» » Виды стекол и оптимальная толщина их в конструкциях окон и фонарей

Виды стекол и оптимальная толщина их в конструкциях окон и фонарей

19.04.2016

Значительное влияние на физико-технические качества окон и фонарей оказывает их светопропускающее заполнение. Важна при этом прочность элементов остекления. Инженерный метод расчета оптимальной толщины стекла в конструкциях окон и фонарей разработан ЦНИИПромзданий.
Толщину стекла в конструкциях окон и П-образных светоаэрационных фонарях определяют расчетом на нагрузки от ветра, а в конструкциях зенитных фонарей — на совместное воздействие нагрузок от ветра, снега и собственной массы. В последнем случае при учете воздействия ветрового отсоса расчет производят на большую комбинацию нагрузок — от ветра за вычетом массы стекла или от снега с учетом этой массы. В окнах и фонарях с многослойным остеклением рассчитывается только наружное стекло. При наличии предохранительной сетки под остеклением расчетную нагрузку можно снизить на 20%.
При совместном воздействии нагрузок от снега, ветра и массы стекла толщину стекла определяют по формуле
Виды стекол и оптимальная толщина их в конструкциях окон и фонарей

При совместном действии указанных нагрузок значение коэффициента га вычисляют по формуле
Виды стекол и оптимальная толщина их в конструкциях окон и фонарей

При применении листового стекла относительный прогиб элементов, на которые оно опирается, должен составлять для окон и светоаэрационных П-образных фонарей не более 1/150, а для зенитных фонарей — не более 1/200.
Расчет толщины стекла в конструкции стеклопакета представляет более сложную задачу, так как наличие замкнутых воздушных прослоек вызывает дополнительную нагрузку на стекло, которая представляет разность давления воздуха на стекло снаружи и изнутри прослойки.
Толщину стекла в стеклопакете определяют из условия суммарного воздействия нагрузок от ветра, снега, понижения температуры воздуха в прослойке и увеличения атмосферного давления. Суммарная расчетная нагрузка определяется по формуле
Виды стекол и оптимальная толщина их в конструкциях окон и фонарей

Нагрузки от снега и собственной массы стекла принимают только при расчете стеклопакетов в конструкциях зенитных фонарей. При этом допускается расчетную нагрузку от снега с учетом его таяния и сдувания с поверхности фонаря снижать на 30%. При расчете стеклопакетов площадью 5 м2 и более нагрузки qt и qат не учитывают. Приближенное значение толщины стекла и стеклопакета определяют по формуле
Виды стекол и оптимальная толщина их в конструкциях окон и фонарей

Вычисленное значение толщины стекла корректируют с учетом данных табл. 47. Максимальная площадь стеклопакетов, принимаемых в зенитных фонарях, не должна превышать 2,5 м2.
Скорректированные значения толщины стекла позволяют определить фактические расчетные нагрузки qt и qат по специальным номограммам и уточнить расчет.
Виды стекол и оптимальная толщина их в конструкциях окон и фонарей

Для унифицированных конструкций зенитных фонарей установлены оптимальные толщины стекол в стеклопакетах (табл. 48).
Для повышения прочности и безопасности остекления, особенно в зенитных фонарях, нередко применяют закаленные, упроченные, и многослойные стекла.
Прочность элементов профильного стекла, шарнирно опертых по краям, проверяют по формуле
Виды стекол и оптимальная толщина их в конструкциях окон и фонарей

На прогиб элементы профильного стекла проверяют по формуле
Виды стекол и оптимальная толщина их в конструкциях окон и фонарей

В конструкциях окон и зенитных фонарей все чаще используют эффективные стекла и изготовленные из них стеклопакеты, обладающие повышенными солнце- и теплозащитными свойствами, а также прочностью.
В США, ФРГ, Бельгии, Австрии и ряде других стран распространены специальные стекла с прозрачными металлическими и оксидно-металлическими покрытиями, придающими им способность селективно ограничивать поступление в помещение тепловых лучей солнечного спектра (солнцезащитные) или отражать в результате пониженной степени черноты поверхности длинноволновые тепловые лучи из помещения (теплоотражающие), тем самым снижая теплопотери через конструкцию окна или фонаря. Такие стекла наиболее рационально применять в стеклопакетах, располагая покрытие со стороны воздушной прослойки для защиты его от атмосферных и механических воздействий. При этом стекло с солнцезащитным покрытием используют в качестве наружного, а с теплоотражающим — в качестве внутреннего.
Наиболее эффектирны стекла, солнцезащитное действие которых основано на селективном снижении пропускания преимущественно в инфракрасной области спектра. Их эффективность оценивается отношением коэффициента светопропускания т к коэффициенту пропускания солнечной энергии Т0.
Эффективность солнцезащитного остекления в окнах и фонарях в зимних условиях эксплуатации можно оценивать коэффициентом, предложенным НИИСФ,
Виды стекол и оптимальная толщина их в конструкциях окон и фонарей

Повышенными теплоизоляционными свойствами обладают стеклопакеты, в которых герметичные прослойки между стеклами заполнены специальными газами или газовоздушными смесями. Так, использование углекислого газа повышает сопротивление теплопередаче двухслойного стеклопакета на 14%, а аргона — на 20%. Еще больший эффект может быть достигнут при одновременном применении теплоотражающих стекол и заполнении прослойки газом (табл. 49).
Для повышения звукоизолирующей способности в стеклопакетах используют стекла различной толщины, которые размещают на разном расстоянии друг от друга. Так, австрийская фирма «Лисец» изготовляет стеклопакеты, звукоизолирующая способность которых достигает 55 дБ, а сопротивление теплопередаче Ro = 0,91 м2*°С/Вт.
Виды стекол и оптимальная толщина их в конструкциях окон и фонарей