Metody badawcze
Liczba i rodzaje wymaganych próbek określana jest przez laboratorium badawcze na podstawie analizy dokumentacji kompletnego okna, drzwi, żaluzji i zasłon. Kształt i wymiary próbki (lub próbek) uzgadniane są pomiędzy laboratorium i zleceniodawcą, i powinny być takie, by można było wydać jednoznaczną ocenę kuloodporności różnych rozmiarów okien, drzwi, żaluzji i zasłon.
Wszelkie wypełnienia powinny być jednorodne jakościowo i nie powinny być mniejsze od 0,5x0,5 m, za wyjątkiem przypadków, gdy rozmiary całkowite wypełnień są mniejsze. Strona atakowana powinna być wyraźnie oznaczona.
Wypełnienia powinny być badane w tym samym czasie co i rama, za wyjątkiem wypełnień ze szkła badanego wcześniej i odpowiadającego wymaganiom normy PN-EN 1063. We wszystkich przypadkach powinny być badane połączenia pomiędzy wypełnieniami szklanymi i ramą.
Każde wypełnienie szklane powinno mieć co najmniej taką samą odporność jaka jest wymagana dla okna lub drzwi.
Do badań szyb winny być dostarczone trzy próbki o wymiarach 50 x 50 cm.
Próbki powinny być przed badaniem składowane nie krócej niż 24 h w położeniu pionowym w temperaturze 18oC +/-5oC, i powinny być utrzymywane w tej temperaturze podczas badań.
Na żądanie zamawiającego, laboratorium badawcze powinno zwrócić próbkę na przechowanie po uprzednim trwałym jej oznakowaniu.
Próbki okien, drzwi, żaluzji i zasłon mocowane są w odpowiednich, sztywnych wspornikach tak, by wspornik nie odchylał się z próbką pod wpływem uderzeń pocisku, którym poddawana jest próbka.
Fot. 1. Rama okienna z szybą - badanie kuloodporności szyby
Fot. 2. Rama okienna z szybą - badanie kuloodporności szyby
Fot. 3. Rama okienna z szybą – badanie kuloodporności przegrody i szyby
Próbka szkła mocowana jest w odpowiedniej ramie o ustalonych wymiarach. Rama również mocowana jest do odpowiedniego wspornika.
Z tyłu, za próbkami, w rejonie oddawanych strzałów, umieszczana jest odpowiednia skrzynka do gromadzenia odłamków. Pomiędzy próbką a skrzynią umieszcza się folię kontrolną.
Folia kontrolna składa się z arkusza folii aluminiowej o grubości 0,02 mm i gramaturze 54 g/m2, dostatecznie dużego formatu, by można było wykryć wszystkie odłamki, które mogą zostać wyrzucone z próbki. Folia jest sztywno wmontowana w ramkę.
Badania mogą być przeprowadzane przy użyciu broni lub luf balistycznych. Prędkość pocisku powinna być mierzona przez urządzenie, które zapewnia dokładność pomiaru wynoszącą ±1 m/s.
Amunicja powinna odpowiadać wymaganej klasie kuloodporności zgodnie z tabelą 3, 4, 5 lub 6 wg norm PN-EN 1522 lub PN-EN 1063.
Przy montowaniu próbki należy zapewnić:
a) prawidłowe rozmieszczenie wszystkich elementów próbki;
b) aby mocowania nie wywoływały naprężeń, które mogą mieć wpływ na wynik badań;
c) aby wszystkie okucia, mechanizmy i inne ruchome części pozostały zdolne do uruchomienia.
W przypadku żaluzji lub zasłon, listwy żaluzji lub ruchome zasłony powinny być przesunięte na jedną stronę, tak daleko, jak to tylko jest możliwe, by uzyskać maksymalną szczelinę (która może wystąpić w eksploatacji) między skrzydłem (drzwi lub okna) lub kurtyną (żaluzji lub zasłony) a nieruchomą ramą. Wymagane jest to aby podczas badań była ostrzeliwana maksymalna szczelina, która może wystąpić w eksploatacji.
Folię kontrolną umieszcza się w odległości 0,5 m za próbką, (wymiary liczone są od linii środkowej próbki). Za folią umieszcza się skrzynkę do gromadzenia odłamków.
