Zasklení pro udržitelnou architekturu
Prosklená fasáda není jen současným módním trendem, ale i zabezpečením dokonalého osvětlení pracovního prostoru. Sklo bylo, je a stále bude jedním z hlavních stavebních prvků v architektuře, a to nejen díky svým estetickým vlastnostem, jako je transparentnost a čistota, ale i díky své různorodosti, možnostem zpracování a v neposlední řadě stále se zlepšujícím parametrům. S nárůstem velkých prosklených ploch v moderních budovách nastává otázka, jak správně navrhnout zasklení z pohledu estetiky, osvětlení, tepelných ztrát, bezpečnosti, akustiky, statiky a mnoha dalších hledisek. V dnešní době je stále více sledovaným parametrem dopad zvoleného materiálu na životní prostředí. Komplexní kvalitu budov z uvedených hledisek nejlépe posuzují certifikační nástroje, jako jsou BREEAM, LEED, SBToolCZ, apod. V tomto článku budou více přiblíženy některé kroky ve vývoji skla, které mají příznivý vliv na zlepšení kvality budovy.
Co jsou v současnosti schopny nabídnout běžné materiály, výrobky a technologické postupy?
Mít dostatek přirozeného světla v obytných, veřejných a kancelářských prostorech je touhou mnoha architektů a investorů. Mnozí však mají strach, že velkými prosklenými plochami bude v zimě unikat teplo, zatímco v létě se bude objekt přehřívat a cena za stavbu se nepřiměřeně zvýší. Za to by byli dodavatelé fasád a zasklení neradi odpovědní.
Nově postavené kancelářské a veřejné prostory by měly sledovat světový trend a jejich fasády zabezpečit dostatek přirozeného světla pro zaměstnance a návštěvníky. Jsou-li zasklení a obvodový plášť správně navrženy, i únik tepla v zimě a sluneční zisky v létě mohou být omezeny na minimum. Jinak je tomu u soukromých rodinných domů. Zatímco v západní Evropě prosklených částí v rezidenčních objektech každoročně přibývá, typické středoevropské rodinné domy mají i nadále malá okna a nedostatek světla v interiéru. Možností, aby se sen investora o dokonale osvětleném interiéru a správně fungující konstrukci nezmařil a stavba nedopadla jako nepřívětivý uzavřený prostor, je několik. Vhodné je požádat o radu přímo výrobce materiálů a realizační firmy, které mají vždy aktualizované informace, případně vědí, na koho se obrátit.
Izolační zasklení
Zasklení, které ve vysoké míře chrání vnitřní prostor před ztrátami tepla, nazýváme izolační zasklení. Izolační zasklení, např. izolační dvojsklo, je hotový výrobek, kde dvě skleněné tabule spolu s distančním rámečkem a tmely vytvářejí hermeticky uzavřený prostor vyplněný vzácným plynem, obvykle argonem. Izolační trojskla bývají složena ze tří tabulí, které stejným způsobem jako dvojsklo ohraničují tentokrát dvě hermeticky uzavřené dutiny. Osazují se jako hotové výrobky přímo do rámu okna nebo do fasádního systému. Momentálně je na trhu vyšší podíl dvojskel než trojskel, ale každoročně se tento poměr mění a prodej trojskel ve střední Evropě stoupá.
Funkce izolačního zasklení:
Energie a parametry světla
- omezení úniku tepla směrem do exteriéru v zimě
- osvětlení přirozeným světlem
- ochrana před slunečním zářením
- ochrana před hlukem
- bezpečnost proti zranění, vloupání, výbuchu, střelám
- zasklení může plnit funkci ochranného zábradlí
Světelné a energetické parametry
Prostup světla přes běžné izolační dvojsklo je od 70 do 80 %, přes izolační trojsklo 70 až 74 %. Je nutné si uvědomit, že se jedná o teoretické hodnoty. Skutečné osvětlení interiéru bude ovlivněno klimatickými podmínkami, denním a ročním obdobím, velikostí a umístěním prosklených částí a venkovními stínícími prvky jako jsou například stromy a objekty.
U celoprosklených fasád je nutné použít zasklení s protisluneční ochranou a/nebo účinný stínící systém, obvykle venkovní žaluzie. V případě, že použijeme zasklení, které omezí prostup tepla ze slunečního záření, můžeme počítat s tepelnými zisky v rozmezí od 20 do 45 %, v závislosti na zvoleném protislunečním skle.
