Archív pro Březen, 2011

29.3.2011

Co je to metoda konečných prvků u skla?

Při navrhování skla využívám metody konečných prvků (dále jen MKP). Tato metoda tabuli skla rozdělí na malé čtverečky, obdélníčky a trojúhelníčky a v každém tomto obrazci počítá jednotlivé mechanické a statické vlastnosti. Potom je software podrobně rozkreslí. Názorně vše můžete vidět na obrázku pod textem. Tuto metodu využívám i v případě určení příčiny prasknutí, kdy pomocí MKP určíme vektory tahových a tlakových trajektorií kritického napětí, které způsobilo prasknutí.

O tomto software a metodě výpočtu píši i v článku: Statické výpočty pro moderní navrhování skla

29.3.2011

Jak rychle tvrdne silikon

Velmi často slýchávám diskuze a spekulace o délce tvrdnutí silikonů nebo tmelů. Výrobci na trhu dodávají většinou dva druhy silikonových tmelů:

  • Jednosložkové
  • Dvousložkové

Každý z těchto silikonových tmelů má své výhody a nevýhody. Na grafu níže můžete vidět rozdíl v rychlosti tvrdnutí, které závisí na teplotě, vlhkosti a tloušťce silikonů:

Vlastnosti: , ,
28.3.2011

Proč využívat stínící techniku – žaluzie

Nedávno jsem napsal článek Solární faktor nebo stínící koeficient skla, ve kterém popisuji rozdíly mezi těmito hodnotami a důležitost jejich používání ve výpočtech návrhu stínění.

Při navrhování stínící techniky (žaluzie, rolety, markýzy, nebo sklo se speciálními povlaky) se doporučuje přemýšlet nad dynamickou odezvou interiéru v závislosti na:

  • svitu slunce (jeho intenzitě),
  • ročním období (jaro, léto, podzim, zima) a
  • využití interiéru (jestli v něm někdo je a co tam dělá).

Proto nejlepším řešením je využít stínící techniky v podobě žaluzií, které umožňují snadnou regulaci prostupu světelné a tepelné energie od slunce.

Prosklené střechy a stínící technika

Největším zdrojem tepelných zisků v letním období jsou prosklené střechy. Slunce je vysoko a dochází skoro ke kolmému dopadu slunečných paprsků. Naopak v zimním období je slunce nízko a úhel dopadu slunečných paprsků je v závislosti na sklonu a orientaci střechy velmi ostrý.

Prosklené fasády lehkých obvodových plášťů budov

Paradoxně jsou v létě východní a západní fasády mnohem větším zdrojem tepelných zisků než jižní fasáda objektu. Jižních fasád můžeme využít v zimním období pro tepelné zisky, v letním období je slunce vysoko a dopadá pod ostrým úhlem. Jenže u administrativních budov, kde jsou i v zimě velké tepelné zisky v interiéru, je třeba řešit zastínění jižních fasád, abychom snížili tepelnou zátěž interiéru a nemuseli v zimně ochlazovat vnitřní vzduch.

Největší tepelné zisky umožňují na jaře a na podzim jiho-východní a jiho-západní prosklené fasády. Tato skutečnost nás upozorňuje ne rizika tepelných šoků, efektu izolačního skla a nutnosti řešení stínící techniky.

Čemu dáváte přednost vy – sklu se speciálním povlakem, nebo stínící technice?

Fotografie: www.screenline.cz

26.3.2011

Bezpečnostní vrstvené sklo do ZOO

Úkol zněl jasně: „Žádná opice nesmí projít skrz sklo, i kdyby v ruce klacek či kámen měla…“
Nový pavilón evoluce v ZOO Ostrava bude mít velký výběh pro šimpanze a kočkodany. Mým úkolem bylo navrhnout sklo tak, aby odolalo dospělému samci o váze 100 kg, který se houpe na laně a rozhodne se, že vystraší návštěvníky tím, že se proti nim zhoupne a rozplácne se o sklo. Možná srandovní scénář, ale já to musel vypočítat a navrhnout bezpečnostní vrstvené sklo.

Jakou asi může mít energii při nárazu?

