Радужность в остеклении

Время от времени участники рынка архитектурного остекления и потребители сталкиваются с появлением радужной окраски в остеклении зданий и сооружений. Явление это обусловлено различными причинами, как объективными и неизбежными, так и, в ряде случаев, элементарными нарушениями технологического процесса изготовления элементов остекления. Между потребителями и изготовителями возникают споры о причинах данного явления, о том, можно ли его считать браком с точки зрения действующей нормативной документации и, следовательно, явлением, устранимым при соблюдении технологических требований.

Основные причины появления различных видов радужной окраски перечислены ниже.

Грязь на стёклах

При изготовлении стеклопакета поверхность стёкол в результате нарушений технологического процесса может загрязняться, например, минеральным маслом или расклинивающей жидкостью, которые не были удалены при мойке стёкол. За счёт явления интерференции в тонких пленках на стеклопакете в данном случае могут наблюдаться радужные разводы неправильной формы, подобные тем, которые часто можно увидеть на поверхности воды, загрязнённой тем же маслом или бензином. Эти разводы хорошо просматриваются как в проходящем, так и отражённом свете. Их можно увидеть как на отдельных листах стекла, так и в стеклопакетах. В соответствии с требованиями ГОСТ 24866, такие радужные пятна рассматриваются как дефект стеклопакета.

Коррозия поверхности стекла

Поверхность стекла может подвергаться коррозии, в результате оно приобретает радужный отлив (радужное выщелачивание). Такая радужность наблюдается на отдельных листах стекла.

Коррозионный процесс развивается в результате нарушений правил хранения и транспортировки стекла, указанных в ГОСТ 111 (подмоченное стекло). Коррозии может подвергаться только стекло в пачках (блоках), поступающее с заводов. Готовое остекление и стеклопакеты в нормальных условиях эксплуатации, как известно, коррозии не подвержены.

Наиболее подвержена коррозии верхняя (воздушная) сторона ленты листового стекла. Ведущие мировые производители листового стекла принимают меры, предохраняющие стекло от коррозии (пассивация верхней поверхности ленты стекла). Стекла с покрытиями (пиролитическими или магнетронными), как правило, не подвержены стеклянной коррозии, поскольку покрытия наносятся именно на верхнюю сторону листового стекла.

Посторонние частицы оксида олова

Радужные пятна на нижней поверхности флоат-стекла, образующиеся в результате налипания на поверхность стекла частиц оксидов олова (дросс).

Наблюдаются на отдельных листах стекла и хорошо видны в отраженном свете. Представляют собой производственный дефект стекла, регламентированный, в частности, ГОСТ 111.

Дефекты закалённых стёкол

Радужные полосы, наблюдаемые под определенным углом на стеклопакетах с использованием закаленных стёкол с отражающими покрытиями. Этот эффект может возникать в результате дефекта плоскостности стекла с отражающими покрытиями. Он возникает в результате закалки («волна») и заметен на остеклении в отраженном свете. Если отклонение от плоскостности превышает установленные ГОСТ 30698 значения, стекло считается дефектным, если нет, данное явление не рассматривается как дефект стекла или стеклопакета.

Небольшие радужные пятна, наблюдаемые под острым углом на стеклопакетах с закаленными стёклами («шкура леопарда»). Если свет падает на стекло под углом, близким к углу Брюстера (для стекла 56,6º), то свет, отраженный от внутренней поверхности стекла, имеет высокую степень поляризации. Таким образом, за счёт эффекта двойного лучепреломления зоны напряжений в закалённых стёклах становятся видимыми. Это явление не рассматривается как дефект стекла или стеклопакета. В частности, в европейских стандартах на стеклопакеты (EN 1279), закаленное (EN 12150) и термоупрочненное (EN 1863) стекло имеются прямые указания на то, что данное явление не считается дефектом: EN 1279-1, приложение C, п. C1.3 ; EN 12150-1, п. 9.2 ; EN 1863-1, п. 10.2 . Как уже было отмечено выше, эти радужные пятна можно увидеть только под определенным (острым) углом обзора.

Прогиб стекла

В стеклопакетах может возникать прогиб стёкол (как правило, в результате изменения температуры или давления окружающей среды, нарушений технологического процесса изготовления стеклопакета, использования слишком тонких стёкол при больших размерах стеклопакета, при слишком малом воздушном зазоре между стёклами и т. д.). В этом случае возникает классическая интерференционная картина в виде цветных концентрических колец (носящих название колец Ньютона), четко наблюдаемая при определенных условиях освещения и обзора. Такой стеклопакет рассматривается как дефектный по ГОСТ 24866, поскольку прогиб резко ухудшает его теплофизические свойства.

Полосы Брюстера

Классическая интерференционная картина в виде параллельных радужных разводов (параллельных радужных линий), проявляющаяся только при определенных условиях наблюдения (под определенным углом и при определенном освещении), и которая редко встречается в архитектурном остеклении. Она может возникать при установке в один стеклопакет стекол с высокой плоскостностью (плоскопараллельностью) и гладкостью поверхности, при условии высокой параллельности и равнотолщинности стекол в стеклопакете, что и создает условия для возникновения явления интерференции. Это явление рассматривается мировыми производителями стекла как естественное следствие из законов оптики и высокого качества современного флоат-стекла и не считается дефектом стеклопакета .

Брюстеровские интерференционные полосы имеют слабую интенсивность, поэтому их практически невозможно увидеть при искусственном освещении. Для обнаружения полос Брюстера требуется прямое солнечное освещение или рассеянный дневной свет и специальные условия наблюдения: под углом, а не перпендикулярно стеклу, и с затененным пространством за стеклом, при этом, надо смотреть скорее на стекло, а не сквозь него, что неестественно для нетренированного глаза.

Полной математической модели возникновения данного явления в стеклопакетах пока не существует, однако известно, что при замене в стеклопакете одного стекла любым стеклом из другой партии, эффект интерференции пропадает.

Все мировые и российские нормы и стандарты по остеклению также не рассматривают данное явление как дефект остекления, тем более, что оно не является сильно выраженным, постоянным и непременным его атрибутом. В частности, в европейском стандарте на стеклопакеты имеется прямое указание на то, что данное явление не считается дефектом: EN 1279-1, приложение C, п. C1.1.

Таким образом, существуют разные причины появления радужности в остеклении, и, как видно из представленного обзора, большинство из них обусловлено дефектом продукции, и могут быть устранены. Тем не менее, имеют место и объективно неустранимые причины возникновения интерференционных явлений (но, как правило, выраженных менее отчетливо). Поэтому в каждом конкретном случае необходим анализ природы указанного явления и причин, его вызывающих.

Дополнительные сведения

Материал, представленный в данной Wiki статье, впервые был опубликован: Смирнов М.И., Гладушко О.А., Чесноков А.Г., Минаев Д.А. Явление радужности в архитектурном остеклении -М.: Стекло и бизнес, 2007, № 3

Вклад участников

Смирнов Михаил, Эй Джи Си Флэт Гласс Клин