Na trhu existuje velký výběr protislunečních skel. Současným trendem je čiré sklo s nízkým odrazem světla, tj. bez zrcadlového efektu. U některých objektů je naopak z estetického hlediska vhodné použít sklo s výraznějším barevným odstínem, zrcadlovým efektem, s potiskem a podobně.
Vysoká selektivita
Selektivita je bezrozměrná veličina určující poměr mezi světelnou propustností zasklení a solárními zisky. Cílem je dosáhnout v budově co nejlepšího přirozeného osvětlení (úspora energie za umělé osvětlení) a zároveň co nejnižších přirozených teplených zisků přímo od slunce (úspora energie za klimatizaci). Donedávna byla tato hodnota omezena shora hodnotou 2. Skla nové generace využívající technologie tzv. „triple silver coating“ tuto hodnotu posouvají výš, čímž příznivě ovlivňují vnitřní klima budovy při snížených nákladech na osvětlení a klimatizaci.
Ochrana před hlukem
Vnitřní prostory kvalitní budovy musí být dostatečně chráněny před hlukem. Správný výběr materiálu ovlivňuje fyzikální veličina Rw – vzduchová neprůzvučnost, která je u nejběžnějších dvojskel 20 až 30 dB. Vyšší ochrany před hlukem dosáhneme:
- rozšířením dutiny
- použitím silnějších skel a nesymetrických izolačních skel
- použitím vrstveného skla s běžnou PVB fólií
- použitím vrstveného skla s akustickou fólií a jejich kombinací
V minulosti se pro zvýšení vzduchové neprůzvučnosti používal v dutině izolačního skla plyn SF6, ten však byl zakázán Kjótským protokolem.
Současné technologie dokážou vyrábět izolační skla s hodnotou vzduchové neprůzvučnosti až 51 dB. Naměřené hodnoty pro zasklení jsou platné jen pro rozměry dané normou. Celková účinnost může být snížena, respektive naopak zvýšena vlivem změny rozměrů, způsobu osazení do konstrukce, zdroje hluku atd.
Bezpečnost
Je přirozené, že mnozí lidé mají ze skla strach. Ostré střepy dokážou člověka vážně zranit. Všude tam, kde hrozí riziko zranění v důsledku rozbití skla, je nutné použít bezpečnostní sklo.
Za bezpečnostní sklo jsou považovány dva typy skla:
- tepelně tvrzené sklo – po rozbití se rozpadne na neostré úlomky (například boční okno v autě),
- vrstvené sklo – vzniká vrstvením dvou nebo více skel, mezi nimiž je PVB (polyvinylbutyralová) fólie. Po rozbití střepy zůstávají nalepené na fólii. Vrstvené bezpečnostní sklo nám dokáže poskytnout ochranu nejen před zraněním, ale i před vloupáním, výbuchem a ozbrojeným útokem.
Různé úrovně bezpečnosti zajišťuje různý počet PVB fólií, skel a jejich tloušťky. Na obr. 1 vidíme sestavy podle stupně bezpečnosti. Kategorie 1B1 a 2B2 se stanovují kyvadlovou zkouškou podle normy ČSN EN 12600, kterou se simuluje náraz člověka do skla. Třídy P1A, P5A, P8B a pod. jsou třídy odolnosti zasklení proti ručně vedenému útoku podle normy ČSN EN 356 (obr. 1).
Obr. 1 Sestavy skel podle stupně bezpečnosti – vrstvené bezpečnostní sklo Stratobel
Extra čiré sklo
S přibývající tloušťkou skla ve výplních otvorů se zvyšuje nejen hmotnost zasklení, ale může se měnit i jeho zabarvení. Normou ČSN EN 572 se definuje chemické složení stavebního skla tak, aby každý výrobce byl schopen vyrobit sklo bez výrazného barevného rozdílu.
Základní stavební sklo od všech výrobců má mírně zelený odstín, který se s přibývající tloušťkou skla ještě zintenzivňuje. Vzhledem k tomu, že pro dnešní architekturu je typické velkorozměrové zasklení a celková tloušťka skla v izolačním skle roste, zvyšuje se poptávka po extra čirém skle.
Zatímco donedávna bylo toto sklo nestandardním výrobkem, v současnosti je dostupné téměř u všech výrobců izolačních skel. Prodeje tohoto skla se v posledních dvou letech výrazně zvýšily.
