Скло - загальні технічні характеристики (склад, міцність і т - скляна компанія

У будівництві використовується скло наступного складу:

• кварц - сировина, у вигляді піску (70-72%);
• сода, каталізатор реакції, карбонат і сульфат (близько 14%);
• вапно, стабілізатор, у твердій формі (близько 10%);
• деякі інші оксиди - алюмінію, магнію, використовувані для підвищення фізичних властивостей скла, включаючи опір до атмосферних забруднень.

У забарвлене в масі скло можуть бути включені інші оксиди металів.

ВИРОБНИЦТВО СКЛА (флоат метод)

1. Підготовка сировини

Суміш сировинних компонентів (куди додається скло для зниження температури точки плавлення) заряджається в топку і розбавляється водою, щоб відокремити потрібні компоненти від бруду.

2. Розплав сировини

У топці процес виробництва скла проходить 3 основні стадії:

• плавка, коли сировина плавиться при температурі 1550 С
• очищення, коли розплавлене скло гомогенізується (стає однорідним) і з нього видаляються бульбашки газу;
• зміна температурного режиму, коли розплав охолоджується до в'язкого стану, зручного для протягування його через ванну з оловом.

3. Формування поверхні скла

Після ванни з оловом тверде вже скло у вигляді стрічки проходить через холодний тунель, званий "лер". Температура скла поступово знижується з 620 до 250 С. Процес охолодження продовжується до тих пір, поки стан скла не дозволить його різати і обробляти.

Охолоджена скляна стрічка нарізається на столах-автоматах на листи потрібного розміру.

МЕХАНІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ СКЛА

• щільність - 2,5 (2,5 кг / м2)
• опір тиску - 1000 Н / мм2 = 1000 МПа. Це означає, що, щоб розчавити 1 см3 скла, необхідно навантажити його вагою 10 т.
• межа міцності на розлам: якщо опір тиску у скла високе, то межа міцності на розлам значно нижче. Опір скла на розлом: для звичайного скла - 40 Мпа (Н / мм2); для загартованого скла - 120-200 МПа (Н / мм2) в залежності від товщини, обробки краю, наявності отворів і ін.
• пружність: скло дуже пружний матеріал, воно не схильне ніякої деформації аж до руйнування. Однак скло дуже крихке і миттєво розбивається при надмірному зовнішньому впливі.
• Термальний шок: Оскільки скло має низьку теплової провідністю, нерівномірний нагрів або охолодження листа скла призводить до виникнення напруги в матеріалі (термальний шок). Це може служити причиною руйнування скла.

Коли скло встановлено в раму, його обрамлені краю закриті від сонячного випромінювання. Це може привести до різниці температур в склі, і до його руйнування. Ризик термального шоку знижується, коли використовується сонцезахисний теплопоглинальне скло.

Спеціальна гарт скла проти термального шоку дозволяє витримувати різницю температур в 150-200 С.

Особливості висвітлення в залежності від напрямку фасаду

Приміщення, що виходять на північ, фактично не отримують прямого сонячного світла. Зате якість освітлення таких кімнат практично постійно, тому вікна студій художників зазвичай орієнтовані на північ. З цієї ж причини в северооріентірованних приміщеннях добре розміщувати кімнати для читання, робочі кімнати або комп'ютерні зали.

Скління енергозберігаючими склопакетами з селективними стеклами допоможе зменшити тепловтрати в таких приміщеннях навіть взимку.

Південні приміщення мають максимальну кількість сонячного світла взимку (коли сонце знаходиться низько), що допомагає зберегти тепло в приміщенні. Влітку ж вікна південного фасаду можуть бути за бажанням затінені фіранками або жалюзі.

Східний і західний фасади

Через східні і західні вікна в приміщення потрапляє досить багато сонячної енергії влітку (вранці - в східні, ввечері - в західні). У цей час сонце знаходиться під низьким кутом, тому можна порадити забезпечити ці вікна захистом від сонячної енергії, щоб уникнути перегріву і відблисків. Особливо звернути увагу на східні вікна, тому що коли на них потрапляє сонце (друга половина дня), температура на вулиці буває високою, і вентиляція через вікно недостатня для охолодження кімнати.

