Ověření izolačních skel z hlediska úspory energie a ochrany tepla podle harmonizované normy ČSN EN 1279-5 a stručný popis jednotlivých částí normy výrobku ČSN EN 1279

Pro tento účel platí pro výrobce povinnost použití normy výrobku ČSN EN 1279: Sklo ve stavebnictví – Izolační skla. Norma obsahuje těchto šest částí:

1. Obecné údaje, tolerance rozměrů a pravidla pro popis systému;

2. Dlouhodobá metoda zkoušení a požadavky na pronikání vlhkosti;

3. Dlouhodobá metoda zkoušení a požadavky na rychlost unikání plynu a na tolerance koncentrace plynu;

4. Metody zkoušení fyzikálních vlastností utěsnění okrajů;

5. Hodnocení shody;

6. Řízení výroby v závodě a periodické zkoušky.

 

Podle úředního věstníku Evropské unie je datum platnosti harmonizované normy (dále jen HN) EN 1279-5 od 1. 3. 2006 a pro výrobce IS platí povinnost označovat výrobky značkou CE od března 2007.

Akreditované zkušebny a notifikované osoby se musí řídit podle postupů uvedených v jednotlivých částech normy výrobku ČSN EN 1279.

Z hlediska úspory energie a ochrany tepla musí výrobky IS splnit všechny požadavky uvedené v části 2, 3, 4 a 5 normy výrobku, dále uvažovat konstatování, které vychází z kapitoly 4 části 5 HN a zní: V případě izolačních skel plněných plynem by měla být zohledněna EN 1279-3, aby deklarovaná hodnota U obsahovala všechna příslušná negativní hlediska. V praxi to znamená, že po provedení zkoušek a zjištění např. skutečné koncentrace použitého plynu je třeba s touto koncentrací uvažovat ve výpočtu pro stanovení hodnoty U_g podle ČSN EN 673. Z laboratorní praxe vyplývá také řada poznatků a zkušeností z provádění předepsaných zkoušek. Tyto zkušenosti slouží k předávání konkrétních informací a upozornění výrobcům, aby mohli při výrobě nového systému IS předcházet nedostatkům a chybám. Vzhledem k vzájemné souvislosti výsledků zkoušek provedených podle jednotlivých částí ČSN EN 1279 je posouzený systém IS vyhovující až po ukončení poslední zkoušky, tj. po stanovení koncentrace plněného plynu v IS a hodnocení výsledku této zkoušky společně s hodnocením výsledku zkoušky rychlosti unikání plynu, které se týká minimálně jedné dvojice IS nového posouzeného systému. Konkrétní poznatek je tento: výsledek zkoušky koncentrace plynu je např. 75,5 %, což je zřejmě v praxi nežádoucí, ale konečný výsledek zkoušky rychlosti unikání plynu je celkově vyhovující, tj. 0,75 %/1 rok, tedy menší než limitní hodnota 1,0 %/1 rok. Tento systém může fungovat jen tehdy, pokud výrobce deklaruje hodnotu koncentrace plynu ≤ 75,5 %. Poznatek z posouzení je, že chyba mohla nastat při prvním, nedostatečném plnění plynu, nebo kvůli špatným vlastnostem použitého tmelu, nebo kvůli oběma vlivům současně.

Je nutné upozornit na to, že norma výrobku IS EN 1279 se ani nezmínila o speciálních IS s tepelným zrcadlem, s takzvaným Heat Mirror. Problematiku návrhu zkušebních vzorků a jejich složení, aby odpovídaly všem předepsaným zkouškám, musí řešit výrobce.

 

 

Výrobce musí zpracovat celou dokumentaci popisu svého systému, popř. systémů IS v souladu s pravidly, definicemi a požadavky uvedenými v této části normy. Popis musí obsahovat konkrétní identické materiály – viz kapitola 4 této normy. Z hlediska požadavků – viz kapitola 5 této normy – výrobky posouzeného systému musí zásadně splňovat definici izolačních skel. Stálost se prokazuje následujícími ukazateli:

a) indexem pronikání vlhkosti I, v % nebo v poměrném tvaru,

b) pevností utěsnění okraje IS,

c) řízením výroby v souladu s ČSN EN 1279-6,

d) dodržováním doporučení vyplývajících z kapitoly 4.4 (stálosti) a instalací izolačních skel podle přílohy B normy ČSN 1279-5,

e) splněním požadavku na rychlost unikání plynu v případě IS plněných plynem.

 

Tato dokumentace se stává jednou ze základních příloh k protokolu o zkouškách typu (ITT protokolu).

 

Na základě této normy se provádí na sadě specifikovaných izolačních skel posouzeného systému zkoušky rosného bodu, počátečního obsahu vlhkosti ve vysoušedlech, zkoušky klimatické a konečného obsahu vlhkosti ve vysoušedlech.