Termální šok
Sklo nepraská jen v důsledku mechanického namáhání, ale i vlivem teplotních změn. V případě, že se na skle nacházejí dvě oblasti s vysokým rozdílem povrchové teploty, může dojít k prasknutí. Tento jev se ve sklářském průmyslu nazývá termální šok.
K rozbití termálním šokem na fasádě dochází obvykle při souhře několika okolností:
- orientace zasklení – nejrizikovější jsou světové strany: V, JV, J, JZ a Z
- nerovnoměrné zastínění zasklení – stromy, přítomnost žaluzií atd.
- blízkost zdroje tepla nebo chladu – otopná tělesa
- nalepení fólií na sklo
- skladování nebo ponechání předmětů v těsné blízkosti skla
- použití skla s vysokou energetickou absorpcí, atd.
Co dělat v případě, že existuje předpoklad zvýšeného rizika termálního šoku na navrhované fasádě nebo již realizované budově?
Jednou z možností je kontaktovat výrobce stavebního skla, který na základě skladby zasklení, konkrétních klimatických podmínek a architektonických parametrů dokáže ověřit, jestli jsou obavy na místě. V případě, že rozbití reálně hrozí, doporučuje se použití tepelně tvrzeného skla, které odolá náhlé změně teplot až 200 °C. Případně lze použít tepelně zpevněné sklo, které odolá změně teplot až 100 °C. Někdy postačí i pouhé zbroušení hran skla.
Zmírnění dopadu činnosti sklářských společností na dopad životního prostředí
Vidre Negro
Výroba skla je velmi energeticky náročný proces. Hlavními ekologickými problémy jsou spotřeba energie a emise do ovzduší. Společnost AGC Flat Glass Czech používá v České republice pro výrobu plochého skla regenerativní sklářské pece otápěné zemním plynem. Při výrobě dochází k emisím produktů ze spalování a k oxidaci atmosférického dusíku za vysoké teploty, tj. k produkci oxidu siřičitého, oxidu uhličitého a oxidů dusíku. Emise z pecí také obsahují prach a menší množství kovů. Dále k emisím prachových částic dochází při manipulaci se sypkými surovinami. Nové výrobní linky společnosti AGC Flat Glass Czech nazvané R3 a R2 jsou vybaveny jednotkou na čištění spalin (APC – Air pollutioncontrol unit). Jednotka je tvořena suchou fluidní pračkou (odstraňování kyselých složek spalin – SO2, SO3, HCl, HF), elektrostatickým odlučovačem pro odstraňování prachových částic a jednotkou DENOx fungující na principu katalytické redukce oxidů dusíku. Realizací jednotky by mělo dojít k poklesu emisí NO2 o 63 %, emisí SO2 o 26 % a prachových částic o 58 %.
Využití surovin při výrobě skla
Při výrobě se běžně jako náhrada primárních surovin využívají střepy (v množství cca 25–40 % vsázky), a to jak z vlastní výroby (z vlastních závodů), tak i střepy externí (z nákupu střepů). Střepy z plochého skla se rovněž využívají pro výrobu obalového skla a izolačních materiálů pro stavebnictví (např. skelná vata).
Kromě úspory surovin má využití střepů vliv na úsporu energie. Při zvýšení objemu střepů ve vsázce o 4 % dojde ke snížení spotřeby energie na tavení o 1 % na tunu utavené skloviny, což má za následek snížení množství emisí CO2 do ovzduší (1 t střepů reprezentuje cca 120 kg CO2. Při zvýšení zpracování recyklovaných střepů o 4 % lze uspořit až 3 500 t CO2 za rok.
Sklo na fasádě tvoří čím dál větší plochu, a proto bychom měli věnovat dostatečnou pozornost výběru vhodného zasklení nejen z hlediska technických parametrů, ale také z pohledu dopadu na životní prostředí. Odborníci z mezinárodního týmu společnosti AGC jsou připraveni poskytnout konzultace a poradenství obchodníkům, architektům, projektantům a dalším specialistům zaměřeným na fasády a stavební sklo. Pro více informací kontaktujte přímo technické oddělení společnosti AGC Flat Glass Czech na e-mailové adrese ibp@eu.agc.com.
Více informací o produktech společnosti AGC Glass Europe naleznete na webových stránkách www.YourGlass.com.
Foto: AGC Glass Europe
Firma je součástí nadnárodního koncernu AGC Group a je největším výrobcem plochého skla ve střední a východní Evropě. Vyrábí ploché sklo zejména pro stavebnictví (exteriérové zasklení a interierové dekorace), automobilový průmysl a další odvětví (doprava, ...