Květináč nebo skříň u okna. Co vše ovlivňuje bezpečnost izolačních skel?

Návrh správného složení izolačního skla, které bude bez problémů fungovat dlouhé roky, nemusí být vůbec jednoduchý. Výslednou skladbu ovlivňuje mnoho různých faktorů, které je potřeba vzít v úvahu. Od základních věcí, jako je statické zatížení, přes teplotní namáhání a s tím spojené riziko prasknutí teplotním šokem až po klimatické vlivy. 

I po několikaletém bezproblémovém užívání může sklo v okně či dveřích náhle prasknout. K jevu zvanému termální lom dochází v důsledku nerovnoměrného zahřívání plochy skla. Je-li vystaveno slunečnímu záření, je tímto namáháno. Maximální rozdíl teplot v ploše, který vydrží běžné čiré plavené sklo (float) s řezanou hranou, je 35 °C, opracováním hran broušením se odolnost lehce zvyšuje (na 42 °C). Díky tepelnému tvrzení („kalení“) odolá sklo rozdílu teplot až 215 °C. Uvedené hodnoty vychází z francouzského standardu NF DTU 39 (Travaux de vitrerie-miroiterie), který se pro posuzování rizika používá.

PRASKNUTÍ MŮŽE ZPŮSOBIT NÁBYTEK, KVĚTINÁČ NEBO ŽALUZIE

V letních měsících dosahuje povrchová teplota fasád domů až 70 °C. Sklo v oknech se tedy začne přehřívat. Za normálních okolností, pokud se celá tabule zahřívá rovnoměrně, to nevadí. Problém nastává v momentě, kdy se plocha skla nezahřívá rovnoměrně. Stačí, když je část skleněné plochy stíněná – zahřívá se méně než místo nestíněné, což vede ke vzniku pnutí. Důsledkem pak může být tzv. termální lom, kdy sklo praskne. Toto riziko se týká zejména fasád orientovaných na východ, jih a západ. Na čistě severní straně budovy je riziko zanedbatelné. Nejčastěji se s praskáním skel díky teplotnímu šoku setkáváme na jaře a na podzim, kdy jsou chladné noci, ale slunce má přes den stále „velkou sílu“. 

Nerovnoměrné zahřívání vedoucí k tomu, že sklo praskne, může nastat hned v několika případech. Problém může představovat třeba nábytek, velký květináč nebo jiné předměty přiléhající k oknu zevnitř či zvenčí. Rozdílné zahřívání mohou mít na svědomí i reklamní či dekorační polepy. 

Pozor je třeba dávat i na žaluzie, a to externí i interiérové. Pokud je například necháme stažené jen do poloviny okna, na sklo opět působí v různých místech různá intenzita slunečního záření. Termální lom může v některých případech hrozit i v zimě, máme-li doma topení, které k oknu přiléhá. Zvýšená teplota na části skla může opět způsobit nerovnoměrné zahřívání. V průběhu samotné stavby je třeba dávat pozor na umístění různých stavebních materiálů poblíž zasklení – opřená deska, naskládaná tepelná izolace poblíž skla – to vše může vést k teplotnímu šoku.

Další problematická situace může nastat u prosklených posuvných portálů, jež se využívají třeba u vstupu z domu na zahradu. Když se portál pootevře nebo je zcela otevřený, mezi odsunutým a statickým sklem vzniká prostor s minimálním či vůbec žádným prouděním vzduchu. Jsou-li dveře částečně odsunuty, vzduch v tomto meziprostoru se oteplí až na 50 °C. 

Když je otevřeme úplně, může se teplota vyšplhat i na 80 stupňů. Pokud dojde k takovému zahřátí z nějakého důvodu jen na části plochy skla, může to opět vést k teplotnímu šoku – prasknutí. Jako bezpečná varianta se tedy doporučují tepelně upravená skla („kalená“ či „polo-kalená“) na stranu do prostoru mezi fixní a posuvnou částí a také pro prostřední tabule v izolačních trojsklech. 

Prasklinu ve skle způsobenou teplotním lomem lze většinou relativně snadno poznat, protože začíná na hraně skla a má typický tvar. 

NÁVRH TLOUŠTĚK ZASKLENÍ – NEJEN STATICKÉ POSOUZENÍ

Kromě namáhání teplem na sklo působí mnoho dalších vlivů, které je třeba vzít v úvahu při návrhu správné skladby. Pro posouzení se nejčastěji používají dva standardy. Jednak je to ČSN EN 16612 (Sklo ve stavebnictví – Stanovení únosnosti příčně zatížených tabulí skla výpočtem) a také velmi propracovaná německá DIN 18008-1 až 6 (Glass in Building – Design and construction rules).

Při návrhu se nejčastěji, za použití patřičných softwarů, zohledňuje zatížení skla větrem, sněhem, ale i vodorovné užitné zatížení (například při posouzení zábradelní funkce) či zatížení způsobené rozdílem nadmořské výšky výroby izolačního skla a místem jeho montáže do stavby. Návrh musí také zohlednit klimatické vlivy díky změnám teplot a tlaků. Pro posouzení zábradelní funkce se uvažuje dynamický náraz do skla – buď výpočtem, nebo je možná reálná zkouška.

Detailní návrh skladby je komplexní záležitost, ale některé základní principy je možné zohlednit i bez něj. Například větší tloušťka distančního profilu (rámečku) zvětšuje namáhání zasklení a zvyšuje jeho průhyb. V některých případech je tedy z tohoto důvodu vhodné ji redukovat. Kupříkladu snížení tloušťky z 20 mm na 16 mm může mít velmi významný vliv. Doporučení používat tenčí rámečky platí i pro neprůhledné části fasád, kde se často používají izolační dvojskla. Ta jsou díky tepelné izolaci za nimi umístěné velmi namáhána teplem a zmenšení tloušťky rámečku je jedna z možností, jak zvýšit kvalitu takové jednotky a její odolnost proti poškození.

Rozměr izolačních skel a poměr jejich stran je také faktor, který je třeba brát zodpovědně v úvahu. Malé formáty mohou být paradoxně problematičtější než velké jednotky. Izolační skla, kde je jedna strana výrazně menší než druhá, si zaslouží také větší pozornost při návrhu. Typicky rizikovější je formát například 700 × 1 500 mm. 

SYMETRIČNOST SKLADBY IZOLAČNÍHO SKLA

Dalším faktorem, který je třeba také zohlednit, je symetričnost/asymetričnost skladby izolačního skla. Z pohledu namáhání tabulí je zásadní rozdíl při použití skladby 6-16-6 nebo 10-16-4. Asymetrická skladba bude mít výhody z pohledu akustiky – vyšší neprůzvučnost, ale je třeba si uvědomit vyšší riziko z pohledu klimatického namáhání. Vnější tabule tloušťky 10 mm bude velmi pevná a nebude se tolik prohýbat. O to více pracovat a více se prohýbat bude vnitřní 4mm tabule. Při symetrické skladbě 6-16-6 bude průhyb rozložený více rovnoměrně mezi obě tabule. Obdobně tento princip platí i pro izolační trojskla.

Výše uvedené rizikové faktory nemusí vždy znamenat, že izolační sklo nebude funkční nebo že hned praskne. Pokud se ale tyto faktory vyskytují a zejména pokud se jich nakombinuje více u jednoho prvku, je třeba zbystřit a v návrhu je pečlivě posoudit. 

Článek byl publikován v Ročence ČKLOP 2022
Zde naleznete elektronické verze všech Ročenek ČKLOP
Autor: Ing. Pavel Nečas, člen představenstva ČKLOP