Для скління вікон південного, східного і західного фасадів найкраще використовувати скло, що відображає інфра-червоне випромінювання і пропускає денне світло.

Визначення характеристик вікна

Вибір правильного розміру вікна.

Беручи до уваги енергетичний баланс вікна (енергія, яка потрібна для нагрівання, освітлення і охолодження кімнати), можна сказати, що поверхня засклених ділянок повинна складати 35-50% від загальної площі фасаду.

Розміщувати вікна слід в найвищому положенні. Сама верхня частина вікна висвітлює задню половину кімнати. Верхня частина вікна повинна розташовуватися на висоті, рівній як мінімум половині глибини кімнати. Якщо це неможливо, може знадобитися додаткове штучне освітлення.

Використання скла в непрозорих ділянках фасаду (структурне скління) не підвищить освітленість кімнати, але дозволить розширити поле зору донизу, поєднуючи інтер'єр і зовнішній простір.

Чим менше розмір віконної рами (чим більше площа скла) - тим більше освітленість. Скло в єдиній рамі знижує проникнення світла до 80%, вікно з дрібної расстекловкой (георгіанський стиль) - до 45%.

Положення вікна має бути на рівні внутрішньої поверхні фасадної стіни: коли вікно "втоплено" в фасад, воно краще захищена від впливу опадів.

СКЛО І СОНЯЧНЕ ВИПРОМІНЮВАННЯ

Досягає Землі сонячне випромінювання складається з: УФ-промені - 3%, інфра-червоне випромінювання - 55%, видиме світло - 44%. УФ-хвилі мають довжину 0,28-0,38 нм, видиме світло - 0,38-0,78 нм, інфра-червоне випромінювання - 0,78-2,5 нм.

Коли сонячне випромінювання падає на скло, воно частково відбивається, частково поглинається склом, частково проходить крізь скло. Кількість поглиненого, відбитого і пропущеного світла залежить від товщини скла, його відтінку і наявності і властивостей додаткового покриття. Кожен вид скла має свій коефіцієнт абсорбції, віддзеркалення і пропускання, які розраховуються відповідно до стандартів, і застосовні для довжин світлових хвиль від 0,3 до 2,5 нм.

Сонячний фактор - це загальна кількість теплової енергії від сонячного випромінювання (в%), що потрапило в приміщення через скло. Сонячний фактор дорівнює сумі пропущеної склом теплової енергії і виділяється склом тепла, поглиненого раніше.

Сонячна енергія, що потрапила в кімнату, спершу поглинається предметами інтер'єру, потім виділяється у вигляді теплової енергії інфра-червоного дліннолучевого (більше 5мкм) діапазону. Навіть звичайне флоат-скло практично непрозоро для випромінювання з такою довжиною хвилі. У підсумку, енергія виявляється "спійманої в пастку" в кімнаті. Залишаючись в приміщенні, енергія нагріває його, створюючи "тепличний ефект".

Для запобігання перегріву приміщення необхідно: забезпечити нормальну вентиляцію; використовувати штори (таким чином, щоб це не призвело до ризику термального шоку); використовувати сонцезахисні скла, пропускають тільки певні довжини світлових хвиль.

Відомо, що деякі матеріали під впливом прямих сонячних променів втрачають свій колір, блякнуть. Відбувається це тому, що молекулярна решітка фарбувальних компонентів матеріалу поступово слабшає під впливом енергії фотонів. Причиною цієї реакції є, в основному, УФ-випромінювання, в меншій мірі - короткі хвилі видимого спектру (синій, фіолетовий).

Коли матеріал поглинає сонячне випромінювання, він нагрівається, що може привести до початку хімічних реакцій, що ушкоджують його.

Зазвичай вицвітання більш схильні до органічні барвники, чия молекулярна решітка менш стабільна, ніж у барвників на мінеральній основі.

