Navrhování skla
Originál textu: https://profesis.ckait.cz/dokumenty-ckait/ts-03/
5.1 VODOROVNÉ A ŠIKMÉ SKLENĚNÉ PRVKY
5.1.1
Podélně či bodově uložené vodorovné a šikmé zasklení musí být navrženo z vrstveného bezpečnostního skla, jež je složeno ze skla chlazeného nebo ze skla tepelně zpevněného, či jejich kombinací. Použití tepelně tvrzeného bezpečnostního skla a prohřívaného tepelně tvrzeného bezpečnostního skla je přípustné pouze v kombinaci s tepelně zpevněným sklem nebo sklem chlazeným v rámci jedné tabule vrstveného bezpečnostního skla. Použití vrstveného skla složeného pouze z tepelně tvrzeného bezpečnostního skla nebo prohřívaného tepelně tvrzeného bezpečnostního skla může být také použito, bude-li prokázáno, že v případě kolapsu všech vrstev skla zároveň, se porušené skleněné souvrství nevysmekne jako celek z uložení a nedojde k jeho zřícení.
5.1.2
Použití jednovrstvého skla pro vodorovné a šikmé zasklení není přípustné. Použití jednovrstvého skla s drátěnou vložkou pro vodorovné a šikmé zasklení není přípustné nad veřejnými a nad shromažďovacími prostorami.
5.1.3
Použití vrstveného skla pro vodorovné a šikmé zasklení musí mít odpovídající kategorii odolnosti pro navržený provoz podle ČSN EN 356, kategorie odolnosti musí být minimálně P2A nebo vyšší.
5.1.4
Skleněný prvek má být navržen tak, aby během své návrhové životnosti při uvážení všech návrhových zatížení nepřesáhl průhyb L/150, kde L je vzdálenost mezi podporami prvku, jak znázorňuje obr. 1. Při vícestranném uložení je L délkou nejkratší strany. Jsou-li požadovány přísnější hodnoty maximálního přípustného průhybu či limitní absolutní hodnota průhybu, musí to být specifikováno v projektu pro stavební povolení.
Obr. 1 Maximální průhyb skleněného prvku
5.1.5
U podélně podepřených skleněných prvků je doporučeno mít rozpětí mezi podporami maximálně 1,2 m.
5.1.6
Návrh vodorovného a šikmého zasklení a jeho uchycení musí být uzpůsoben tak, aby v případě porušení skla nedošlo k pádu celého skleněného prvku, jeho úlomků a dílčích částí, včetně částí sloužících k uchycení skleněného prvku.
K porušení skla může dojít vlivem mimořádného nepředvídatelného zatížení (např. krupobití s výjimečnou intenzitou, pád břemene z vyšší polohy, pád břemene při extrémním větru, dopravní nehoda). Taková rizika je doporučeno řešit individuálně pro konkrétní aplikace s vyhodnocením analýzy rizik, a to již ve fázi návrhu skleněných prvků, ve stupni Dokumentace pro stavební povolení. Zvláštní důraz má být kladen při použití skleněných prvků nad plochami s pohybem osob a nad shromažďovacími prostory. U vodorovného a šikmého izolačního skla musí spodní tabule splňovat požadavky uvedené v odst. 5.1.1 až 5.1.6. Pro horní tabuli izolačního skla, zatíženou klimatickými vlivy, se doporučuje použití tepelně zpevněného a tepelně tvrzeného či prohřívaného tepelně tvrzeného bezpečnostního skla.
5.1.7 Nepochozí střešní plochy, světlíky, přístřešky
5.1.7.1
Při návrhu střech, světlíků a přístřešků se skleněnými prvky se postupuje podle ČSN 73 1901.