Wybór obszarów celowania zależy od konstrukcji całego okna, drzwi, żaluzji i zasłon i powinien być dokonany przez laboratorium badawcze na podstawie analizy konstrukcji, za pomocą której należy określić słabe miejsca (punkty) na powierzchni, tj. takie, gdzie wystrzelony pocisk:
a) napotka najmniejszy opór;
lub
b) doprowadzi do takiego zniszczenia, które dałoby dostęp do mechanizmów otwierających, pozostających w stanie zdolności do uruchomienia;
lub
c) spowoduje niepożądane otwarcie okna, drzwi, żaluzji lub zasłony.
Rys. 1. Okna i drzwi otwieralne – Punkty celowania i kierunki strzelania
Rys. 2. Fasady i elementy stałe – Punkty celowania i kierunki strzelania
Rys. 3. Elementy składowe – Punkty celowania i kierunki strzelania
Rys. 4. Okiennice składane – Punkty celowania i kierunki strzelania
Rys. 5. Żaluzje zwijane – Punkty celowania i kierunki strzelania
UWAGA: Słabe punkty okien, drzwi, żaluzji lub zasłon są zwykle następujące:
1) obszary zbrojone lub wzmocnione (oznaczone na rys. 1 jako 1 i 6, na rys. 2 jako 1, na rys. 3 jako 1, 3 i 4 , na rys. 4 jako 1, 6 i 11 oraz na rys. 5 jako 1, 4, 6, 7 i 9).
Są one generalnie wykonane poprzez wzmocnienie kształtowników tworzących ramy lub kształtowników i listew tworzących kurtynę, szyny prowadzące lub skrzynkę żaluzji lub zasłon zwijanych;
2) połączenia między ramą i nieruchomymi lub otwieranymi elementami i między wypełnieniem i ramą (oznaczone na rys. 1 jako 2, 3, 4 i 8, na rys. 2 jako 3, na rys. 3 jako 5, na rys. 4 jako 2, 3, 4, 8, 9, 10 i 12 oraz na rys. 5 jako 2, 3, 5 i 8) lub wszelkie złącza w granicach próbki.
Obszary te odpowiadają w szczególności szczelinom między ramą i otwieranymi skrzydłami okiennymi, a także profilom złączowym, w których zainstalowane jest wypełnienie;
3) okucia i złącza konstrukcyjne (oznaczone na rys. 1 jako 5 i 7, na rys. 2 jako 2, na rys. 3 jako 2, 6 i 7, na rys. 4 jako 3, 4, 5 i 7 oraz na rys. 5 jako 10).
Do nich należą np.:
- zawiasy, zatrzaski i urządzenia otwierające (klamki, zamki) i ich zamocowania;
- połączenia lub kształtowniki narożne (połączenia stykowe lub połączenia kątowe na wpust) łącznie z listwami wzmacniającymi, wkrętami, spawami lub innymi urządzeniami wprowadzającymi pewne zakłócenia do poziomu odporności.
Jeżeli w różnych częściach tej samej ramy są zastosowane zbrojenia o różnej grubości lub różne materiały, powinna być przebadana każda z tych części.
Dla drzwi dostarczanych w komplecie z ich progami, jeżeli zamawiający zleci przebadanie progu, ostrzałowi powinna być poddana pozioma szczelina na poziomie podłogi.
W przeciwnym razie, w sprawozdaniu podsumowującym wyniki badań powinno być stwierdzone, że to miejsce nie wykazuje kuloodporności.
Każdy obszar będący celem powinien otrzymać trzy strzały w miejsca ustalone przez laboratorium badawcze. Przed strzelaniem punkty celowania powinny być wyraźnie oznaczone na próbce. Punkty celowania powinny być określone przez laboratorium badawcze na podstawie rysunków kompletnego okna, drzwi, żaluzji lub zasłony.
