Miroslav Sázovský

Do kanceláře Miroslava Sázovského (specialisty na stavební sklo) zavolal jeden ze zákazníků s dotazem: Proč musí být u zábradlí pro bytovou výstavbu PVB folie o tloušťce 0,76 mm?

Protože se jednalo o velmi zkušeného zákazníka (praktika), tak jsem se s ním pustil do diskuze, co ho vedlo k tomuto dotaz. Roky do zady vždy pro zasklení zábradlí používal vrstvené sklo, kde vždy používal folii o tloušťce 0,76 mm.

Řekl mi: „Dlouhé roky jsme montovali a spoléhali se na rady a doporučení našich dodavatelů. Pak jsem se jednou naštval a vší silou kopnul do tabule skla v novém montovaném zábradlí – neprasklo. Proto jsme si v naší společnosti vyrobili testovací těleso podle ČSN EN 12600, abychom si otestovali, jestli v rodinných domech a bytových jednotkách, musí být vrstvené sklo s 0,76 mm PVB folií.“

Přestože v televizi běží mistrovství světa v ledním hokeji 2012, sedl jsem si a začal studovat všechny normy a výsledky testů, abych našel důvod, proč se má pro výplně zábradlí používat min. PVB folie o tloušťce 0,76 mm a obhájil si své posudky a doporučení.

Výsledky mého hledání jsou překvapující…

Tepelně tvrzené sklo si získalo své výhradní postavení především v interiéru budov a to díky svému charakteristickému rozpadu po rozbití. Když se řekne bezpečnostní sklo, většina z nás si představí rovnou tepelně tvrzené sklo. Znáte však všechna skrytá rizika skla, které se slangově nazývá kalené sklo?

V článku, který lektoroval vážený pan Prof. Ing. Jindřich Melcher, DrSc. píši, že u tepelně tvrzeného skla lze zvláště apelovat na dodržení technologických limitů rozměrů a tvaru dílce, tolerance jejich počátečních prohnutí, specifikaci složení skla, případné estetické vady, apod.

Odpovědnost vyplývající z návrhu a realizace stavebního díla s použitím konstrukčního skla má z hlediska právních předpisů obdobný charakter, jako je tomu v ostatních případech, kdy projektant navrhuje a dimenzuje např. železobetonové, ocelové či dřevěné nosné konstrukce staveb.

Vada nebo porucha nemusí být vždy způsobena chybným plněním dodavatele stavby nebo dodavatele projektové dokumentace. Příčina může spočívat také v chybném užívání stavby, nebo může být na straně investora, např. v případech, kdy požadoval zabudování nevhodných materiálů do stavby, nebo použití nevhodných konstrukcí či jejich složení (např. z úsporných důvodů). Příčina může být také mimo účastníky výstavby, např. sesuv půdy, pokles hladiny spodní vody, živelná katastrofa, otřesy od dopravy, apod.

Samovolná exploze u tepelně tvrzeného skla

Samovolná exploze u tepelně tvrzeného skla může nastat tehdy, pokud je v hmotě skla přítomna inkluze sulfidu nikelnatého (dále jen NiS). Tato sloučenina ve skle vzniká při výrobě, kdy při tavení skla dochází ke smíchávání různých chemických látek. U běžného chlazeného skla float je tato sloučenina stabilní a za normálních podmínek použití ve stavebnictví nehrozí její aktivace vlivem změny teploty nebo tlaku vzduchu. U tepelně tvrzeného skla je situace jiná…

Pro úspěšné navržení bodově uloženého skla není vždy nutné znát speciální výpočetní postupy nebo provádět laboratorní testy – mnohdy stačí najít správného výrobce ocelového bodu do skla, položit mu pár dobře mířených otázek po telefonu a získat potřebné informace.

Pokud ovšem nevíte na co se zeptat, tak se může stát, že v dobrém úmyslu prodat zboží dostanete ocelové body do skla, které nejsou určeny pro zvolený druh zasklení. V tu chvíli je o problémy postaráno.

V posledních letech, zejména v Evropě, je čím dál více populárnější bodové uložení skla. Tento druh kování na sklo umožňuje propustit do interiérů více světla a nabízí další architektonické možnosti. Abyste dokázali správně pokládat otázky a věděli, kdy si můžete dovolit navrhnout bodové uložení bez speciálních výpočtů, musíme si nejdříve vysvětlit trochu teorie.

Teorie

Nejsložitějším pro stavební inženýry při navrhování strukturálního zasklení je správně navrhnout sklo, které na rozdíl od oceli nebo jiných kovů nepraská vždy v místě největšího ohybového nebo tlakového napětí. Z experimentálního testování vlivu škrábu na místo vzniku praskliny je dokázáno, že je jen stěží určitelné, kde sklo praskne, pokud neznám přesné místo škrábu nebo praskliny. Velikost a hloubka poškození určuje místo vzniku lomu skla.