Střechy se skleněnými prvky mají být řešeny v připravované ČSN 73 1901-4. U střešních ploch, světlíků a přístřešků se skleněnými prvky je zvýšené riziko pádu sněhu a ledu z důvodu nižšího součinitele smykového tření oproti tradičním materiálům. Tato vlastnost má být zohledněna zejména při navrhování skleněných prvků nad přístupnými pochozími plochami a komunikacemi.
5.1.7.2
Prosklené střešní plochy, světlíky a přístřešky, u kterých se předpokládá zatížení klimatickými vlivy, musí být spolehlivě odvodněny a minimální navržený sklon má být 10° v příčném nebo podélném směru, jak je znázorněno na obr. 2.
Obr. 2 Minimální navržený sklon v příčném nebo podélném směru
Sklon 10° zohledňuje toleranci 1,5° pro provádění, za minimální sklon při provádění se uvažuje 8,5°. Sklon skla 8,5° a více zajišťuje spolehlivé odvádění vody a zároveň je minimalizována tvorba nečistot na skle. Při menších sklonech se zvyšuje míra znečištění skla během provozu a je vyžadováno častější čištění takového prvku.
5.1.7.3
Je-li navržen přístřešek ze skla tam, kde se předpokládá pád sněhu a ledu ze stávajících výše položených částí konstrukce, např. ze střechy, musí na to být přístřešek ze skla již v návrhu dimenzován.
5.1.8 Podlahy a pochozí vnější plochy
5.1.8.1
Podlahy a pochozí vnější plochy, u nichž nášlapná vrstva sestává ze skleněných prvků, musí být navrženy tak, aby splňovaly předepsané vlastnosti protiskluznosti podle zvláštních předpisů. Při stanovení protiskluzných vlastností má být zohledněn vliv prostředí.
ČSN 74 4505.
5.2 SVISLÉ A ŠIKMÉ SKLENĚNÉ PRVKY
5.2.1
Je-li horní hrana skleněného prvku výše než 4 m nad terénem a jsou-li v přilehlém prostoru ve vzdálenosti menší než 2,5 m veřejně přístupné pochozí plochy nebo komunikace, nebo je-li horní hrana skleněného prvku výše než 30 m nad terénem a jsou-li v přilehlém prostoru ve vzdálenosti h/10 veřejně přístupné pochozí plochy nebo komunikace, kde h je výška horní hrany skleněného prvku nad terénem, má být svislé a šikmé zasklení navrženo z vrstveného bezpečnostního skla. Vrstvené bezpečnostní sklo nesmí být složeno pouze z tabulí tepelně tvrzeného a prohřívaného tepelně tvrzeného skla, nebude-li prokázáno, že se v případě kolapsu všech dílčích tabulí vrstveného zasklení, porušené skleněné souvrství nevysmekne jako celek z uložení a nedojde k jeho zřícení.
5.2.2
Není-li pro aplikace uvedené v odstavci 5.2.1 možné z technických důvodů použít vrstvené bezpečnostní sklo, má být použito jednovrstvé tepelně zpevněné sklo, které má být čtyřstranně uložené.
Použití vrstveného bezpečnostního skla je obtížně aplikovatelné zejména v případě tónovaných skel, např. v pozicích svislých obkladů v místech parapetů, kdy v letních měsících dochází k poškození skla z důvodu nadlimitního zahřívání mezilehlých vrstev.
U tepelně zpevněných skel hrozí v případě kolapsu riziko vytvoření úlomku ve tvaru „ostrova“ ve středové části prvku a může dojít k jeho vypadnutí. Takové riziko se zvyšuje se zvětšujícím se formátem skla. Uvedené riziko má být v návrhu zohledněno.
5.2.3
Odst. 5.2.1 se nevztahuje na případy, kdy je provedeno konstrukční opatření, kdy každá hrana skleněného prvku je v kolmé vzdálenosti od okraje do volného prostoru minimálně 2 m a výška od úrovně konstrukce, jež dělí sklo od volného prostoru, je k hornímu okraji hrany skla menší než 4 m. Odst. 5.2.1 se nevztahuje na zasklení svislých okenních otvorových výplní, u nichž je plocha tabule skla menší než 2 m2. Odst. 5.2.1 se nevztahuje na případy, kdy je navrženo ochranné zařízení, které zabrání ohrožení života a zdraví osob a zvířat padajícími úlomky v případě kolapsu skleněných prvků.
