Остекление - RU2375320C2

Чертежи

Описание

Изобретение относится к панелям остекления, в особенности, но не исключительно, к панелям остекления, которые предназначены, чтобы обеспечивать уровень защиты от огня или экранирование от огня.

Панели остекления для экранирования от огня предпочтительно выполняют множество отдельных функций. Они могут включать:

- сопротивление повреждению и/или разрушению при действии огня так, чтобы обеспечивать физический барьер для дыма, горячих газов и пламени;

- обеспечение барьера для распространения тепла от огня так, чтобы обеспечивать проход на стороне остекления, защищенной от огня, которая может быть использована, чтобы эвакуировать сооружение, и/или так, чтобы понизить риск самовозгорания огнеопасных материалов на защищенной от огня стороне.

Строительные нормы определяют уровни защиты от огня, требуемые для различных строительных применений.

В соответствии с одним аспектом настоящее изобретение обеспечивает панель остекления, которая определена в пункте 1 формулы изобретения.

Максимальная скорость тепловыделения промежуточного слоя может составлять менее 600, 550, 500, 450 или 400 кВт/м². Максимальная скорость тепловыделения может быть определена, если подвергать образец материала промежуточного слоя испытанию в соответствии с международным стандартом ISO 5660-1 и измерять скорость тепловыделения как функцию времени. Она тогда может быть выражена как скорость тепловыделения на м² промежуточного слоя, и может быть определена максимальная скорость тепловыделения в кВт/м².

Хотя может быть использован ламинирующий промежуточный слой, например, из ПВБ (поливинилбутираля), чтобы обеспечить остекление с определенной механической прочностью, такие промежуточные слои обычно рассматривают неблагоприятными для характеристик панелей остекления в ситуациях определения огнестойкости. Такие материалы склонны воспламеняться, теряя свою целостность и ухудшая характеристики остекления при испытании на огнестойкость.

Чтобы провести испытание на маятниковом копре в соответствии с европейским стандартом EN 12600, обычно необходимо испытать образец остекления, имеющий размеры 876 мм на 1938 мм (±2 мм). В контексте настоящего изобретения оценка панели остекления в соответствии с этим стандартом может быть выполнена для панели остекления, которая не имеет подходящих размеров, путем разрезания панели остекления до соответствующих размеров, если это возможно, или проведением оценки в соответствии с испытанием образца остекления, имеющего подходящий размер и имеющего такую же структуру (например, проданного в качестве такого продукта), как рассматриваемая панель остекления.

Один аспект этого изобретения представляет собой, по меньшей мере, частично основанную на следующем соображении разработку авторов изобретения:

- если влияние материала промежуточного слоя во время воздействия огня может быть проконтролировано так, чтобы он существенно не ухудшал огнестойкие свойства панели остекления (даже если ламинированный промежуточный слой не вносит существенного вклада в ее характеристики в отношении огня), тогда может быть достигнут удовлетворительный уровень огнестойких свойств,

- обеспечение того, чтобы скорость, с которой тепло выделяется из ламинирующего промежуточного слоя, когда панель остекления подвергают воздействию огня, была достаточно низкой, чтобы избегать создания быстрого дополнительного тепловыделения, которое может быть вредным для огнестойких свойств панели остекления, и можно было предотвращать то, чтобы ламинирующий промежуточный слой оказывал существенное негативное влияние на огнестойкие свойства,

- такой промежуточный слой может в дополнение вносить вклад в желательный уровень механической прочности,

- даже скромное улучшение в огнестойких свойствах может быть существенным, если, например, оно позволяет панели остекления пересекать порог, требуемый для специфической пожарной безопасности.

Механическая прочность панели остекления может быть оценена, как изложено в европейском стандарте EN 12600 (часто упоминаемом как испытание на маятниковом копре). Остекления в соответствии с различными аспектами изобретения могут иметь оценку 2В2 или предпочтительно 1В1 в соответствии с этим стандартом.

Остекления в соответствии с различными аспектами изобретения могут иметь степень пожарной опасности, по меньшей мере, Е15, Е20, Е30, Е45, Е60, Е90, Е120, EW15, EW20, EW30, EW45, EW60, EW90, EW120, EI15, ЕI20, EI30, EI45, EI60, EI90 или EI120, как определено в соответствии с европейскими стандартами EN 1363 и EN 1364, в особенности EN 1364-1. Ссылки здесь на степень пожарной опасности и/или характеристики испытаний на огнестойкость сделаны в отношении этих стандартов.

