Newsletter

Login Form



Czytaj także -

Aktualne wydanie

OkladkaSS-10-2017

20170725-edgetech-banner-160x600-polonaisEDG Swiat Szkla Skyscraper 160x600 BAU OK

EDG Swiat Szkla Skyscraper 160x600 BAU OK 

 

facebook12

czytaj newsy Świata Szkła

- więcej szklanej architektury

 

Baztech

Miesięcznik Świat Szkła

indeksowany jest w bazie

czasopism technicznych

 

 

baner konferencja 12 2017

Wydanie Specjalne

 

Fasady przeszklone termika akustyka odpornosc ogniowa 2016

 

okna pasywne 2015a

 

Fotowoltaika w architekturze okladka

 

20140808Przegrody przeciwpozarowe

 

konstrukcje szklane

 

20140533 Konstrukcje przeszklone 2

 

 

  

FF18 750x150px PL NEUGIERIG

 

 baner mochnik colorimo 750X100

 

lisec SS FastLAne

 

baner-2-krzywe

 

 

 

Szkło laminowane Wymagania normowe dotyczące produkcji i stosowania szkła laminowanego w USA
Data dodania: 27.09.17

To kolejna część artykułu, który dotyczy wymagań normowych dla szkła laminowanego. Poprzednia część opisująca unormowania europejskie została opublikowana w nr 6/2017 „Świata Szkła”. Poniżej natomiast przedstawiamy najpopularniejsze normy stosowane w Stanach Zjednoczonych. 

 

Przedmiotowe normy stosowane w Stanach Zjednoczonych

 

W Stanach Zjednoczonych nie ma jednej instytucji uprawnionej do stanowienia norm przedmiotowych, jest ich wiele. Główne instytucje ustanawiające normy w USA to: 

 

  • ASTM International – American Society for Testing and Materials – Amerykańskie Stowarzyszenie Badań i Materiałów 
  • ANSI – American National Standards Institute 
  • CPSC– Consumer Products Safety Commission 
  • NIJ – National Institute of Justice 
  • UL – Underwriters Laboratories – niezależna organizacja konsultingowa i certyfikującado spraw bezpieczeństwa

 

Poniżej przedstawiony jest krótki przegląd niektórych norm Stanów Zjednoczonych w dziedzinie szkła bezpiecznego i laminowanego.

 

 

16 CFR 1201 Safety Standard for Architectural Glazing Materials (Norma Bezpieczeństwa Architektonicznych Materiałów do Szklenia)

 

CPSC 16 CFR 1201 jest nie tylko obowiązkową normą zawierającą metody badań do określenia właściwości w zakresie bezpieczeństwa szkła architektonicznego, ale także normą federalną, która określa, gdzie i kiedy w zastosowaniach architektonicznych powinno być użyte szkło bezpieczne. Norma ta w razie niezgodności z lokalnym prawem ma przed nim pierwszeństwo.

 

Na podstawie CFR 1201 klasyfikuje się odporność na uderzenie w dwóch kategoriach (I i II) oraz określa, w jakich miejscach należy stosować szkło kategorii I, a gdzie szkło kategorii II. Odporność na uderzenie 3-calową (7,5-centymetrową), stalową kulą o masie 4 funtów (1,8 kg), bada się z obu stron próbki ustawionej w pozycji poziomej. 

 

  • Kategoria I – szkło z pozytywnym wynikiem przechodzi badanie uderzenia z wysokości 18 cali (46 cm) o sile 150 stopofuntów (203 Nm) 
  • Kategoria II – szkło wytrzymuje uderzenie z wysokości 48 cali (122 cm) o sile 400 stopofuntów (542 Nm)

 

Wynik testu rozpatruje się na dwa różne sposoby. Pozytywny wynik można uznać, kiedy kula przez 1 sekundę nie przejdzie przez otwór w poziomo ustawionej próbce. Alternatywnym sposobem zweryfikowania wyników badania jest zważenie 10 największych odłamków szkła, które odpadły z próbki w ciągu 5 minut od zakończenia uderzenia. Muszą ważyć nie więcej niż ważyłoby 10 cali kwadratowych (65 cm2) badanej próbki.

