NO773407L - Flammemotstandsdyktige vinduer. - Google Patents

Description

Flammebestandige vinduer.

Foreliggende oppfinnelse vedrbrer flammebestandige vinduer som består av minst to silikatglass-skiver som er skilt fra hverandre- med et luftmellomrom.

Når man taler om "flammebestandige vinduer", tenker man på slike vinduer som faller inn under tysk standard DIN 4102 fra januar 1976, del 5, side 6-8.

Flammebestandige vinduer med den oppbygning som er nevnt ovenfor er kjent i forskjellige utfbrelser. Et slikt [kjent vindu (DT-AS 23 44 459) er det hvor den glassplate som er plasert på den side hvor man får varmevirkningen holdes i randen slik at randområdet i silikatglassplaten i branntil-. felle utsettes for varmepåvirkning like til kanten av glassruten. På denne måten oppnår man at også randområdet på glassruten blir oppvarmet i branntilfelle slik at man for-hindrer at der oppstår sterke temperaturgradienter med den folge at kantområdet underkastes sterke trekkspenninger. Det er nettopp disse trekkspenninger i kantområdet Isom som regel forer til brudd på glassruten.

Festingen av glassruten i randområdet på en slik måte at dette område utsettes for varmebestråling betinger en spesielt innrettet rammekonstruksjon som i branntilfelle i hvert fall delvis frigjor glassruten i dette område.

Et annet kjent flammebestandig vindu kjennetegnes ved at minst én av glassrutene er en rute av spesialglass hvor produktet av varmeutvidelseskoeffisienten (a) og elastisi-tetsmodulen (E) ligger mellom 1 og-5 (kp x [cm~^ x °C~^")

(DT-OS 24 56 991). Disse spesialglass har også en annen sammensetning enn vanlig plateglass og man benytter spesielt bor-silikat- og alumosilikatglass. Fremstillingen av disse er

imidlertid forbundet med spesielle problemer.

Ifblge den foreliggende oppfinnelse tilveiebringes

• et flammebestandig vindu av glassplater som består av plateglass av vanlig sammensetning slik som de glassplater man vanligvis har og som består av natron-kalk-silikatglass.

Den foreliggende oppfinnelse har satt seg det samme mål som er lost i DT-AS 23 44 459, nemlig å forhindre at der

.oppstår trekkspenninger i kantområdet i glassplaten som forer til at glassplaten bdelegges, men man vil oppnå dette mål på

en annen måte slik at vinduet kan bygges inn i vanlige ramme-konstruksjoner av metall.

Ifblge oppfinnelsen loses denne oppgave v^ed at den

ene silikatglassplåten består av forspent glass- og den andre som er skilt med et luftmellomrom fra den fbrste består av armert silikatglass.

Silikatglassplåten av forspent glass har den funksjon

å være den egentlige brannbeskyttelsesplate som i branntil>felle ikke går istykker. Mens dette inntil nå er blitt garantert ved at randområdet også utsettes for varmepåvirkning, oppnås det samme formål ifblge oppfinnelsen ved at den side på den armerte silikatglassplate hvor luftmellomrommet forer til at den forspente glassplate får en forsinket oppvarming idet også det randområde som er spent inn i rammen får en forsinket oppvarming. Den armerte silikatglassplate o.ppfyller derfor i fbrste rekke den oppgave at den virker som en avskjerming overfor varmestråler og flammevirkning. Fblgen av dette er at^også i dette tilfelle unngås en skadelig temperaturgradi-

ent mellom midtområdet og randområdet i den forspente glassplate og dermed at der oppstår ubnskede trekkspenninger i kantområdet. I tillegg sorger forspenningen i den egentlige brannbeskyttelsesplate for at små trekkspenninger, som på

grunn av en ikke fullstendig temperaturutgjevning ikke forer til brudd i den forspente glassplaten idet trykkforspenningen kom-penserer dette slik at man oppnår en vesentlig lengre standtid for platen.

Siden den armerte glassplate virker som en avskjerming mot varmen, må den være utstyrt slik at bruddstykkene ikke faller fra hverandre om platen går istykker. Knusing av en slik glassplate under varmepåvirkning kan nemlig ikke forhindres, slik at en ikke-armert glassplate ikke kan oppfylle formålet.

