Czytaj także -

Aktualne wydanie

2021 03 okladka1

Świat Szkła 03/2021

User Menu

 

 ET-160x600-PL-3

 

 

 

facebook12

czytaj newsy Świata Szkła

- więcej szklanej architektury

 

Baztech

Miesięcznik Świat Szkła

indeksowany jest w bazie

czasopism technicznych

 

 

Tagi Globalne

Wydanie Specjalne

okladka Dom inteligentny 22

(w opracowaniu) 

 dom bez barier okladka

gotowy

20200909przeciwpozarowe przegrody budowlane

 

Fasady przeszklone termika akustyka odpornosc ogniowa 2016

 

okna pasywne 2015a

 

Fotowoltaika w architekturze okladka

 

20140808Przegrody przeciwpozarowe

 

konstrukcje szklane

 

20140533 Konstrukcje przeszklone 2

 

Katalog 2021 okladka

 

banner konferencja 04 2019

 RODO

konferencja webinarium 2021 

 pl 480x100 AW Banner 201208

 

baner4 abprojekt

SZYBY ZESPOLONE Długotrwała metoda badania ubytku gazu z przestrzeni międzyszybowej
Data dodania: 14.09.11

SZYBY ZESPOLONE
Długotrwała metoda badania ubytku gazu z przestrzeni międzyszybowej


Twarde warunki rynku, ostra konkurencja oraz coraz większe wymagania odbiorców stawiaj± producentom wysok± poprzeczkę odno¶nie jako¶ci oferowanego towaru. Dokumentacja dotycz±ca spełnienia wymagań zwi±zanych z zamierzonym użytkowaniem danego wyrobu oraz jego jako¶ci± jest argumentem przemawiaj±cym na korzy¶ć producenta.


Podstawowym zadaniem szyby zespolonej jest zapewnienie jak najlepszej izolacyjno¶ci termicznej. Ze względu na to, że przenikanie ciepła przez szybę zespolon± odbywa się między innymi drog± przewodnictwa cieplnego i ruchów konwekcyjnych w przestrzeni międzyszybowej, poprzez zast±pienie powietrza gazem o niższym przewodnictwie cieplnym uzyskano efekt istotnego obniżenia współczynnika przenikania ciepła całej szyby zespolonej. Aby jednak uzyskać współczynnik o zakładanej warto¶ci, przestrzeń międzyszybowa musi być wypełniona gazem specjalnym co najmniej w 85%. Zmiana koncentracji gazu specjalnego w przestrzeni międzyszybowej szyb zespolonych pogarsza wła¶ciwo¶ci izolacyjne szyb. Dla okre¶lenia szczelno¶ci szyby, na któr± wpływ ma równowaga pomiędzy uchodzeniem gazu specjalnego z szyby, a wchodzeniem powietrza z zewn±trz, została opracowana norma PN-EN 1279
–3:2004 Szkło w
budownictwie. Szyby zespolone izolacyjne. Długotrwała metoda badania i wymagania dotycz±ce szybko¶ci ubytku gazu oraz tolerancja koncentracji gazu. Podaje ona wymagania dla napełnianych gazami specjalnymi szyb zespolonych oraz okre¶la sposób badania gazoszczelno¶ci szyb zespolonych.

Długotrwała metoda badania i wymagania dotycz±ce szybko¶ci ubytku gazu
Jedn± z metod pozwalaj±c± ocenić szczelno¶ć szyby jest chromatograficzne oznaczenie szybko¶ci ubytku gazu specjalnego uchodz±cego z przestrzeni międzyszybowej. Badanie takie przeprowadzane w ISiC OZK odbywa się według schematu (obok). Próbki do badań powinny składać się z dwóch tafli bezbarwnego szkła float o grubo¶ci 4 mm. Długo¶ć próbek powinna wynosić 502 +/-2 mm, a szeroko¶ć 352 +/-2 mm. Ramka dystansowa - 12 mm. Podczas procesu produkcji szyby (u producenta) należy zmierzyć temperaturę T w skali Kelvina i ci¶nienie bezwzględne P w hPa z dokładno¶ci± odpowiednio do 1K i 3 hPa. Do badań producent dostarcza 10 szt. próbek szyb zespolonych (nadaje się im numerację 1-10), z których dwie sztuki zachowane s± jako ''próbki ¶wiadki'' (nr 9 i 10) a dwie (nr 1 i 2) badane s± na stopień wypełnienia przestrzeni międzyszybowej gazem specjalnym (badanie niszcz±ce). Jest to badanie kwalifikuj±ce do dalszych badań. W przypadku pozytywnego wyniku pozostałe szyby (nr 3-8) poddawane s± cyklom klimatycznym a po nich okresowi stabilizacji w stałej temperaturze i wilgotno¶ci.