 

Sada izolačních skel obsahuje patnáct kusů zkušebních vzorků složených ze dvou tabulí čirého skla float 4 mm podle EN 572-1 a EN 572-2 a dutiny vyplněné vzduchem mezi tabulemi o šířce 12 mm nebo co nejblížší. Rozměr vzorku jednoho izolačního skla (délka x šířka) musí být [(502 ± 2) mm x (352 ± 2) mm]. Konstrukční detaily okrajů a rohů musí odpovídat detailům okrajů a rohů v izolačních sklech uváděných na trh. Na všech přijatých zkušebních vzorcích se provede zkouška teploty rosného bodu podle referenční metody uvedené v příloze A normy. Rosný bod se vyznačuje výskytem kondenzátu vodní páry na povrchu skla a sleduje se pozorováním pomocí zrcadla, které je přitisknuté bezprostředně k vyčištěnému povrchu skla. Nevzniká-li orosení na povrchu skla při teplotách menších než –60 °C, považuje se teplota rosného bodu za –60 °C; v opačném případě se odečte a zapíše teplota chladicí kapaliny, když se objeví povrchová kondenzace na povrchu skla. Zkušební vzorky se seřadí od nejvyšší hodnoty rosného bodu k nejnižší, tedy od čísla 1 do čísla 15. Izolační skla se pro jednotlivé zkoušky roztřídí podle tabulky 1.

 

Po zkoušce rosného bodu se provádí zkouška počáteční vlhkosti ve vysoušedle T_i na čtyřech izolačních sklech (ozn. č. 7, 8, 9 a 10). Tato zkouška se provádí pro sypké vysoušedlo podle metody vysoušení při 950 °C – viz ČSN EN 1279-2, 6.2.2 na základě přesného postupu popsaného v příloze B.3.

 

Zkouška se provádí podle metodiky zkoušení – kapitoly 5 normy na pěti vybraných IS (označ. č. 4, 5, 6, 11 a 12). Vystavení těchto skel klimatickým zkouškám probíhá ve dvou etapách. V první etapě, která trvá čtyři týdny, se vystaví v klimatizační jednotce na 56 teplotních cyklů po 12 hodinách (tj. 4 týdny) při teplotách stoupajících z (–18 ± 1,0) °C na (53 ± 1,0) °C se spádem (14 ± 2) °C/h; největší relativní vlhkost v klimatizační komoře je ≥ 95 % a během chladné části cyklu je vysoká vlhkost přerušena. Druhá etapa zahrnuje vystavení IS v klimatizační jednotce konstantní teplotě (58 ± 1,0) °C po dobu 7 týdnů a relativní vlhkost v klimatizační komoře je ≥ 95 %.

 

Po ukončení klimatických zkoušek provedených na pěti IS plněných vzduchem se zjišťuje u těchto skel konečný obsah vlhkosti T_f ve vysoušedle stejným postupem. Výstupem této zkoušky je pro každé z těchto skel stanovení indexu pronikání vlhkosti I, vyjádřeného buď ve zlomcích nebo procentech podle ČSN EN 1279-2, ze vztahu (4), do nějž se dosazuje také průměrná standardní kapacita adsorpce vlhkosti vysoušedla, která se zjišťuje buď z přílohy B.4 nebo přílohy D normy, a dále stanovení průměrného indexu pronikání vlhkosti I_av ze vztahu (5) této normy. Podle požadavku normy u IS podrobených klimatické zkoušce nesmí průměrný index pronikání vlhkosti I_av překročit 0,20, zároveň IS s nejvyšším indexem pronikání vlhkosti nesmí mít hodnotu indexu I překračující hodnotu 0,25.

 

 

Sada izolačních skel obsahuje šest kusů zkušebních vzorků. Vzorek je sestaven ze dvou tabulí čirého skla float 4 mm podle EN 572-1 a EN 572-2 a dutiny mezi tabulemi o šířce 12 mm vyplněné plynem. Rozměr vzorku je [(502 ± 2) mm x (352 ± 2) mm].

 

Zkoušení se provádí na 4 ze 6 určených IS plněných plynem. Postup je stejný jako u IS se vzduchem, ale se zkráceným intervalem cyklů takto:

● počet teplotních cyklů stoupajících z –18 °C na 53 °C se snižuje na 28;

● doba při konstantní teplotě 58 °C je zkrácena na 4 týdny.

