Статьи

 Защитные светопрозрачные конструкции 

А.Е.Галашин

Наиболее выраженной тенденцией в современной архитектуре является широкое применение различных светопрозрачных конструкций.

Однако, подавляющее большинство возводимых в настоящее время светопрозрачных конструкций являются «слабыми звеньями» внешнего и внутреннего ограждения зданий как с точки зрения возможных механических повреждений, так и пожарной безопасности.

С целью улучшения защитных свойств остекления, вместо обычного силикатного стекла используют различные полимерно-силикатные композиции: стекло с лавсановой пленкой, триплексы и многослойные стекла, которые выпускаются многими отечественными производителями (см., например, /1/).

В предлагаемой статье мы хотели бы обратить внимание потенциальных потребителей на некоторые особенности в обеспечении защиты людей и материальных ценностей при применении светопрозрачных конструкций.

1. Антивандальные светопрозрачные конструкции.

В настоящее время основным документом, регламентирующим требования к защитному остеклению является ГОСТ Р 51136-98

«Стекло многослойное », а также ведомственные руководящие документы МВД и МЧС.

В соответствии с ГОСТом, различают три вида защитных стекол:

- устойчивые к удару (классы А1, А2, А3)

- устойчивые к пробиванию (классы Б1, Б2, Б3)

- пулестойкие (классы 1, 2,3,4,5,6,6А).

Испытания на устойчивость к удару и пробиванию проводятся на трех образцах стекла размером 1100х800 мм. Конструкция рамы, применяемой при сертификационных испытаниях, должна обеспечивать равномерное и весьма плотное крепление стекла по его периметру.

В первом случае, стальной шар весом 4110 г. сбрасывается три раза с определенной для данного класса высоты (см. таблицу 1) на каждый образец стекла, закрепленный в стандартизированной раме, в вершины равнобедренного треугольника со сторонами 130 мм, расположенного в центре стекла. Стекло считается выдержавшим испытания, если на всех трех образцах шар после третьего удара остается на поверхности стекла.

 Таблица 1 

Испытания на устойчивость композиционных стекол к пробиванию производится на специальном оборудовании, позволяющем наносить удары инструментом в виде молотка и острого топора с определенными скоростями и энергиями встречи инструмента с исследуемым образцом (таблица 2). Определяется минимальное количество ударов, необходимое для пробивания отверстия, в которое может пролезть человек (400*400 мм).

Таблица 2

Класс устойчивости          Показатели ударов                       Минимальное

     расшатывающие.удары           разделительные  удары

Б1             12,5              350                            11                     300        30 - 50

Б2             12,5              350                            11                     300         51 - 70

Таким образом, защитные стекла испытываются и сертифицируются на устойчивость к весьма интенсивным ударным нагрузкам, но испытания проводятся в специальных рамах. Однако, установка на объекте защитных сертифицированных стекол производится, как правило, в стандартные конструкции, так как прямого требования проводить испытания стекол вместе с применяемыми рамами в ГОСТе попросту нет!

Между тем, проведенные исследования показали, что окна из стеклопакетов с защитными стеклами и пластиковых рам, как правило не выдерживают испытаний. Не намного лучше обстоят дела и при применении обычных алюминиевых рам. Слабыми звеньями пластиковых и алюминиевых рам являются запоры поворотных механизмов и петли, которые разрушаются значительно быстрее, чем стеклопакеты с триплексом даже класса А2. Более того, из-за недостаточно плотного закрепления стекла, композиции, успешно выдерживающие испытания в специальных рамах, в составе стеклопакетов, установленных в стандартные глухие рамные конструкции разрушаются значительно быстрее и буквально выпадают из рам.

.

2. Пулестойкие стекла.