Vycházel jsem z jednouché rovnice: E = h . M .a

Kde:
E… energie nárazu [J]
h… výška pádu [m]
M… hmotnost tělesa (opičáka) [kg]
a… tíhové zrychlení [m/s]

Na řadu přišla 3D simulace a  výpočet dynamického nárazu pomocí metody konečných prvků v reálném čase. Navíc bylo nutné zohlednit skutečnost, že těleso (opičák) je pružné a proto dojde k nějakému absorbování nárazové energie do odrazu a deformace jeho těla.

Celá simulace nakonec dobře dopadla a výsledkem byla tloušťka bezpečnostního vrstveného skla . Vytvořil se matematický model podle schématu (viz obr.). Ani opičáci a ani sklo by se nemělo zničit. Jen doufám, že prostorem neprojede tank, to by to možná nevydrželo.

Až se stavba bude realizovat, tak zde zveřejním i fotografie z montáže a výsledné záběry z výběhu (snad si mě tam nenechají). Nad tímto výběhem bude skleněný světlík, kde je požadavek na bezpečnost proti padání střepů při rozbití, odolnost na 2 kN/m2 od sněhu, částečná pochůznost pro údržbu a navíc UV propustnost záření. Mám rád pořádné výzvy. Řešení, jak jsem tohle vymyslel, až v příštím příspěvku…

… je nejbližší příbuzný člověka, jeho genetický materiál je z více než 98% shodný s lidským. To nebyl můj popis… ale popis šimpanze :-)

26.3.2011

Jak si říct o zvýšení platu – díl 4

předchozím díle, jsem vám sliboval, že se dnes podíváme na to, jakou nejčastější chybu při žádosti o zvýšení platu děláme.

Opět budu mluvit sám za sebe. Než vyrazím za šéfem, tak se dostatečně posilním svým průzkumem, kde jsem zjistil, že na podobných pozicích v jiných firmách mají větší peníze. Proto mi v hlavě zůstane klasický emociální výlev typu: „Jestli mi nepřidá, tak půjdu jinam…“

Pokud tohle při svém vyjednávání řeknete nebo se vám to bude honit v hlavě, tak nejste na vyjednávání o navýšení svého platu, ale jste na vlastní popravě.

Nejedná se totiž o návrh či argumentaci, ale o čistý útok bez možnosti úniku. Pokud chcete se svým zaměstnavatelem mít dále dodavatelský vztah (pracovat pro něj) a jde vám pouze o to, aby vám přidal, podobné útoky si nemůžete dovolit. Zabouchnete si totiž zadní vrátka, jelikož odmítnutí vašeho požadavku vlastně znamená váš odchod.

Buďte si jistý tím co umíte, kdo jste a svou přidanou hodnotou, kterou nabízíte a při prvním NE využijte tzv. VYMLČENÍ. Prostě jen mlčte. Neznám šéfa, který by to vydržel déle než 1 minutu, aby vám to dál nekomentoval. Chce to silné nervy, ale z kanceláře vašeho šéfa budete odcházet hrdě středem i v případě, že váš návrh byl odmítnut.

Než ale odejdete, tak se zeptejte: „Jak byste si mojí práci představoval, aby pro vás i 2000,- Kč/měs. navíc v mé výplatě nic neznamenaly?“

V příštím díle se podíváme na nejčastější námitky šéfů a jak se s nimi vypořádat.

Vlastnosti: ,
23.3.2011

Jak si správně vybrat a navrhnout sklo – díl 2

Ceny energií nám rostou a rostou, nerostných surovin, ze kterých ji získáváme, nám ubývají a ubývají. Přestože mě už na průmyslové stavební škole učili, že okno je nejslabším článkem obvodového pláště budov, tak se za posledních 15 roků okna stále jen zvětšují a zvětšují. Skláři se radují, elektrárny a teplárny si mnou ruce a specialista na sklo se těší na chyby, kterých se dopustíte, aby se mohl pokochat nádhernými lomovými plochami. (Tohle ale patří do rubriky: „Moje úchylky“)

Snižování tepelných ztrát okny pomocí zušlechtěného stavebního plochého skla

Doby, kdy jsme měli v okně jen jednu tabuli skla, jsou pryč. Dnes je standardem, že se do oken dávají izolační dvojskla, kdy je jejich meziprostor plněný argonem a jedna či obě tabule skla opatřena speciálním povlakem nízkoemisivních kovů, které se chovají jako tepelné zrcadlo.

Jak to vše funguje a proč to funguje, vám jistě rádi vysvětlí zdarma u některého výrobce skla. Já bych se v tomto příspěvku zaměřil na správnou volbu a návrh tepelně izolačního skla.