 

Po klimatických zkouškách se měří při 20 °C rychlost unikání plynu L_i minimálně dvou IS. Při měření se izolační sklo umístí do plynotěsné schránky a po uplynutí stanovené doby se změří množství plynu, které uniklo z izolačního skla. Po tomto měření se analyzuje koncentrace plynu v izolačním skle a vypočte se rychlost unikání plynu. Zkušební vzorky mají být vyrobeny tak, aby koncentrace plynu splňovala c_i =  c_{i, 0} (+10 %, –5 % absolutně). Pro výrobu zkušebních vzorků je závazná EN 1279-6. Doporučuje se, aby ke zkoušce plynové náplně před vystavením klimatu bylo odebráno více zkušebních vzorků. Únik plynu může být měřen před vystavením klimatu na dalších izolačních sklech, nejdříve však po čtyřech týdnech od naplnění plynem a utěsnění. To umožní udržet náklady na zkoušku a časový průběh na přijatelné hranici. Rychlost unikání plynu L_i musí splnit podmínku:

L_i < 1,00, v %.a^–1.

 

Po zkoušce rychlosti unikání plynu se provede zkouška koncentrace plynu na minimálně dvou kusech IS a zjišťuje se procentuálně obsah (koncentrace) c_i plynu v dutině. Měření koncentrace plynu v mezeře IS se provádí pomocí analyzátoru plynu, který je schopen analyzovat plynné složky a určit objem plynu v procentech až do 100 % ± 3 %, např. pomocí přístroje O₂ – HELOX 4 KVSN – F.

ČSN EN 1279-4: Metody zkoušení fyzikálních vlastností utěsnění okrajů

Zde výrobce IS pro potřebu notifikované osoby k vydání ITT protokolu musí zajistit podklady a protokoly o zkouškách provedených pro přilnavost použitých těsnicích materiálů ke sklu, rámečku a povlaku, event. i spojení tmelu s povlakem na skle v souladu s ČSN EN 1279-5: Hodnocení shody.

Všechny těsnicí materiály musí mít dostatečnou přilnavost a soudržnost, která neumožňuje jakýkoli výskyt vad v oblasti 0AB podle obr. 1 u spoje určeného k protažení.

 

Kdyby se během pevnostních zkoušek spoje sklo–těsnicí materiál–sklo při pohledu z boku rozšířila ztráta přilnavosti nebo soudržnosti na celou hloubku těsnicího materiálu v oblasti 0AB podle obr. 1, pak by zkušební vzorek těsnicího materiálu selhal (viz obr. 2).  

K prokázání, zda spoj vyhověl nebo selhal, se může používat princip průchodu světla vadou. Lom skla během zkoušky nepředstavuje selhání, je-li úspěšně vyzkoušen dostatečný počet spojů, aby bylo možné získat průměrný výsledek.

 

(Podrobnosti týkající se přilnavosti tmelu, stupně pronikání vlhké páry a testu prostupu plynu na vrstvě jsou popsány v této části normy.)

 

Tato harmonizovaná norma stanoví jednotlivé funkční vlastnosti izolačního skla a z nich vyplývající zkušební, výpočtové a klasifikační normy a postupy. Pro výrobce jsou tato ustanovení omezena a spojena vždy s rozsahem použití jejich systému IS. Pokud by výrobce IS tvrdil, že jakákoli vlastnost nezávisí na použitém výrobním zařízení, pak by musel systém řízení výroby, včetně jeho specifických podmínek řízení procesu, být v souladu s touto normou.

 

Z hlediska počáteční zkoušky typu (initial type testing) norma uvádí řadu možných funkčních vlastností IS a normy, podle kterých se mají tyto vlastnosti zkoušet, vypočítávat nebo klasifikovat. Mezi ně patří:

● Ochrana před hlukem – Přímá vzduchová neprůzvučnost: Vážená neprůzvučnost se stanoví podle EN 12758.

● Úspora energie a ochrana tepla – Tepelné vlastnosti: Zde je cílem stanovit hodnotu součinitele prostupu tepla IS posouzeného systému o určitém složení. Podle HN ČSN EN 1279-5 se tato hodnota stanoví výpočtem a v případech, kde není možné tento výpočet provést, je nutné tuto hodnotu stanovit zkouškou podle ČSN EN 674 nebo ČSN EN 675. Pro provedení výpočtu je nutné znát: výrobcem deklarovanou emisivitu ε pokovené vrstvy skla v IS (není-li emisivita k dispozici, musí být stanovena podle ČS EN 12898); jmenovitou tloušťku tabulí skla; jmenovitou tloušťku jakéhokoli jiného materiálu v případě jeho použití; jmenovitou koncentraci plynu c_{i, o}, nebo konečnou koncentraci stanovenou podle ČSN EN 1279-3, tj. uvažovat koncentraci plynu zjištěnou na vybraném IS po provedení zkoušky rychlosti unikání plynu.

