Сравнительные характеристики пожаростойкого стекла

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:
1. выделение путей эвакуации;
2. ограждение атриумов, эскалаторных прорезов;
3. разделение этажей на противопожарные отсеки;
4. 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
1
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).
2
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 УФфильтром. 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:
3
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.
EI 60
Производитель
Evroglass
CGI - PARAFLAM
AGC
SGG
Pilkington
Interver
Schott
ПТИИЦ
Сакура
толщина, мм
23
32
26,6
27
23
24
23
25
25
вес, кг/кв.м
55
52
60
54
50
52
57,5
61,5
41
УФ защита
требуется
не требуется
требуется
требуется
не требуется
требуется
не требуется
Морозостойк
ость, °С
Светопр, %
82
20
85
40
80
10
83
40
86
15
83
20
81
40
40
81
Цена €
Москва
€/руб.
EXW
395
325
595/
265
380
234
330/14180
319/13750
4
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.
5
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
6
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
7
Рисунок 2
8
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.
9