Безпечне скління, захисна плівка на вікна, бронеплівка

У зв'язку з терористичними актами і техногенними катастрофами, що почастішали останнім часом, загострилася проблема безпеки скління, розширюється застосування безпечного скління, тому ми вирішили повернутися до цієї теми. Причому вона поводиться з двох сторін:

- можливість ураження людей уламками скла у разі зіткнення людини зі склом або при руйнуванні скла внаслідок зовнішніх впливів;

- здатність скла захищати людей від впливу зовнішніх вражаючих факторів (пострілів з вогнепальної зброї, вибухової хвилі, вогню тощо)

При цьому необхідно знайти взаємопов'язане вирішення кількох проблем:

Вибрати комплекс споживчих властивостей безпечного скління, що повністю характеризує можливість його застосування споживачем у реальних умовах експлуатації (кліматичні умови, типові будівельні рішення тощо).
Вибрати показники якості безпечного скління, що характеризують безпеку його застосування (характеристики типових злочинних впливів у нашій країні, можливість випадкового руйнування скла людьми у процесі їхньої життєдіяльності) та відсутність шкідливих виділень у процесі експлуатації.
Забезпечити узгодженість розроблюваних документів з нормативними документами, що вже діють в Україні, як за показниками якості, так і за методами випробувань.
Забезпечити узгодженість документів, що розробляються, з міжнародними стандартами та стандартами провідних зарубіжних країн за показниками якості та методами випробувань для забезпечення конкурентоспроможності продукції на міжнародному ринку.

В даний час вимоги до безпечного скла регламентуються в Україні трьома стандартами: ГОСТ Р51136-2008 "Скло захисні багатошарові. Загальні технічні умови", ГОСТ 30698-2000 "Скло загартоване будівельне. Технічні умови" та ГОСТ 30826-2001 "Скло багатошарове будівельного призначення. Технічні умови", ГОСТ 1 Технічні умови". Відповідно до цих стандартів, залежно від призначення, безпечне скління може підрозділятися на п'ять видів:

безпечне при експлуатації - скло, яке повинне захищати людей від нещасних випадків, наприклад, випадання дітей із вікон верхніх поверхів будівель; не допускати випадання великих уламків скла при його випадковому руйнуванні внаслідок ударів;
безпечне до впливу людини (антибандит, антивандал) - скло, яке перешкоджає проникненню людини в приміщення, що захищається і здатне довго протистояти злому; залежно від виду та енергетичних характеристик механічного впливу;
кулестійке - скло, здатне захистити людей від пострілів з вогнепальної зброї;
вибухобезпечне - скло, здатне захищати людей і матеріальні цінності від впливу ударної хвилі, що виникає під час вибуху;
вогнестійке - скло, здатне захищати людей та матеріальні цінності від вогню та пов'язаних з ним факторів (теплове випромінювання, високі температури).

Скло безпечне при експлуатації поділяється на шість класів захисту -СМ1, СМ2, СМ3, СТ1, СТ2, СТ3. Перші три класи відносяться до безпечного скла при випробуванні так званим "м'яким тілом" (шкіряний мішок, заповнений свинцевим дробом, вагою 45 кг). Наступні три класи відносяться до безпечних склів при випробуванні так званим "твердим тілом" (сталева пустотіла груша, вагою 4,9 кг).

Останнім часом все більше скло безпечне використовують у склінні світлопрозорих конструкцій, внутрішніх перегородок у будівлях та спорудах, склінні балконів та лоджій. Як стекла безпечні при експлуатації використовують або загартоване скло, або скло з плівкою (можливо триплекс). Вирішувати питання, яке скло і де встановлювати необхідно в кожному конкретному випадку, у кожного з цих видів скла є свої переваги та недоліки. Це залежить від багатьох факторів: умов експлуатації, можливих навантажень (вітерових, снігових, перепаду тиску).

Скло безпечне до дії людини поділяється на ударостійке скло та скло стійке до пробивання.

Ударостійке скло поділяється на три класи захисту -А1, А2, А3. Ударостійкому склу привласнюють певний клас захисту після випробувань скла кулею, що падає масою 4,11 кг з різних висот: А1 -з висоти 3,5 м, А2 - 6,5 м, А3 - 9,5 м. При цьому на скло впливає різна енергія удару.

Скло стійке до пробивання також поділяється на три класи захисту -Б1, Б2, Б3. Кожному класу захисту відповідає певна кількість ударів обухом сокири та лезом сокири. При цьому для класу захисту Б1 їх має бути від 30 до 50 ударів, для Б2 – від 51 до 70 ударів, для Б3 – понад 71 удар.