Cykle klimatyczne przeprowadza się wg PN-EN 1279-2 z uwzględnieniem, że norma PN- -EN 1279-3 wprowadza następuj±ce zmiany:
·  liczba cykli temperaturowych (-18oC +53oC) została zmniejszona do 28, oraz

·  czas przetrzymywania próbek w stałej temperaturze 58SUP>oC został zmniejszony do 4 tygodni.

Test klimatyczny powinien być przeprowadzony na próbkach szyb zespolonych nie wcze¶niej niż tydzień po ich wykonaniu. Po zakończeniu testu klimatycznego próbki stabilizuje się w warunkach swobodnego przepływu powietrza wokół krawędzi w temperaturze 23 +/-2oC i wilgotno¶ci względnej 50 +/-5%, przez co najmniej cztery tygodnie i nie dłużej niż siedem tygodni.

Następuje kolejny pomiar stopnia wypełnienia gazem specjalnym przestrzeni międzyszybowej szyby zespolonej na dwóch próbkach (nr 3 i 4). Gwałtowny spadek wypełnienia gazem wskazuje na wadliwy wyrób, (patrz tab. 2 zestaw 2).

 

Schemat badań 

 


Pomiar ubytku gazu przeprowadza się na próbkach nr 5 i 6 a w przypadku niejednoznacznego wyniku na próbce 7 i/lub 8. Na tych samych próbkach przeprowadza się następny, potrzebny do wyliczeń, pomiar stopnia wypełnienia gazem specjalnym przestrzeni miedzyszybowej szyby zespolonej. Cały proces badań trwa 12-14 tygodni (w zależno¶ci od jako¶ci dostarczonych próbek) dla próbek oznaczonych numerami 1-6 a w przypadku niejednoznacznych wyników nawet 17 tygodni. Sam pomiar ubytku gazu prowadzony jest w termostatowanej kasecie, która to po zamknięciu w niej próbki, płukana jest czystym helem w celu usunięcia znajduj±cego się wewn±trz powietrza.

Trwa to zazwyczaj ok. 3 dni, po czym kaseta zamykana jest na 24 h i dopiero po tym czasie przeprowadza się pierwszy pomiar. Pomiary s± prowadzone co 24 h dot±d aż uzyska się 4 kolejne wyniki o odchyleniu standardowym mniejszym niż 0,25 μg/h. Trwa to w zależno¶ci od jako¶ci szyby zespolonej od kilku dni do 4 tygodni. Sam pomiar prowadzony jest w systemie zamkniętego układu gazowego, metod± chromatografii gazowej.

Urz±dzenie analityczne do pomiaru analizy gazów musi umożliwiać:
a) analizę gazów specjalnych o koncentracji w ppm,
b) okre¶lenie (bezwzględne) udziału objęto¶ciowego gazu w %.

 

 
 Fot. 1. Komora klimatyczna do poddawania szyb zespolonych na działanie czynników klimatycznych


Badan± próbkę szyby zespolonej, po poddaniu jej czynnikom klimatycznym, zamyka się w szczelnej, termostatowanej kasecie, której objęto¶ć wewnętrzna tylko niewiele przekracza objęto¶ć zewnętrzn± próbki. Przy użyciu strumienia helu usuwane jest powietrze i szczeln± kasetę zamyka się na czas na tyle długi, by mogła być okre¶lona wypływaj±ca z szyby ilo¶ć gazu w μg/h. Wychodz±c± z próbki w okre¶lonym czasie ilo¶ć gazu przeprowadza się w strumieniu helu do chromatografu gazowego i tam analizuje.

Ubytek gazu dla dobrej szyby powinien wynosić Li<1% na rok.

Ubytek gazu wylicza się ze wzoru:

 


gdzie :
Li – proporcja wyrażana jako procent objęto¶ciowy gazu „i” wypływaj±cego w ci±gu roku z szyby napełnionej gazem,
mi – masa gazu uchodz±cego z szyby w podanym czasie,
To – temperatura przy której oznaczono gęsto¶ć gazu ρo,
T – temperatura przy której szyba została uszczelniona,
ρo – gęsto¶ć gazu przy temperaturze To i ci¶nieniu Po,
P – ci¶nienie atmosferyczne przy którym szyba została uszczelniona,
Po – ci¶nienie atmosferyczne przy której oznaczono ρo,
Ci – koncentracja gazu (procentowy udział objęto¶ciowy gazu w przestrzeni międzyszybowej szyby zespolonej),
Vint – wewnętrzna objęto¶ć próbki,
a – jeden rok.

