Typy bezpečnostních zasklení

7. října 2013

Partneři sekce:

S nárůstem velkých prosklených ploch v moderních budovách přibývá stále častěji otázek, jak správně navrhnout zasklení z pohledu bezpečnosti užívání staveb. Při správném návrhu je nutné mít vždy na paměti, že bezpečnostní skla, která mají zabránit poranění osob, propadnutí se, vloupání nebo která mají poskytnout ochranu proti střelným zbraním a explozím, by měla chránit především zdraví osob a majetek.

Při projektování a odborném navrhování skleněných stavebních prvků je nutné věnovat zvýšenou pozornost právě bezpečnosti, aby při užívání stavby nedocházelo k nepříjemným událostem. U prosklených ploch v zásadě rozlišujeme několik základních oblastí bezpečnostních opatření:

ochrana před poraněními a nehodami,
opatření proti propadnutí,
opatření proti vandalismu a vloupání,
ochrana před střelnými zbraněmi a explozemi

Skla bez funkce ochrany
Běžná plochá skla float se po rozbití snadno roztříští na ostré střepy šavlovitých tvarů, které mohou velice snadno zapříčinit poranění osob, popřípadě poškodit vystavované předměty. Z tohoto pohledu jsou plochá skla float pro mnohé účely naprosto nevyhovující. Stejný závěr platí i u skel tepelně zpevněných (někdy označovaných jako polokalená), která se při rozbití tříští na podobný tvar střepů jako plochá skla float, nebo u drátoskel, u nichž při rozbití dochází k uvolnění části vzniklých střepů a k jejich utržení i s drátěným pletivem. Vzniká tak nebezpečný otvor, který ohrožuje uživatele stavby, proto tento produkt nesmí být používán jako bezpečnostní sklo chránící před poraněním nebo propadnutím osob.

Bezpečnostní skla – tepelně tvrzená
Tepelně tvrzená skla (někdy také označována jako kalená) jsou skla, která procházejí speciálním řízeným procesem ohřevu a ochlazení, čímž je vytvořeno permanentní povrchové tlakové napětí s cílem značně zvýšit odolnost vůči mechanickému a tepelnému namáhání a zároveň získat předepsané vlastnosti rozpadu. Díky vnitřnímu napětí vnesenému během procesu tepelného tvrzení dochází při rozbití skla ke vzniku velkého množství malých neostrých střepů o maximální velikosti 100 mm. Tepelně tvrzené sklo je považováno za bezpečnostní sklo splňující závazné normové požadavky na bezpečnost. Hlavní rozdíly mezi tepelně tvrzeným sklem a sklem float:

větší ohybová tuhost, 120 N/mm² oproti 45 N/mm²,
přibližně 5x větší odolnost vůči bočnímu rázu,
větší úroveň odolnosti vůči tepelnému šoku (při pozvolném ohřívání až 200 °C),
při rozbití vznikají malé neostré úlomky,
po procesu tepelného tvrzení nelze dále opracovávat (řezáním, broušením atd.),
v závislosti na daném místě použití je vyžadován HST test dle ČSN EN 14179-1

Bezpečnostní skla – vrstvená bezpečnostní skla
Vrstvené bezpečnostní sklo se skládá ze dvou či více tabulí skla a jedné či více polyvinylbutyralových fólií (dále PVB), které se vyznačují mimořádnou pevností, pružností a přilnavostí. Tyto vlastnosti zaručí, že v případě rozbití skla zůstanou střepy přichyceny k fólii a nerozletí se samovolně do okolí. Díky PVB fólii se rovněž zvyšují zvukověizolační vlastnosti a je výrazně redukován prostup ultrafialového záření. Vrstvená bezpečnostní skla s fólií PVB mají vlastní systém značení (např. 33.2; 88.4). Tato číselná značka dvou (či více) čísel udává tloušťku tabulí skla v mm, následovanou dalším číslem za tečkou, které značí počet PVB fólií mezi každými dvěma tabulemi skla. U jedné PVB fólie se počítá s tloušťkou 0,38 mm.