Изобретение может позволять панели остекления, имеющей, например, размеры, по меньшей мере, 0,4 м на 0,4 м, 0,4 м на 0,5 м, 0,5 м на 0,5 м, 0,5 м на 0,6 м, 0,6 м на 0,6 м, 0,6 м на 0,7 м, 0,7 м на 0,7 м, 0,7 м на 0,8 м, 0,8 м на 0,9 м, 0,9 м на 0,9 м, 0,9 м на 1 м, 0,9 м на 2,2 м или 0,9 м на 2,4 м, 0,95 м на 1,95 м, 1 м на 2 м, 1 м на 2,2 м, 1 м на 2,4 м, 1,2 м на 2 м, 1,2 м на 2,2 м, 1,2 м на 2,4 м, 1,2 м на 2,6 м, 1,3 м на 2 м, 1,3 м на 2,2 м, 1,3 м на 2,4 м, 1,3 м на 2,6 м, 1,3 м на 2,7 м, 1,4 м на 2 м, 1,4 м на 2,2 м, 1,4 м на 2,4 м, 1,4 м на 2,6 м или 1,4 м на 2,7 м, иметь определенную огнестойкость.

Панели остекления в соответствии с различными аспектами изобретения представляют собой предпочтительно не армированные проволокой панели остекления, то есть листы стекла, которое они содержат, представляют собой не армированное стекло.

Некоторые или все из использованных стеклянных листов могут быть известково-натриевым стеклом, предпочтительно флоат-стеклом. Некоторые или все стеклянные листы могут быть не известково-натриевым стеклом, например стеклом, выбранным из боросиликатного стекла, стекла, имеющего коэффициент расширения меньше или равный 9×10^-6, и стекла, имеющего T_g (температуру фазового превращения) больше или равную 580°С.

В вариантах осуществления изобретения, которые используют вспучивающийся слой, такой слой может иметь толщину меньше или равную 2,5 мм, 2 мм, 1,9 мм или 1,6 мм; такой вспучивающийся слой может иметь толщину больше или равную 1 мм, 1,1 мм или 1,2 мм. Такой слой предпочтительно имеет толщину в интервале от 1,2 до 1,6 мм. Вспучивающийся слой может включать или состоять в основном из силиката, например силиката калия или предпочтительно силиката натрия.

В соответствии с другим аспектом настоящее изобретение обеспечивает панель остекления, которая определена в пункте 4 формулы изобретения.

Такая огнестойкость ранее не была доступна в таких структурах. Монослойный лист панели остекления может иметь огнестойкость больше или равную EW70, EW75, EW80, EW90 или EW100.

Герметизированное заполненное газом пространство может быть заполнено воздухом либо газом или смесью газов, например газовой смесью, которая увеличивает теплоизоляцию панели остекления.

Следующие структуры в соответствии с этим аспектом изобретения могут быть особенно выгодны:

- огонь => отожженное известково-натриевое стекло (4 мм)/промежуточный слой из ПВБ 0,76 мм/отожженное известково-натриевое стекло (4 мм)/солнцезащитный слой/герметизированное газовое пространство/слой, отражающий инфракрасное излучение/лист закаленного известково-натриевого стекла (6 мм),

- огонь => отожженное известково-натриевое стекло (4 мм)/промежуточный слой из ПВБ 0,76 мм/отожженное известково-натриевое стекло (4 мм)/герметизированное газовое пространство/солнцезащитный слой/лист закаленного известково-натриевого стекла (6 мм),

- огонь => отожженное известково-натриевое стекло (6 мм)/промежуточный слой из ПВБ 0,76 мм/отожженное известково-натриевое стекло (6 мм)/герметизированное газовое пространство/солнцезащитный слой/лист закаленного известково-натриевого стекла (6 мм),

- огонь => слой, отражающий инфракрасное излучение/отожженное известково-натриевое стекло (4 мм)/промежуточный слой из ПВБ 0,76 мм/отожженное известково-натриевое стекло (4 мм)/герметизированное газовое пространство/солнцезащитный слой/лист закаленного известково-натриевого стекла (6 мм).

Здесь термин "огонь" указывает ориентацию панели остекления для оценки ее пожарной безопасности, и слои покрытия присутствуют, как указано, на смежных стеклянных поверхностях. Эти структуры и другие, определенные в пункте 5 формулы изобретения, могут быть, в частности, пригодны в качестве архитектурного остекления для внешних фасадов сооружений.