 

 
 Fot. 2. Termostatowana komora do badania ubytku gazu z przestrzeni międzyszybowej szyb zespolonych
 
 Fot. 3. Stanowisko do badania ubytku gazu z przestrzeni międzyszybowej szyby zespolonej metod± chromatograficzn±.
1 – Termostatowana kaseta; 2 – Chromatograf gazowy; 3 – Zamknięty układ gazowy

Oznaczanie stopnia wypełnienia gazem specjalnym przestrzeni międzyszybowej szyb zespolonych metod± chromatograficzn±
Jednym z parametrów niezbędnych do obliczenia ubytku gazu z przestrzeni międzyszybowej szyby zespolonej jest koncentracja gazu wewn±trz szyby zespolonej. Pomiar można wykonać przy użyciu różnych urz±dzeń przeno¶nych, b±dź stacjonarnych, z zastrzeżeniem prawidłowego poboru próby gazu z przestrzeni międzyszybowej szyby zespolonej oraz metodyki przystosowanej do urz±dzenia analitycznego. Łatwo¶ć, z jak± gazy uciekaj± przez najmniejsz± szczelinę zaburzaj±c wynik pomiaru powoduje, że prace musz± być prowadzone bardzo precyzyjnie, po dokładnym sprawdzeniu szczelno¶ci i sprawno¶ci aparatury w warunkach pomiarowych.

Oznaczeniem zawarto¶ci gazu specjalnego w szybach zespolonych ISiC OZK zajmuje się od kilku lat. Potrzeba badania zawarto¶ci gazu specjalnego w szybach zespolonych w ISiC OZK pojawiła się z chwil± rozpoczęcia oznaczania współczynnika przenikania ciepła „U”. Zdarzało się, że nie otrzymywano spodziewanych niskich warto¶ci „U” mimo zapewnień producenta o spełnieniu wszelkich wymogów odno¶nie budowy szyb zespolonych. Szukanie przyczyn negatywnych wyników doprowadziło do wniosku, że wypełnienie gazem specjalnym przestrzeni międzyszybowej jest nieprawidłowe i należy je kontrolować przed badaniem współczynnika przenikania ciepła „U”. Dlatego też szyby poddaje się wstępnemu badaniu na zawarto¶ć gazu specjalnego w przestrzeni międzyszybowej. Do oznaczania stopnia wypełnienia gazem specjalnym stosowane s± różne urz±dzenia, mniej lub bardziej dokładne. W ISiC OZK wykorzystano metodę chromatografii gazowej.

 

 
 Tabela 1. Przykładowe dane do¶wiadczalne uzyskane dla różnych zestawów szyb zespolonych
 
 Tabela 2. Przykładowe wyniki oznaczenia zawarto¶ci gazu specjalnego (argonu) metod± chromatograficzn±, współczynnika przenikania ciepła „U” oraz parametry deklarowane przez producentów

Zasada metody
W górn± listwę szyby zespolonej wbijany jest próbnik z uszczelk±, poprzez który strzykawk± chromatograficzn± z przestrzeni międzyszybowej szyby zespolonej, pobierana jest próbka gazu, któr± następnie wprowadza się poprzez dozownik na kolumnę rozdzielcz± chromatografu gazowego.

Gaz wypełniaj±cy przestrzeń międzyszybow± szyby zespolonej jest mieszanin± gazu specjalnego i składników powietrza. Jako wynik analizy chromatograficznej otrzymujemy chromatogram zawieraj±cy charakterystyczne piki. Zawarto¶ć gazów wyznacza się z pola powierzchni pików poszczególnych składników mieszaniny. Warto¶ci te przeliczane s± na skład procentowy składników (po uprzednim wykalibrowaniu urz±dzenia mieszank± wzorcow±).

Rysunek 1 przedstawia przykładowy chromatogram otrzymany przy oznaczeniu argonu w szybach zespolonych. Pik pierwszy – pochodzi od sumy argonu i tlenu, drugi – od azotu. Bł±d metody wynosi ±2%.

 
 Rys. 1. Przykładowy chromatogram z dwukrotnego pomiaru stopnia wypełnienia szyby
zespolonej argonem – wypełnienie 87%.
1 – pik pierwszy – suma argonu i tlenu, 2 – pik drugi – azot


Podsumowanie
Norma PN EN-1279 wprowadza nowe metody badań szyb zespolonych, różni±ce się zasadniczo od metod badań stosowanych dotychczas w Polsce do oceny jako¶ci szyb zespolonych. Metody europejskie s± czasochłonne i wymagaj± drogiej specjalistycznej aparatury badawczej.

Badania jako¶ciowe wyrobów s± kosztowne i stanowi± obci±żenie zwłaszcza dla małych firm. Jednak w dobie ogromnej konkurencji na rynku, każdy dokument potwierdzaj±cy dobr± jako¶ć produkowanych przez polskich producentów wyrobów, staje się dodatkowym atutem i stanowi zachętę dla potencjalnego klienta.

Laboratorium Badawcze Instytutu Szkła i Ceramiki Oddział Zamiejscowy w Krakowie posiada akredytację na badanie stopnia wypełnienia gazem specjalnym przestrzeni międzyszybowej oraz strat gazu z przestrzeni międzyszybowej szyb zespolonych. Trwa oczekiwanie na wymagane dokumenty z PCA.

 

Anna Ku¶nierz
ISiC OZ w Krakowie


 

Czytaj także --

 

 

01 chik
01 chik