5.2.4
Pro aplikace neuvedené v odst. 5.2.1 může být použito i prohřívané tepelně tvrzené sklo podle výrobkové normy ČSN EN 14179-2. Použití tepelně tvrzeného skla bez zkoušky Heat Soak Test není přípustné.
5.2.5
Vnější svislé a šikmé obkladové prvky fasád mají odpovídat odst. 5.2.1 až 5.2.4.
5.2.6
U rekonstrukcí stávajících staveb, kde není možné postupovat podle odst. 5.2.1, a kde je nad veřejně přístupnými plochami nebo komunikacemi jednovrstvé sklo chlazené, tepelně tvrzené bezpečnostní sklo nebo prohřívané tepelně tvrzené bezpečnostní sklo, má být navrženo ochranné zařízení či konstrukční opatření, které zabrání ohrožení života a zdraví osob a zvířat padajícími úlomky v případě kolapsu skleněných prvků.
Vztahuje se zejména na svislé a šikmé skleněné obkladové prvky fasád, na dělicí příčky balkónů, na celoskleněné a částečně prosklené zábradelní výplně, na vnější tabule izolačního zasklení otvorových výplní apod.
5.2.7 Zábradlí
5.2.7.1
Zábradlí musí být navrženo v souladu s ČSN 74 3305.
5.2.7.2
Celoskleněné samonosné zábradlí a prosklené zábradelní výplně nesmí být navrženy z jednovrstvého skla: skla chlazeného, tepelně zpevněného skla, tepelně tvrzeného bezpečnostního skla, a prohřívaného tepelně tvrzeného bezpečnostního skla.
5.2.7.3
Při návrhu celoskleněného samonosného zábradlí z vrstveného bezpečnostního skla složeného pouze z tepelně tvrzeného bezpečnostního skla, respektive z prohřívaného tepelně tvrzeného bezpečnostního skla v kombinaci s mezilehlou fólií PVB nebo EVA, má být v návrhu zohledněno riziko vypadnutí skleněné výplně z uložení v případě současného kolapsu všech dílčích tabulí skla v rámci tabule vrstveného bezpečnostního skla. To může nastat v případě nevhodného bodového kotvení, kde nastává při současném kolapsu všech tabulí významné riziko protržení mezilehlé fólie a následný pád skleněného prvku.
Jednovrstvé sklo má nedostatečnou zbytkovou únosnost. Jednoduché vrstvené sklo z tepelně tvrzeného bezpečnostního skla v kombinaci s fólií PVB či EVA, zejména při uložení typu E podle ČSN 74 3305, má minimální zbytkovou únosnost. Zbytková únosnost neboli pokritické chování (post-failure behaviour) je vlastnost prvku plnit strukturální integritu systému i při jeho porušení vlivem přetížení (poškození), vizuálně patrném. Prvek již není schopen přenášet další zatížení. Příkladem zbytkové únosnosti je porušení skleněného prvku z vrstveného bezpečnostního skla složeného ze skel chlazených, od zatížení překračující mezní stav použitelnosti, kdy vznikne viditelné poškození – lom charakteru B, přičemž prvek jako celek nezkolabuje a nadále setrvává z větší míry na svém stanovišti.
Riziko současného kolapsu všech dílčích tabulí ve vrstveném bezpečnostním skle složeného pouze z tabulí tepelně tvrzeného bezpečnostního skla, resp. prohřívaného tepelně tvrzeného bezpečnostního skla, se významně zvyšuje při absenci ochrany hran skleněných tabulí, které jsou vůči mechanickému poškození náchylné.
