Безопасное стекло

Способность служить веками без износа и утраты свойств. И самое уникальное качество стекла, прочно завоевавшее для него свою нишу, – прозрачность. Впрочем, есть качества, заметно ограничивающие область его применения. Это ударная и термическая хрупкость и образование крупных острых осколков при разрушении. Если же осколки падают с большой высоты, то они представляют серьезную опасность, разгоняясь в свободном падении или планируя в уличных ветрах.

Но есть ряд способов избавить стекло от вышеперечисленных недотатков или, по крайней мере, от их последствий.

Технологически самый простой из них, знакомый нам по старым таксофонным кабинкам, – армирование стекла проволочной сеткой. Он не продлевает жизнь остеклению, но защищает окружающих от возможных увечий – разбитое стекло повисает на сетке в ожидании замены, радуя до той поры прохожих бесплатной картой метрополитена. К сожалению, проволока порой сильно портит впечатление, да и мало совместим этот способ с современными технологиями производства флоат-стекла.

Впрочем, есть более технологичные методы. Наиболее применяемые из них – это закалка стекла и соединение отдельных слоев стекла в триплексы.

Основные свойства различных видов стекла

	флоат стекло	TVG	ESG
прочность на изгиб	45МПа	75МПа	120МПа
допустимая нагрузка	30 Мпа	40МПа	50МПа
Допустимый перепад температур	40К	100К	150К
Можно ли резать	Да	Нет	Нет
Осколки	Большие, криволинейные	Большие, криволинейные	Мелкие, граненые

Для закалки стекло предварительно режут, после это уже будет сложно. Предельные размеры листа стекла 600х250 см, немного меньше ширины флоат-ванны. Толщина от 4 до 19 мм. Затем загружают в печь, где оно раскаляется до 600°С. Стекло выдерживают в печи до гарантированного равномерного прогревания. Затем лист стекла поступает в холодильную камеру, где его охлаждают подачей холодного воздуха. Здесь есть варианты. При шоковом охлаждении – в течение 2-4 секунд получается закаленное стекло (по-немецки ESG, от Einzelscheibensicherheitsglas – однослойное безопасное стекло). При более плавном охлаждении получается прикаленное стекло (по-немецки TVG – Teilvorgespanntes Glas – частично закаленное стекло) с промежуточными характеристиками. В результате закалки в стекле возникает предварительное напряжение – на поверхностях на сжатие, а в толщине – на растяжение. При изгибе стекла растяжение на внешней стороне компенсируется предварительным сжатием.

Отличительная особенность ESG – мелкие безвредные осколки, которые и дают ему право называться безопасным стеклом. TVG же не является еще само по себе безопасным стеклом, поскольку образует большие осколки, так же, как и обычное флоат-стекло. Зато оно подлежит некоторой обработке – можно снимать фаску. Резать нельзя ни то, ни другое – внутреннее напряжение может разрушить лист.

Другой способ преодолеть слабости стекла - расположить между твердыми, но хрупкими листами стекла уязвимые, но эластичные слои поливинилбутиловой пленки. Поскольку такая конструкция не может состоять меньше чем из трех слоев, то и название она получила – триплекс. Как правило, триплексы изготавливается из стекла одной марки. При разбитии триплекса осколки повисают на пленке, минимизируя опасность для окружающих. Здесь достоинство ESG – мелкие осколки, играет против него. Разбитый триплекс теряет жесткость и беспомощно провисает на кронштейнах.

Редкие трещины же в слоях флоат-стекла и TVG не совпадают, благодаря чему даже разбитый такой триплекс сохраняет жёсткость, а из TVG – даже частичную несущую способность.

Пассивная безопасность

Пассивной безопасностью называется комплекс мер по обеспечению защиты от поражения осколками стекла и устойчивости стекла там, где она необходима, в случайных бытовых ситуациях.

К этому относятся стеклянные крыши (остекление над головой, угрожающее падением осколков), барьерное остекление (парапеты в атриумах, на лестницах и крышах, остекление от пола, там где за ним отсутствуют летние помещения), спортзалы и т.п.

Зенитное остекление, которым по европейским нормам признается любое стеклянное ограждение с отклонением от вертикали более 10°, должно отвечать требованиям безосколочности и стойкости конструкции. Следовательно нижний слой остекления (или вся конструкция при одинарном остеклении) может быть представлена армированым стеклом или триплексом из флоат-стекла или VSG. При этом верхний слой может быть выполнен из стекла любой марки.

Барьерное остекление, предохраняющее человека от падения с высоты, также обязано сохранять стойкость, будучи поврежденным. Понятно, что любимые кинорежиссерами пробивания окон небоскребов телом каскадёра в реальности попросту невозможны - триплекс сохраняет стойкость даже пробитый пулями. При остеклении небоскребов уже сложилась система: внутрений слой стеклопакета – триплекс из двух слоев флоат-стекла, внешний – ESG, толщиной не меньше суммарной толщины внутреннего. Последнее диктуется не только требованиями безпасности – чтобы избежать линзования стекол при перепадах температуры, деформирующего облик здания, жесткость внешнего слоя должна превосходить внутренний.

В спортзалах, где стекло может быть разбито мячом или шайбой, остекление исполняется из триплекса или ESG, толщиной не менее 8 мм.

Активная безопасность

Активной безопасностью называется комплекс мер по обеспечению защиты от поражения осколками стекла и в устойчивости стекла там, где она необходима, в условиях намеренного вреда (взлома, стрельбы, взрыва).

Подразделяется на классы:

А) «от броска» – стойкость конструкции после трех ударов с определенной нормативами силой. Толщина стекла 9-11 мм при общей толщине стеклопакета 27-29 мм.

В) «от взлома» – минимальное число ударов топором, необходимое для прорубания стекла. Подразделяется на подклассы.

С) «от выстрела» – подразделяются на 2 подкатегории: с допустимым отлетанием осколков и с недопустимым отлетанием осколков – то есть расположением людей непосредственно возле стекла, например в банковских кассах. В триплексах чередуются толстые и тонкие слои стекла, поглощающие кинетическую энергию пули разным способом. В зависимости от оружия поражения толщина триплекса варьируется от 19 мм (дробовик) до 79 мм (нарезной патрон 7,62х51 мм) при общей толщине стеклопакета от 37 до 97 мм.

D) «от взрыва» – как правило, проектируется специально с учетом специфики объекта. Применяются на испытательных полигонах, производствах взрывчатых веществ и т. п. только в сочетании с высокопрочным обрамлением.

Применение противозломных стекол предписывается не только строительными, но и страховыми нормами. Страховые компании имеют законное право отказывать в открытии страховки заведениям, не соответствующим нормам защиты

Класс	Объекты	Толщина стекла	Толщина стеклопакета	Количество ударов
P6B низкое сопротивление	Квартиры с ценным имуществом, магазины, аптеки, вестибюли банков и т.п.	23 мм	41мм	30- 50
P7B среднее сопротивление	Антикварные магазины, художественные магазины, оружейные лавки, музеи, выставочные галереи, психиатрические больницы	25 мм	43мм	50- 70
P8B высокое сопротивление	Ювелирные магазины, магазины часов, энергоцентрали, исправительные заведения	29 мм	47мм	более 70

В заключение стоит сказать о VSG Alarmglas – сигнальном триплексе, который изготавливается с заложенной между слоями стекла проводящей лентой. Выходящие по углам стеклопакета штекеры, соединяются с системой сигнализации здания.