 

Norma nie wymaga trwałego oznaczania bezpiecznych wyrobów szklanych, nakłada jednak na producenta obowiązek wystawienia certyfikatu zgodności potwierdzającego, że dany wyrób spełnia wymagania CPSC 16 CFR 1201, kategorii I lub II. Norma pozwala (ale nie jest to wymagane) aby ten certyfikat miał formę trwałego oznakowania na szybie, jeśli tylko dostarcza on wszystkich wymaganych informacji o kategorii bezpieczeństwa produktu, czyli: 

 

  • CPSC 16 CFR 1201 Kategoria I lub II 
  • Nazwa producenta
  • Data i miejsce produkcji

 

Badania środowiskowe szkła laminowanego nie są wymagane przez CFR 1201. Poddane tym badaniom muszą zostać jedynie szkła zawierające powłoki organiczne.

 

Wykonuje się je za pomocą aparatu przedstawionego poniżej, którego zasadniczym elementem są ksenonowe lampy łukowe.

 

 

ANSI Z97.1 Safety Glazing Materials Used in Buildings - Safety Performance Specifications and Methods of Test (Bezpieczne Materiały Oszkleniowe Używane w Budynkach – Wymagania Bezpieczeństwa i Metody Badań)

 

Ta nieobowiązkowa norma ustanawia specyfikacje i metody badania dla właściwości materiałów oszkleń bezpiecznych do użycia do wszystkich celów w budownictwie i architekturze. Odnosi się do materiałów do szklenia przewidzianych do zwiększania bezpieczeństwa i zapobiegania zranieniom po rozbiciu oszkleń przez kontakt z człowiekiem. Nie specyfikuje, gdzie i kiedy należy używać oszkleń bezpiecznych, pozostawiając te ustalenia lokalnym i federalnym władzom i instytucjom. Stosuje się tę normę wtedy, gdy jest to określone w wymaganiach architekta, wykonawcy lub innego konsultanta do spraw szkła.

 

Również i ta norma specyfikuje klasyfikację bezpiecznego szkła w zależności od odporności na uderzenie o sile 4 funty (1,8 kg) 3-calową (7,5-centymetrową) kulą. Materiał ani waga kuli nie są określone. 

 

  • Klasa A – odpowiada kategorii II wg CPSC 16 CFR 1201 
  • Klasa B – jest porównywalna do kategorii I wg CPSC 16 CFR 1201 
  • Klasa C – stosowana do ognioodpornych szyb, szkło przechodzi z wynikiem pozytywnym badanie odporności na uderzenie z wysokości 12 cali (30 cm).

 

Wynik badania można uznać za pozytywny w takiej samej sytuacji jak dla normy CPSC: 10 największych odłamków szkła zebranych w ciągu 5 minut od przeprowadzenia próby nie powinno ważyć więcej niż 10 cali kwadratowych (65 cm2) badanej próbki.

 

ANSI Z97.1 wymaga trwałego oznakowania wyrobu zawierającego:

 

  • nazwę producenta,
  • charakterystyczny znak lub oznaczenie, 
  • nazwę normy ANSI Z97.1, 
  • literę L lub U w zależności od rozmiaru testowanej próbki, 
  • literę A, B lub C oznaczającą klasę odporności na uderzenie, 
  • miejsce produkcji, 
  • nieobowiązkowe – dodatkowe informacje, jak np. grubość szkła czy data produkcji.

 

Żadna z norm ANSI Z97.1 ani CPSC 16 CFR 1201 nie wymaga testowania wyrobów przez firmę lub instytucję zewnętrzną.

