Защитные пленки. Стекла защитные в соответствии ГОСТу Р 51136-98, класс защиты А1, А2, А3
Защита от осколков стекла
Стекла защитные в соответствии ГОСТу Р 51136-98, класс защиты А1, A2, A3
Ударостойкое стекло
Применение защитного остекления
Другие упрочняющие пленки
О прочности стекол с защитной пленкой
Огнестойкость пленок
О взрывоустойчивости стекол
ГОСТ по бронированию стекол зданий.
- Защита от осколков стекла - оснащенное пленкой стекло способно выдерживать значительные удары, не разлетается на куски, и предотвращает порезы, ранения, и более трагичный исход. Практически любая упрочняющая / защитная пленка предотвращает разлет осколков стекла.
- Стекла защитные в соответствии ГОСТу Р 51136-98, класс защиты А1, A2, A3: Защитные стекла предназначены для использования в административных, общественных и жилых зданиях и транспортных средствах, где есть необходимость в защите человека и материальных ценностей. Стекла защитные многослойные, склеенные между собой полимерными материалами в различном сочетании пластины силикатного стекла, силикатного с органическим стеклом, поликарбонатом или упрочняющимися / защитными пленками. Представляют собой многослойный композиционный материал, обладающий защитными свойствами.
Защитное многослойное стекло может быть трех видов, одно из которых ударостойкое стекло :
- Ударостойкое стекло - это защитное стекло, выдерживающее многократный удар свободно падающего тела с нормируемыми показателями.
Ударостойкому стеклу присваиваются классы А1, А2 и А3 в зависимости от его характеристик. Ударостойкость стекла контролируется на специальном оборудовании, обеспечивающем воздействие на испытываемый образец одиночными ударами свободно падающего шара весом 4,11 кг с высот 3,5 м., 6,5 м. и 9,5 метров. Классификация ударостойкого стекла приведена в таблице №2.
Предельная защитная способность различных видов упрочняющих пленок, установленных на стекло толщиной 4, 5, 6 мм.
Таблица №2 | Толщина пленок,(мкм) | Толщина стекла |
| 4mm | 5mm | 6mm |
| Энергия удара кг/м | Высота падения, м | Энергия удара кг/м | Высота падения, м | Энергия удара кг/м | Высота падения, м |
| 56 | 1,8 | 0,4 | 2,4 | 0,5 | 3 | 0,7 |
| 100 | 4,1 | 1,0 | 5 | 1,5 | 6,8 | 1,7 |
| 200 | 7,5 | 2,0 | 10 | 2,5 | 12,5 | 3,0 |
| 300(A1) | 10,5 | 2,5 | 14,1 | 3,5 | 17,5 | 4,0 |
| 381(A1) | 14,1 | 3,5 | - | - | - | - |
| 412(A2) | 19 | 4,5 | 26,2 | 6,5 | 32,5 | 8,0 |
| 493(A2) | 26,2 | 6,5 | - | - | - | - |
| 500(A3) | 28,5 | 7,0 | 38,2 | 9,5 | 42 | 10,5 |
| 762(A3) | 38,2 | 9,5 | - | - | - | - |
* - данные отсутствуют
- Применение защитного остекления:
Защитное остекление является средством противодействия преступным посягательствам на жизнь людей и товарно-материальные ценности. Оно устанавливается в оконных и витринных проемах для предотвращения или затруднения доступа внутрь помещений. При установке защитного остекления всех классов А1, А2, А3 - металлические решетки, жалюзи, ставни и другие силовые элементы могут не устанавливаться, что подтверждается руководящим документом МВД России № 78 148 - 94. Этим же документом устанавливается перечень объектов, на которых должно устанавливаться защитное остекление. Такие же рекомендации имеются и в ГОСТ Р 51136-98
Устойчивое к удару защитное остекление класса А1, А 2 - классы А1, А 2 рекомендуются к установке на объекты, не имеющие значительных материальных ценностей и находящиеся под непосредственной централизованной или внутренней физической охраной органов ГУВД МВД России: коммерческие учреждения, офисы, бары, кафе, продовольственные помещения и т. д.
Класс А1 (стекло 5 мм) - пленка 300 мкм (11 mil).
Класс А1 (стекло 4 мм) - пленка 381 мкм (15 mil).
Основные требования : стекло толщиной не менее 4 - 5 мм с одним слоем упрочняющей плёнки CPFilms inc (США) оклееная с тыльной стороны стекла.
А1 защитит: от удара тяжелого (металлического) тупого предмета, брошенной палки, камня, от осколков "наружного" взрыва ненаправленного действия. В случае, если в комплексе с защитным остеклением дополнительно установлена сигнализация, правоохранительные органы могут вовремя отреагировать на сигнал тревоги. Оснащенное пленкой стекло выдерживает удары и не разлетается на куски, предотвращая порезы, ранения и более трагичный исход.
