В современной архитектуре, где доминируют большие стеклянные поверхности, выбор правильного типа стекла имеет решающее значение как для безопасности, так и для долговечности конструкции. Двумя наиболее распространёнными видами термообработанного стекла являются термоупрочнённое (также известное как полузакалённое) и закалённое стекло. Несмотря на схожесть производственного процесса, они отличаются методом охлаждения, механическими свойствами и применением.
Производственный процесс – общее происхождение, разное охлаждение
И термоупрочнённое, и закалённое стекло изготавливается из листов флоат-стекла (отожжённого). После раскроя, обработки кромок и, при необходимости, сверления стекло помещается в печь закалки. Там его нагревают примерно до 600–650°C (1100–1200°F), а затем охлаждают струями холодного воздуха.
Скорость и интенсивность охлаждения определяют тип продукта:
Закалённое стекло — быстрое и интенсивное охлаждение создаёт высокие сжимающие напряжения на поверхности (не менее 69 МПа / 10 000 psi) и растягивающие в сердцевине. В результате — механическая прочность в 3–5 раз выше, чем у отожжённого стекла, и очень высокая стойкость к термическим ударам.
Термоупрочнённое стекло охлаждается медленнее, формируя меньшие сжимающие напряжения (24–52 МПа / 3500–7500 psi). Оно примерно вдвое прочнее обычного флоат-стекла, но слабее закалённого.
Различия в долговечности и безопасности
- Закалённое стекло считается безопасным: при разрушении оно распадается на мелкие тупые осколки, что существенно снижает риск серьёзных травм. Поэтому его использование предписано строительными нормами в общественных местах — дверях, душевых кабинах, окнах, подверженных ударным нагрузкам.
- Термоупрочнённое стекло не классифицируется как безопасное, так как при разрушении образует крупные острые фрагменты. Однако они, как правило, остаются в раме, уменьшая риск выпадения и травм. Этот тип применяют там, где требуется повышенная механическая прочность, но не обязательно выполнение требований к безопасному стеклу.
Применение
Закалённое стекло используется там, где нормы безопасности обязательны: стеклянные двери, витрины магазинов, стены душевых кабин, балюстрады, мебель и бытовая техника.
Термоупрочнённое стекло выбирают для больших фасадов и ламинированных элементов, где критична стойкость к ветровым и термическим нагрузкам, но требования к безопасному стеклу отсутствуют.
Преимущества и недостатки
Закалённое стекло обладает высокой прочностью и безопасностью, но при разрушении осколки могут сразу выпадать из рамы, что требует особого внимания к конструкции креплений. Также оно более подвержено самопроизвольному разрушению из-за включений сульфида никеля.
Термоупрочнённое стекло менее прочное, но при разрушении осколки остаются на месте. Оно устойчивее к спонтанному разрушению, но не соответствует требованиям к безопасному стеклу.
Рекомендации
Выбор между термоупрочнённым и закалённым стеклом должен основываться на анализе потребностей проекта: необходимой прочности, уровня безопасности, эстетики и поведения при разрушении. Закалённое стекло незаменимо там, где критически важна защита пользователей, тогда как полузакалённое стекло подходит в случаях, когда требуется несущая способность, но нормы по безопасному стеклу не обязательны.
Благодаря растущей доступности обеих технологий архитекторы и инвесторы могут подобрать оптимальное решение, сочетающее функциональность, безопасность и эстетику современных зданий.