5.2.7.4
Horní hrana celoskleněného zábradlí má být chráněna proti mechanickému poškození a proti působení klimatických vlivů. Pro ochranu horní hrany se doporučuje použití průběžného ochranného profilu pro účinnější redistribuci statického zatížení, jak znázorňuje obr. 3.
Obr. 3 Ochrana hrany zábradlí
5.3 SPECIÁLNÍ APLIKACE
5.3.1
Prosklené otvorové výplně a prosklené příčky v zařízeních a provozovnách pro výchovu a vzdělávání dětí a mladistvých specifikovaných zvláštním právním předpisem, dále staveb a prostor ve stavbách s požadavky na bezbariérové užívání staveb specifikovaných zvláštním právním předpisem, mají být navrženy z bezpečnostního skla s charakterem lomu typu B podle ČSN EN 12600.
Vyhláška č. 410/2005 Sb.; Vyhláška č. 398/2009 Sb.
Požadavek se nevztahuje na prostory definované v odst. 5.3.7 a 5.3.8.
5.3.2
Místnosti určené pro tělovýchovu, pro sportovní a pohybové aktivity, musí mít ke směru rizika mechanickým poškozením navrženy veškeré vodorovné i svislé skleněné prvky včetně otvorových výplní z bezpečnostního skla s charakterem lomu typu B podle ČSN EN 12600. Zejména v místnostech pro tělovýchovu a pro sportovní a pohybové aktivity je doporučeno chránit skleněné prvky další mechanickou ochranou, jako je například ochranná mříž či síť.
5.3.3
Při použití vrstveného bezpečnostního skla složené pouze z tepelně tvrzeného bezpečnostního skla či prohřívaného tepelně tvrzeného bezpečnostního skla v prostorách definovaných v odst. 5.3.1 a 5.3.2, má být v návrhu zohledněno riziko vypadnutí skleněné výplně z uložení v případě současného kolapsu všech dílčích tabulí skla v rámci tabule vrstveného bezpečnostního skla. Má být navrženo takové uchycení, které spolehlivě zabrání vypadnutí skla při současném kolapsu všech dílčích tabulí vrstveného skla.
5.3.4
U úprav stávajících staveb je přípustné použití dodatečně lepených fólií na jednovrstvé sklo, pokud bude prokázáno rázovou zkouškou podle ČSN EN 12600 charakter lomu typu B a zároveň bude-li doloženo, že životnost adheze fólie je při působení všech návrhových vlivů minimálně stejná jako návrhová životnost samotného skleněného prvku.
Dodatečně lepené fólie mohou zhoršit protipožární vlastnosti skleněných prvků, to musí být posouzeno v požárně-bezpečnostním posouzení. Fólie má být aplikována vždy až k hraně skleněného prvku, respektive skleněné tabule. Před aplikací fólie má být zohledněno a posouzeno riziko teplotního šoku.
5.3.5
Při návrhu prosklených příček a otvorových výplní musí být zohledněno maximální podélné zkrácení skleněného prvku vlivem příčného průhybu od návrhového zatížení, v souvislosti s minimální hloubkou uložení skleněného prvku a rizika jeho vypadnutí z kluzného uložení, jak je znázorněno na obr. 4.
Obr. 4 Znázornění příčného průhybu od návrhového zatížení a riziko podélného zkrácení
5.3.6
Předpokládá-li se v budově pohyb osob na invalidním vozíku, vstup osob s kočárky, nebo pohyb s manipulačními vozíky a úklidovými vozíky, doporučuje se, aby spodní hrana zasklení byla nejméně ve výšce 400 mm nad podlahou nebo bylo zasklení chráněno mechanickou zábranou. Samotné bezpečnostní zasklení nemá být považováno za mechanickou zábranu.
