Sklo nepraská pouze v důsledku mechanického namáhání, ale i vlivem teplotních změn. V případě, že se na skle nacházejí dvě oblasti s velkým rozdílem teploty, může dojít k jeho prasknutí. Tento jev se nazývá termální šok. Právě sklo je v tomto ohledu velmi citlivé z důvodu malé tahové pevnosti.
V případě zahřívání celé tabule skla dochází k rovnoměrnému rozpínání. Dojde-li však k nerovnoměrnému ohřevu, sklo se rozpíná v každém místě jinak a vzniká v něm velké napětí, které může způsobit jeho prasknutí. Tabule chlazeného skla je schopna odolávat rozdílům teplot kolem 30 °C.
Jak poznat prasknutí skla vlivem termálního šoku
Prasknutí skla vlivem teplotních změn lze velmi dobře rozpoznat. Lom začíná vždy na hraně skla a začátek této trhliny je vždy kolmý k hraně skla a jeho povrchům. Následná trhlina může být samostatná, rozvětvená či vějířovitá, tvar lomu je nepravidelný, chaotický (obr. 1).
Faktory ovlivňující riziko prasknutí skla
– Okna orientovaná na východ, jihovýchod, jih, jihozápad a západ – riziko prasknutí skel vlivem rozdílu teplot roste se zvyšující se intenzitou slunečních paprsků.
– Přírodní zastínění – často se v blízkosti staveb nachází vzrostlá zeleň (stromy, keře), která v letních měsících zajišťuje přirozené stínění. V mnoha případech je však zastíněna pouze část okna a skleněná tabule je ohřívána nerovnoměrně.
– Umělé zastínění – přehřívání místností v letním období je mnohdy projektanty a architekty řešeno venkovními žaluziemi, které při částečném stažení zajistí snížení tepelných zisků v interiéru a současně umožní průnik denního světla do místnosti. V takovém případě se však výrazně zvyšuje riziko prasknutí skla následkem termálního šoku. Povrchová teplota na skle zastíněném žaluzií je výrazně nižší než povrchová teplota na části skla, kam dopadají přímé sluneční paprsky. Problematické však není pouze umělé stínění exteriérovou žaluzií, ale i stínění markýzami, balkóny a jinými prvky.
– Skla absorbující více energie – se vzrůstající energetickou absorpcí skel vzrůstá i riziko prasknutí skla vlivem termálního šoku. Jde především o skla probarvená ve hmotě, skla s barevnou vrstvou či potiskem, vrstvená skla s barevnou fólií, případně skleněné tabule s polepy (např. výlohy obchodů, příp. reklamy na fasádách).
– Způsob uložení skla v rámu – velmi také záleží na způsobu uložení, zapuštění skla do rámu a barvě rámu. V případě, že je sklo zapuštěno hluboko do rámu, část skla v rámu zůstává chladná, zatímco zbytek skla se zahřívá.
– Umístění předmětů příliš blízko skla – trendem současné architektury jsou velké prosklené plochy orientované na prosluněné fasády, aby bylo využíváno co nejvíce pasivních energetických zisků ze slunce. Nikdo však při návrhu neřeší umístění nábytku či zboží. V případě, že uživatel umístí např. sedací soupravu či jakýkoli jiný větší předmět do bezprostřední blízkosti okna, sklo se začne ohřívat nerovnoměrně. Předmět umístěný u okna absorbuje teplo, které následně vyzařuje zpět. Dochází k ohřevu vzduchu a následnému ohřevu skla. Problematické jsou taktéž těžké závěsy.
– Zdroje tepla či chladu umístěné v blízkosti skla – u oken sahajících od podlahy ke stropu je často řešena otázka, kam umístit radiátory. Doporučuje se umístění topných těles v minimální vzdálenosti 250 mm od skleněné tabule s tím, že teplota radiátoru je uvažována maximálně 65 °C. V letních měsících může naopak vzniknout problém u klimatizace, kdy jsou výústky nasměrovány na okno. V tomto případě není sklo z interiéru zahříváno, ale naopak je ochlazováno vzduchem o relativně nízké teplotě, který je vyfukován klimatizační jednotkou. Další problém může vzniknout v kuchyni, je-li sklo v blízkosti sporáku či varné konvice.
– Skladování skel a materiálů na stavbě – mnohdy dochází k prasknutí skel ještě před samotným užíváním stavby. Problém může vzniknout již v průběhu výstavby, kdy jsou skla či okna nesprávně skladována na stavbě, např. přes stojan je přehozena plachta. Část skla je zakryta a část skla je vystavena přímému slunečnímu záření. V případě tmavé plachty je riziko prasknutí skel mnohem vyšší. Problém však může vzniknout i po zabudování oken do konstrukce, kdy je nesprávně skladován stavební materiál, např. tepelná izolace v bezprostřední blízkosti oken.
