Реферат: Сравнительные характеристики пожаростойких стекол ведущих мировых производителей

Сравнительные характеристики пожаростойких стекол

ведущих мировых производителей


Современная архитектура немыслима без стекла. Светопрозрачные конструкции прочно вошли в интерьер и экстерьер зданий и сооружений. Производители предлагают новые виды высокотехнологичного стекла различного назначения.

Использование светопрозрачных ограждающих конструкций различного назначения зачастую сопряжено с предъявлением к ним требований по обеспечению безопасности. Одно из ключевых требований – пожарная безопасность. Как известно, пожарная безопасность – это состояние объекта защиты, характеризуемое возможностью предотвращения возникновения и развития пожара, а также воздействия на людей и имущество его опасных факторов.

Один из наиболее распространенных способов обеспечения такой безопасности является создание противопожарных преград. В строительстве под противопожарной преградой понимают строительную конструкцию с нормированным пределом огнестойкости, в том числе: перегородки, двери, окна, а также наружные ненесущие остекленные стены, в обиходе именуемые светопрозрачными фасадами.

Светопрозрачные противопожарные преграды применяют в следующих случаях:

выделение путей эвакуации;

ограждение атриумов, эскалаторных прорезов;

разделение этажей на противопожарные отсеки;

для предотвращения распространения пожара по наружной части фасада, через лифтовые шахты, лестницы и т.д.

Элементом заполнения светопрозрачных конструкций является пожаростойкое стекло. В обиходе его называют противопожарным, огнестойким, огнезащитным, однако ГОСТ 51136 дает четкое определение, поэтому в дальнейшем будем использовать термин «пожаростойкое стекло».


Конструктивные особенности


Пожаростойкие стекла можно разделить на две группы:

однослойное или моностекло;

многослойные

В группу однослойных стекол входят:

армированные

боросиликатные

кварцевые

Данные стекла не обеспечивают теплоизолирующей способности, поэтому имеют узкую область применения.


В другую группу многослойных стекол входят стекла с двумя и более слоями силикатных стекол, между которыми находится прозрачная композиция интумесцентного типа.

В свою очередь многослойные пожаростойкие стекла делятся на два типа:

включающие в себя два силикатных стекла - триплекс

включающие в себя три и более стекол - полиплекс

При этом к первой группе относятся:

Стекла, которые классифицируются предельным состоянием Е – потеря целостности и W – потеря теплоизолирующей способности по тепловому излучению (Pyrobelite, AGC, Interflame, Interver)

Стекла, которые классифицируются по всем предельным состояниям, включая потерю теплоизолирующей способности I (Paraflam, CGI – Великобритания; ProFire – Сакура, Украина).

Ко второй группе относятся стекла таких производителей как: AGC, Pilkington, Puroglass, Saint - Gobаin, Schott, Pyrobatys, ПТИИЦ и др.

Пожаростойкость всех вышеперечисленных многослойных стекол достигается наличием слоя или слоев интумесцентного типа, который при нагревании до 120ºС теряет прозрачность и расширяется, благодаря чему обеспечивается искомые предельные состояния E, I и W.


Коротко охарактеризуем эти термины:

Целостность E – способность предотвращать появление пламени на необогреваемой поверхности стекла (имеется в виду появление устойчивого пламени длительностью 10 сек и более) или проникновение горячих газов через трещины в стекле;

^ Теплоизолирующая способность по прогреву I – способность ограничить на определенное время повышение температуры на необогреваемой поверхности стекла в среднем более 140ºС или более чем на 180ºС в одной из контрольных точек, по сравнению с температурой образца на момент начала испытаний;

^ Теплоизолирующая способность по тепловому излучению W – способность ограничить на определенное время тепловой поток до значения 3,5 кВт/м² на расстоянии 500 мм от необогреваемой поверхности стекла. При оценке параметра W следует помнить, что EN 1363 предписывает значение 15 кВт/м² на расстоянии 1 м., т.е. требования ГОСТ 51136 намного жестче.


^ Потребительские свойства

Рассмотрев общие требования к пожаростойким стеклам, следует перейти к их основным потребительским свойствам, а именно:

весовые характеристики, впрямую влияющие на выбор несущих конструкций

толщина стекла, обеспечивающая использования стандартных пожаростойких профильных систем и, особенно, в составе стеклопакетов для наружного (фасадного) остекления

стойкость к УФ – излучению

температурный интервал эксплуатации

шумо- и теплоизолирующие свойства

коэффициент светопропускания

Ставя на первое место в потребительских свойствах весовые характеристика стекла, мы хотим подчеркнуть то, что прочностные свойства металлоконструкций, особенно в открывающихся системах, впрямую зависят от этого показателя стекла, причем при кажущейся незначительной разнице в весовых характеристиках стекол различных производителей, металлоконструкции могут иметь значительные различия (количество петель, мощность доводчиков, толщина и выбор материала несущих конструкций).