5.3.7
V bazénových halách, místnostech s vířivkami, šatnách a hygienických zařízeních bazénových provozů a provozů wellness, vyjma prohříváren, musí být skleněné prvky navrženy z bezpečnostního skla s charakterem lomu typu B nebo C podle ČSN EN 12600. V těchto prostorech není přípustné použití dodatečně lepené fólie na jednovrstvé sklo pro zajištění charakteru lomu typu B. Při návrhu se má zohlednit úroveň hygroskopie mezilehlé vrstvy s ohledem na riziko delaminace během provozu.
Mezilehlé vrstvy (fólie) tvoří hygroskopické materiály, které jsou schopny absorbovat vlhkost z prostředí, přičemž z důvodu objemových změn dojde k oddělení fólie od podkladu, tj. k delaminaci. Takové chování je patrné ve vnitřních prostředích s dlouhodobě vysokou vzdušnou vlhkostí nebo ve vnějších i vnitřních prostředích v případě opakovaného smáčení mezilehlé vrstvy u hran.
5.3.8
Skleněné prvky prohříváren mají být navrženy z bezpečnostního skla s charakterem lomu typu C podle ČSN EN 12600.
5.3.9
V případě návrhu jednoduchého tepelně tvrzeného bezpečnostního skla s charakterem lomu typu C podle ČSN EN 12600 pro prostory specifikované v odst. 5.3.7 a 5.3.8 musí takové sklo odpovídat výrobkové normě ČSN EN 14179 a horní hrana takového zasklení musí být ve výšce nižší než 4 metry nad pochozí plochou.
5.4 VANDALISMUS
5.4.1
Návrh skleněné konstrukce musí být proveden tak, aby konstrukce během své životnosti byla přiměřeně chráněna vůči vandalismu a proti poškození od uživatelů a zvířat.
5.4.2
Spodní hrana skleněného prvku ve vnějším prostředí má být osazena minimálně ve výšce 400 mm nad úrovní přilehlého vnějšího terénu pro minimalizaci rizika poškození skla během provozu. Spodní hrana skla nemá být níže než 150 mm nad terénem pro zajištění spolehlivého odvodnění a napojení hydroizolačního souvrství.
5.4.3
V bezprostřední blízkosti vnější pěší komunikace či zpevněných ploch má být sklo do výšky minimálně 2 000 mm, respektive 3 000 mm u staveb se shromažďovacími prostory, ze skla odpovídající bezpečnostní kategorii P2A nebo vyšší podle ČSN EN 356. Veškeré vodorovné i svislé hrany skla mají být chráněny. Zejména je doporučeno chránit nároží u lepeného zasklení do výšky 2 000 mm, resp. do výšky 3 000 mm u staveb se shromažďovacími prostory, nad přilehlým terénem.
5.5 TEPLOTNÍ ŠOK
5.5.1
Je-li navrženo zasklení s úpravou, která může způsobovat nadměrné zahřívání skla v době slunečního záření (např. tónovací a barevné fólie, malby, jiné neprůhledné a neprůsvitné prvky), dále je-li navrženo vnitřní nebo vnější stálé či pohyblivé stínění, nebo navrženy předměty a stavební konstrukce blíže než 400 mm od zasklení, doporučuje se posoudit odolnost navrženého zasklení vůči teplotnímu šoku.
5.5.2
Jednoduché či izolační zasklení v bezprostřední blízkosti tmavých ploch (např. střešní asfaltová krytina) se má posoudit na odolnost vůči teplotnímu šoku.
5.5.3
Je-li navržena u prosklené střechy či světlíku přilehlá skleněná svislá či šikmá plocha, která by mohla významným způsobem z důvodu odrazu světla a tepla ovlivňovat jednotlivé skleněné prvky, má se v návrhu posoudit odolnost navrženého zasklení vůči teplotnímu šoku.