Испытание на пулестойкость проводится на образцах размером 500*500 мм. Каждое из трех стекол должно удержать три выстрела с расстояния 5 м из оружия, соответствующего классу пулестойкости, причем вылет осколков с тыльной стороны стекла не допускается. Существенной особенностью композиционных стекол, как и других материалов, является способность распределять локальные ударные

нагрузки по всему объему. Поэтому устойчивость стекла к пуле очень сильно зависит от его размера. При размерах менее указанных в ГОСТе

стекло той же структуры не выдержит трех выстрелов, а при размерах менее 200*200 мм, как правило, пробивается первой пулей!

Указанные свойства композиционных стекол не зависят от их структуры. Следовательно, проверка защитных свойств остекления должна проводится путем испытаний фрагментов светопрозрачной конструкции, как единого целого, а для этого необходимо внести соответствующие поправки в ГОСТ.

Если Вы хотите быть уверены в заявленных производителем свойствах защитного остекления – требуйте проведения испытаний именно той конструкции, которая будет установлена на Ваш объект.

Огнестойкое (противопожарное) остекление.

Ограждающие конструкции с применением обычного листового силикатного стекла (ГОСТ 111-90), имеют низкую огнестойкость (8-10 минут по признаку потери целостности). В соответствии с требованиями СНиП 21-01-97, регламентирующими требования к строительным конструкциям по огнестойкости, конструкции, ограждающие пути эвакуации (в том числе и светопрозрачные), должны иметь предел огнестойкости не менее 45 минут по признакам потери целостности и теплоизолирующей способности (ЕI 45). При этом, конструкции заполнения проемов противопожарных преград (двери, окна). должны иметь пределы огнестойкости не менее 30 минут .

Для оценки фактической огнестойкости ограждающих конструкций и конструкций заполнения проемов, разработаны и действуют соответствующие методики огневых испытаний, изложенные в ГОСТ 30247.1-94 и ГОСТ 30247.2-97.

Испытания светопрозрачных конструкций на огнестойкость, в том числе витражей, окон и дверей, проводятся в соответствии с «Временной методикой испытаний на огнестойкость светопрозрачных строительных конструкций» (М., ВНИИПО, 1996 г.), с учетом требований вышеуказанных ГОСТов. Эта методика предусматривает одностороннее тепловое воздействие на образец конструкции по стандартному температурному режиму в соответствии с п.6 ГОСТ 30247.0-94.

Следует отметить некоторые особенности сертификации и приемки изделий службами Пожнадзора. Обязательной сертификации в системе «ПОЖТЕСТ» подлежат только противопожарные двери и окна. Светопрозрачные перегородки, установленные на объектах, принимаются представителями УГПС по наличию паспорта на изделия и протокола испытаний фрагмента, проведенных в испытательной лаборатории, аккредитованной в системе «ПОЖТЕСТ».

При испытаниях на огнестойкость несущей светопрозрачной конструкции с

площадью остекления более 25% определяется время до наступления потери целостности конструкции (Е) и потери ее теплоизолирующей способности (I) в зависимости от типа конструкции.

Потеря целостности (Е) характеризуется образованием в конструкции сквозных трещин или отверстий, через которые на не обогреваемую поверхность проникают продукты горения или пламя, либо выпадением фрагмента конструкции.

Потеря теплоизолирующей способности (I) характеризуется интенсивностью теплового излучения, проходящего через светопрозрачное заполнение конструкции. Принято, что превышение величины плотности теплового потока 3.5 квт/кв.м на расстоянии 500 мм от не обогреваемой поверхности или превышение температуры под козырьком наружного ограждения печи в среднем до значения 250 С или в любой контролируемой точке конструкции до 300 С соответствует потере теплоизолирующей способности светопрозрачной конструкции.

Поддержание стандартного теплового режима одностороннего нагревания образца при испытаниях (см. Рис. ) позволяет измерять огнестойкость конструкций в минутах. Например, светопрозрачная конструкция с огнестойкостью 45 минут должна выдерживать стандартный режим нагрева не менее 45 минут, причем маркировка EI 45 указывает на то, что оба описанных выше предельных состояния не должны наступать ранее обозначенного временного интервала.