Například:

Sklo označené 66.2 je složeno ze dvou tabulí skla o tloušťce 6 mm, vrstvených pomocí dvou PVB fólií o celkové tloušťce 0,76 mm; některé země označují bezpečnostní vrstvené sklo celkovou tloušťkou, která činí 12,76 mm (značka 12.76 vs. Stratobel 66.2) (obr. 1).
Pro izolační dvojskla ve složení sklo 4 mm, vzduchová (nebo plynem vyplněná) mezera 15 mm a vrstvené bezpečnostní sklo 66.2 se používá značka 4–15–66.2 (z exteriéru do interiéru).

Podle normy ČSN EN ISO 12543–2 může být vrstvené sklo považováno za bezpečnostní, pokud má minimálně třídu bezpečnosti 3B3, popsanou nárazovou kyvadlovou zkouškou v normě ČSN EN 12600. V některých specifických případech se pro vrstvení používají tepelně tvrzená nebo tepelně zpevněná skla. Tato vrstvená skla se využívají v konkrétních případech, kdy jsou kladeny vysoké mechanické požadavky na sklo a bezpečnost (např. zvětšení odolnosti skla proti bočnímu rázu). Vrstvená skla poskytují větší počáteční odolnost vůči namáhání, později při rozbití skla zůstanou jednotlivé úlomky skla stále na fólii, dokud se tabule skla nevymění. Tepelně zpevněná vrstvená skla jsou někdy používána pro zajištění vyšší úrovně tuhosti v ohybu nebo pro aplikace, kde hrozí riziko termálního šoku. V mnoha zemích Evropy je v závislosti na zvolené konstrukci budovy užití vrstveného bezpečnostního skla povinné. V současné době je v celé České republice bezpečnostním sklem vybaveno pouze 10 % všech izolačních skel. To je dramaticky nízké číslo v porovnání s ostatními evropskými zeměmi (například ve Francii a v Německu je tato hodnota až 40 % a i v sousedním Polsku již činí zhruba 15 %). Je třeba, aby existoval předpis, který bude vyžadovat uložení bezpečnostních opatření a specifická řešení užívání skel na základě české normy ČSN 74 3305. Tato norma stanoví technické požadavky pro skleněná zábradlí, skleněné fasády a struktury, které sahají až na zem bez zabezpečení parapety. Stanoví úrovně bezpečnosti pro zábradlí, které určují požadovaný typ skla (bezpečnostní vrstvené sklo), požadavky na nosníky (typ, hloubka atd.), horizontální zatížení, které může zábradlí nést podle normy EN 1991-1-1, i úroveň odolnosti vůči dynamickému zatížení.

Ochrana před poraněním a nehodami
Ve snaze zajistit ochranu před poraněním je důležité, aby v případě rozbití tabule skla nedocházelo ke vzniku velkých šavlovitých střepů, které by mohly způsobit vážné zranění osob nebo jejich smrt. Pro tento druh bezpečnostních opatření se musí používat tepelně tvrzené nebo vrstvené bezpečnostní sklo (minimálně s jednou PVB fólií). Tato skla se používají například v těchto aplikacích:

výlohy obchodů, kde není parapet nebo výškový rozdíl mezi rozdělenými prostory,
vnitřní příčky, kde není parapet nebo výškový rozdíl mezi rozdělenými prostory,
dveře a okna na veřejných místech,
části zastávek hromadné dopravy, telefonních budek a dalších prvků městského mobiliáře,
sprchové kouty, police, nábytek a další interiérové aplikace,
zasklení nacházející se nad hlavami osob, jako jsou například markýzy, střešní okna, prosklené střechy (zde je nutno vždy používat vrstvené sklo, aby v případě rozbití nedocházelo k padání střepů na osoby procházející pod zasklením).

V některých případech je nutné zajistit, aby při rozbití vrstveného skla nedošlo k vypadnutí celé tabule skla.
Ochrana osob před propadnutím
Velké prosklené plochy bez parapetů, které rozdělují dva prostory s výškovým převýšením, musí splňovat zábradelní funkci dle ČSN 743305. Při rozbití skla způsobeném nárazem předmětu či člověka nesmí tato poškozená tabule nikoho zranit ani umožnit jeho následné propadnutí. Za tímto účel jsou vyvinuta bezpečnostní vrstvená skla, která se testují podle normy ČSN EN 12600 a používají se u těchto aplikací:

okna nebo parapety, dveře a všechna místa, kde hrozí pád osob kvůli různým výškovým rozdílům rozdělovaných prostorů,
konstrukce zábradlí, které jsou podrobně popsány níže,
pochozí plochy, jako jsou podlahy, schodiště

Na lehké obvodové pláště budov ze skla a na vhodných místech v interiéru je doporučeno použití bezpečnostního zasklení. Existuje povinnost architektů a projektantů přesně specifikovat použití bezpečnostních skel vzhledem k provozu, bezpečnému užívání staveb a ochraně majetku.