Chcete-li do svého projektu začlenit bodově uložené sklo, je nutné najít specialistu na sklo, který má dostatečné teoretické a praktické zkušenosti. Tyto lidé studují experimentální statické analýzy a teorie pravděpodobnosti, jež tvoří základ pro určování epicentra vzniku trhlin. Díky tomu jsou schopni poradit, jaká tloušťka tabule skla je potřebná pro jednotlivé systémy uložení a jaké zvolit bezpečnostní faktory návrhu skleněné markýzy, světlíku nebo fasády.

Při navrhování bodového uložení je nejčastěji limitujícím faktorem pro návrh tloušťky tepelně tvrzeného skla jeho…

Jak navrhovat skleněné markýzy – statický výpočet

Markýza ze skla se stala designově zajímavým doplňkem současné architektury. Jednou z nejčastějších otázek na mých OPEN KURZECH je „Musí být použité vrstvené bezpečnostní sklo ze dvou tepelně tvrzených (ESG) nebo tepelně zpevněných (TVG) tabulí skla anebo postačí jen jednoduchá tabule z tepelně tvrzeného (ESG) skla?“

Jak tedy na statický výpočet markýzi ze skla, která je bodově ukotvená?

Odvážná řešení skleněných markýz dovolují stavby dělat atraktivními a nezapomenutelnými. Někdy pod nimi máme pocit, že je škoda sklopit oči do země a jindy utíkáme honem pryč neb to vypadá, že brzy spadne.

Na e-mail adresu kancelar@sazovsky.cz přicházejí dotazy projektantů: „Myslíte si, že skleněná markýza o rozměru 3,25 x 4,8 m bude bezpečná, když použiji vrstvené sklo 1212.4?“ nebo „Musí mít skleněná markýza sklon?“

Pro navrhování a montáž pravidelných tvarů skleněných markýz, které jsou po 2 až 4 stranách uložené, mají doporučený sklon min. 8% a nejsou z vrstveného skla, Vám postačí tabulkové hodnoty výrobců nebo jednoduché statické výpočtové postupy lineární metodou. Důležité je správně vypočítáte zatížení podle platných norem ČSN EN 1990 a ČSN EN 1991. Pokud ovšem navrhujte bodově uchycenou skleněnou markýzu, jen s lineární metodou si nevystačíte. Podobný přístup platí i pro nepravidelné tvary a dynamické zatěžování skla.

Kde se nejčastěji dělají chyby?

Posudky na stavební sklo, které ve své kanceláři zpracovávám, většinou končí větou: „… skleněná markýza NEVYHOVUJE požadavkům na bezpečnost, průhyb, životnost a údržbu dle doporučení výrobců, uznávaných evropských směrnic a norem ČSN. Skleněná markýza nesplňuje: 1) …“

Pokud si v tuto chvíli říkáte „Kdo se má vyznat ve všech normách, předpisech, doporučení a k tomu ještě sledovat nové trendy a odborné časopisy o stavebním skle?“ Nedivím se Vám, i já sám jsem každý týden překvapený nějakou novinkou, a to jsem se sklem každý den v těsném kontaktu.

Nejčastější chybou při návrhu skleněné markýzy je :

• opomenutí některých skrytých rizik
• nevyhodnocení 10 základních požadavků na stavební sklo
• neznalost stavební skla a jeho chování.

Stavební sklo není ničím složité, to jen mi ho začali složitě používat. Pro jsem pro Vás připravil:

6 základních rad, které v praxi přináší úspěch

Za prvé: Popište si váš záměr, cíl, užitek a vzhled skleněné markýzi a položte si otázku…

Projektový tým seděl kolem kulatého stolu a nepřítomně se dívali před sebe.

Jak se to mohlo stát? Jejich úspěšně a detailně zpracovaný projekt, nad kterým strávili spoustu hodin přesčasů a ne jeden víkend za počítačem, je v reklamačním řízení a skla stále praskají. Kdo a kde udělal chybu?

Chtěli projekt, kde bude velké množství skla a který se zapíše do učebnic dějepisu.

„Mě to už nebaví. Pořád jenom honíme termíny a rozpočet. Jak to dělají ostatní, že mají pořád čas a plnou kasu?“ pronesl jeden z nich a ostatní souhlasně zabručeli. „Před námi je další podobný projekt a mi se ještě babráme v tom starém a řešíme reklamace“.

Připomíná Vám tato situace některé dny ve vaší firmě anebo projektovém týmu?

Když se podíváte na rychlost technologického vývoje všech stavebních materiálů, tak zjistíte, že udržet krok si vyžaduje každodenní studium jednoho specialisty. Kolik že těch specialistů ve firmě musíte mít? Nebo někdo bude pracovat za tři?