 

Badania środowiskowe są wymagane dla szkła laminowanego oraz tworzyw sztucznych, a także dla szyb pokrytych powłokami organicznymi. Istnieją alternatywy dla metod badawczych dla tego zakresu. Można użyć aparatu Xenon Arc WeatherOmeter (łukowe lampy ksenonowe), Carbon Arc WeatherOmeter (łukowe lampy węglowe) lub wystawić próbki na działanie czynników środowiskowych przez okres 1 roku w Południowej Florydzie.

 

 

2017 9 28 1 

Rys. 1. Stanowisko badawcze do przeprowadzania testów odporności na działanie czynników środowiska (Xenon arc WeatherOmeter) (8)

 

(...)

 

 

 2017 9 29 1

Rys. 2. Wystawanie próbek na działanie czynników środowiskowych w Południowej Florydzie (QLab)

 

 

 2017 9 29 2

Rys. 3. Wystawanie próbek na działanie czynników środowiskowych w Południowej Florydzie (QLab)

 

 

 

ASTM C1172 Standard Specification for Laminated Architectural Flat Glass (Standardowa Specyfikacja dla Laminowanego Architektonicznego Szkła Płaskiego)

 

Norma definiuje szkło laminowane w taki sam sposób, jak jest to rozumiane w normach europejskich. Podaje również zalecenia, jakie dane powinny zawierać zamówienia szkła laminowanego. Zawiera odniesienia do konkretnych norm w kwestii badań, jakie przeprowadza się na elementach z płaskiego szkła laminowanego, stosownie do jego przeznaczenia: 

 

  • badanie odporności na uderzenie zgodnie z ANSI Z97.1 lub CPSC 16 CFR 1201, 
  • badanie na uderzenie pociskiem i cykliczne ciśnienie zgodnie z E1886 i E1996, 
  • testy szkła ochornnego zgodnie z F1233, 
  • badanie odporności na eksplozję zgodnie z F1642, 
  • testy szyb stosowanych w więzieniach, izbach zatrzymań i aresztach zgodnie z F1915, 
  • badanie odporności na włamanie zgodnie z F1233, NIJ 0108.1 i UL 972.

 

Norma ta specyfikuje również wartości graniczne w zakresie ogólnego wygięcia, odchyłek wymiarów geometrycznych szyby podane w tabelach oraz wytyczne w kwestii oceny wizualnej szkła. Nie zawiera jednak wymagań w zakresie wad optycznych. Zaleca wykonywanie mock-up-ów, w celu oceny właściwości optycznych szyby.

 

 

Tabela 1. Dopuszczalne wady szkła laminowanego wg ASTM C1172

2017 9 29 3

 

 

W przypadku oceny wizualnej szkła przewidzianego do zastosowania w pozycji pionowej, należy jej dokonywać z odległości 1 m, zaś dla szyb przewidzianych do zastosowania w pozycji poziomej, jego oceny należy dokonywać z odległości 3 m. W obu przypadkach obserwację prowadzi się pod kątem prostym do obserwowanej próbki, przy świetle dziennym rozproszonym naturalnym lub innym, bezpośrednie światło słoneczne nie powinno padać na szybę.

 

W normie tej zróżnicowane są wielkości dopuszczalnych wad punktowych jak pęcherze, inkluzje, plamki, oraz wad liniowych, np. rysy, obce ciała, w zależności wielkości szyby oraz faktu, czy wada znajduje się w obszarze brzegowym czy centralnym. Obszar centralny stanowi owalne lub okrągłe pole nie przekraczające 80% ogólnej powierzchni, którego osie symetrii pokrywają się z osiami symetrii szyby. Obszar brzegowy znajduje się na zewnątrz obszaru centralnego. W normie wydzielono również wytyczne oddzielnie dla krawędzi przewidzianej i nieprzewidzianej do obramowania (Tabela 6). Rozwarstwienia i odbarwienia nie są dopuszczalne.

 

Norma wymaga trwałego oznaczania szyb za pomocą znaku zawierającego nazwę producenta lub jego znak towarowy (lub obydwa oznaczenia).

