Причин термошока стеклопакетов из неупрочненного стекла достаточно много. Ими могут стать особенности конструкции фасада, уровень инсоляции, климатические особенности, размер остекления, качество монтажа, условия вентиляции и другие факторы.
Предупредите эффект термошока на своих изделиях – применяйте в стеклопакетах закаленное стекло. Закалка стекла повышает его прочность и делает устойчивым к перепадам температур, исключая проявления термошока. Притупление кромок стекла снимает напряжения в стеклопакете и минимизирует вероятность наступления термошока, однако не исключает его полностью.
Основные виды термошока
- Градиент температур может возникать между различными частями одного листа стекла в результате его неравномерного нагрева/охлаждения, например, между освещенным и затененным участками остекления (термошок 1-го рода).
- Градиент температур также может возникать между внутренней поверхностью наружного стекла в стеклопакете (позиция 2) и его же наружной поверхностью (позиция 1) — термошок 2-го рода.
Диапазон перепада температур
На основании практического опыта установлены допустимые перепады температур для различных видов стекол:- многослойное или узорчатое стекло допускается применять при перепаде температур не выше 26– 27°C;
- листовое незакаленное стекло с необработанной кромкой допускается применять при перепаде температур не выше 30–35°C;
- если перепад температур находится в диапазоне 33–40°C, незакаленное стекло допускается применять только при условии обработки кромки;
- при перепаде температур свыше 33– 40°C необходимо применять только термоупрочненное или закаленное стекло.
Как определить
На неупрочненном стекле по причине термошока появляются трещины разного размера и локализации. Но с одним характерным признаком - трещины берут свое начало от кромки стекла.
Факторы, влияющие на риск появления термошока
- Коэффициент поглощения солнечной энергии наружного стекла. Чем больше от солнечной энергии нагревается стекло, тем выше вероятность проявления термошока.
- Установка на стекло декоративной ПЭТ-пленки (тонировка, надписи, баннеры). Как правило, декоративные ПЭТ-пленки устанавливаются на стекло в позицию 2. Коэффициент поглощения солнечной энергии на границе стекло-пленка высок. Это приводит к нагреву поверхности стекла в позиции 2 и возникновению градиента температур между поверхностями стекла в позициях 1 и 2.
- Тип остекления (стеклопакет или одинарное остекление, например, в составе вентилируемого фасада). В стеклопакетах условия теплоотдачи с позиции 2 значительно хуже, чем в одинарном остеклении, и значительно хуже, чем с позиции 1, что способствует возникновению градиента температур между поверхностями стекла в позициях 1 и 2.
- Наличие отражающей поверхности за наружным остеклением. Низкоэмиссионное стекло в составе стеклопакета (в том числе низкоэмиссионное покрытие на наружном стекле), жалюзи или гардины в оконных проемах, стена здания (для структурного остекления).
- Наличие выступов фасада, близко расположенных деревьев и зданий: на затененных участках остекления инсоляция не нагревает стекло, теплоотдача же с различных участков стеклянной панели в воздух одинакова.
- Наклон элемента остекления. Угол падения солнечных лучей для наклонных и горизонтальных элементов остекления ближе к нормали, чем для вертикальных. Поэтому инсоляция наклонных и горизонтальных элементов больше, чем вертикальных. В среднем, инсоляция у наклонных и горизонтальных элементов остекления на 250 Вт/кв. м больше, чем у вертикальных.
- Географическая широта. Чем южнее расположено здание, тем выше инсоляция. Чем севернее расположено здание, тем ближе к нормали угол падения лучей на остекление.
- Ширина дистанционной рамки стеклопакета. Чем уже рамка, тем слабее конвекция внутри стеклопакета и, соответственно, хуже теплоотдача с позиции 2.
- Ориентация фасада по сторонам света. Наибольшая интенсивность и продолжи-тельность инсоляции наблюдается на южных фасадах зданий.
- Время года. Инсоляция и температура воздуха зависят от времени года, наиболее неблагоприятное сочетание погодных условий, с точки зрения термошока, наблюдается ранней весной в результате высокой инсоляции и низкой температуры воздуха.
- Климатические характеристики региона (температура воздуха и скорость ветра). Чем ниже температура воздуха и выше скорость ветра, тем выше теплоотдача с наружной поверхности стекла. В сочетании с высокой инсоляцией может возникнуть значительный градиент температур между поверхностями остекления в позициях 1 и 2.
- Суточный перепад температур: остывшие за ночь до одинаковой температуры, открытые и затененные зоны остекления нагреваются с разной скоростью, которая зависит, в частности, от суточного перепада температур. Различие в скоростях нагрева различных зон остекления приводит к дополнительному температурному градиенту между ними.
- Размеры элементов остекления: чем больше размеры остекления, тем выше механические напряжения между нагретыми и холодными участками остекления. Помимо этого значительное линейное расширение стеклянных панелей в результате нагрева инсоляцией может привести к их разрушению при отсутствии температурных зазоров между элементами остекления и профилем.
- Качество резки стекла и качество монтажа (правильность установки прокладок между стеклопакетами и профилем, отсутствие «зажима» элементов фасада в профиле, правильность сборки профиля и т. д.). При низком качестве реза стекла на кромках стеклянных панелей образуются многочисленные сколы и неровности, служащие концентраторами напряжений. Ошибки при сборке фасада из профиля могут привести к короблению фасада в ходе суточных температурных колебаний и, соответственно, к поломке его стеклянных элементов.
- Конструкция, материал и цвет фасадного или оконного профиля: эти факторы влияют на нагрев самого профиля и, соответственно, на температурные перепады между центром стеклянного элемента фасада и его периферической зоной.
- Условия вентиляции остекления с внутренней стороны. Расположение оконного блока по толщине стены, расстояние между оконным блоком и жалюзи, между структурным остеклением и стеной, подоконное расположение нагревательных приборов. Плохие условия вентиляции, а также нагревательные приборы в зоне окна способствуют увеличению температуры внутреннего стекла в оконном блоке (или структурном элементе).
- Наличие царапин на стекле: царапины, образовавшиеся в ходе хранения, транспортировки и переработки листового стекла, а также при монтаже фасада значительно снижают механическую прочность стекла. Таким образом разрушение может происходить при меньшем перепаде температур.
- Толщина стекла. Помимо того, что у более толстых стекол выше коэффициент поглощения солнечной энергии, при одинаковом градиенте температур в более толстых стеклах возникают большие механические напряжения. Так, если для стекла толщиной до 12 мм допустимый температурный перепад составляет 30–35°C, то стекла толщиной 25 мм допускается применять без обработки кромки или термоупрочнения (закалки) при температурном перепаде не более 26°C.
