Szkło ognioochronne

Nowoczesna architektura charakteryzuje się coraz większymi powierzchniami przeszklonymi, ustawionymi zarówno pionowo – fasady zewnętrzne, ściany czy drzwi wewnątrz budynków, jak i ukośnie lub poziomo – świetliki, podłogi szklane. Uzyskujemy dzięki temu otwarte, jasne pomieszczenia oświetlone światłem naturalnym. Zlokalizowane tam miejsca pracy nie są izolowane od siebie i dzięki kontaktowi wzrokowemu pracownicy czują się częścią dużego zespołu – jednocześnie zapewniona jest odpowiednia izolacyjność akustyczna, co pozwala na pełną koncentrację w pracy.

Zastosowane technologie muszą zapewnić bezpieczeństwo ludziom, jak i ochronę wyposażenia biur łącznie z komputerowymi bazami danych, których utrata często prowadzi do likwidacji firmy. Priorytetem jest oczywiście bezpieczna ewakuacja ludzi w razie pożaru, ale zapobieganie rozprzestrzenianiu się ognia ułatwia jego ugaszenie i chroni majątek. Budynki muszą spełniać wiele rygorystycznych wymagań, które zwiększają bezpieczeństwo w razie pożaru. Waga problemu zadecydowała więc, o prawnym usankcjonowaniu obowiązku ochrony przeciwpożarowej, za pomocą norm i przepisów nakazujących m.in. przeprowadzanie badań reakcji na ogień materiałów budowlanych i konstrukcji.

Klasyfikacja odporności ogniowej

Producenci szkła opracowali różne typy szkła przeznaczone specjalnie do ochrony przeciwpożarowej. Stopień tej ochrony określają odpowiednie klasy odporności, ale należy podkreślić, że badania (i udzielane na ich podstawie aprobaty techniczne) dotyczą kompletnych systemów przegród przeszklonych – a więc nie samego szkła, ale całej przegrody z ramami drewnianymi, aluminiowymi lub stalowymi.

Rodzaje szkła ognioochronnego

Funkcje przeciwpożarowe są uzyskiwane przez samo szkło dzięki jednej lub kilku przekładkom ognioochronnym. Ze względu na budowę, szkło ognioochronne możemy podzielić na:

• Monolityczne, które ma postać pojedynczej tafli szkła. Przeważnie jest wykonywane ze szkła sodowo- wapniowo- krzemianowego wzmacnianego termicznie, może też być zbrojone siatką stalową. Szkło zbrojone wytwarzane jest metodą walcowania i występuje w odmianie polerowanej całkowicie przejrzystej, lub odmianie ornamentowej, półprzejrzystej, dzięki naniesionej na powierzchnię szkła fakturze. Niektórzy producenci do produkcji szkła ognioochronnego wykorzystują szkło borokrzemianowe, mające większą odporność na temperatury od sodowo- wapniowego. Do 40 minut znormalizowanego pożaru trwa ono „sztywno” w ramie, jest też odporne na działanie wody gaśniczej (np. automatyczne zraszacze). Charakteryzuje się niższą rozszerzalnością termiczną w porównaniu do szkła sodowo- wapniowego. Szkło monolityczne odznacza się odpornością na promieniowanie UV i posiada cechy pojedynczego szkła bezpiecznego. Zachowuje przejrzystość także w pożarze, co ułatwia działanie straży pożarnej.
• Wielowarstwowe, które jest zbudowane z dwu lub więcej tafli szkła przedzielonych cienkimi (gr. ok. 1 mm) przekładkami ognioochronnymi, najczęściej z żelu zasadowo- krzemianowego. W przypadku pożaru, w temperaturze ok. +120°C, przekładka „pieni się” – pęcznieje (rozszerza prawie 20-krotnie) i matowieje pochłaniając energię cieplną wytwarzaną przez ogień. Podczas dalszego działania ognia następuje powolny rozkład przekładki i ciepło jest przekazywane do następnej warstwy, która zaczyna reagować. Proces powtarza się przy każdej warstwie, aż szkło i przekładki zostają całkowicie zużyte. Zwykle przekładki żelowe muszą być chronione przed promieniami UV oraz wilgocią, nie mogą być też narażone na działanie zarówno zbyt niskiej jak i zbyt wysokiej. Należy stosować podkładki mocujące z twardego drewna lub jego odpowiednika o podobnej twardości, aby nie uszkodzić krawędzi szkła i taśmy aluminiowej zabezpieczającej żel przed działaniem wilgoci. Ze względu na użyty żel szyby należy chronić przed działaniem kwasów i silnych rozpuszczalników (np. do uszczelniania należy używać silikonu neutralnego). Szkło wielowarstwowe zapewnia przejrzystość zbliżoną do tej, jaką ma szkło float tej samej grubości. Przekładki zwiększają jego izolacyjność akustyczną, a także powodują, że staje się szkłem bezpiecznym. Przy jego pękaniu odłamki szyby trzymają się leżącej wewnątrz warstwy żelu – nie powstają, więc luźne odpryski o ostrych krawędziach. Niektórzy producenci oferują już standardowo wielowarstwowe szkło ognioochronne, wykonane na bazie hartowanych tafli szkła. Szkło takie jest szkłem bezpiecznym, posiada znakomite parametry mechaniczne oraz jest znacznie odporniejsze na uszkodzenia w czasie transportu lub montażu.

  Szkło wielowarstwowe może też być poddawane dalszej obróbce:

  • zespalaniu z wieloma rodzajami szkła: ze szkłem niskoemisyjnym (w celu zwiększenia izolacyjności termicznej – można np. otrzymać U=1,1 W/m²K), refleksyjnym, strukturalnym, pokrytym sitodrukiem, barwionym w masie (należy jednak podkreślić, że szkła charakteryzujące się dużą absorpcyjnością, szczególnie na elewacjach południowych, mogą się nagrzewać do wysokich temperatur, co może zagrażać stabilności żelu),
  • piaskowaniu (brak przejrzystości można też otrzymać przez naklejenie mlecznej folii lub zespolenie z szybą ornamentową),
  • cięciu – niektóre firmy oferują szkło w dowolnych kształtach: prostokątnych, ostrokątnych lub krzywoliniowych,
  • szkło wielowarstwowe może również występować w zestawach łączonych przez laminowanie – o zwiększonej izolacyjności akustycznej albo wzmocnionych szkłem antywłamaniowym lub kuloodpornym (folia PVB ułożona od strony zewnętrznej zabezpiecza też żel przed promieniowaniem UV).
• Z żelem w grubej warstwie, które składa się z szyb oddzielonych komorami szer. ok. 5 mm wypełnionymi przezroczystym wodnistym żelem, reagującym na temperaturę, co pozwala na absorpcję energii cieplnej emitowanej przez ogień. W czasie pożaru żel pęcznieje, wytwarzając ściankę izolacyjną – stanowiącą nieprzepuszczalny ekran cieplny. Żel ten nie jest wrażliwy na promieniowanie UV i działanie wilgoci, ale jest stabilny w określonym zakresie temperatur (od -15 do + 45°C). Uzyskiwane w ten sposób szkło ognioochronne może występować w zestawach łączonych przez laminowanie lub zespalanie z różnymi innymi gatunkami szkła (może być stosowane również ze szkłem giętym). Poza przeciwpożarowymi, spełnia ono również dodatkowe wymagania dotyczące: bezpieczeństwa, statyki, kontroli termicznej, odporności na atak, redukcji hałasu itp.