 

 

Tabela 6. Charakterystyka badań przeprowadzanych w celu określenia klasy odporności na włamanie zgodnie z UL 972 (9)

 2017 9 32 3

 

 

ASTM C1087 Standard Test Method for Determining Compatibility of Liquid-Applied Sealants with Accessories Used in Structural Glazing Systems (Standardowe Metody Badania do Określania Kompatybilności Uszczelniaczy Płynnych z Akcesoriami Używanymi w Systemach Szklenia Strukturalnego)

 

Norma ta podaje procedury badawcze przeprowadzane w celu zweryfikowania kompatybilności materiałów. Tym sposobem można na przykład stwierdzić, czy dany silikon będzie powodował rozwarstwianie się laminatu połączonego folią PVB. Norma ta określa, że testowi temu powinny być poddane jedynie materiały przewidziane do pozostawania ze sobą w bezpośrednim kontakcie po wbudowaniu.

 

 

ASTM E2751 Standard Practice for Design and Performance of Supported Laminated Glass Walkways (Standardowe Parktyki do Projektowania i Stosowania Podpartych Powierzchni Szklanych Przeznaczonych do Chodzenia)

 

Jest to norma stanowiąca przewodnik do projektowania powierzchni ze szkła laminowanego, przeznaczonych do ruchu pieszego, takich jak np. schody i mosty. Wyszczególnia ona elementy, które muszą być przetestowane, specyfikuje podstawy obliczeń statycznych i parametry wytrzymałościowe szkła laminowanego. Określa wymagane właściwości użytkowe oraz wymagania w zakresie bezpieczeństwa elementów szklanych.

 

 

ASTM F1233 Standard Test Method for Security Glazing Materials and System (Standardowe Metody Badań dla Materiałów i Systemów Przeszkleń Ochronnych)

 

Badania przeprowadzone zgodnie z tą normą pozwalają na ocenę odporności szkła bezpiecznego i systemów oszkleń ochronnych na różne czynniki: 

 

  • szkło kuloodporne, 
  • oszklenia odporne na atak narzędziem tępym, 
  • oszklenia odporne na atak narzędziem ostrym, 
  • szkło wykazujące dużą odporność na naprężenia termiczne, 
  • szkło wykazujące dużą odporność na korozję chemiczną.

 

Te metody badań definiują trzy czynniki, które determinują wynik próby włamania lub ucieczki przez oszklenie lub system oszklenia. Wzięte pod uwagę są narzędzia, techniki i metody używane przez atakujących oraz całkowity czas potrzebny do włamania lub ucieczki. Niniejsza norma definiuje 2 z 3 czynników (narzędzi i technik) i rozróżnia trzeci czynnik (czas trwania) aby sklasyfikować odporność na włamanie. Próbkę o wymiarach 30x30 cali (762x762 mm) poddaje się określonej ilości serii ataków. Każdy atak ma wyspecyfikowaną ilość uderzeń oraz narzędzie.

 

Wyróżniamy 5 klas odporności na włamanie (atak). Zasady klasyfikacji pokazuje Tabela 3. Norma ASTM F1233 rozróżnia także 11 różnych klas kuloodporności w zależności od rodzaju broni, kalibru i masy pocisku oraz prędkości pocisku, co pokazuje Tabela 2.

 

 

Tabela 3. Klasyfikacja odporności oszkleń na atak zgodnie z ASTM F1233

2017 9 30 2

 

 

Tabela 2. Klasy kuloodporności w zależności od rodzaju broni, kalibru i masy pocisku oraz prędkości pocisku

2017 9 30 1

 

 

F1642 Test Method for Glazing and Glazing Systems Subject to Airblast Loadings (Metody Badań dla Oszkleń Poddanych Obciążeniom Eksplozją)

 

Norma wyznacza metody badań, pozwalających na zaklasyfikowanie przeszklenia ochronnego jako odporne na eksplozję za pomocą urządzenia symulującego detonację materiału wybuchowego o określonej sile. Dostarcza ona systemu oceny aby określić zagrożenie przeszklenia dla specyficznego obciążenia eksplozją. Wynik badania uznaje się za negatywny, jeżeli skutkiem wybuchu w próbce powstanie otwór przepuszczający ciśnienie wybuchu na stronę chronioną, albo jeśli odłamki szkła spowodowane wybuchem przedziurawią ekran z folii aluminiowej oddalony od próbki o 12 cali (30 cm) po stronie chronionej.

