Čo je tepelný lom skla?

Tepelný lom izolačného skla

PRI ÚVAHÁCH O KÚPE NOVÝCH OKIEN, ČI UŽ PRI REKONŠTRUKCII ALEBO NOVOSTAVBE, SA MÁLOKTO
Z LAICKEJ VEREJNOSTI ZAOBERÁ ALEBO ASPOŇ ZAMÝŠĽA NAD „NÁVODOM“ NA POUŽÍVANIE
NOVÉHO OKNA. TENTO STAV TRVÁ AŽ DO CHVÍLE, KÝM NEPRÍDE PRVÁ PORUCHA. OKAMŽITE JE NA
VINE VÝROBCA OKNA, PRETOŽE OKNO JE „ZLÉ“! TOTO ALE NEMUSÍ BYŤ VŽDY PRAVDA.
Čo je to tepelný šok a ako vzniká?
Zohriatím skla (napr. intenzívnym slnečným žiarením) spôsobíme jeho rozpínanie. Lineárny koeficient
teplotnej rozťažnosti skla αL = 9,0 (m/m.K x 10-6) Pri teplotnom rozdiele 40 °C pri dĺžke skla 2 m sa
sklo roztiahne: 9.10-6 m/(m °C) x 40 °C x 2 m = 0,00072 m = 0,72 mm. Ak nebudeme sklo zahrievať
rovnomerne po celej jeho ploche (napr. časť sklenenej plochy je tienená susediacou budovou alebo
širokou rímsou strechy), vznikne v skle pnutie, pretože časť skla sa rozťahuje a časť nie. Tepelne
neupravené sklo (nezakalené sklo) je schopné odolať teplotnému rozdielu a náhlym teplotným
zmenám cca 30 – 40 °C. Pri väčšom teplotnom rozdiele sklo praskne. Žiaľ, tento samovoľný jav
nepopisuje žiadna naša norma, ktorá sa týka skla. Jedinú zmienku je možné nájsť, aj to iba jednou
vetou, v STN EN 572-1 odsek 6.1, Tabuľka 1 - Všeobecné hodnoty vlastnosti
sodnovápenatokremičitého skla.