СКЛО і ТЕПЛОИЗОЛЯЦИЯ

Еміссівітет і способи його підвищення

Теплообмін між двома будь-якими поверхнями відбувається 3 шляхами:

• теплопровідність, тобто передача тепла через об'єкт або теплообмін між двома об'єктами, що знаходяться в безпосередньому контакті. Кількість тепла, що перейшло від однієї поверхні листа скла до іншої, залежить від різниці температур між поверхнями і теплової провідності матеріалу. Теплова провідність скла = 1,0 Вт / мК
• конвекція, теплообмін між твердою і газоподібної (рідкої) середовищами. Цей вид теплообміну включає в себе рух повітря.
• Випромінювання: нагріте тіло виділяє інфра-червоні промені, що поглинаються більш холодним тілом. Таке випромінювання пропорційно еміссівітету тел. Чим менше еміссівітет - тим слабкіше випромінювання.

Еміссівітет звичайного скла = 0,89. Спеціальні види стекол з низькоемісійним покриттям можуть мати еміссівітет менш 0,10.

Поверхня тіла втрачає тепло внаслідок всіх 3х видів теплообміну: провідність, конвекція, випромінювання. Якщо мова йде про тепловтратах будови, вони зазвичай залежать від швидкості вітру, температури поза будівлею і еміссівітета матеріалів будови. Тепловтрати характеризуються коефіцієнтом зовнішнього теплообміну і внутрішнього теплообміну. Стандартні величини цих коефіцієнтів:

Зовнішній he - 23 Вт / м 2
Внутрішній hi - 8 Вт / м2К

Теплопередача крізь поверхню тіла характеризується коефіцієнтом теплопередачі U (К) об'єкта. U дорівнює кількості переданого через об'єкт тепла на м2 при різниці температур між середовищами 1 градус Цельсія. U може розраховуватися з використанням коефіцієнтів зовнішнього і внутрішнього теплообміну. Чим нижче U, тим менше витік тепла з більш нагрітої середовища в холодну.

U вікна можна знизити, зменшивши будь-який з 3 видів теплообміну. способи:

• Застосування склопакета. Він забезпечує кращу теплоізоляцію, ніж одинарне скління. Принцип теплоізоляції склопакета полягає в тому, що між стекол залишається камера, наповнена сухим повітрям. Така конструкція знижує тепловтрати через конвекцію, а низька теплопровідність повітря зменшує U склопакета. Наприклад, U скла 6 мм = 5,7 Вт / м2К, тоді як U склопакета 6-16-6 дорівнює 2,7 Вт / м2К.
• Використання в склопакеті стекол з низькоемісійним покриттям (Еко, Планітерм, Кул-лайт і ін.), Що знижує U склопакета.
• Використання в склопакеті інертного газу (аргону) замість повітря. U повітря - 1,6, U аргону - 1,3.

Сонячний фактор і енергетичний баланс

З одного боку, через вікно тепло втрачається з нагрітої кімнати в зовнішнє середовище. З іншого боку, завдяки сонячному випромінюванню тепло потрапляє через прозоре скло в кімнату. Загальна кількість тепла, яке потрапило в кімнату внаслідок проходження через скло сонячної енергії і внаслідок виділення склом поглиненого раніше тепла, описується величиною "сонячний фактор". Чим він нижчий, тим менше тепла потрапляє в приміщення завдяки сонячному випромінюванню. Сонячний фактор вікна залежить від його положення, інтенсивності сонячного випромінювання і матеріалу рами.

Оскільки вікно є одночасно джерелом втрат і прибутку тепла, можна говорити про енергетичний баланс. Він дорівнює різниці між тепловтратами через вікно і сонячним чинником. Коли сонячний фактор перевищує тепловтрати, можна говорити про негативний енергетичному балансі.

СКЛО І ЗВУКОІЗОЛЯЦІЯ

Сила звуку і спектральні характеристики

Сила звуку описується його інтенсивністю або його тиском (Па). Зазвичай використовують поняття рівня інтенсивності або тиску звуку, перераховуються в логарифмічною шкалою, що починається від порогу чутності людини. Рівень інтенсивності називається "гучністю", вимірюється в дБ.

Висота звуку описується частотою звукових коливань. Людина чує звук в межах 16 - 20 000 Гц. Архітектурна акустика зазвичай вивчає діапазон 50 - 5000 Гц. Частотний діапазон поділяється на октави. При збільшенні на октаву частота звуку подвоюється.

Властивість матеріалів поглинати звукові хвилі описується коефіцієнтом звукоізоляції R. Він може бути обчислений на підставі лабораторних вимірювань. Знаючи R матеріалів, використовуваних в будівництві, проектувальник може досягти бажаного зниження рівня шуму всередині будівлі.