 

 

Tabela 4. Szkło odporne na eksplozję wg ASTM F1642

2017 9 32 1

 

 

UL752 Standard for Bullet Resisting Materials (Norma dla Materiałów Kuloodpornych)

 

Wymagania niniejszej normy dotyczą materiałów, urządzeń i zamocowań używanych do formowania kuloodpornych przegród, które chronią przed włamaniem, napadem, albo atakiem z bronią w ręku.

 

 

Tabela 5. Klasyfikacja kuloodporności szkła na podstawie wyników badań przeprowadzonych zgodnie z UL 752

2017 9 32 2

 

 

UL 972 Standard for Burglary Resisting Glazing Materials (Norma dla Materiałów Oszkleniowych Odpornych na Włamanie)

 

Badania przeprowadzane zgodnie z tą normą składają się z dwóch części: test silnego uderzenia (kula spadająca z wysokości 40 stóp (12,1 m) oraz test wielokrotnego uderzenia (kula spadająca z wysokości 10 stóp (3 m). Norma oddzielnie klasyfikuje wyroby do użytku zewnętrznego i do użytku wewnętrznego.

 

Badania polegają na poddaniu umieszczonej poziomo próbki o wymiarach 24x24 cale (610x610 mm) określonej ilości pionowych uderzeń stalową kulą o średnicy 3 i 1/4 cala (82 mm) i masie 5 funtów (2,3 kg), upuszczaną z różnych wysokości (Tabela 6, odnośnik (1)). Testy wielokrotnego uderzenia odbywają się na próbce w różnych temperaturach: dla użytku zewnętrznego należy przetestować po 3 próbki dla każdej temperatury: 120 F (49oC), 75 F (23oC) oraz 14 F (-10oC). Dla przeszkleń przewidzianych do zastosowań wewnętrznych należy przebadać po 3 próbki dla każdej z następujących temperatur: 95 F (35oC), 75 F (23oC) oraz 55 F (13oC). Szczegółowe wymagania badań są przedstawione w Tabela 6. W tym teście, uderzenie stalową kulą jest symulacją dla szerokiego zakresu narzędzi służących do włamania, takich jak młotki czy cegły. Pozytywny wynik testów klasyfikuje przeszklenie jako odporne na włamanie – nie ma szczegółowego rozróżnienia na klasy bezpieczeństwa.

 

 

Podsumowanie

 

Porównując europejskie i amerykańskie normy dotyczące szkła laminowanego, dostrzec można wiele analogii, szczególnie w kwestii klasyfikacji oszkleń bezpiecznych oraz odporności na działanie warunków atmosferycznych. Różnice z kolei można znaleźć w znacznie bardziej rozbudowanym i różnorodnym systemie klasyfikacji oszkleń ochronnych w Stanach Zjednoczonych.

 

 

 

Joanna Ładziak, Andrzej Malewski

 

 

Bibliografia

1. Pollak Z.: Szyby ochronne i warstwowe – badania i klasyfikacja. Część 2. „Świat Szkła” 2/2013.

2. Plaze G.: Szyby bezpieczne i antywłamaniowe. Klasyfikacja szyb zwanych popularnie bezpiecznymi i antywłamaniowymi oraz ich zastosowanie w stolarce okiennej i drzwiowej. Oknonet.pl. [online] 13 09 2016.