● Úspora energie a ochrana tepla – Vlastnosti záření: činitel prostupu a odrazu světla: Činitel prostupu světla τ_{V a} činitel odrazu světla ρ_V se stanoví podle vztahů uvedených v ČSN EN 410.

● Úspora energie a ochrana tepla – Vlastnosti záření: vlastnosti solární energie: Činitel prostupu sluneční energie g a činitel odrazu přímého slunečního záření ρ_e.

 

1) Řízení výroby výrobcem, tj. kontrola vzorků odebraných v závodě podle stanoveného plánu zkoušek, počáteční inspekce v místě výroby, průběžný dohled a posuzování řízení výroby;

2) Počáteční zkoušky typu (ITT) pro požadované vlastnosti; pro stanovení, že výrobek splňuje definici IS, musí ITT obsahovat požadavky uvedené v tabulkách 2 a 3.

 

Stálá kontrola výroby prováděná výrobcem spolu s provedenými sériovými zkouškami tvoří nedílnou součást shody vyrobeného systému IS. Účelem tohoto úkolu, který se doporučuje provádět jednou za rok, je prověřit, že řízení výroby v závodě efektivně podporuje výrobu a vlastnosti výrobku jsou stále v souladu s technickou specifikací a tím zajišťují ekonomickou funkční životnost IS pomocí:

● zajištění stálé požadované těsnosti těsnicích materiálů v celé produkci: vizuální kontrola geometrie utěsnění u množství vzorků IS;

● zajištění, že není překročena limitní hodnota indexu pronikání vlhkosti: zkrácená klimatická zkouška se stejnými vzorky jako při vizuální kontrole;

● zajištění tam, kde je to nutné, že se nepřekročí limitní hodnota rychlosti unikání plynu: zkouška prostupu plynu na membráně z těsnicího materiálu, a v případě distančního prvku prostupného pro plyn na membráně vyrobené ze stejného materiálu, jako je distanční prvek. Toto není požadováno, pokud je k dispozici dokumentovaná informace dodavatele, přednostně pomocí prohlášení o shodě podle EN 10204;

● zajištění koncentrace plynů a směsí plynů; viz ČSN EN 1279-3.

 

Periodické zkoušky a kontroly s nízkou četností jsou součástí rutinní kontroly výroby, ale mohou být prováděny pod dohledem třetí strany nebo třetí stranou jako součást dozorování výroby třetí stranou.

 

Ze skladu se náhodně vybere pět kusů IS (označených čísly 1 až 5) o rozměru (500x350) mm a tloušťce dutiny (šířce mezery mezi tabulemi skel) 12 mm. Zkontroluje se a zaznamená geometrie utěsnění všech vybraných IS před krátkou klimatickou zkouškou. Izolační skla podrobená krátké klimatické zkoušce musí mít index pronikání vlhkosti I roven nebo menší než I_req. Index MVP I_req je roven hodnotě měřené při počáteční zkrácené klimatické zkoušce, zvětšené o 2,5 % nebo v poměrném tvaru o 0,025, která byla provedena ve stejnou dobu jako počáteční dlouhá (tradiční) zkouška pronikání vlhkosti podle ČSN EN 1279-2. Lom skla nepředstavuje vadu.

 

Když není provedena žádná krátkodobá zkouška ve výrobě ve stejné době jako počáteční dlouhodobá zkouška pronikání vlhkosti, musí být pět kusů IS náhodně vybráno a podrobeno klimatickým zkouškám krátkodobým, pak bude index pronikání vlhkosti I roven nebo menší než 8,5 % nebo v poměrném tvaru menší než 0,085.

V případě plynem plněných IS musí být změřena celková koncentrace (c_t) a v případě směsi plynů koncentrace jednotlivých plynů (c_c) u třech vybraných IS, která nebyla podrobena žádné klimatické zkoušce, a u každého izolačního skla musí být:

c_t  = c_{i, 0}⁺¹⁰_–5 % nebo c_c =  c_{i, 0}⁺¹⁰_–5 %.

 

● vzorky č. 2 a 4 – jsou pro účel stanovení počátečního obsahu vlhkosti T_i ve vysoušedlech;

● vzorky č. 1 a 5 – jsou pro zkrácenou klimatickou zkoušku a stanovení konečného obsahu vlhkosti T_f ve vysoušedlech;

● vzorek č. 3 – náhradní, pro případné stanovení standardní kapacity adsorpce vlhkosti vysoušedla T_c;

● tři vzorky IS plněné plynem, nepodrobené klimatické zkoušce pro stanovení koncentrace plynu.

Zkušební vzorky č. 1 a 5 se vystaví zkrácené klimatické zkoušce provedené podle ČSN EN 1279-2 při konstantní teplotě na dobu tří týdnů.