Ochranné zábradlí
Ochranné zábradlí je trvalá konstrukce (svislá, šikmá apod.) určená k ochraně osob proti neúmyslnému pádu z volného okraje pochozí plochy (tab. 1).
•    A – čtyřstranně uložená zasklení (výplně), vybavená samonosným madlem;
•    B – čtyřstranně uložená zasklení, kde je madlo uchyceno k zasklení (např. předsazené madlo);
•    C – čtyřstranně uložená zasklení, plnící funkci zábradlí, bez madla (např. zasklení na výšku místnosti);
•    D – třístranné, dvoustranné nebo bodově uložené zasklení;
•    E – samonosná (uložená v úrovni pochozí plochy) skleněná zábradlí se souvislým madlem nebo bez madla.

Zabezpečení proti vandalismu a vloupání
V tomto případě by nemělo docházet v soukromí osob (domovy, obchody, kanceláře atd.) k výrazným movitým ztrátám na majetku. Sklo musí klást dostatečnou překážku atakům, jako jsou různé druhy vandalismu (házení dlažebních kostek), banditismu a promyšleným útokům agresorů, kteří mají omezenou dobu činnosti, popřípadě mají k dispozici nebezpečné prostředky. Další možnou aplikací tohoto skla jsou prostory se zvýšenou ochranou osob, jako jsou věznice, nemocnice a další. Zásady používání jsou popsány v normě ČSN EN 356 (tab. 2).

Ochrana před střelnými zbraněmi a explozemi
Klasifikaci skla odolného vůči střelám určuje norma ČSN EN 1063, která specifikuje požadavky na provedení a zkušební metodiku. Norma se vztahuje na útočnou střelbu z krátké a dlouhé kulové (třída BR) a brokové zbraně (třída SG). Pro každou kategorii testované zbraně je sklo zařazeno podle následujících tříd:

zasklením nepronikne střela ani její část a svědečnou fólií neproniknou úlomky skla ze zadní strany (příslušná třída + označení NS),
zasklením nepronikne střela ani její část, ale svědečnou fólií proniknou úlomky skla z chráněné strany (příslušná třída + označení S).

Ochrana, kterou poskytuje zasklení odolné proti střelám, nezávisí jen na výrobku samotném, ale také na vzhledu a upevnění skla. Zasklení odolné proti výbuchovému tlaku (explozi) je určeno k tomu, aby poskytlo odolnost proti výbušninám s ohledem na bezpečnost osob. Norma ČSN EN 13541 specifikuje zkušební postup, požadavky na provedení a klasifikaci pro zasklení odolné vůči výbuchovému tlaku pro použití ve stavebnictví (tzv. „shock-tube“ metoda).

Použití bezpečnostního skla
Bezpečnostní sklo lze umístit do interiéru i exteriéru budovy. Obecně je možné stanovit minimální oblasti, v nichž je třeba zvažovat užití bezpečnostního skla. Vhodné použití představují veškeré skleněné koupelnové dveře (u všech ploch do 2 m výšky), panely po stranách dveří (jsou-li ve vzdálenosti menší než 300 mm od dveří a 1 200 mm nebo méně nad podlahou), kolem schodů (vzdálenost 1 000 mm z obou stran schodů a 2 000 mm nad spodní úrovní schodů) a oblasti, které mohou být mylně považovány za otvory.
Pro zajištění požadované ochrany osob proti úrazu a ochrany předmětů před poškozením či odcizením se vyrábějí speciální skleněné tabule, které vynikají větší pevností a zároveň mají tu vlastnost, že střepy po roztříštění nezpůsobují poranění. Pro vhodné použití bezpečnostního skla v rámci projektu je vždy vhodné doporučené složení konzultovat s výrobcem skleněné výplně.

TEXT: Ing. Pavel Hotový
Foto: archiv společnosti AGC Glass Europe

Autor je produktový manažer společnosti
AGC Flat Glass Czech.

Článek byl uveřejněn v Realizace staveb.