Właściwości szyb
dostosowujemy do indywidualnych wymagań klienta w zakresie
izolacyjności termicznej, akustycznej, ochrony przed zranieniem,
zabezpieczenia przed włamaniem, ochrony przeciwsłonecznej, kolorystyki.
Szyby zespolone stosowane w oknach mogą być podwójne lub
potrójne. Współpraca z producentami najwyższej jakości szyb
gwarantuje szeroki wybór różnorodnych rodzajów szkła.
W przeszłości szyby i okna stanowiły najsłabsze punkty izolacji
cieplnej budynków. W ostatnich latach dokonał się dynamiczny rozwój
w dziedzinie technologii szkła. Stosowane dotychczas szkło
izolacyjne gwarantowało w najlepszym przypadku wartość
k rzędu 3,0 W/m2 K, a pojedyncze tylko 5,8. Współczynnik
k określa wielkość strat z pomieszczenia im niższa jest
jego wartość, tym mniejsze są straty ciepła.
Produkowane dziś szyby ciepłochronne osiągają
wartości k = 1,6, 1,3, 1,1 W/m2 K, co w znacznym stopniu ogranicza
straty ciepła i pozwala na lepsze wykorzystanie energii słonecznej.
Szybę ciepłochronną tworzy zestaw dwóch tafli szkła o grubości 4 mm, oddzielonych od siebie o 16 mm. Pomiędzy taflami szkła znajduje się aluminiowa ramka, na której umieszczona jest nazwa szyby oraz współczynnik przenikania ciepła (k). Szyby ciepłochronne skuteczniej chronią ciepło poprzez umieszczenie na szybie wewnętrznej niewidocznej warstwy tlenków metali oraz wypełnienie przestrzeni międzyszybowej gazem.
Budowa zestawu ciepłochronnego
szyba wewnętrznaSZYBY DŹWIĘKOCHRONNE
SZYBY BEZPIECZNE
Szyby bezpieczne łączą doskonałą izolację cieplną (współczynik przenikania ciepła k=1,1 lub 1,3) z zabezpieczeniem w przypadku ich rozbicia, a także chronią przed niepożądaną ingerencją z zewnątrz.W pierwszym przypadku szyba po uderzeniu rozbija
się na drobne kawałki szkła o tępych krawędziach znacznie
zmniejszających niebezpieczeństwo zranienia. Dzięki temu szyby
tego rodzaju stosowane są w obiektach sportowych, a zwłaszcza w
pomieszczeniach w których przebywają dzieci.
W wariancie drugim szyba klejona jest z dwóch lub większej ilości
warstw szkła połączonych w jedną całość wytrzymałą na
rozerwanie folią. Po uderzeniu szkło wprawdzie pęka, ale jego
kawałki utrzymywane są na nieuszkodzonej folii i pozostają związane
w ramie. Grubość tego rodzaju szyby waha się w granicach od 3,5 mm
do 39 mm !
Przez połączenie szkła o różnej grubości i kilku warstw folii - można uzyskać szyby zabezpieczające przed przebiciem na wylot, przestrzeleniem i przed eksplozją. Tego rodzaju szyby stosuje się w budynkach użyteczności publicznej oraz domach mieszkalnych, gdzie istnieje duże ryzyko włamania.
Szyby bezpieczne dzieli się na 10 klas o narastającej odporności.
Każda z klas określa odporność szyby na działanie czynników
niszczących.
Miarą odporności szyb klas od 01 do P4 jest wytrzymałość na jedno
lub wielokrotne uderzenie kuli stalowej o masie 4,1 kg spadającej
swobodnie z wysokości 1,2 do 9 m. Szyby nie mogą zostać przebite
spadającą kulą ani też wyciągnięte z ram.
Miarą odporności szyb klas od P5 do P8 jest wytrzymałość na
wycinanie otworu o wymiarach 400x400 mm przy użyciu siekiery
testowej o masie 2 kg.
Szkło hartowane uzyskuje się w procesie technologicznym polegającym na ogrzaniu szkła w piecu hartowniczym do temperatury około 650°C i gwałtownym jego schłodzeniu strumieniami sprężonego powietrza w chłodnicy. Szkła hartowanego nie można poddawać żadnej obróbce dlatego przed hartowaniem należy mu nadać żądany kształt, wykończyć krawędzie i wywiercić otwory. W wyniku procesu hartowania, jako skutek nierównomiernego, wynikającego z małej przewodności cieplnej szkła odbioru ciepła, na powierzchni szkła powstają trwałe naprężenia ściskające, a wewnątrz rozciągające. Taki układ naprężeń w szkle hartowanym powoduje że posiada ono 5-7-krotnie większą wytrzymałość mechaniczną niż szkło zwykłe-odprężone, a także ma większy zakres odporności na szoki temperaturowe wynoszący 200-300°C.