Як ударостійке скло використовують багатошарове скло. Багатошарове скло - це або одне листове скло з нанесеною на нього захисною плівкою або кілька листових стекол з'єднаних між собою захисною плівкою або полімерною композицією. Товщина багатошарового скла може бути від 4 до 100 мм. Багатошарове скло, як і звичайне листове скло, при нанесенні по ньому удару руйнуватиметься. Але його основне завдання -перешкоджати проникненню людини в приміщення, що захищається, і довго протистояти злому, тому уламки листового скла в ньому повинні утримуватися полімерною композицією і не випадати після удару.

Кулестійке скло в залежності від виду вогнепальної зброї, що використовується, і характеристики вражаючого елемента (кулі) підрозділяється на шість класів захисту. При застосуванні різних видів зброї (пістолет, автомат, гвинтівка) використовують багатошарове скло різної товщини. Так для захисту від пістолета товщина багатошарового скла може бути від 15 до 18 мм, для захисту від автомата товщина багатошарового скла коливається від 28 до 42 мм. Товщина багатошарового скла залежить від виду застосовуваного скла і захисної плівки або фототверді композиції.

Скло вибухобезпечне в залежності від рівня стійкості при впливі повітряної ударної хвилі з певними параметрами підрозділяється відповідно до ГОСТ 30826 на класи вибухобезпеки за тискомДВ1 - ДВ5 та питомим імпульсомІ1 - І5. З 2010 року ГОСТ Р 54171-2010 «Скло багатошарове. Технічні умови» підрозділяється на класи вибухобезпекиSB1 - SB7,EXV45 - EXV10. Критерієм класифікації вибухобезпечного скла є, відповідні передбачуваній загрозі, величини пікового тиску, що ним витримується на фронті повітряної ударної хвилі, що діє на поверхню скла (відбита ВУВ), вираженого в кПа (від 20 до 175) і питомого імпульсу, вираженого в кПа-мс ( 150 до 750). В якості вибухобезпечних стекол можуть використовуватися скла з полімерними плівками, загартовані стекла, багатошарові стекла в залежності від необхідного класу вибухобезпеки та умов експлуатації (розміри стекол, робочі температури та вологість повітря вмісці застосування).

Вогнестійке скло, залежно від межі вогнестійкості, класифікується відповідно до вимог ГОСТ 30247.0-94 "Конструкції будівельні. Методи випробувань на вогнестійкість. Загальні вимоги". Вогнестійке скло зазвичай є багатошаровим склом, де кількість, вид і товщина шарів визначаються необхідним класом захисту.

Слід зазначити, що те саме скло може виконувати кілька функцій, наприклад, бути кулестійким і вогнестійким одночасно. Віднесення скла до того чи іншого виду в основному визначається його технічними характеристиками, перевіреними при його випробуваннях.

У сучасних умовах, коли збільшуються площі скління по відношенню до загальної площі будівництва, розширюється ринок скла, необхідно проведення ретельного аналізу факторів навколишнього середовища, що впливають на скло, будівельних конструкцій, умов експлуатації, що впливають на працездатність і необхідні характеристики скління, можливих наслідків терористичних актів та катастроф. Завжди необхідно уявляти точно, де використовуватиметься те чи інше скло, для яких цілей воно повинно служити і залежно від цього застосовують або загартоване скло, або різні види багатошарового скла. Зокрема, необхідно враховувати всі фактори, що вражають, які можуть впливати на скло у разі терористичних актів і техногенних катастроф. Наприклад, вибухи часто супроводжуються пожежами та розльотом металевих уламків вибухового пристрою. Отже, скління в місцях, де можливі вибухи, має витримувати не тільки вплив ударної хвилі, але й бути стійким до пробиття осколками та вогнестійким (принаймні не виділяти шкідливих речовин при горінні). На жаль,такий комплексний аналіз проводиться не завжди, що знижує ефект від застосування безпечного скління та призводить до розчарування людей у ньому.

Насамкінець, необхідно підкреслити, що не можна знайти єдине конструктивне рішення скління на всі випадки життя. Щоразу необхідно аналізувати всі фактори, які можуть впливати на скління, і з урахуванням можливих ризиків та економічних факторів вибирати варіант скління, оптимальний для застосування в даному конкретному випадку.

Автори статті: інж. О.А. Ємельянова, к.т.н. А.Г. Чесноков, ВАТ "Інститут Скла", Москва, 2004.