Структура: покрытие, отражающее инфракрасное излучение/лист закаленного стекла 6 мм/герметизированное пространство газа/слой, отражающий инфракрасное излучение/лист закаленного стекла 6 мм/промежуточный слой из ПВБ 0,76 мм/лист закаленного стекла 12 мм, также может быть выгодна с вариациями в толщинах стекла или без них, например, для морских применений, в особенности для внешних окон каюты. В таких применениях панель остекления может иметь площадь поверхности больше или равную 0,8 м², 1 м², 1,2 м², 1,3 м², 1,4 м² или 1,5 м².

Структуры, определенные в пунктах 6, 7 и 8 формулы изобретения, могут быть особенно подходящими для интерьеров архитектурных панелей остекления. Толщина стеклянных листов может быть приблизительно 3 мм, 4 мм, 5 мм или 6 мм, причем индивидуальные листы в каждой панели остекления имеют, по существу, одинаковую толщину либо различные толщины. Эта структура может быть использована, чтобы обеспечивать, чтобы ряд панелей остекления имел различные общие толщины и/или различные оценки пожарной безопасности.

В соответствии с еще одним аспектом настоящее изобретение обеспечивает панель остекления, которая определена в пункте 9 формулы изобретения. Это может обеспечивать альтернативу полированному армированному стеклу, обеспечивая желательную степень пожарной опасности в относительно легкой структуре без неудобства видимой проволочной решетки, встроенной в остекление. Эти структуры также могут объединять эти преимущества с желательным уровнем механической прочности.

В соответствии с другим аспектом настоящее изобретение обеспечивает панель остекления, которая определена в пункте 10 формулы изобретения. Как определено в пунктах 11 и 12 формулы изобретения, вспучивающийся слой в таких структурах может отличаться от обычно используемых в огнестойких структурах остекления. Это может позволять оптимизировать вспучивающийся слой, в особенности чтобы гарантировать герметизацию или газонепроницаемость в ходе испытания на огнестойкость, чтобы гарантировать целостность панели остекления.

Зависимые пункты формулы изобретения определяют предпочтительные и/или альтернативные варианты осуществления изобретения.

В различных вариантах осуществления изобретений:

- один или более стеклянных листов могут быть термически закаленными, например, с поверхностным сжатием между около 80 МПа и 150 МПа, предпочтительно между около 90 и 110 МПа, например около 100 МПа;

- отражение инфракрасного излучения панели остекления в диапазоне длин волн 1-10 микронов может быть, по меньшей мере, 60%, 65%, 70% 75%, 80%, 85%, 90% или 95%. Это может обеспечивать хорошие свойства экранирования от огня;

- покрывающие слои могут быть сформированы пиролитически на стеклянном субстрате либо вакуумной методикой, например распылением. В последнем случае материал, отражающий инфракрасное излучение, представляет собой предпочтительно серебро или сплав, содержащий серебро;

- нормальная эмиссионная способность панели остекления и/или покрытия может быть меньше или равной 0,2, 0,15, 0,1 или 0,05. Нормальная эмиссионная способность, как используется здесь, относится к нормальной эмиссионной способности, определенной в соответствии с европейскими стандартами EN 12898/EN 673. Это может давать хорошую огнестойкость.

Следующие термины, используемые здесь, имеют следующие значения, если контекст не требует иного:

- слой, отражающий инфракрасное излучение, означает слой покрытия, выбранный из группы, состоящей из покрытия из оксида олова, допированного фтором; покрытия, включающего структуру: просветляющий (antireflective) диэлектрический слой/диэлектрический слой, отражающий инфракрасное излучение/просветляющий диэлектрический слой (например, покрывающий комплект из ТiO₂/Аg/барьер/ТiO₂ или TiO₂/Ag/барьер/TiO₂/Ag/барьер/TiO₂); покрывающего слоя, имеющего нормальную эмиссионную способность менее 0,3, предпочтительно менее 0,2;

- солнцезащитный слой означает слой покрытия, который увеличивает селективность (то есть отношение коэффициента пропускания света к показателю пропускания солнечного излучения) субстрата, на который его наносят.

Коэффициент пропускания света панели остекления (то есть световой поток, проходящий через субстрат, как процентная доля падающего светового потока) может быть, например, более 15%, 30%, 50%, 60% или 70%.

Пропускание энергии панели остекления (то есть солнечный поток (световой и не световой), проходящий через субстрат, как процентная доля падающего потока солнечного излучения) может быть меньше или равен 70%, 65%, 60%, 55%, 50%, 45% или 40%.