Przy przekroczeniu wytrzymałości szkła następuje jego rozbicie. Charakterystyczny dla szkła hartowanego jest sposób jego pękania po rozbiciu na drobne nieostre kawałki, ograniczający do minimum ryzyko zranienia człowieka. Szkła hartowane mają skłonność do samoistnego pękania, dlatego powinny być wygrzewane w piecu przez 4 godziny w temperaturze 300°C w procesie tzw. Heat-Soak-Testu, celem wyeliminowania sztuk niedobrych. Szkła hartowane produkowane są jako płaskie i gięte, barwne i bezbarwne, gładkie i wzorzyste. Mogą być pokryte warstwą emalii ceramicznej nanoszonej na szkło metodą natrysku lub sitodruku, wtapiającej się w procesie hartowania w powierzchnię szkła, lub innymi powłokami trwale lub nietrwale związanymi ze szkłem celem nadania mu odpowiednich właściwości. Są to powłoki przeciwsłoneczne odbijające promieniowanie w zakresie widzialnym i bliskiej podczerwieni, zapobiegające przegrzaniu wnętrz i niskoemisyjne odbijające długofalowe promieniowanie podczerwone, ograniczające straty ciepła ze środka na zewnątrz pomieszczeń.
Szkło klejone powstaje w wyniku połączenia jednej lub kilku tafli szkła lub materiału organicznego z jedną lub wieloma warstwami sklejającymi. Ponieważ samo klejenie nie podnosi wytrzymałości szkła, szkło zwykłe można zastąpić szkłem hartowanym lub zbrojonym. Warstwę sklejającą stanowi folia lub żywica z materiału organicznego. Wytrzymałość mechaniczna szkieł klejonych żywicami jest mniejsza niż klejonych foliami, przewyższają je natomiast dźwiękochłonnością. Szkło klejone zarówno folią jak i żywicą, uderzone pęka, ale zachowuje przy tym swój kształt i przejrzystość, odłamki są przyklejone do warstwy sklejającej co ogranicza niebezpieczeństwo zranienia nimi osób znajdujących się w jego pobliżu.
Do sklejania szyb najczęściej stosowana jest folia poliwinylobutyralowa o grubości 0,38 lub 0,76 mm, charakteryzująca się bardzo dobrą przyczepnością do szkła. Folia oprócz zasadniczego celu jakim jest sklejanie szkła może spełniać dodatkowe funkcje. W zastosowaniach specjalnych posiada właściwości elektroprzewodzące, pochłaniające lub odbijające promieniowanie w określonych zakresach widma. Klejenie szkła foliami odbywa się w dwustopniowym procesie tzw. sklejania wstępnego i właściwego. Klejenie wstępne ma za zadanie usunięcie powietrza zamkniętego w przestrzeni między warstwami i połączenie folii ze szkłem. Można to uzyskać przepuszczając szybę między dwoma gumowymi wałkami o odpowiednim nacisku i jej ogrzewanie. Inny sposób to odsysanie powietrza z szyby umieszczonej w worku lub uszczelkach gumowych. Proces klejenia właściwego odbywa się w autoklawie w temperaturze 120-145°C i przy ciśnieniu 120-140 MPa i trwa od 2 do 4 godzin. Spotyka się autoklawy próżniowo-ciśnieniowe w których zachodzi równocześnie wstępne i właściwe sklejanie szkła.
Przykłady zastosowań szyb ochronnych
1. Mieszkania, szkoły, biura, zakłady produkcyjne, drzwi wewnętrzne, okna na piętrach i na parterze 01
02
P1 chronią przed zranieniem przy rozbiciu szyby, utrudniają rozbicie szyby przy gwałtownym zamknięciu okna lub drzwi, mogą być zastosowane w budynkach zagrożonych wybuchem wewnętrznym.