5.5.4
Je-li navrženo opláštění fasády se zasklívací jednotkou umístěnou před stavební konstrukcí (např. stropní deska, sloup), musí být šířka vzniklého volného meziprostoru mezi zadním lícem zasklívací jednotky a předním lícem stavební konstrukce minimálně stejně široká, jako je výška takového meziprostoru, jak znázorňuje obr. 5. Není-li možné dodržet doporučený poměr, má být posouzeno riziko teplotního šoku přilehlého zasklení.
Obr. 5 Poměr vzdálenosti zasklení od líce konstrukce podle výšky konstrukce
5.5.5
Není-li možné aplikace uvedené v odst. 5.5.1 až 5.5.4 adekvátně teoreticky posoudit, má se u rizikových aplikací použít sklo se zvýšenou odolností proti teplotnímu šoku, zejména sklo tepelně zpevněné, tepelně tvrzené bezpečnostní sklo nebo prohřívané tepelně tvrzené bezpečnostní sklo.
5.5.6
Zasklení má být vzdáleno od přilehlých deskových otopných těles minimálně 300 mm pro sklo chlazené, 250 mm pro sklo tepelně zpevněné, 150 mm pro sklo tepelně tvrzené, jak je zobrazeno na obr. 6.
Při navrhování jiných topných zařízení, jako jsou podlahové konvektory, kamna, dveřní clony apod., má být zohledněn návrhový výkon zařízení v kombinaci s rizikem teplotního šoku skleněného prvku. Takové aplikace je nutné posuzovat individuálně.
5.5.7
Je-li mezi zasklením a přilehlým deskovým otopným tělesem instalován kryt otopného tělesa (clonění), může být vzdálenost snížena o 50 mm. Kryt musí zajistit proudění teplého vzduchu směrem od skla.
Obr. 6 Vzdálenost skleněného prvku od deskového otopného tělesa
5.5.8
Pokud není možné omezit vznik teplotního šoku stavebními úpravami, má se posoudit v projektové dokumentaci pro stavební povolení.
5.5.9
Při návrhu posuvných dveří, oken nebo jiných stěn s izolačním zasklením, kde při jejich užívání dochází ke vzájemnému překrytí křídel, má být použito prohřívané tepelně tvrzené sklo, a to na ty plochy, které jsou při otevřené poloze vzájemně překryté. Plochy, které se nepřekrývají, mají být navrženy z takového materiálu, který odpovídá charakteru provozu. Tyto zásady jsou znázorněny na obr. 7.
Požadavek se neuplatňuje u aplikací, kde se nepředpokládá zatížení slunečním zářením či jiným významným zdrojem teplotního záření nebo tam, kde se výpočtem prokáže, že lze použít i jiný druh skla.
Obr. 7 Použití skla u posuvných dveří, oken a jiných stěn
Navštivte stránku: Teplotní šok skla
5.6 OSTATNÍ
5.6.1
Při návrhu vrstveného bezpečnostního skla ve vnějším prostředí se má přihlížet k úrovni hygroskopie mezilehlé vrstvy s ohledem na riziko delaminace během provozu. Všechny hrany skleněného prvku z vrstveného bezpečnostního skla mají být chráněny vůči smáčení.
5.6.2
Návrh skleněného prvku s ohledem na jeho charakter lomu a v návaznosti na umístění a funkci prvku má být v souladu s Přílohou 1 tohoto standardu.
5.6.3
Veškeré skleněné prvky a jejich přidružené konstrukce musí být navrženy tak, aby nedocházelo k nadměrnému hromadění sněhu a ledu v jejich úžlabích a koutech, veškeré atmosférické srážky musí být spolehlivě odváděny. Není přípustné, aby vzniklo ledové propojení mezi sklem a pevnou přilehlou konstrukcí.
Ledovým propojením se rozumí zledovatělý usazený sníh, vzniklé ledové rampouchy, námraza, náledí. Neumožňuje-li povaha návrhu předcházet vzniku ledových propojení, doporučuje se navrhnout vyhřívání.