Standtiden for den armerte glassplate må, alt etter stbrrelsen, minst være 5 minutter og fortrinnsvis mer enn 10 minutter. Under avskjermingen av den bakenforliggende forspente glassplate oppstår i dette tidsrom ingen skadelig^em-peraturgradient mellom randområdet og midtområdet i den forspente glassplaten slik at man ikke får brudd på den forspente glassplaten på grunn av termisk induserte spenninger.

Armeringen i den varmeavskjermende glassplate kan oppnås på forskjellige måter. Det har vist seg at vanlige trådglassplater hvor armeringen ikke nbdvendigvis er tråder eller trådnett, men hvor også tråd^-speilglassplater kan anvendes, hvor trådene er anordnet bare i én retning og i en avstand på noen cm. Slike glassplater selges under handels-benevnelsen "CHAUVEL". Formålet kan også oppfylles med fler-sjiktsplater som f.eks. normale..glasslaminater som består av to enkelt-glassplater hvorimellom der ligger et vanligvis termoplastisk méllombelegg. Armeringen som oppstår på grunn av denne kunststoffolien er tilstrekkelig til å holde brudd-stykker av laminatglassplaten tilstrekkelig lenge sammen også under påvirkning av brann.

Brannbestandige vinduer med den asymmetriske oppbygning ifblge oppfinnelsen egner seg spesielt for slike formål hvor bare én side skal være brannhemmende og hvor man ved brannutbrjTdd på den annen side skal ha fri åpning. Det gjelder f.eks. ved vinduer hvor utbrudd av brann i det indre i bygningen skal ha en vindusåpning som kan åpnes for å gi bedre rbkavsugning mens flammeoverslag fra det ytre, dvs.

over fassaden,skal forhindres.

Ved den forspente glassplate kan forspenningen oppnås ved hjelp av i og for seg kjente fremgangsmåter, f.eks.

ved hjelp av kjente termiske eller kjente kjemiske forspennings-metoder. Det er vesentlig at også rand- og kantområdet står under trykkspenning, noe som forbvrig er vanlig ved normale forspente glassplater. På den annen side kan det også være tilstrekkelig om den forspente glassplate består av en glass-

plate består av en glassplate som i hovedtrekkene har for-spenning i randområdet. Også slike silikatglassplater hvor man har en trykkforspenning hovedsakelig eller vesentlig i randområdet er kjent.

Enkelte foretrukne utføringer av oppfinnelsen be-skrives i det etterfølgende med henvisning til de vedheftede tegninger. Tegningene viser hver i tverrsnitt: Fig. 1 en vindusenhet med to glassplater med en forspent glassplate og en trådglassplate i innebygget avstand,

fig. 2 en vindusenhet med to glassplater som består av en forspent glassplate og en laminatglassplate i innebygget avstand,

fig. 3 en vindusenhet med tre plater, hvor man i midten har den forspente glassplaten og på begge sider av denne trådglassplater eventuelt i innebygget avstand, og

fig. 4 et vindu som består av to glassplater, som hver for seg er bygget inn i rammen.

Vinduet i fig. 1 består av en 6 mm tykk termisk forspent glassplate 1 og en 7 mm tykk "CHAUVEL"-glassplate 2 med en trådavstand på 5'©^ mm, hvor trådene 3 befinner seg i midten av glassplaten. Begge glassplatene er forbundet med hverandre ved hjelp av den irietaliiske avstandsrammen 5 og klebe-sjiktet 7 til en isoler-glassenhet. Den gjensidige avstand mellom glassplatene 1 og 2 er minst 6 mm, og fortrinnsvis mer enn 10 mm. Isoler-glassenheten er innbygget i en stålramme som består av en vinkelprofil 9, 10 og en flateprofil 11 slik at man mellom vinkelbenet 10 på vinkelprofilen og en "CHAUVEL"-glassplate i isoler-glassenheten får en elastisk tetningslist 13, og mellom flateprofilen 11 og den forspente glassplate 1 en f elastisk tetningslist 15. ;Ved denne tetningen kan man anvende egnede profiler f.eks. av et silikonmateriale eller en annen egnet tetningsmasse. Materialet i tetningen, evt. i tetningsmassen skal holdes innenfor rammen av en minimal rbk-utvikling, med minimal brennbarhet og utmerket elastisitet under br<ann og en god aldringsbestandighet. For tetningen 15 kan f.eks. de tetningsmasser som benevnes "AVALLON SPK-R" og "PERENNATOR TX 20§l" anvendes.