Для обеспечения огнестойкости светопрозрачной конструкции только по признаку целостности Е в качестве светопрозрачного заполнения используются армированные стальной сеткой силикатные или борсиликатные стекла, устойчивые к длительному (до 30 минут) воздействию огня, но не препятствующие тепловому излучению.

Огнестойкость светопрозрачных конструкций по признаку потери целостности и теплоизолирующей способности достигается применением композиционных многослойных стекол на основе пластичных клеевых композиций, отличительной особенностью которых является способность при воздействии высоких температур(150-300 С) вспениваться с образованием теплозащитного коксового слоя.

За рубежом выпуск огнезащитных стекол освоен фирмами PROMAT GmbH (Германия), PILKINGTON (Великобритания), RP Technik (Чехия), Glaverbel (Бельгия), SHOTT (Германия) и другими.

В качестве несущего каркаса противопожарных светопрозрачных строительных конструкций используются, в основном, металлические или комбинированные профили, отличительной особенностью которых является наличие специальных термоизолирующих элементов, увеличивающих время прогрева каркаса и уменьшающих температурные деформации при одностороннем нагреве. Такие профили выпускает, например, фирма SCHUCO (Германия). Фирмой HUECK (Германия) производится система алюминиевых профилей со специальным заполнением внешних полостей для конструкций с огнестойкостью до 30 мин.

В настоящее время и в России налажен выпуск огнестойких стекол, и светопрозрачных конструкций,

Компания «Солар Гард» выпускает противопожарные окна ЕI-30 и ЕI-60, а компания «Фототех» производит окна,светопрозрачные витражи и двери (одностворчатые и двухстворчатые) с огнестойкостью до 45 минут. Окна и двери имеют сертификаты пожарной безопасности.

В настоящее время подготовлены к выпуску и сертифицируются дври и окна с огнестойкость 60 минут.

Огнестойкость светопрозрачных конструкций компании «Фототех» на основе алюминиевых профилей серий 520, 600 и 770 ВСМПО обеспечивается благодаря применению исключительно эффективного метода их заполнения специальными композициями (патент №2146752, свидетельство №24497) и применением светопрозрачного заполнения собственного производства на основе силикатных стекол и пластичных клеевых композиций.

Компания «Фототех» изготавливает все виды антивандального остекления, а также противопожарные светопрозрачные перегородки, окна и двери EI 15, EI 30, EI 45, которые удивят Вас прекрасным высоко эстетическим видом. При их изготовлении используются:

- узкий (60-65 мм) профиль с порошковым покрытием,

- элегантная фурнитура,

- композиционные стекла с прекрасными оптическими свойствами.

Наши конструкции по своим свойствам соответствуют изделиям мировых лидеров. Мы уступаем только по одному параметру – цене.

Производственные мощности компании позволяют поставлять требуемые конструкции практически в любом объеме.

Огнестойкая конструкция Фототех стопфайерÔ рекомендована к применению ГОССТРОЕМ России (письмо ЛБ-6475/14 от 27.11.01) и уже широко используется при возведении зданий как в варианте внутренних перегородок и дверей, так и во внешнем остеклении зданий.

Все изделия нашей компании еще на стадии разработки прошли многочисленные испытания в ведущих испытательных центрах – НИИ Стали и ВНИИПО МЧС РФ. Выпускаемые конструкции и стекла имеют сертификаты соответствия ГОССТАНДАРТА, противопожарные окна и двери имеют сертификаты пожарной безопасности и соответствия.

В КАЧЕСТВЕ ОСОБЕННОСТЕЙ светопрозрачных конструкций ООО «Фототех» укажем возможность сочетания защитных и противопожарных свойств с требованиями климатических условий России. В частности, противопожарные конструкции могут быть изготовлены на основе специального теплого профиля, а светопрозрачное заполнение в этом случае будет представлять собой одно- или двухкамерный стеклопакет.

Разработка и освоение производства огнестойких конструкций проводилась специалистами ООО «Фототех» при поддержке Фонда технологического развития Министерства науки и технологий России.