Príčiny vzniku termálneho šoku na tepelne neupravenom skle? Ako prvé pri posudzovaní
pravdepodobnej príčiny porúch izolačných skiel si musí posudzovateľ aj majiteľ skla uvedomiť, že
okno je inštalované do fasády stavby a táto je v letných časoch intenzívne ohrievaná od slnečných
lúčov. Povrchová teplota fasády býva teda až 60 – 70 °C. Aj izolačné sklo máva podobné teploty. Za
„normálneho“ stavu sa zohrievanie plochy skla deje rovnomerne a vnútorné štruktúry tabúľ skla sa
deformujú rovnomerne. Ak však na tabuľu či jej časť začne pôsobiť „vonkajší faktor“ a ešte k tomu
nerovnomerne, tak hrozí vznik spomínanej poruchy – prasknutie skla. Najčastejšími príčinami porúch
sú tieto „vonkajšie faktory“: olepovanie skiel rôznymi fóliami (stačí aj čiastočné olepenie napr.
detskými motívmi) čiastočne zatienenie skiel (napr. žalúzie zatiahnuté do polovice, tienenie
stromom) zdroj tepla (napr. radiátor) v tesnej blízkosti skla napr. pri zimných záhradách.
Ako už názov prezrádza, tento príspevok sa bude venovať jednej zvláštnej poruche izolačných skiel, a
tou je „samovoľné“ prasknutie izolačného skla v hotovom okne, často až po niekoľkoročnom užívaní.
Žiadna porucha však nie je „samovoľná“, vždy existuje príčina, ktorá vyvolá následnú poruchu. Na
tento fakt nesmieme pri hľadaní príčiny porúch nikdy zabudnúť. Pár slov o izolačných dvoj sklách
Izolačné dvoj sklo patentovali v roku 1865 v USA. V patente išlo o dve sklenené tabule, ktoré boli
medzi sebou spojené dreveným dištančným rámčekom. Tento vynález sa dočkal širšieho využitia až o šesťdesiat rokov neskôr s rámčekmi na báze olova, tak ako keď sa vyrábali vitráže, len pásik olova, do
ktorého sa sklo pripevňovalo, bol široký takmer 1cm. Výroba moderných izolačných dvoj skiel s
kovovými či plastovými a pretmelenými dištančnými rámčekmi, ktoré obsahujú materiál pohlcujúci
vlhkosť medzi tabuľami skla, sa začala v 60. rokoch minulého storočia. Vývoj napredoval k izolačným
sklám s “teplým okrajom“, pokovovanými odrazovými fóliami na vnútorných či vonkajších plochách
sklenených plôch a s vypĺňaním dutiny medzi sklami inertnými plynmi. Použitá kovová (strieborná)
vrstva na vnútornej strane interiérovej tabule skla prepúšťa slnečnú energiu do interiéru, ale bráni jej
spätnému úniku. Existujú aj kovové povlaky neutrálneho vzhľadu na exteriérovej tabule skla,
aplikované v medzi priestore, ktoré obmedzujú prechod tepla spôsobeného slnečným žiarením,
pričom sú zachované obvyklé tepelnotechnické vlastnosti izolačného skla. Toto všetko sa vyvíjalo pre
zlepšenie tepelnotechnických vlastností izolačných skiel. Tepelnotechnické vlastnosti izolačného
zasklenia ovplyvňujú aj inertné plyny, ktorými je naplnená dutina medzi sklenenými tabuľami.
Najčastejšie používaným inertným plynom je argón. Na optimálne využitie jeho vlastností by šírka
dištančného rámika medzi sklami mala byť minimálne 14 mm a celkový objem plynov by mal mať
koncentráciu minimálne 90 %. Ak je ako výplň použitý kryptón, ktorý sa využíva predovšetkým pre
jeho schopnosť zlepšiť tepelnoizolačné a aj akustické parametre zasklenia, je optimálna šírka
dištančného rámika 10 až 12 mm. Rastúce požiadavky na výrobu nových okien si teda vyžiadali, aby
sa na výrobu izolačných skiel zamerali špecializované spoločnosti, ktoré naďalej pokračujú v hľadaní
energeticky úsporných riešení. Zabudovanie izolačného skla Pre správnu inštaláciu izolačných skiel do
konečného výrobku – okna je u výrobcov okien spracovaných mnoho presných postupov a návodov,
ktoré zaručujú, že sklá sú v oknách vodo a vetrotesné, dovolia mini deformácie rámovej konštrukcie
krídla, spôsobované prirodzenou rozťažnosťou materiálu, eliminujú aj necitlivejšie zatvorenie krídla,
atď. Výrobcovia okien majú spracované návody na používanie okien, ale fakt je taký, že si ho prečíta
asi každý stý zákazník. Po rokoch užívania príde katastrofa. Izolačné sklo nečakane praskne. Dôvodom
prasknutia skla je vždy prekročenie medze pevnosti skla. Než dôjde k takémuto javu, dochádza
najskôr k pružnej deformácii až do okamihu, keď vonkajší vplyv svojou silou prekročí krajnú medzu
deformácie. Môžeme povedať, že pravdepodobnosť vzniku lomu skla je tak daná vonkajšími
okolnosťami a len v malom množstve prípadov chemickým zložením skla. Skúmania lomových porúch
skiel v rôznych výskumných ústavoch potvrdzujú základný fakt, že lom skla je najčastejšie spôsobený
ťahovým napätím, pretože pevnosť skla v ťahu je desať až pätnásťnásobne menšia ako pevnosť skla v
tlaku. Poruchy skla teda vyvolávajú údery, mechanické namáhanie alebo napätie od veľmi vysokého
tlaku vetra, ale aj teplotné namáhanie, atď. Príklady lomu skla z praxe Na niekoľkých príkladoch
porúch izolačných skiel, ktoré sme museli riešiť, vám ukážeme, aké boli príčiny porúch lomov
izolačných skiel od teplotného namáhania a na týchto príkladoch sami uvidíte, že príčinou sú zvyčajne
porušenia „prevádzkových návodov“ pre používanie okien. Už sme popisovali, prečo vo fáze
dokončovania stavieb býva častým zvykom zatieniť si okná z interiérovej alebo exteriérovej strany.
Používa sa pri tom tepelná izolácia, ktorej je na stavbe dostatok, a je to bežná prax na našich
stavbách. Prečo sa nemá opierať tepelná izolácia o sklo? Teplo, ktoré prechádza cez sklo, sa hromadí
medzi tepelnou izoláciou a sklom. Teplota medzi sklom a izoláciou sa postupne zvyšuje až tak, že
dokáže roztaviť plastovú fóliu. Izolácia vo väčšine prípadov neprekrýva celé sklo, ale iba jeho časť.
Teplota sa tak zvýši len medzi sklom a tepelnou izoláciou. Neprekrytá časť skla je ochladzovaná a má
nižšiu teplotu. Tak môže vzniknúť teplotný rozdiel väčší ako 40 °C. V skle vznikne pnutie. Sklo nie je
zohriate rovnomerne na celej ploche a zohriata časť zasklenia sa rozpína viac ako tá, ktorá je
ochladzovaná. Sklo praskne. Nastane lom skla.
S čím sa najčastejšie stretávame na stavbách?
Najčastejším „zlozvykom“ je čiastočné zatienenie izolačného skla z interiérovej alebo exteriérovej
strany, aby nebolo do stavby vidieť a ochránili sa tak materiály či zariadenia pred zlodejmi. Príklad z praxe č.1: Pri meraní Blowdoor testu som si všimol, že na oknách v pasívnom dome ešte nie je
namontované exteriérové tienenie. Pracovníci si preto okná zatienili matracmi, ktoré ešte neboli ani
vybalené z igelitu. Opreli ich o okná z interiérovej strany. Zatienenie okien z interiérovej strany
matracmi. Vysoká teplota, ktorá vznikla na interiérovom skle rozpustila igelit. Príklad umiestnenia
tepelnej izolácie - „opretej“ o sklo z dôvodu tienenia alebo uskladnenia. Matrac hrúbky 20 cm je
veľmi dobrý tepelný izolant, a tak medzi sklom a matracom vznikla vysoká teplota. Interiérové sklo sa
prehrialo tak, že sa na mieste styku matraca so sklom rozpustil igelit. Tento príklad uvádzame preto,
aby si čitatelia uvedomili, aké vysoké teploty môžu vzniknúť v tesnej blízkosti izolačného skla. Tepelný
lom, ktorý vzniká, má svoju charakteristiku: začína vždy na hrane skla, kolmo na hranu a dve plochy
môže byť samostatný alebo niekoľkonásobný Príklad z praxe č. 3: Chatka, na ktorú boli pri
rekonštrukcii namontované nové okná, je v zime nevykurovaná a neobývaná. Majiteľ sa rozhodol
čiastočne zatieniť okno na zimu, aby nebolo vidieť do interiéru, molitanom. Okno, a teda aj sklo bolo
na južnej strane chatky. V zime bolo sklo chladné. Keď sa do skla „oprelo“ slniečko, sklo sa zohrievalo,
avšak nebolo zohrievané rovnomerne. Vzniklo v ňom pnutie, až jedna tabuľa izolačného dvoj skla
praskla. Prasklo interiérové sklo, pretože pri ňom bol molitan a zabraňoval povrchovému
ochladzovaniu skla vzduchom z interiéru.