3. Tarczoń T.: Oszklenia bezpieczne w budownictwie. „Świat Szkła” 10/2010.

4. „Murator” [online] [Zacytowano: 12 09 2016.] http://www.muratorplus.pl/technika/oknadrzwi/szklo-antywlamaniowepilkington-optilam-jako-zabezpieczenie-budynku_83653.html.

5. Rucińska T. Materiały do ćwiczeń laboratoryjnych. Katedra Fizyki Budowli i Materiałów Budowlanych, Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny, 2012.

6. Balon-Wróbel A. i Marczewska A.: Wady szkła na fasadach Część 1. Szkło hartowane i warstwowe. „Świat Szkła” 3/2012.

7. Zduniewicz T.: Wytrzymałość szkła hartowanego termicznie w aspekcie badania metodą czteropunktowego zginania oraz metodę uderzenia zginającego. Oddział Szkła w Krakowie: Instytut Szkła, Ceramiki, Materiałów Ogniotrwałych i Budowlanych.

8. www.engineeringcapacity.com [online]

9. Saflex. Security Design Guide for Soultia Laminated Architectural Glazing. 2007.

10. PN EN 12 600:2004 Szkło w budownictwie. Badanie wahadłem. Udarowa metoda badania.

11. PN EN 12150 Szkło w budownictwie. Termicznie hartowane bezpieczne szkło sodowo-wapniowo-krzemianowe – czyli badanie siatki spękań.

12. PN EN 1063. Szkło w budownictwie. Bezpieczne oszklenia. Badanie i klasyfikacja odporności na uderzenie pociskiem.

13 PN EN 356 Szkło w budownictwie. Szyby ochronne. Badanie i klasyfikacja odporności na ręczny atak.

14. PN EN 13541 Szkło w budownictwie. Bezpieczne oszklenia. Badania i klasyfikacja odporności na siłę eksplozji.

15. PN ISO 2859-1:2003P Procedury kontroli wyrywkowej metodą alternatywną. Część 1.

16. PN EN ISO 12543-4:2011E Szkło w budownictwie. Szkło warstwowe i bezpieczne szkło warstwowe. Metody badań odporności.

17. PN EN 12543-6 Szkło w budownictwie. Szkło warstwowe i bezpieczne szkło warstwowe - Część 6: Wygląd.

18. PN EN 12543-5 Szkło w budownictwie. Szkło warstwowe i bezpieczne szkło warstwowe. Część 5: Wymiary i wykończenie obrzeża.

19. PN-EN 14449:2008 Szkło w budownictwie. Szkło warstwowe i bezpieczne szkło warstwowe. Ocena zgodności wyrobu z normą.

20. PN-EN 1288-3:2002P Szkło w budownictwie. Określanie wytrzymałości szkła na zginanie. Część 3: Badanie na próbkach podpartych na dwóch podporach (czteropunktowe zginanie).

21. 16 CFR 1201 Safety Standard for Architectural Glazing Materials.

22. ANSI Z97.1 Safety Glazing Materials Used in Buildings. Safety Performance Specifications and Methods of Test.

23. ASTM C1172 Standard Specification for Laminated Architectural Flat Glass.

24. ASTM C1087 Standard Test Method for Determining Compatibility of Liquid-Applied Sealants with Accessories Used in Structural Glazing Systems.

25. ASTM E2751 Standard Practice for Design and Performance of Supported Laminated Glass Walkways.

26. ASTM F1233 Standard Test Method for Security Glazing Materials and System.

27. F1642 Test Method for Glazing and Glazing Systems Subject to Airblast Loadings.

28. UL 752 Standard for Bullet Resisting Materials.

29. UL 972 Standard for Burglary Resisting Glazing Materials.

 

 

 

Całość artykułu w wydaniu drukowanym i elektronicznym 
Inne artykuły o podobnej tematyce patrz Serwisy Tematyczne 
Więcej informacji: Świat Szkła 09/2017 

 

 

 

Czytaj także --

 

 

01 chik