2. Kioski, domy wolnostojące, okna parterów bloków mieszkalnych, witryny hoteli i biur, obiekty handlowe o małej wartości chronionej, hale sportowe. P1
P2 chronią przed zranieniem jak szyby klasy 01 i 02,mogą stanowią czasową ochronę przy próbie włamania podjętego bez przygotowania.
3. Witryny salonów hoteli i biur, obiekty handlowe o znacznej wartości chronionej, wille, apteki. P3
P4 szyby utrudniające włamanie, mogą zastępować kraty o oczku 150 mm wykonane z drutu stalowego o średnicy 10 mm.
4. Muzea, sklepy z antykami, galerie sztuki, zakłady psychiatryczne, sale operacyjne banków, kantory, sklepy o dużej wartości chronionej, ekskluzywne wille. P5
P6 szyby o zwiększonej odporności na włamanie, mogą zastąpić okratowanie wykonane z prętów stalowych o średnicy 12 mm.
5. Zakłady i sklepy jubilerskie, banki, obiekty specjalne, wystawy obiektów handlowych o dużej wartości chronionej. P7
P8 szyby o wysokiej odporności na włamanie, mogą zastępować okratowanie wykonane z prętów stalowych o średnicy 16 mm.
SZYBY PRZECIWSŁONECZNE
W budynkach o dużych fasadach ze szkła, hotelach, biurach , czy budynkach administracji, pożądane jest zastosowanie okien chroniących przed nadmiernym nasłonecznieniem. Podstawę takich okien stanowią szyby barwione lub pokryte odpowiednią warstwą odbijającą promieniowanie słoneczne. Od rodzaju zastosowanego pokrycia zależy kolor szyby oraz stopień jej przezroczystości. Okna przeciwsłoneczne są niezwykle efektowne, co daje architektom oraz przedsiębiorcom indywidualne możliwości kształtowania formy.
Okna przeciwsłoneczne pozwalają na zatrzymanie do 90% energii słonecznej.
Poprzez kombinacje różnych rodzajów szyb można uzyskać optymalne połączenia funkcji okien, dostosowując je do indywidualnych wymagań klienta. A zatem jedno okno może w sobie łączyć funkcję ciepłochronną i dżwiękochronną, zapobiegać nadmiernemu nasłonecznieniu i jednocześnie zabezpieczać przed włamaniem.
Typowe szkło okienne wytapiane jest w 58 procentach z piasku, w 17,5 procentach z sody, w 10,4 procentach z mączki wapiennej, w 10 procentach z dolomitu oraz w 3,5 procentach z siarczanu sodu. W efekcie uzyskujemy produkt o następującym składzie chemicznym: krzemionka (71-73%), tlenek sodu (13-15%), tlenek wapnia (8-10%), tlenek magnezu (od 1 do 4%), trójtlenek glinu (od 0,5 do 1%), trójtlenek siarki (od 0,3 do 0,7%); znajdują się w nim także śladowe ilości tlenku potasu oraz trójtlenku żelaza.
* * *Twardość szkła, czyli odporność owego na przenikanie pod jego powierzchnią obcego przedmiotu, w mineralogicznej skali Mohsa wynosi od 6 do 7, a mierzona w MPa - od 6 do 8 tysięcy MPa. Dla porównania - tak "miękki" materiał jak gips, posiada twardość 350 MPa, apatyt ma 5500 MPa, kwarc - 1100, topaz - 14 tysięcy, a diament - 100 tysięcy MPa.
* * *Szkło, z natury swej odporne na kwasy i sole, ulega im dopiero (np. amoniakowi) po długotrwałym działaniu. Pewien typ szkła (sodowo-wapniowego) jest wrażliwy na wpływ związków fluoru. Dlatego właśnie kwasu fluorowodorowego używa się do trawienia szkła.
* * *Poza silikonami, tj. polimerami krzemowoorganicznymi, szkło nie jest wrażliwe na oddziaływanie substancji organicznych. W silikonach bowiem istnieją molekularne wiązania krzemotlenowe, podobne do wiązań występujących w szkłach krzemianowych. Po naniesieniu silikonów na powierzchnię szkła powstaje silnie przylegająca warstwa w wysokiej temperaturze wiążąca się ze szkłem. Poprzez silikonowanie uzyskuje się większą odporność chemiczną szkła oraz nieznaczne zwiększenie jego wytrzymałości. W szybach silikonowanych obserwuje się zjawisko zwane hydrofobizacją, na ich powierzchni występuje wiele kropel wody działających jak soczewki. Zjawisko owo mogą łatwo zaobserwować kierujący pojazdami mechanicznymi.