– Použití ochranných fólií během malování a dokončovacích prací – často jsou okna zakrývána ochrannými fóliemi z důvodu předcházení poškození či poškrábání skel, případně z důvodů bezpečnosti na stavbě, kdy je v budově skladováno velké množství materiálu či nářadí. V těchto situacích se opět zvyšuje riziko nerovnoměrného zahřívání skla.
– Izolační trojskla – u izolačních trojskel je zvýšené riziko prasknutí prostřední tabule skla vlivem vysokého rozdílu teplot.
Jak předejít prasknutí skla
Vždy je nutné při návrhu zvolit vhodný typ zasklení a jeho opracování. V případě zvýšeného rizika je dobré použít sklo tepelně tvrzené, které odolá rozdílu teplot 200 °C, případně sklo tepelně zpevněné, které odolává rozdílu teplot 100 °C. Riziko prasknutí skla vlivem teplotních změn lze také snížit opracováním hran skel broušením či leštěním.
Současně lze riziku prasknutí předejít vyvarováním se rizikových faktorů:
– neumísťovat předměty v blízkosti skla;
– v návrhu mít zdroje tepla a chladu v dostatečné a bezpečné vzdálenosti;
– vyvarovat se skladování skel různých rozměrů a tvarů na stojanu. Skla skladovat v chráněném prostoru mimo dosah zdroje tepla či chladu;
– v případě zakrývání oken ochrannými fóliemi používat průhlednou fólii, nesmí být tmavá. Na oknech by fólie měla být jen nezbytně nutnou dobu a ideální je udělat v ochranné fólii díry, které by zajistily odvětrání.
Příklady z praxe
Varná konvice v blízkosti okna
V kuchyni byla varná konvice umístěna v bezprostřední blízkosti skla. Při vaření vody z konvice vycházela horká vodní pára, která lokálně ohřívala sklo. Venkovní teplota byla pod nulou. Rozdíl teplot na skleněné tabuli byl vyšší než 30 °C, v důsledku čehož došlo k prasknutí skla vlivem vysokého rozdílu teplot (obr. 2). V tomto případě je třeba umisťovat varnou konvici do větší vzdálenosti od skla.
Skleněný obklad za sporákem
Investor požadoval skleněný obklad za sporákem, nesprávně mu však bylo instalováno chlazené sklo. V době vaření byla teplota na skle v blízkosti sporáku vysoká a ostatní části tabule byly chladné. Lokální nárůst napětí vlivem teplotní roztažnosti byl tak velký, že došlo k prasknutí skla (obr. 3). V těchto případech je vždy nutno použít sklo tepelně tvrzené (případně tepelně zpevněné), které je schopno odolávat vysokým rozdílům teplot.
Předměty v blízkosti okna
V rodinném domě bylo navrženo velké francouzské okno na jižní fasádu. Uživatelé měli v interiéru velké těžké závěsy, zatažené jen z části, a v blízkosti okna měli tmavě hnědý polštář. Vzhledem k tomu, že sklo nebylo tepelně tvrzené, došlo k prasknutí skla vlivem velkých rozdílů teplot (obr. 4).
Špatně skladovaný materiál na stavbě
V tomto případě došlo k prasknutí skla ještě před užíváním stavby. Stavebník v dobré víře umístil tepelnou izolaci do interiéru, aby předešel krádeži. Bohužel však tepelnou izolaci umístil příliš blízko ke sklu. Když na okno začalo svítit slunce, vzduch v dutině mezi sklem a tepelnou izolací se začal ohřívat (obr. 5, 6). Abychom předešli prasknutí skel na stavbě, je třeba skladovat stavební materiál v dostatečné vzdálenosti od okna.
Stínění
Sklo prasklo následkem nerovnoměrného zahřívání skleněné tabule stíněné venkovním balkónovým zábradlím (obr. 7). V případě částečného stínění se doporučuje použít venkovní sklo tepelně tvrzené případně tepelně zpevněné.
Polep výlohy
Grafika nalepená na skleněné tabuli výlohy způsobila nerovnoměrné zahřívání skla a následně jeho prasknutí (obr. 8).
Pro zhodnocení rizika prasknutí skla vlivem teplotních změn u konkrétní stavební konstrukce můžete kontaktovat výrobce skla, který na základě skladby zasklení, konkrétních klimatických podmínek a architektonických parametrů dokáže vyhodnotit míru rizika a doporučit vhodná opatření.
MICHAELA POLÁKOVÁ
foto archiv firmy AGC Flat Glass Czech
Ing. Michaela Poláková (*1984)
absolvovala Fakultu stavební ČVUT v Praze. Pracuje jako konzultant technické podpory ve společnosti AGC Flat Glass Czech.