При постоянном нахождении вблизи окон и витрин материальных ценностей, класс защитного остекления повышается.
Устойчивое к удару защитное остекление класса А2, А3 - классы А2, А3 устанавливаются :
- на объектах, имеющих материальные ценности высокой потребительской стоимости, исторические и культурные ценности и непосредственно находящиеся под централизованной или внутренней физической охраной;
- в операционных залах банков, помещениях органов управления и власти (не требуется установка пулеустойчивого остекления), торговых залах ювелирных, оружейных магазинов, аптек (условии отсутствия в них во в нерабочее время драг металлов, оружия, наркотиков);
- в музеях, картинных галереях (виде экранов, витрин для защиты отдельных экспонатов в экспозиционных залах).
Класс А2 (стекло 5 мм) - плёнка 300 мкм (11 mil) + 112 мкм (4 mil).
Класс А2 (стекло 4 мм) - плёнка 381 мкм (15 mil) + 112 мкм (4 mil).
Основные требования : стекло толщиной не менее 4 - 5 мм с двумя слоями упрочняющей плёнки CPFilms inc ( ) оклеенное с тыльной стороны стекла. При этом пленка толщиной 4 mil может быть как абсолютно прозрачной, так и тонирующей.
Класс А3 (стекло 5 мм) - плёнка 300 мкм (11 mil)+ 200 мкм (7 mil).
Класс А3 (стекло 4 мм) - плёнка 381 мкм (15 mil)+ 381 мкм (15 mil).
Основные требования : стекло толщиной не менее 4 - 5 мм с двумя слоями упрочняющей плёнки CPFilms inc (США) оклеенное с тыльной стороны стекла.
А2, А3 защитит: от значительных ударов тяжелых (металлических) тупых предметов, брошенного камня, палки, бутылки с зажигательной смесью, а также от осколков "наружного" взрыва ненаправленного действия. В случае, если в комплексе с защитным остеклением дополнительно установлена сигнализация, правоохранительные органы могут вовремя отреагировать на сигнал тревоги, и тем самым защищенная конструкция сыграет свою роль, т. е. остановит потенциальную угрозу нападения. Оснащенное пленкой стекло выдерживает удары и не разлетается на куски, предотвращая порезы, ранения и более трагичный исход. - Другие упрочняющие плёнки :
Упрочняющие пленки толщиной от 56 мкм до 224 мкм являются также ударостойкими, но менее эффективными. Такие плёнки устанавливают на стекло как правило там, где : - существует необходимость защиты в первую очередь от осколков стекла;
- существует необходимость защиты от происходящих мелких хулиганских действий;
- нет необходимости защищаться от проникновения в помещение через стеклянные двери и окна;
- объект не имеет значительные материальные ценности и не нуждается в централизованной (физической) охране.
Чтобы представить возможности пленок до 224 мкм по ударостойкости, следует обратить свое внимание на пленки толщиной 112 мкм (4mil), которые по прочностным характеристикам являются альтернативой триплекса (формулы 4-1-4).
Прочностные характеристики стёкол, ламинированных плёнкой, подтверждены испытаниями, проведенными в специальных лабораториях. Результаты испытаний подтверждают, что архитектурное стекло толщиной 4 мм с установленной на него упрочняющей / защитной плёнкой 112 микрон выдерживает удар с энергией 20,4 Дж, что равно прочности триплекса 4-1-4.
- О прочности стекол с защитной пленкой:
При установке защитных пленок на стекла существующих в здании световых проемов зачастую отсутствует возможность снятия элементов крепления стекла в раме (и т.п.). В этом случае установка пленок производится с зазором между краем пленки и штапиком окна по всему периметру 0,5-1,5 мм. Этот зазор необходим для выхода влаги, остающейся между пленкой и стеклом, что является обязательным условием для достижения требуемой адгезии пленки к стеклу (200-300 г /кв. см). Наличие зазора ни коим образом не влияет на прочностные характеристики системы пленка-стекло. Дело в том, что закрепленное по всему периметру стекло при ударе растрескивается с образованием кинжалообразных осколков, вершины которых находятся в точке удара, основания образуются торцами стекла. При длине осколка 700 мм отсутствие пленки по краю на ширине ~ 10 мм (ширину штапика), на прочность практически не повлияет. Яркой иллюстрацией этого является следующий пример: во время Великой Отечественной войны стекла в окнах заклеивали крест-накрест газетной бумагой и этого оказывалось достаточным для того, чтобы выдержать удар взрывной волны без разлета осколков.