У будівельній акустиці зазвичай беруть до уваги 2 типу шумів:

• "Рожевий шум", сила звуку якого однакова на всіх частотах звукового спектра - С;
• "Шум дорожнього руху", тобто звичайний шум жвавій магістралі - Ctr

Залежно від комплектації і установки вікна, воно поглинає звук високих, середніх або низьких частот. Оптимальна звукоізоляція досягнута тоді, коли конструкція поглинає звуки тих частот, на яких зовнішній шум максимальний. До недавнього часу при проектуванні скління не бралися до уваги всі характеристики джерела шуму, що нерідко вело до дорогих спроб задовольнити всім умовам звукоізоляції. Щоб це виключити, був введений загальний коефіцієнт звукоізоляції Rw (C, Ctr), де C, Ctr - поправочні коефіцієнти. Ctr використовується тоді, коли основне джерело шуму - магістраль. В інших випадках використовується коефіцієнт C ( "рожевий шум"). Поправочні коефіцієнти позначаються негативними числами, в дБ, і віднімаються від відомого Rw фасаду або скління, що в підсумку і визначає необхідну звукоізоляцію конструкції.

Приклад: Відомий загальний коефіцієнт звукоізоляції фасаду Rw (C, Ctr) = 37 (-4, -9), тобто звукоізоляція фасаду - 37 дБ, і вона знижується на 9 дБ через дорожнього шуму. В результаті, звукоізоляція фасаду для дорожнього шуму Ra, tr = 37-9 = 28 дБ. Таким же чином можна дізнатися дійсну звукоізоляцію фасаду для звичайного шуму, знаючи C.

У таблиці наводяться значення Rw згідно EN 717-1 (тести проводилися в лабораторії Центром промислового розвитку корпорації Сан-Гобен):

СКЛО ТА ЗАХИСТ ВІД УДАРУ

Завдяки сучасним технологіям виробництва, обробки і установки скла можна досягти необхідної удароміцності і безпеки. Рівень ударопрочности визначається 2 базовими факторами:

• сила удару
• максимальна площа прикладання сили удару

У кожній країні існують стандарти, що визначають необхідний рівень удароміцності скляній конструкції на підставі цих чинників.

До ударостійким стеклам відносяться армовані, термічно загартовані, укріплені плівкою і ламіновані скла.

Існує кілька рівнів необхідної удароміцності (підпадають під відповідні стандарти):

• безпечне скло (що виключає ризик пошкодження людини у разі розбиття) - особливо важливо при проектуванні скляних дахів і огорож;
• захист від вандалізму і розбиття (стандартний рівень захисту),
• Захист від вандалізму і розбиття (посилений захист, включає захист від деяких видів зброї, і важких предметів - молотка, сокири).
• Пулезащітное скло (захист від пістолета),
• Пулезащітное посилене скло (захист від АКМ, гвинтівки).

Віконна рама і спосіб установки скління також грає важливу роль, коли необхідне забезпечення удароміцності конструкції.

СКЛО ТА ЗАХИСТ ВІД ВОГНЮ

Пожаростойкость скління не включає в себе не тільки спеціальне скло, а всю конструкцію: рама, кріпильні елементи, і ін.

Для визначення пожаростойкости матеріали тестуються в лабораторії. Вимірюються властивості матеріалу, такі як - горючість, здатність посилити полум'я, швидкість згоряння, здатність плавитися або диміти, і ін.

• негорючі
• трудновоспламеняющиеся
• трудногорючие

• вогнестійкі
• вогненебезпечні
• вкрай вогненебезпечні

Пожаростойкое скло підрозділяється на класи:

1. Клас Е - забезпечує загальну захист від полум'я і гарячих газів;
2. Клас I - забезпечує захист від високих температур (теплоизолирующее скло)
3. Клас R - високостабільного скло
4. Клас W - тугоплавкое скло, та ін.

Так, якщо скло забезпечує захист від полум'я і газів протягом 30 хв. його позначають E30; якщо скло додатково забезпечує і захист від високих температур, воно позначається EI30, і т.д.

Наші консультанти з задоволенням дадуть відповідь на них!