Można wyróżnić trzy możliwości:
a) Jeżeli obszar jest wystarczająco duży
w stosunku do kalibru amunicji (np. na nieprzezroczystych wypełnieniach lub dużych kształtownikach), 3 punkty celowania powinny być wybrane na tym samym elemencie, a odległość między tymi celami powinna być nie mniejsza niż 120 mm (patrz p.1 i 6 na rys. 1, p. 1, 6 i 11 na rys. 4 oraz p. 1, 4, 6, 7 i 9 na rys. 5).
b) Jeżeli obszar jest ograniczony do linii (np. złącza stykowe, złącza między profilami a skrzydłami okiennymi i drzwiowymi, a także między ramami a ich wypełnieniami) i jeżeli linia jest wystarczająco długa, odległość między 3 punktami celów nie powinna być mniejsza od 120 mm (patrz p. 3 na rys. 1, p. 2, 3 i 12 na rys. 4 oraz p. 2, 3, 4 i 5 na rys. 5).
Jeżeli nie, odległość między strzałami powinna być zredukowana do wartości nie mniejszej niż wartość równa trzem kalibrom.
Jeżeli nie jest możliwe uzyskanie trzech strzałów na tej samej linii, te trzy strzały powinny być rozdzielone między 2 lub 3 identyczne linie na próbce (patrz p.5 i 7 na rys. 1, p. 2 w załączniku B oraz p. 5 i 7 na rys. 4).
W przypadku wcześniej certyfikowanych wypełnień zainstalowanych w próbce, połączenie między wypełnieniem i ramą powinno być ostrzelane przez 1 strzał w środku każdego z trzech boków wypełnienia (patrz p.8 na rys. 1 lub 3 na rys. 2);
c) jeżeli jakiś badany obszar w jakimkolwiek kierunku jest mniejszy od 3 kalibrów, to powinien być przebadany podobny obszar przez maksymalnie 3 strzały (patrz p.4 na rys. 1, p. 2, 6 i 7 na rys. 3, p.4 i 10 na rys. 4 i p. 10 na rys. 5).
Do każdego wybranego obszaru próbki oddawane są 3 strzały, we wcześniej określonym kierunku i pod określonym kątem.
Stosownie do każdego punktu celowania określonego na podstawie analizy rysunków konstrukcyjnych, kąt atakowania w stosunku do środka próbki wynosi 90° lub tyle, aby wystrzelony pocisk był najbardziej efektywny.
Punkty celowania i kierunki strzelania powinny być pokazane na rysunkach załączonych do sprawozdania z badań.
Wybrane kąty atakowania powinny uwzględniać różne słabe punkty, takie jak:
a) złącza i przecinanie się złącz,
b) spotykające się krawędzie skrzydeł,
c) zachodzące na siebie krawędzie profili,
d) połączenia między ramami i wypełnieniami,
e) złącza stykowe i kątowe.
Odległość, mierzona od wylotu lufy do punktu celowania powinna być zgodna z danymi podanymi w odpowiedniej tabeli normy PN-EN 1522 lub PN-EN 1063.
W przypadku, gdy strzela się do pojedynczego punktu, odległość strzelania może być zmniejszona w celu podniesienia dokładności strzelania w wyznaczony punkt.
Podczas badania szyb punkty trafień wyznaczają punkty stanowiące wierzchołki trójkąta równobocznego o boku równym 125 mm.
Dopuszczalna odległość między punktem uderzenia pocisku i punktem celowania powinna być następująca:
a) gdy odporność rozpatrywanego obszaru jest identyczna w każdym punkcie próbki: 10 mm w każdym kierunku;
b) gdy odporność rozpatrywanego obszaru jest identyczna wzdłuż danej linii: 10 mm wzdłuż tej linii i 5 mm w kierunku prostopadłym do tej linii;
c) gdy odporność rozpatrywanego obszaru zmienia się od punktu do punktu: 5 mm w każdym kierunku.
Prędkość pocisku powinna odpowiadać wartości podanej w odpowiedniej tabeli normy PN-EN 1522 lub PN-EN 1063.
Natomiast w przypadku, gdy strzela się do pojedynczego punktu, odległość strzelania może być na tyle zmniejszona dla zwiększenia dokładności strzelania w wyznaczony punkt, że pomiar prędkości pocisku może być niemożliwy.
Jeżeli podczas badań zmierzona prędkość pocisku wykracza poza określony zakres, strzał powinien być powtórzony tylko w następujących przypadkach:
a) mniejszej prędkości, bez perforacji lub
b) większej prędkości, z perforacją próbki.
