k prasknutí skel ještě před samotným užíváním stavby. Problém může vzniknout již v průběhu výstavby, kdy jsou skla či okna nesprávně skladována na stavbě, např. přes stojan je přehozena plachta. Část skla je zakryta a část skla je vystavena přímému slunečnímu záření. V případě tmavé plachty je riziko prasknutí skel mnohem vyšší.
Problém však může vzniknout i po zabudování oken do konstrukce, kdy je nesprávně skladován stavební materiál, např. skladování tepelné izolace v bezprostřední blízkosti oken.
• Použití ochranných fólií během malování a dokončovacích prací
Často jsou okna zakrývána ochrannými fóliemi z důvodu předcházení poškození či poškrábání skel, případně z důvodů bezpečnosti na stavbě, kdy je v budově skladováno velké množství materiálů či nářadí. V těchto situacích se opět zvyšuje riziko nerovnoměrného zahřívání skla.
• Izolační trojskla
U izolačních trojskel je zvýšené riziko prasknutí prostřední tabule skla vlivem vysokého rozdílu teplot.
Jak předejít prasknutí skla?
Vždy je nutné při návrhu zvolit vhodný typ zasklení a jeho opracování. V případě zvýšeného rizika je dobré použít sklo tepelně tvrzené, které odolá rozdílu teplot 200 °C, případně sklo tepelně zpevněné, které odolává rozdílu teplot 100 °C. Riziko prasknutí skla vlivem teplotních změn lze také snížit opracováním hran skel broušením či leštěním.
Současně lze riziku prasknutí předejít vyvarováním se rizikových faktorů:
• neumísťovat předměty v blízkosti skla;
• v návrhu mít zdroje tepla a chladu v dostatečné a bezpečné vzdálenosti;
• vyvarovat se skladování skel různých rozměrů a tvarů na stojanu. Skla skladovat v chráněném prostoru mimo dosah zdroje tepla či chladu;
• v případě zakrývání oken ochrannými fóliemi používat průhlednou fólii, nesmí být tmavá. Na oknech by fólie měla být jen nezbytně nutnou dobu a ideální je udělat v ochranné fólii díry, které by zajistily odvětrání.
Příklady z praxe
Varná konvice v blízkosti okna
V kuchyni byla varná konvice umístěna v bezprostřední blízkosti skla. Při vaření vody z konvice vycházela horká vodní pára, která lokálně ohřívala sklo. Venkovní teplota byla pod nulou. Rozdíl teplot na skleněné tabuli byl vyšší než 30 °C, v důsledku čehož došlo k prasknutí skla vlivem vysokého rozdílu teplot, viz obr. 2.
V tomto případě je třeba umisťovat varnou konvici do větší vzdálenosti od skla.
Obr. 2 Chybné umístění konvice způsobilo prasknutí skla
Skleněný obklad za sporákem
Investor požadoval skleněný obklad za sporákem, nesprávně mu však bylo instalováno chlazené sklo. V době vaření byla teplota na skle v blízkosti sporáku vysoká a ostatní části tabule byly chladné. Lokální nárůst napětí vlivem teplotní roztažnosti byl tak velký, že došlo k prasknutí skla, viz obr. 3.
V těchto případech je vždy nutno použít sklo tepelně tvrzené (případně tepelně zpevněné), které je schopno odolávat vysokým rozdílům teplot.
Obr. 3 Použití nevhodného typu skla jako obkladu za varnou deskou
Předměty v blízkosti okna
V rodinném domě bylo navrženo velké francouzské okno na jižní fasádu. Uživatelé měli v interiéru velké těžké závěsy, zatažené jen z části, a v blízkosti okna měli tmavě hnědý polštář. Vzhledem k tomu, že sklo nebylo tepelně tvrzené, došlo k prasknutí skla vlivem velkých rozdílů teplot, viz obr. 4.
Obr. 4 Umístění předmětů ovlivňuje teplotu, působící na skla
Špatně skladovaný materiál na stavbě
V tomto případě došlo k prasknutí skla ještě před užíváním stavby. Stavebník v dobré víře umístil tepelnou izolaci do interiéru, aby předešel krádeži. Bohužel však tepelnou izolaci umístil příliš blízko ke sklu. Když na okno začalo svítit slunce, vzduch v dutině mezi sklem a tepelnou izolací se začal ohřívat, viz obr. 5.
Abychom předešli prasknutí skel na stavbě, je třeba skladovat stavební materiál v dostatečné vzdálenosti od okna.
Obr. 5 Prasknutí skla způsobila izolace skladovaná za skleněnou tabulí
Stínění
Sklo prasklo díky nerovnoměrnému zahřívání skleněné tabule v důsledku stínění venkovním balkonovým zábradlím, viz obr. 6.
V případě částečného stínění se doporučuje použít venkovní sklo tepelně tvrzené případně tepelně zpevněné.
Obr. 6 Skleněná tabule prasklá díky nerovnoměrnému zahřívání
Jak správně určit riziko termálního šoku a správně navrhnout sklo?
Pro zhodnocení rizika prasknutí skla vlivem teplotních změn u konkrétní stavební konstrukce můžete kontaktovat výrobce skla, který na základě skladby zasklení, konkrétních klimatických podmínek a architektonických parametrů dokáže vyhodnotit míru rizika a doporučit vhodná opatření.
Více informací na www.YourGlass.com.
Michaela Poláková, AGC Flat Glass Czech, Teplice
Recenzent: Jiří Stránský, Ikates, s. r. o., zkušebna skla a stavebních výrobků
Jak se říká, slibem nezarmoutíš.
Tohle je vymazlený dům v šíleném terénu. A to, že má kolem sebe bujnou až divokou zahradu, mu hodně sluší.
Škoda, že u fotografií nejsou popisky na co a odkud se dívám a kdy to bylo foceno,
Nějak tomu nerozumím. V článku se píše o fasádním stínícím prvku, ale fotky a část textu je o vnitřní stěně.…
co na to říci - na Mercerově stupnici kvality měst se na prvých třech místech obvykle střídají Vídeň, Curich a…