• Kolik procent z celkové plochy fasády tvoří sklo?
• Kolik skla dáváte do interiéru?
• Plní stavební sklo jen funkci výplně stavebních otvorů anebo i funkci nosnou a bezpečnostní?

Sklářskému specialistovy stačí tři roky, kdy se jen učí a rozšiřuje své dovednosti a znalosti ve výrobě, v technickém oddělení, v projekci, v terénu a v laboratořích. Potom se mu navrhování skla stane rutinou a dokáže během chvilky vyhodnotit většinu požadavků a rizik.

Statické navrhování pravidelných tvarů po 2, 3 nebo 4 stranách podepřených, lze provádět pomocí tabulek od výrobců skla anebo výpočetních vzorců. Pokud ovšem vytvoříte izolační dvojsklo o nepravidelném tvaru, kde je min. jedna tabule z vrstveného bezpečnostního skla, tak si již s tímto výpočtem nevystačíte. Abyste vyhodnotili vše co má vliv na statiku skla, je třeba znát tzv. „Statické desatero“ a umět pracovat se softwarem, který dokáže metodou konečných prvků (MKP) simulovat průběhy napětí a tvar deformací v reálném čase.

Co to v praxi znamená?

Například nejčastějším skrytým rizikem, které způsobuje praskání je…

Protože klienty často upozorňují na akustické problémy současných oken, kde jsou použitá protihluková skla – na příkladu jim ukazuji, na co si mají dát pozor – vím, že v pojmech co je akustické nebo protihlukové sklo mají velký zmatek.

„Že prý je jedno, z jaké strany dám akustické vrstvené sklo?“

Odpověď: Není to jedno, vrstvené sklo je totiž…

„Protihluková trojskla jsou lepší než dvojskla, byl jsem v jednom panelovém domě, kde si někteří lidé nechali vyměnit plastová okna s akustickými dvojskly a někteří s akustickými trojskly – rozdíl byl slyšet.“

Odpověď: Máte pravdu, díky trojsklům dokázali…

Podobných diskuzí se svými klienty vedu pravidelně mnoho a na jednoduchých příkladech jim vysvětluji teorii a skutečnosti o šíření hluku (zvuku) skrz stavební sklo a jeho výrobky.

Nejprve si udělejme pořádek v odborných názvech. Akustické vlastnosti stavebního skla se nejčastěji vyjadřují pomocí:

• Stupně vzduchové neprůzvučnosti R (dB), naměřené v laboratoři.
• Stupně stavební vzduchové neprůzvučnosti R‘ (dB), naměřené v budovách

Aby se protihlukové vlastnosti stavebních prvků nevyjadřovali v grafech a tabulkách, zavedli se jednočíselné veličiny k hodnocení jejich vzduchové neprůzvučnosti:

• Index vzduchové neprůzvučnosti R_w (dB).
• Index stavební vzduchové neprůzvučnosti R’_w (dB).

Hluk, který nám působí na zasklení, je označen jako:

• Ekvivalentní hladina hluku L_Aeq

Několikrát mě oslovili i výrobci oken s dotazy, jak mají vysvětlit svým klientů, že nemohou reklamovat to, co vlastně chtěli.

Neprůzvučnost okna závisí na…

Víte, že stavební sklo má pevnost v tlaku 5x větší než žula, 2x až 3x větší než ocel a 50x větší než pevnost v tlaku betonu?

Tato informace mi vždy dá příjemný pocit jistoty. Nejen díky těmto jedinečným vlastnostem děláme ze skla tenké ploché desky, které používáme jako výplně stavebních otvorů.

Při svých konzultacích a na odborných kurzech slýchávám staré praktiky, kteří tvrdí: „Co mi to tu vykládáte? 20 let dělám se sklem a zasklíval jsem opravdu velké plochy, ale nikdy jsem tam nedával tak tlusté sklo, jak vy tady podle těch vašich výpočtů říkáte a nikdy mi žádná tabule skla nepraskla.“

V čem se tedy liší nové moderní multifunkční skla od těch starých jednoduchých výplní a proč nám ty nová tak často praskají?

Abychom mohli pochopit rozdíl a dát za pravdu zkušeným praktikům, musím Vám vysvětlit trochu teorie o statice skla. Nebojte, nebude to nijak složité.

Začnu jednoduše. U navržených tabulí skla, kde je průhyb větší, než tloušťka desky je chyba výpočtu tahových sil v jejím středu pomocí lineární Kirchhoffovy teorie 25%.

Co toto předimenzování v tabuli skla způsobuje a proč nám teda tak předimenzovaná skla praskají?

Na stavební sklo, tak jako na každou tenkou desku působí…

Výpočet velikosti ploch a statický návrh tloušťek skleněných výplní vzhledem ke způsobům uložení a podepření se řeší pomocí pevných výpočtových formulací, zároveň se výsledky ověřují i laboratorními zkouškami.