* * *Pierwszym szklarskim znaleziskiem na ziemiach polskich jest pochodzący ze Świelubia fragment naczynia z przeźroczystego, lekko zielonkawego szkła potasowo-wapniowo-sodowo-krzemowego, o trudnym do określenia pochodzeniu; występują też u nas liczne paciorki szklane, odcinane szczypcami z dwuwarstwowej rurki szklanej. Warstwę wewnętrzną tworzyło tam przejrzyste, brunatnawe szkło, a zewnętrzną - żółta emalia. Dla obserwatora zewnętrznego paciorek sprawia wrażenie uczynionego z nieprzeźroczystego żółtawego szkła.
* * *W państwie Piastów funkcjonowały cztery znaczące ośrodki szklanej produkcji: Wolin, Opole, Kruszwica i Wrocław. Szklarze z Wolina wytapiali szkło bezłogowe, ołowiowo-krzemowe oraz szkło sodowo-ołowiowo-krzemowe. Wyrabiali głównie biżuterię. W Opolu istniała pracownia typu jubilerskiego wytwarzająca szklaną biżuterię. Kruszwicki ośrodek powstał na początku XIV w. w związku z zapotrzebowaniem na szkliwione płytki posadzkowe do budowanego tam kościoła. Następne stulecie przyniosło dalszy rozwój tej pracowni - produkowała nawet witraże. Upadła w 1271 r. - na skutek spalenia Kruszwicy przez wojska Bolesława Pobożnego.
* * *W Złotym Wieku historii Polski - XV-XVII stuleciu - czynnych było 90 hut szkła, z czego 13 procent mogło się poszczycić ponad stuletnią nieprzerwaną działalnością! Huty w większości grupowały się na terenie Małopolski (od Żywca po Halicz). Zakładali je możnowładcy, często nie dla zysku, a ze względów prestiżowych (konkurent zbudował sobie hutę, to i ja nie powinienem być gorszy!).
* * *Inaczej na Śląsku; tamtejsze huty, powstające jak grzyby po deszczu, miały za zadanie przynieść dochód. Na tyle trwale wtopiły się one w krajobraz, że przetrwały w nazewnictwie: Szklarska Poręba, Szklarka, Szklarnia, Szklary, etc.
* * *Kraustrunki to inaczej baryłkowate szklanice z miseczkowatym wylewem oraz dużymi kolczastymi guzami. Ich szczyt popularności przypadł na XV w. Wykonywano je z zielonego szkła "leśnego", czyli pochodzącego z hut umiejscowionych daleko od ludzkich skupisk, gdzie sporo było drewna potrzebnego do opału. Dlaczego właśnie z tego typu szkła? Uważano, że białe wino reńskie smakuje najlepiej, gdy pije się je z zielonego szkła.
* * *Metoda koronowa produkcji szkła, polegająca na rozwinięciu szklanej bańki w płaską tarczę, było dawniej szczególnie chętnie stosowane przy wyrobie szkła okiennego, gdyż uważano ją za najskuteczniejszą.
* * *Rytowanie szkła za pomocą rylca z diamentowym kolcem zaczęło się w Europie północnej w połowie XVI stulecia i trwało do końca następnego wieku. Pozwalało wprawdzie tylko na wykonanie matowego rysunku, lecz technika ta posiadała pewne dostojeństwo. Imiona niektórych specjalistów przeszły do historii; naturalizowanego w Anglii Francuza de Lysle oraz Holendrów Franza Greenwooda i Anny Roemers Visscher. (Niektórzy z nich grawerowali również metal). Zaś do Norymbergii zwyczaj ten wprowadził Hans Wessler.
* * *W słynnej ze swej architektury, sztuki, a także - krwawej historii, Florencji produkcję szkła wprowadzono dopiero w XIV w. Nie była to produkcja luksusowa. "Autorami" byli szklarze pracujący w górskich toskańskich wioskach Gambasio i Montaione, których przyciągnął do Florencji "blask świateł wielkiego miasta", rodzący nadzieję na lepsze i ciekawsze życie, po 200 latach miejscowi szklarze na tyle już zaspokajali potrzeby florenckiej społeczności, że w 1525 r. wydano tam zakaz sprzedawania szkła z zewnątrz, nie do końca przestrzegany.
Jerzy Grundkowski