Ako predchádzať tepelnému lomu skla?
Samotný proces výroby izolačného skla sa realizuje u špecializovaných výrobcov izolačných skiel. Už z
procesu výroby tabúľ skla z ktorých sa vyrábajú izolačné sklá, je zrejmé, že v tabuli skla nemôže byť
„zabudované“ žiadne vnútorné pnutie, pretože tabule by sa nedali rezať na požadované rozmery.
Výroba izolačného dvoj skla tiež podlieha certifikácii a kontrole. Izolačné sklo – jeho skladba –
špecifikácia sa zadáva výrobcom okna. Nasleduje výroba samotného skla. Výrobcovia okien tieto
izolačné sklá „iba“ zabudujú do svojich výrobkov. V konečnom dôsledku nesú zodpovednosť
výrobcovia okien za poruchy skiel. Preto sú aj prvým kontaktom, na ktorého sa zákazník obracia pri
reklamácii. Nasleduje identifikácia príčiny a určí sa zodpovedná „osoba“. Aby však nedochádzalo ku
sporom, kto je vinníkom, musia sa pri hľadaní príčin poznať všetky výrobné a manipulačné predpisy,
ako zaobchádzať s izolačným sklom a ako sa má správne takéto sklo nainštalovať do okenných krídiel
či rámov. Seriózni výrobcovia okien preto svojim zákazníkom po montáži okien odovzdajú „Návody na
používanie okien“, v ktorých majú zákazníci inštrukcie, ako sa vyvarovať nesprávnej manipulácie, aby
nevznikali poruchy. Dovolíme si upozorniť na niektoré zásady, ktoré pomôžu eliminovať vyššie
ukázané lomy skla. Zásady, na ktoré nehodno zabúdať Vo fáze projektovania a špecifikovania výroby
izolačného skla posúdiť „rizikové“ okná a ich sklá, t.j. z orientácie budovy identifikovať tie, ktoré môžu
byť tepelne namáhané. Tie potom navrhnúť ako kalené. Tepelne upravené sklo (kalené sklo ESG) je
schopné odolať teplotnému rozdielu a náhlym teplotným zmenám až 200 °C.
Vo výrobe izolačných skiel by sa malo realizovať: Zrazenie hrán izolačného skla už pri výrobe zvyšuje
odolnosť skla voči tepelnému lomu. Výrobcovi okien treba presne vyšpecifikovať počet a miesta
inštalácie zasklievacích podložiek. Na stavbách je potrebné rešpektovať tieto zásady: Nezaťahovať
exteriérové a interiérové žalúzie len čiastočne. Čiastočným zatienením sa zvyšuje riziko tepelného
lomu skla (neplatí pre kalené ESG sklo). Dbať, aby sa počas výstavby neopierala tepelná izolácia o sklo
z interiérovej alebo exteriérovej strany, tak ako je to uvedené na obrázkoch vyššie (neplatí pre kalené
ESG sklo). Pri používaní ohrievačov vzduchu zabezpečiť, aby na izolačné sklo nikdy priamo neprúdil
teplý vzduch od tohto ohrievača. Po namontovaní okien vždy odstrániť rôzne nálepky, nápisy a rôzne
reklamné samolepky. Aj ony môžu byť príčinou poruchy. Nerešpektovanie týchto zásad môže byť
dôvodom zamietnutia reklamácie prasknutého zasklenia okna.

Späť k článkom
Copyright © 2016 - 2022 HM Windows spol. s r.o. / All Rights Reserved / Developed by MrCode.NET

 

Pre zlepšovanie vášho zážitku na našich stránkach používame cookies. x