Protože sklo je materiál, který se svou strukturou, homogenitou a hlavně křehkostí vymyká běžnému statickému hodnocení, je zapotřebí provádět dlouhodobé laboratorní výzkumy týkající se chování velkoplošného tabulového skla, a to podle druhu zatěžování, uložení a podepření, a z těchto údajů pak stanovit empirické matematické vztahy, které by byly závazné nebo alespoň doporučující pro všechny návrháře.

Na základě výzkumů vědci dokázali, že hodnoty pevnosti v ohybu se podstatně liší podle toho, zda je použito dvoustranné, třístranné nebo čtyřstranné podepření skleněné tabule. V prvním případě je skleněná tabule vystavena jednoosovému napětí, zatímco ve druhém a třetím případě je napětí dvouosé. Uvádí se, že různé odchylky od pevnosti v ohybu skla nejsou způsobeny přirozenými vlastnostmi materiálu, ale závisejí na vnějších vlivech, jako jsou podepření, uložení, nestejná tloušťka skla, nepravidelnosti v orámování nebo úprava hran.

Různí autoři ve svých studiích zdůrazňují proměny pevnosti skla, k nimž dochází od okamžiku výroby, při dopravě, skladování i po vlastním zabudování do konstrukce stavby. K různým proměnám pevnostních charakteristik skla může dojít vlivem užívání, údržby nebo vystavení skleněné výplně různým klimatickým a mechanickým zatížením.

Pro posouzení únosnosti skleněné výplně je rozhodující veličinou její mez pevnosti, která vyjadřuje napětí při destrukci. Mez pevnosti v ohybu se stanoví laboratorními zkouškami. Protože skleněnou výplň nemůžeme v praxi zatěžovat až na mez pevnosti, musíme počítat s určitou mírou bezpečnosti, a tak docházíme k hodnotě, kterou nazýváme dovoleným napětím. Dovolené napětí znamená tedy největší napětí, které je konvencí, předpisem nebo státní normou stanoveno jako napětí přípustné pro zvolený materiál a daný konstrukční prvek za určitých podmínek. Vše lze posoudit pomocí speciálního software.

Druhy a způsoby zatížení skleněných výplní

Skleněná výplň začleněná do vnějšího obvodového pláště, popřípadě i do příček, může být vystavena různým druhům zatížení. Na plochu skleněné výplně působí tato zatížení:…

Rosí se Vám okna na vnější straně?

Buďte rádi. Je to důkaz toho, že vaše okna mají dobrý tepelný odpor a nepouštějí teplo z interiéru na svůj vnější povrch a díky přírodním jevům se vám rosí okna na vnější straně. Tento jev se děje i v přírodě a dobře ho znáte i na svých automobilech.

Proč dochází ke kondenzaci vodních par na vnějším povrchu izolačního skla?

Izolační dvojskla a trojskla, jako každý objekt o určité teplotě, emituje sáláním tepelný tok do okolí a na druhou stranu zas tepelný tok od okolí přijímá. Za normálních podmínek je výměna tepla sáláním s okolními objekty zhruba v rovnováze, zatímco výměna tepla sáláním s oblohou většinou v rovnováze není. Tepelný tok sáláním z atmosféry (insolace) činí totiž průměrně jen zhruba 80% ze sálavého toku od okolních objektů (zasklení). V důsledku toho je bilance výměny tepla sáláním pro izolační skla obvykle záporná: izolační zasklení emituje sáláním více tepla, než přijímá. Nejnepříznivější situace nastává pro izolační dvojskla nebo trojskla…

K bezpečnému návrhu bezpečnostního skla není třeba znát pokaždé všechny zákony, jejich vyhlášky, normy a různé předpisy.

Na kurzech, ve firmách a u svých klientů, kterým pomáhám při návrhu bezpečnostního skla, často slýchávám: „Která norma mi to přikazuje?“ nebo „Je na to bezpečnost nějaký certifikát?“, ale i „Proč bych to řešil, napíši tam, že to musí splňovat všechny zákonem a normou stanovené požadavky na bezpečnostní sklo.“

Následujících 6 krátkých pravidel jak navrhnout bezpečnostní sklo vám umožní zamyslet se nad bezpečnostním sklem z jiného pohledu a získáte větší jistotu při navrhování.

A protože i Peter Drucker v jedné své knize napsal: „Je jedno kolik jste přečetli knih, nemáte-li praxi, neumíte nic.“ Zkuste si zapamatovat, alespoň nadpisy těchto pravidel a začněte je používat v praxi.

Nejde o technické znalosti, ale o bezpečnost uživatelů staveb, kterými jsou i děti a osoby s omezenou schopností pohybu a orientace.

Pravidlo č.1 Bezpečnostní sklo musí…