De elastiske tetninger 13 og 15 og spesielt tetningen

15 er tykkere enn ved normale vindusruter. Tykkelsen på begge

tetningene skal minst være 10 mm, og fortrinnsvis storre enn

14 mm, og tykkelsen på tetningen 15 skal minst være 7 mm. Dis-

se mål gjelder for glassplater i stbrrelse på 1,5 x 1,5 m , ved mindre plater kan tetningene være mindre tykk og ved storre plater må den eventuelt være tilsvarende tykkere. \Te.tningen har nemlig.blånt annet den oppgave å forhindre at mekaniske bbyninger og forvridninger i stålrammen i branntilfelle over-fores på den forspente glassplate 1, da denne under innflytelse av disse bbyningskreftene faller ut og kan gå istykker. i

Et vindu som er bygget opp slik som dette eksempel hviser, hvor glassrutene har en stbrrelse på 120 x 140 cm 2 og hvor retningen 13 bestod av en 2 mm tykk silikonprofil og tetningen 15 hadde enn tykkelse på 10 mm og bestod av det elastiske kitt "AVALON SPK-R" ble provet i en branriovn•etter -- i enhetstemperaturkurven fra DIN 4102. "CHAUVEL"-glassplaten'2 ble vendt mot flammerommet. "CHAUVAL"-glassplaten 2 gikk<!>t istykker etter'noen minutter og hovedsakelig i randområdet. På grunn av trådarmeringen ble den imidlertid stående i ett stykke. Fibrst etter ca., 20 minutter falt "CHAUVEL"-glassplaten sammen. Standtiden for den forspente glassplaten . f.: vår mellom 35 og 44 minutter, slik at i hvert, tilfelle "var brannmotstandstidsrommet storre enn 30 minutter,...slik .at :. ■< vinduet kommer i motstandsklasse G 30..Mindre plateformater enn de angitt gav tilsvarende eller eventuelt-bedre resultater.'. i " Ved en prove av det samme vinduet etter den avtag-.- . -■. ende temperatur-tidskurve ifblge DIN 4102, del 3, (frå januar 1976), som er foreskrevet for prbving - av ytre vegger og brystninger, var-til og med standtidene mer, enn 60 minutter.' '. - , I fig. 2 ser man et eksempel på et vindu som er.sam- -■ mensatt av en isoler-glassenhet. : Den forspente glassplaten 1 består av ca. 6 mm tykt termisk forspent floatglass;. -; Den ar-..' merte glassplate er en laminatglassplate som.på begge sider består av 4 mm tykke enhetsglassplater 18 og 19,av floatglass - -'" hvor.imellom^ er: plasért_ et klebes jikt; 20 av en 0,38 mm/tykk folie av pdlyvinylbutyral". Forbvrig tilsvarer oppbygningen av vindus enheten og rammen det .spm er beskrevet i eksempel 1..-. Brannforsbk med denne ruten med.mål på 120 x 140 xm , hvor

laminatglassplaten ble plasert mot flammerommet gav uten unn-tagelse standtider på den forspente glassplaten på mer enn 30 minutter, slik at også denne utfbrelse kommer i motstandsklasse G 30 og den gav mer enn 60 minutter ved anvendelse av den reduserte temperatur-tidskurve. Videre gav denne, utfbr-ingsform en bket varmemotstand siden det organiske mellom-sjiktet under påvirkning av temperaturen forkulles og dermed reduserer strålingsgjennomgangen.

Også det vindu som er vist i fig. 3 er en isoler-glassenhet som i dette tilfelle består av tre glassplater, nemlig en forspent glassplate 1 som plaseres i midten og symmetrisk på hver side av denne er der plasert trådglåss-:plater 12 med innlagt trådnett som ved hjelp av avstandsrammen 5 og klebesjikt 7 er f orbundet med hverandre til en .isoler-glassenhet. Isoler-glassenheten er bygget inn i rammen 9, 10 og 11 ved at der er plasert imellom to elastiske tetnings-lister 15. Hver av tetningene 15 har en tykkelse på ca. 8 mm.

Siden dette vindu er bygget opp fullstendig symmetrisk, egner det seg for anvendelse i slike tilfeller hvor der kreve's /brannhemmende egenskaper i begge retninger. Siden oppbygningen forovrig tilsvarer det som er beskrevet i fig. 1, gjelder det også for denne utfbrélsen at man ved skivestbrrelse på ca. 120 x 140 cm pfår standtider på henholdsvis over 30 og over 60 minutter slik at dette produktet minst kan plaseres i motstandsklasse G 30.

