Безопасное стекло

Безопасное стекло должно выполнять сразу целый ряд задач:

• защита людей от ран при разрушении стекла;
• защита помещений от проникновения;
• обеспечение безопасности людей внутри здания от наружного взрыва;
• обеспечение безопасности людей внутри здания при применении огнестрельного оружия.

Лишь небольшое количество видов стекла соответствуют этим критериям безопасности. Необходимой фрагментацией при разрушении обладают только термически закаленное стекло и многослойное стекло. Все остальные виды стекол, включая термоупрочненное стекло и армированное стекло, не являются безопасными, так как при разрушении образуют крупные острые осколки.

 

Термически закаленное стекло

 В закаленном стекле в процессе изготовления возникают внутренние напряжения, поэтому при ударе оно разбивается на мелкие притупленные фрагменты. Согласно стандартам, стекло может считаться безопасным, если длина самого большого фрагмента не превышает 100 мм. При этом чем толще стекло,  тем больше осколков должно образовываться при его разрушении.

Главными отличиями закаленного стекла от простого являются:

• в 2,6 раза бóльшая прочность на изгиб;
• бóльшая стойкость к ударам;
• бóльшая термостойкость (около 200° С);
• разрушение на мелкие притупленные элементы;
• невозможность обработки после закалки;
• анизотропность материала: при естественном освещении преломляющие свойства изменяются от точки к точке, в результате чего на поверхности стекла может появиться радужная интерференционная картина, т.н. «шкура леопарда».

Кроме того, в отличие от простого стекла, в ряде случаев закаленному стеклу требуется тест на искусственное старение.

Для проверки прочности стекла разработана методика испытаний, которая основана на определении силы удара, которое выдерживает стекло при падении на него металлического шара. Так, если простое стекло толщиной 6 мм выдерживает удар шара весом 250 г, брошенного с высоты 30 см, то термически закаленное стекло той же толщины выдерживает удар этого же шара, брошенного с высоты более 3 м. При этом закаленное стекло толщиной 8 мм способно выдержать удар шара весом 500 г, брошенного с высоты 2 м.

Термической закалке могут быть подвергнуты практически все виды стекол, как бесцветных, так и окрашенных в массе. При этом термической закалке без потери характеристик могут быть подвергнуты и стекла с особыми функциями, в том числе энергоэффективные и солнцезащитные стекла  (Planibel, Stopsol, Sunergy), узорчатые декоративные стекла (Imagin) и др.

 

Многослойное стекло

 Многослойное стекло состоит не менее чем из двух листов стекла, соединенных по всей поверхности полимерным промежуточным слоем. Для многослойного безопасного стекла в качестве промежуточного слоя чаще всего используется пленка PVB (поливинилбутиральная пленка), реже применяются пленки EVA (этилвинилацетат) или заливные полимеры. В случае разрушения межстекольная прослойка удерживает вместе фрагменты стекла на определенное время или до определенного уровня нагрузки. Пленки, использующиеся в многослойном стекле, могут быть как бесцветными, так и окрашенными, в том числе матовыми.

Безопасное многослойное стекло различается по толщине использованных стекол и количеству слоев межстекольной пленки. Многослойные стекла могут обеспечивать все уровни защиты по любым стандартам в зависимости от использованных компонентов. В стеклопакетах многослойное стекло обычно используется в сочетании с одинарным стеклом (простым или с определенными характеристиками).

В некоторых случаях для изготовления многослойного стекла используются закаленные или термоупрочненные стекла. Так, в тех случаях, когда требуется высокая стойкость к точечной нагрузке, применяется многослойная композиция из закаленного и термоупрочненного стекла. Первое обеспечивает высокую механическую прочность композиции, а второе – целостность разрушенного стекла до его замены. Многослойное стекло из термоупрочненного стекла используется в тех случаях, когда требуется высокая механическая прочность на изгиб или для предотвращения разрушения стекла из-за термошока.

Некоторые многослойные стекла обладают дополнительными характеристиками: улучшенной шумоизоляцией и защитой от ультрафиолетового излучения (например, Stratobel). Кроме того, они хорошо комбинируются с другими видами стекол, в результате чего стеклопакет помимо защитных функций обеспечивает также защиту от солнца, повышенную теплоизоляцию или выполняет декоративную функцию (например, Glass Play от AGC).

 

 Стекло с самоклеющейся пленкой

 Самоклеющаяся пленка применяется для удержания фрагментов стекла в случае его разрушения. Обычно она наклеивается на зеркала и непрозрачное стекло с лакокрасочным покрытием.

Применение такой пленки в обычном стеклопакете эффективно лишь тогда, когда она наклеивается до монтажа стекла и находится внутри конструкции. Пленка, наклеенная только на видимый участок стекла, неэффективна при разрушении стекла. Кроме того, в ряде случаев применение пленок может вызвать разрушение стекла вследствие термошока.

 

Применение безопасного стекла

 Толщина безопасных стекол должна подбираться исходя из реальных размеров остекления, ожидаемых нагрузок, а также выбранной системы монтажа. Необходимо помнить, что толщина стекла, соответствующая определенному классу защиты, является минимально требуемым уровнем стойкости для данного вида нагрузки. При применении безопасного стекла следует учитывать множество нюансов, в данной статье упомянуты лишь основные.

В стеклопакетах для обеспечения безопасности многослойное стекло должно располагаться со стороны вероятного удара. Если удар возможен с обеих сторон (например, стеклопакет в двери, расположенной в общественном месте), следует использовать стеклопакет с двумя безопасными стеклами. В таком случае стекла в стеклопакете могут комбинироваться следующим образом: термически закаленное + термически закаленное, термически закаленное + многослойное, многослойное + многослойное.

Стеклопакет, состоящий из обычного и термически закаленного стекла, не обеспечивает безопасности, потому что не исключает риска ранения при разрушении обоих стекол.

В стеклопакетах, использующихся для остекления кровли, внутреннее (нижнее) стекло должно быть только многослойным.

Защиту от взлома и вандализма обеспечивает только применение многослойных стекол. Для защиты помещений от краж рекомендуется использовать многослойное стекло из двух листов стекла с увеличенным количеством слоев количеством слоев пленки PVB (количество рассчитывается исходя из требуемого уровня защиты и/или требований страховой компании). Для очень высокого уровня защиты применяются композиции с большим числом стекол, возможно с поликарбонатным слоем. В случае использования взломостойкого стекла в составе стеклопакета рекомендуется располагать многослойное стекло с внутренней стороны.

Для защиты от пуль и взрывов применяются специальные многослойные стекла, которые нередко содержат поликарбонатный слой. Пулестойкие стекла, как правило, асимметричны и обеспечивают защиту от пуль только в том случае, если ориентированы в правильном направлении. Использование стекла в качестве защиты от пуль и взрывов является очень специфической областью применения, где требования к уровню защиты устанавливаются потребителем. Такое применение безопасного стекла требует индивидуальных расчетов и консультации со специалистом.

Все виды защитных стекол будут выполнять свою функцию только в том случае, если рамы, в которые они вставлены, имеют тот же уровень защиты, что и стекло. Это связано с тем, что уровень защиты конструкции в целом определяется уровнем защиты наименее стойкого элемента. При этом правильное сочетание защитного стекла и фурнитуры может стать альтернативой защитным решеткам. В частности, именно такой эффект достигается при применении многослойных стекол Stratobel в сочетании со специальной взломоустойчивой фурнитурой.

Вклад участника:

AGC Glass Russia