11.1.2024Sklo a tepelný šok

Vývoj a výroba izolačních skel v posledních letech dosáhly značného pokroku. Izolační trojsklo je dnes již standardem pro většinu výplní stavebních otvorů a prosklených plášťů. Samotné stavební sklo je vyráběno v široké škále úprav a pokovení, čímž se zásadně mění jeho fyzikální vlastnosti.

Řada technologií úpravy skla se díky masivnímu rozšíření stala dostupnější. Moderní stavby s vyšším podílem prosklené plochy v plášti budovy tak nepředstavují riziko z hlediska tepelných zisků a ztrát.

Tento pokrok s sebou ovšem přinesl i nové problémy, které bezprostředně souvisejí se zlepšením vlastností izolačních skel. S řadou z nich se často setkáváme ve vlastní praxi.

Riziko poškození izolačního skla či změny jeho stavebně-fyzikálních vlastností v důsledku tepelného šoku nebo klimatického zatížení je dnes ve fázi projektování staveb značně podceňováno. Setkáváme se s projekty, jejichž autoři o této problematice vůbec nevědí a neřeší ji. V lepším případě se jí věnují jen okrajově. Pak záleží na konkrétním dodavateli stavby a výrobci prosklených konstrukcí, jak k problému přistoupí. Tento postup je ovšem příčinou řady komplikací ve fázi přípravy a realizace stavby.

Pokud autor projektu zodpovědně nezohlední podmínky a specifika stavby ve vztahu k proskleným konstrukcím výplní otvorů, důsledkem může být destrukce izolačních skel z důvodu tepelného šoku nebo klimatického zatížení.

Tepelný šok

Tepelný šok se na izolačních sklech projeví destrukcí - prasknutím, obvykle jedné tabule skla z celé skladby. Vzniká nerovnoměrným tepelným namáháním skla, kdy se takto vzniklé napětí ve skle projeví prasknutím s typickou kresbou - viz foto:

Rizika tepelného šoku

Při návrhu skladby skel pro okna a prosklené fasády je ve fázi projektování nutno zohlednit především tato rizika:

• tepelné kapsy v interiéru - neodvětrané světlíky, prostory u podhledů, uzavřený prostor za sklem
• zdroje tepla a chladu - vyústění klimatizací
• probarvená skla ve hmotě, tmavé povlaky
• žaluzie částečně vytažené, rolety
• zastínění nábytkem či jinými předměty
• vrstva sněhu na části okna nebo prosklené fasádě
• reklamní polepy na skle - zejména neceloplošné
• u konstrukcí posuvných portálů překrývání skel a vznik tepelných kapes mezi křídly (viz obrázek)

Řešení a doporučená opatření proti tepelnému šoku

Pro většinu takovýchto rizik stačí vybrat z možných řešení:

• opracovat hrany skel, například broušením či leštěním
• použít tepelně upravené sklo, případně doplnit Heat Soak Test
• použít tepelně zpevněné sklo (SGG Planidur, TVG)
• použít tepelně tvrzené „kalené“ sklo (SGG Securit, ESG)
• v průběhu samotné realizace eliminovat možná rizika (balení, částečné zastínění na stavbě…)

Při znalosti možných rizik lze ve fázi projektu navrhnout jedno opatření nebo kombinaci těchto opatření. Současně tak budoucí dodavatel konstrukcí získá jednoznačný podklad pro nacenění dodávky a investor jistotu bezproblémového fungování prosklených výplní otvorů a plášťů.

Klimatické zatížení

Klimatické zatížení se na izolačních sklech projevuje deformací tabule (změnou geometrie tabule) v důsledku:

• teplotních rozdílů na obou stranách tabule
• rozdílu atmosférického tlaku v meziskelním prostoru
• lokálního rozdílu nadmořské výšky oproti místu výroby skla

Projevem klimatického zatížení jsou pak především:

• vizuální deformace jednotlivých tabulí skla
• zvýšené napětí v okrajové části IZO
• riziko prasknutí skla
• riziko poškození primárního tmelení = únik argonu

Řešení a doporučená opatření proti klimatickému zatížení

Zde je nutno vzít v úvahu řadu faktorů ovlivňujících konstrukci skla - teplotu, tlak, atmosférický tlak, lokální výškový faktor - a tomu přizpůsobit konkrétní opatření.

• použít tepelně upravené sklo, případně doplnit Heat Soak Test
• použít tepelně zpevněné sklo (SGG Planidur, TVG)
• doplnit skla o ventily vyrovnávající atmosférický tlak v meziskelní dutině
• volit vhodné tloušťky tabulí skla

Ve fázi projekčního návrhu prosklených výplní otvorů a fasád je nutno postupovat s ohledem na konkrétní podmínky stavby, jejího umístění a budoucího užívání. To platí pro autora projektu i pro dodavatele konstrukcí.

Doporučujeme využít možnost technické konzultace s výrobcem skla, který nabízí posouzení statiky skla i teplotní analýzu. K tomu bude potřebovat řadu vstupních údajů o poloze stavby, použití stínících zařízení atd. Časová i finanční investice se následně vrátí v podobě úspory nákladů na výměnu skla a v bezproblémovém provozu.

Projekční tým střediska Realizace

Clearmont, spol. s r.o.