Fig. 4 viser et vindu som er oppbygget ifblge oppfinnelsen hvor den forspente glassplaten 1 og den armerte glassplaten 14 hver for sjeg er bygget inn i en stålramme 22. Den forspente glassplaten 1 er videre ved hjelp av flatepro-filene 11 og de to elastiske tetninger 15, som tilsammen har en tykkelse på 16 mm, svakt og ettergivende spent fast. Den : armerte glassplaten 14 er en trådglassplate med innlagt trådnett. Minst i den ovre randen er glassplaten 14 utstyrt med en rad utboringer 24. Skruer 26 går gjennom disse utboringene 24 og sorger for en forlenging av standtiden på den armerte glassplaten 14 idet de også kan holde trådarmeringen fast når glassplaten selv er blitt så myk slik at den faller sammen i den ovre rand når denne ikke har tilstrekkelig holdekraft.

Mellom trådglassplaten 14 og stålprofilen 22 eventuelt .flat-profilen 11 er der lagt imellom asbestbånd eller et annet egnet materiale.

Istedenfor utboringer og skruer kan festingen av

den armerte glassplate også utfores med innretninger~som er beskrevet i DT-OS 24 39 034.

Et vindu som er bygget opp ifblge dette eksemplet kan oppnå enda hbyere standtider enn de konstruksjoner som er beskrevet foran alt etter vinduets stbrrelse slik at man opp-fyller betingelsen for hbyere motstandsklasser.

Claims (12)

1. Flammebestandig vindu som består av minst to silikatglassplater som er skilt fra hverandre med et luftmellomrom, karakterisert ved at den ene silikatglassplåten (1) består av forspent glass og den den andre glassplaten som er plasert med et luftmellomrom i forhold til den fbrste består låv en armert silikatglassplate.

2. Flammebestandig vindu ifblge krav 1, karakterisert ved at den forspente glassplaten (1) er en forspent glassplate som over hele overflaten er forspent på termisk måte.

3. Flammebestandig vindu ifblge krav 1, karakterisert ved at den forspente glassplaten.(1) består av en forspent glassplate som er forspent på kjemisk måte.

4. Flammebestandig vindu ifblge krav 1, karakterisert ved at den forspente glassplaten (l) hovedsakelig eller fortrinnsvis er trykkforspent i randområdet . .

5. Flammebestandig vindu ifblge et hvilket som helst av kravene 1-4, - karakterisert ved at den armerte glassplaten er en trådglassplate_ med innlagt tråd-fletning eller trådvev.

6. Flammebestandig vindu ifblge et hvilket som helst av kravene 1-4, karakterisert ved at den armerte glassplaten består av en trådglassplate hvor trådene er lagt inn bare i én retning parallelt med hverandre.

7. Flammebestandig vindu ifblge et hvilket som helst av kravene 1-4, karakterisert ved at den armerte glassplate består av to enkeltglassplater som er forbundet med et mellomsjikt slik at de tilsammen utgjor en laminatglassplate (18, 19, 20).

8. Flammebestandig vindu ifblge krav 7, karakterisert ved at minst én av de to enkeltglassplat-ene (18, 20) av laminatglassplaten er en trådglassplate.

9. Flammebestandig vindu ifblge et hvilket som helst av kravene 1-8, karakterisert ved at den forspente glassplaten (1) eventuelt den vindusenhet som om-fatter den forspente glassplaten (1) ettergivende er bygget inn i en metallramme (9, 10, 11; 22, 11) ved mellomlegning av en elastisk tetning (13, 15) som er mer enn ti millimeter og fortrinnsvis mer enn.fjorten millimeter.

10. Flammebestandig vindu ifblge et hvilket som helst av kravene 1-9, karakterisert ved at der på begge sider av den forspente glassplaten (1) er plasert en armert glassplaten (12).

11. Flammebestandig vindu ifblge et hvilket som helst av kravene 1-10, karakterisert ved at den armerte glassplaten for forlengning av standtiden er utstyrt med egnede festningsmidler såsom utboringer (30) og skruer (26) for festning i rammen.

12. Flammebestandig vindu ifblge et hvilket som helst av kravene 1-11, karakterisert ved at minst én av glassplatene er utstyrt med et sjikt som reflekterer varmestråler.