Полное пропускание УФ-излучения панели остекления в соответствии с по меньшей мере некоторыми вариантами осуществления изобретения, измеренное в соответствии с европейским стандартом EN 410, может быть менее 5%, 2% или 1%, а предпочтительно составляет менее 0,5%.

Примеры настоящего изобретения будут теперь описаны только посредством примера со ссылкой на фиг.1, которая представляет собой поперечное сечение панели остекления в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения; и фиг.2, которая представляет собой поперечное сечение панели остекления в соответствии с другим вариантом осуществления изобретения.

Панель остекления 10 (фиг.1) включает следующие элементы:

- первый стеклянный лист 1,

- второй стеклянный лист 2,

- третий стеклянный лист 3,

- промежуточный слой из ПВБ толщиной 0,76 мм 4, расположенный между первым 1 и вторым 2 стеклянными листами,

- герметизированное пространство 5, содержащее газ, шириной 15 мм, имеющее прокладку 6, расположенную по его периферии, расположенное между вторым 2 и третьим 3 стеклянными листами.

Первый 1 и второй 2 стеклянные листы имеют толщину приблизительно 4 мм и изготовлены из закаленного известково-натриевого стекла. Третий стеклянный лист 3 имеет толщину приблизительно 6 мм и изготовлен из закаленного известково-натриевого стекла, имеющего поверхностное сжатие в центральной части около 100 МПа.

Лицевая пятая F5 сторона панели остекления на третьем листе стекла 3 несет покрывающий комплект, который обеспечивает солнцезащитные свойства и свойства отражения инфракрасного излучения (не показаны), и состоит из следующей структуры из стеклянного листа: просветляющий диэлектрический слой/Ag/барьер/просветляющий диэлектрический слой/Ag/барьер/ просветляющий диэлектрический слой.

Промежуточный слой из ПВБ имеет максимальную скорость тепловыделения около 425 кВт/м² при измерении, как указано ранее.

Панель остекления имеет размеры приблизительно 1 м × 1,5 м и имеет степень пожарной опасности EW60, когда первый лист стекла 1 подвергают воздействию источника тепла в ходе испытания на огнестойкость. Панель остекления имеет механическую прочность 2В2 в испытании на пробивание шаром с ударом пробивающего шара (the punching bowl test with impact of the punching bow), расположенного напротив первого стеклянного листа.

Панель остекления 20 (фиг.2) включает следующие элементы:

- первый стеклянный лист 21,

- второй стеклянный лист 22,

- третий стеклянный лист 23,

- вспучивающийся слой 24 толщиной 1,6 мм, включающий силикат натрия, расположенный между первым 21 и вторым 22 стеклянными листами, промежуточный слой из ПВБ 25 толщиной 0,76 мм, расположенный между вторым 22 и третьим 23 стеклянными листами.

Каждый из первого 21, второго 22 и третьего 23 стеклянных листов имеет толщину приблизительно 2 мм и изготовлен из закаленного известково-натриевого стекла.

Промежуточный слой из ПВБ имеет максимальную скорость тепловыделения около 425 кВт/м² при измерении, как указано ранее.

Панель остекления имеет размеры приблизительно 1 м × 1,5 м и имеет степень пожарной опасности EW30, когда первый лист стекла 1 подвергают воздействию источника тепла в ходе испытания на огнестойкость. Панель остекления имеет механическую прочность 2В2 в испытании на пробивание шаром с ударом пробивающего шара (the punching bowl test with impact of the punching bow), расположенного напротив третьего стеклянного листа.

Реферат

Изобретение относится к панелям остекления, защищающим от огня. Технический результат изобретения заключается в исключении негативного действия промежуточного слоя на огнестойкие свойства панели. Панель остекления имеет размеры, по меньшей мере, 40 см на 40 см и содержит первый стеклянный лист, имеющий толщину в пределах от 3 мм до 6 мм, и второй стеклянный лист, расположенный на расстоянии от первого стеклянного листа и имеющий толщину в пределах от 3 мм до 6 мм. Промежуточный слой, соединяющий листы стекла, имеет максимальную скорость тепловыделения менее 600 кВт/м2. Панель остекления имеет оценку механической прочности, по меньшей мере, 2В2 в испытании на маятниковом копре в соответствии с европейским стандартом EN 12600. 9 з.п. ф-лы, 2 ил.

Формула