Опасение, что стекло будет срезано при ударе по зазору между пленкой и штапиком лишено оснований, что подтверждается следующим расчетом: Возьмем стекло 1 000 х 1 000 мм толщиной 5 мм. Длина периметра стекла 4000 мм, площадь поперечного сечения 4000 х 5= 20 000 кв. мм. Gв (временное сопротивление) стекла при работе на срез 5 кг /кв. мм. Чтобы срезать стекло по периметру необходимо усилие : 5 х 20 000 = 100 000 кг или 100 тонн. Что при ударе летящим предметом не реально.
В данной ситуации существенен совершенно иной фактор. Конструкция и материал рамы и способ крепления стекла должны соответствовать классу защиты остекления и если это не будет соблюдено, при сильном ударе система стекло-пленка вылетит из рамы или вместе с ней, хотя пробоя защитного остекления и не произойдет.
- Огнестойкость пленок:
Огнестойкость обычного архитектурного стекла не превышает 12 мин., что недостаточно для того, чтобы остановить распространение огня. Данная проблема, особенно в наше время, стала волновать специалистов из-за существенно повысившихся требований к стеклу. Обратим теперь свое внимание на специальные лавсановые пленки для стекла. Оказывается они имеют неплохие огнестойкие свойства. Проведенные испытания в НИИ Противопожарной обороны МВД РФ подтвердили существующую теорию на практике. Проводились испытания с двухкамерным стеклопакетом со стёклами марки С 30-1, при одностороннем тепловом воздействии со стороны противоположной установке плёнок оказалось, что время достижения предельного состояния образца составило : - по признаку потери целостности 20 мин;
- по признаку потери теплоизолирующей способности 17 мин
- О взрывоустойчивости стёкол :
Какова же польза от установленных защитных плёнок на окна ?
Защитные пленки выдерживают высокие механические нагрузки без разрушения, в связи с чем поглощается большая часть энергии ударной волны. Так, фронт повышенного давления воздуха распространяется по направлению к стеклу и толкает его внутрь помещения, где оно разлетается на мелкие кусочки. Но если на оконное стекло установлена защитная плёнка, она продолжает поглощать энергию ударной волны и там, где незащищенное стекло разрушается, стекло с плёнкой остается целым - точно так, как если бы оно находилось на значительном удалении от взрыва. Иначе говоря, энергии ударной волны, способной разрушить стекло, совершенно недостаточно для того, чтобы разрушить стекло с установленной на него плёнкой. Даже в том случае, если стекло трескается, оно все равно остается в раме, его осколки не отрываются от пленки и никакого вреда здоровью людей и ущерба собственности не причиняется. В других случаях стекло вылетает из рамы, но оно складывается вместе с плёнкой, разлет осколков не наблюдается и ущерб при этом минимальный. Статистика показывает, что даже в таких случаях не менее 95% стекла остается приклеенным к плёнке. При возникновении на месте взрыва зоны пониженного давления воздуха стекла с плёнкой могут быть выдавлены наружу, однако и в этом случае ущерб от них будет минимальный.
Взрывоустойчивые стёкла - представляют собой композит на основе силикатного стекла определенной толщины с установленной на него полиэтилентерефталатной плёнки, т.е. в общих чертах взрывоустойчивое остекление в технологическом процессе повторяет защитное остекление, но и имеются принципиальные отличия.
Для создания взрывоустойчивого остекления применяется специальный установочный раствор, состав которого является ноу-хау. Это связано с тем, что при взрыве на стекло воздействуют высокие динамические нагрузки и необходимо обеспечить баланс адгезии плёнка-клей и клей-стекло.
Техническими условиями ТУ 5923-008-17071027-00 предусматривается пять степеней взрывоустойчивости : три степени для стекла толщиной 4 + 1 / - 0,5мм, одна степень для стекла толщиной 8 + / - 2мм и одна степень для стеклопакета формулы 4-12-4.
Испытания: Во всех пяти случаях испытания проводились с различным зарядом тротила на расстоянии 3000мм (или 3-х метров ) от центра стекла, и после воздействия взрывной волны не наблюдалось сквозного разрушения стекла и образования стеклянных осколков как на лицевой, так и на тыльной стороне стекла.
Взрывоустойчивое остекление делится на классы, которые представлены в следующей таблице:
| Класс защиты | Масса тротила, гр. | Толщина стекла, мм | Суммарная толщина комбинации плёнок, мкм |
| Д1 | 100 | 4 + 1 / - 0,5 | 300 |
| Д2 | 150 | 4 + 1 / - 0,5 | 380 |
| Д3* | 200 | 8 + / - 2 | 500 |
| Д4 | 400 | 4 + 1 / - 0,5 | 600 |
| Д5 | 200 | 4 - 1 2 - 4 стеклопакет | 224 |
Д3* - класс защиты для конструкций внутри помещений