Сравнение весовых характеристик от ведущих производителей пожаростойких стекол отражены на диаграммах 1 и 2 для стекол EI 30 и EI 60 соответственно:





Как видно, весовые характеристики стекол колеблются от 31 до 48 кг на кв.м для стекла EI 30 и от 41 до 68 кг на кв.м для стекол EI 60.


Следует также отметить, что стекла, используемые для наружного применения, от большинства ведущих производителей, как минимум, на 15-20 % тяжелее, чем для внутреннего использования, за счет применения дополнительных стекол с УФ- фильтром. Становится ясно, что разница в весе на 30-50% по отношению к наиболее облегченным вариантам стекол приводит, как мы уже выше описывали, к значительному повышению веса всей пожаростойкой конструкции и его цены.


Следующая потребительская характеристика, на которую обращают внимание производители пожаростойких конструкций, является толщина стекла.


Основные характеристики приведены диаграммах 3 и 4 для стекол EI 60 и EI 30 соответственно:





Толщина стекла в большинстве случаев имеет прямую связь с весовыми характеристиками. Однако, технологические особенности производства стекол от ведущих производителей могут вносить определенные исключения в это правило. К примеру: пожаростойкие стекла типа «триплекс» (компания CGI- Paraflam, концерн «Сакура»- ProFire) имеют значительно меньшие весовые показатели по отношению к стеклам типа «полиплекс» при равных толщинах.




Немаловажным фактором стремления производителей к снижению толщины, является необходимость использования пожаростойких стекол в фасадных конструкциях, где пожаростойкое стекло входит в состав стеклопакета, энергоэффективность которого в значительной мере зависит от размеров воздушной прослойки между наружными и внутренними стеклами.

Стекла EI 30 от Концерна Сакура могут успешно использоваться в составе стеклопакетов, позволяя применять стандартные дистанционные рамки шириной 12 мм, что в свою очередь гарантирует высокую энергоэффективность фасадных систем.

Большинство ведущих производителей стекол используют различные технологические приемы для обеспечения стойкости пожаростойких стекол к УФ излучению. Широкоиспользуемым приемом является установка дополнительного стекла с УФ фильтром, что, в свою очередь, увеличивает толщину и вес стекла.

Следует также отметить, что пожаростойкие стекла в большинстве случаях не могут быть использованы при отрицательных температурах. Воздействие отрицательных температур приводит к необратимым последствиям - помутнения полимера, что делает конструкцию несветопрозрачной.

Использование стекол типа ProFire, гарантирующих стойкость к УФ излучению без дополнительных УФ-фильтров и широкий температурный диапазон (от -40 до +80 С), гарантирует сохранение прозрачности при строительстве объектов в условиях низких температур.

Как правило, большинство пожаростойких стекол изготовлено из высококачественных флоат–стекол, что должно обеспечивать хорошие оптические свойства конечного изделия. Однако, в некоторых случаях наблюдаются значительные оптические искажения из-за неравномерного распределения полимерной композиции между стеклами. Явным примером такого дефекта являются стекла, установленные в ограждающих пожаростойких конструкциях в общественных зданиях г. Минска.

Использование значительного количества слоев из стекла (до 9 слоев) у большинства производителей, в значительной степени понижает светопропускание и придает конструкциям характерный зеленоватый оттенок.

Стекла ProFire, имея в своем составе всего 2 стекла и один слой полимера, обладают улучшенной светопрозрачностью, а за счет повышенной жесткости полимера гарантируют отсутствия указанных дефектов в виде оптических искажений.


г. Минск – пожаростойкое остекление

бассейна гостиницы «Минск» - оптические искажения


Повышенная жесткость полимера в стеклах ProFire гарантирует отсутствие его вытекания из межстекольного пространства, чем иногда «грешат» стекла даже от именитых производителей.





г. Киев - Верховна Рада – вытекание полимера





Имея в своем распоряжении качественное пожаростойкое стекло и солидный опыт создания различного вида фасадных систем с использование стеклопакетов со светопрозрачной дистанцией (запатентованная технология), концерн Сакура предлагает конструкцию пожаростойкого фасада нового поколения (без видимых вертикальных стоек) класса стойкости от E30 и выше. Конструктивные особенности фасадов указаны на рисунках 1,2,3:




Рисунок 1


Рисунок 2





Немаловажным условием присутствия на рынке различных типов пожаростойких стекол является их цена. Ценовые предложения, особенно на рынке СНГ, в частности, России, Украины и Белоруссии колеблются в достаточно широких пределах.

На сегодняшний день, ни для кого не является секретом, что пусть и временное, и ограниченное присутствие на российском рынке пожаростойких стекол, удовлетворяющих требованиям старого стандарта 51136 (оценка пожаростойкости по методике измерения теплового потока), имеют достаточно низкие ценовые характеристики и вносят искажения в действительно реально существующий рынок качественных продуктов.