Po każdym strzale sprawdza się tylną powierzchnię próbki w celu określenia, czy zaszła perforacja. Sprawdza się także skrzynkę do gromadzenia odłamków na ich obecność. Sprawdzana jest również folia kontrolna dla ewidencji odłamków wyrzuconych z tylnej powierzchni próbki.
Po każdym strzale czyszczona jest skrzynka do gromadzenia odłamków i wymieniana folia kontrolna, jeżeli wystąpiła perforacja folii.
Jeżeli wyniki strzelania nie pozwalają na jednoznaczną ich interpretację, laboratorium może powtórzyć strzał na tej samej próbce lub poprosić zleceniodawcę o dostarczenie nowej próbki.
Jeżeli strzał wymaga powtórzenia, powtarzany strzał powinien być oddany do tej samej próbki do podobnego miejsca nie uszkodzonego przez poprzedni strzał.
Wynik badań jest uważany za pomyślny nawet wtedy, gdy po badaniach nie działają mechanizmy otwierające i gdy nie jest zachowany określony poziom właściwości innych niż bezpieczeństwo, takich jak przepuszczalność powietrza, odporność na przenikanie wody lub napór wiatru. Koniecznym jest jednakże, by wszystkie mechanizmy otwierające pozostawały w położeniu zamkniętym.
Gdy nie występuje perforacja próbki lecz występuje perforacja folii kontrolnej przez odłamki, wynik badań powinien być klasyfikowany jako „S” (z odłamkami). Jeżeli występują odłamki wywołujące perforację folii kontrolnej, laboratorium badawcze bada i określa pochodzenie każdego fragmentu w celu upewnienia się, że żadna część pocisku nie przedostała się przez próbkę.
We wszystkich przypadkach, gdy nie występuje perforacja folii kontrolnej, wynik badań klasyfikowany jest jako „NS” (brak odłamków).
Wynik badań, który był przeprowadzony na pełnych oknach, drzwiach, żaluzjach i zasłonach, jest reprezentatywny tylko dla danych typów okien, drzwi, żaluzji i zasłon.
Jeżeli w przyszłości zostaną wprowadzone zmiany w konstrukcji okien, drzwi, żaluzji i zasłon, laboratorium badawcze zadecyduje, czy dane sprawozdanie z przeprowadzonych badań może być rozszerzone na tę modyfikację lub czy potrzebne jest badanie uzupełniające.
Zakończenie
Przegrody kuloodporne w ostatnim okresie nabierają coraz większego znaczenia, szczególnie w miejscach zagrożonych napadem z bronią w ręku. Wybór właściwej przegrody uzależniony jest od wielu czynników jak np. warunki co do możliwości wniesienia i użycia danego rodzaju broni, rodzaj przechowywanych wartości, warunki zabezpieczenia wartości itp.
We wszystkich przypadkach w których może nastąpić napad z bronią palną, należy wyposażać się w przegrody kuloodporne, gdyż wyroby te chronią w pierwszej kolejności życie ludzkie. Stąd na dostawcach spoczywa duża odpowiedzialność za jakość tych wyrobów i zgodność z wymaganiami.
Dlatego w tym wypadku konieczna jest ocena przez trzecią stronę.
Przegrody kuloodporne posiadają jednocześnie dodatkową cechę jak odpowiednią odporność na włamanie, ale jest to ustalane na podstawie innych badań oraz wymagań.
Wojciech Dąbrowski
Instytut Mechaniki Precyzyjnej
artykuły tego autora:
- Szyby zespolone w zastosowaniach specjalnych , Wojciech Dąbrowski, Świat Szkła 2/2008
- Okna, drzwi, żaluzje, zasłony i inne zamknięcia kuloodporne, Część 2 , Wojciech Dąbrowski, Świat Szkła 3/2006
- Okna, drzwi, żaluzje, zasłony i inne zamknięcia kuloodporne, Część 1 , Wojciech Dąbrowski, Świat Szkła 2/2006
patrz też:
- Okna i drzwi o podwyższonej odporności na włamanie w świetle norm europejskich , Jan Matraś, Świat Szkła 3/2006
więcej informacji: Świat Szkła 3/2006