Které dvojsklo nebo trojsklo je nejlepší?

Než jsem se rozhodl popisovat postup výběru, podíval jsem se, co radí výrobci a jak je snadné se v tom orientovat. Povím vám, že to nebylo nic snadného. Výrobci své produkty rozdělují do základních řad:

  • podle typu,
  • podle funkce,
  • podle použití.

Nejvíce mě zaujalo sklo s názvem: Zasklení Regulace chladu, nebo Zasklení regulace slunečního záření. No, nebudu se k tomu vyjadřovat, protože by se výrobce mohl urazit. Přesto bych chtěl vidět, jak to vše regulují. Na úvodním rozcestníku jsem napočítal dobrých 70 rozdělení, kde se objevují produktové názvy, regulující skla, transparentní skla ovládající chlad, nástěnné dláždění ze skla… atd.

V tom aby se čert vyznal!

Izolační sklo je většinou složené ze dvou či více tabulí skla. Někdy se využívají i jiné transparentní materiály, kterými se nahrazují prostřední skla, aby se snížila váha a celková tloušťky. Například bych uvedl technologii HEAT-MIRROR.

Aby izolační sklo plnilo svou funkci, tak musí splňovat některé základní vlastnosti, které jsou dostatečně popsány v normách a výrobci je musí dodržovat. Takovou normou je výrobková norma pro izolační skla – ČSN EN 1279 Sklo ve stavebnictví – Izolační skla, která je sestavena z šesti částí:

  1. Vymezuje požadavky na popis systému izolačního skla,
  2. popisuje dlouhodobé zkoušky na pronikání vlhkosti,
  3. popisuje požadavky a zkoušky na unikání plynu z meziskelní dutiny izolačního skla,
  4. popisuje zkoušky vlastností tmelů,
  5. uvádí požadavky na posuzování shody a CE značení,
  6. popis požadavků na systém managementu a kontrolu řízení u výrobce, včetně požadavků na periodické zkoušky.

Až sem je to snadné: “Prosím vyrobte mi izolační sklo pro můj rodinný dům podle normy a podle statického výpočtu od pana Sázovského” (PZN.: musím si nějak přihřát polívčičku).

Jak ale vybereme izolační sklo, když budeme chtít nadlimitní rozměr (v současnosti to jsou skla od 4 m2)? v tomto případě je nutné si uvědomit skutečnost, o které jsem psal v článku: Unikání plynů z meziskelního prostoru izolačního skla a v článku: Jak se v zimě snižuje tepelná izolace izolačního skla?

Asi bych mohl doplnit i další články zaměřené na izolační skla, a proto vás rovnou odkáži do rubriky, kterou si můžete sami v pravém horním rohu nalistovat: Okna a dveře.

Závěr: Při výběru izolačního skla vždy rozlišujte, o jaký objekt se jedná (rodinný domek, administrativní budova, nákupní centrum, atd.). Jakou bude plnit funkci, co na něj bude působit a zda mám dobře spočítanou statiku, aby se mi tabule skla vlivem změny teploty a barometrického tlaku neprohýbali takovým způsobem, že si zhorším tepelně technické vlastnosti. Když tohle vše promyslíte, tak si vzpomeňte na to, že plyn z izolačního skla uniká a že by okna a dveře, kam dáváte izolační sklo měly splňovat technické předpisy:

  • nařízení vlády č. 163/2002 Sb. kterým se stanoví technické požadavky na vybrané stavební výrobky,
  • nařízení vlády č. 190/2002 Sb. kterým se stanoví technické požadavky na stavební výrobky označované CE,
  • harmonizovaná norma ČSN EN 14351-1+A1 Okna a dveře – Norma výrobku, funkční vlastnosti – Část 1: Okna a vnější dveře bez vlastností požární odolnosti a/nebo kouřotěsnosti.

Přeji hodně úspěchů při výběru izolačního skla! Příště se podíváme na to, co je to izolační sklo.

23.3.2011

Jak si správně vybrat a navrhnout sklo – díl 1

Před návrhem skla je důležité položit si základní otázku: Kde sklo bude a k čemu bude sloužit? Pak už je velmi snadné doplnit další funkční požadavky jako např.:

  • Chci tepelně izolační sklo.
  • Chci protihlukové sklo.
  • Chci bezpečnostní sklo.
  • Potřebuji sklem snížit tepelné zisky od slunce.
  • Chci, aby umělo všechno (tohle je ten nejčastější případ požadavků všech zákazníků).

Nejjednodušší metodou, jak vybrat sklo na výše uvedené požadavky, je zavolat výrobci, ten vám rád doporučí zdarma své produkty a pošle technické listy. Tím se zbavíte zdlouhavého listování na jejich internetových stránkách a zkoumání co se skrývá pod produktovými názvy.

Co nás ale při výběru a návrhu skla do našeho projektu nemine, je jeho správné statické navržení, aby jednotlivé jeho tabule odolaly:

  • tlaku větru,
  • atmosférickým vlivům (kroupy, déšť, námraza),
  • rozdílné teplotě a jejím změnám,
  • barometrickým změnám tlaku vzduchu,
  • montážnímu zatížení,
  • vlastní váze, atd.

Nesmíme zapomenout na proveditelnost, abychom si nevymysleli velkou tabuli skla a pak ji museli do objektu dostávat pomocí jeřábu přes střechu. Jednoduché pravidlo nám říká, že 1 x 1 m; 1 mm tlustá tabule skla váží 2,5 kg. Tato jednoduchá pomůcka nám umožní uvědomit si, že s každou tabulí je třeba manipulovat a jeden chlap unese 10 minut přibližně 50 kg v jedné ruce. Navíc to dokáže maximálně půl směny a pak odpadne a druhý den bude nepoužitelný, pokud mu tedy neplatíte pravidelně fitness a osobního trenéra.

Návrh skla na zatížení větrem a sněhem.

Od března 2010 jsou platné nové normy na výpočet zatížení

  • ČSN EN 1991-1-4 Eurokód 1: Zatížení konstrukcí – Část 1-4: Obecná zatížení – Zatížení větrem a 
  • ČSN EN 1991-1-3 Eurokód 1: Zatížení konstrukcí – Část 1-3: Obecná zatížení – Zatížení sněhem.

Proto pro návrh tabule skla byste měli znát všechno, co tato norma popisuje jako důležité pro určení velikosti tlaku větru a sněhu.

Podívejte se, jak vypadá protokol z výpočtu zatížení tlaku větru na strukturální fasádu a jak vypadá protokol zatížení od sněhu na světlík ze skla:

Teď když víte, co vše je nutné znát pro navrhování tloušťky skla na působení větru a tíhy sněhu, tak bychom se mohli podívat, co je potřeba znát pro navrhování tepelně izolačního plochého stavebního skla. Ale protože chci, abyste se na můj blog znova vrátili, tak pokračování tohoto textu najdete v následujících dnech.

Příště vám popíši, co vše je třeba znát pro návrh tepelně izolačního stavebního skla.

21.3.2011

Malování na sklo – kompozice a skleněné válce

Dagmar Petrovická: Vytvářela jsem barevnou kompozici pomocí koleček, které jsem vrstvila a měnila jejich velikost abych dosáhla iluze prostoru. Na prvních malbách jsem zkoušela techniky nanášení barvy a komponovala jsem je na papírový formát 100×140 , tím vznikala spíše plošná kompozice dekorativního charakteru. Postupně jsem kolečka začala více zhušťovat a vrstvit, čímž jsem posunula plochu do „prostoru“. Kolečka se jakoby vznáší, přibližují se nebo naopak vzdalují. Kolečka jsem nanášela pomocí molitanových tiskátek a malovala je štětcem přes šablonu nebo volně. Řešila jsem také barevnost kompozice, kde jsem se nakonec rozhodla pro modré odstíny, které nejlépe vystihují nekonečný prostor.

SKLENĚNÉ VÁLCE

Skleněné válce jsou odvozené od malované kompozice i zde jsem pracovala podobně s molitanovými tiskátky, ale také jsem využila techniky zdobení skla jako je pískování a stříkání barvy. Na skleněných válcích jsem uplatnila jak prostor, tak i plošné využití koleček. Toto téma prostoru a plochy jsem si zvolila, protože je zajímavé a nedá se jen tak vyčerpat. Může se stále rozvíjet a posouvat různými směry. Takže i to, co zde prezentuji není konečná fáze, ale spíše vyústění dosavadní práce…

Vlastnosti: ,