RU25904U1 - Огнестойкая светопрозрачная конструкция - Google Patents

Abstract

1. Огнестойкая светопрозрачная конструкция, содержащая каркас с одной или более ячейками, в каждой из которых расположен стеклопакет, выполненный из стекол, размещенных на расстоянии друг от друга и покрытых слоем полимерного материала, при этом свободное пространство между стеклами выполнено газонаполненным, отличающаяся тем, что стеклопакет состоит из пяти силикатных стекол последовательно соединенных распорными рамками в виде двухсторонней клеящей ленты, при этом слои полимерного материала нанесены на соседние поверхности двух стекол, расположенных с обеих сторон стеклопакета, а в качестве полимерного покрытия использован огнезащитный модифицированный раствор водорастворимого силиката натрия, причем пространство между стеклами от граней стекол до двухсторонней клеящей ленты по периметру заполнено высокотемпературной клеящей мастикой, при этом высокотемпературная клеящая мастика и двухсторонняя клеящая лента, расположенные между двумя стеклами с обеих сторон стеклопакета, разделены слоем бутилового шнура.2. Огнестойкая светопрозрачная конструкция по п.1, отличающаяся тем, что толщина слоя полимерного покрытия из огнезащитного материала составляет не более 40 мкм.3. Огнестойкая светопрозрачная конструкция по п.1, отличающаяся тем, что стекла выполнены толщиной не менее 4 мм.4. Огнестойкая светопрозрачная конструкция по п.1, отличающаяся тем, что расстояние между соседними стеклами в стеклопакете лежит в диапазоне 1-2 мм.5. Огнестойкая светопрозрачная конструкция по п.1, отличающаяся тем, что расстояние между гранями стекла и двухсторонней клеящей лентой в стеклопакете по периметру лежит в диапазо�

Description

МПК-7: Е 06В 03/66 С ОЗС 27/12

ч ОГНЕСТОЙКАЯ СВЕТОПРОЗРАЧНАЯ КОНСТРУКЦИЯ Полезная модель относится к средствам защиты от атмосферных и других воздействий, т.е. рамам со специальными приспособлениями для изоляции, а именно огнестойким светопрозрачным конструкциям, и может быть использована в качестве огнестойкого остекления различных составляющих противопожарных преград в составе перегородок и окон. Известен огнестойкий стеклоблок (см. патент США № 3974316, МПК В 32В 17/06, опубл. 10.08.1976 г.), состоящий из двух одинаковых наборов стекол, каждый из которых состоит из трех силикатных стекол толщиной 3 мм. При этом внешнее стекло в каждом наборе отделено от других стекол поливинилбутиральным пленочным слоем толщиной 0,76 мм, к которому примыкает стекло с прослойкой геля на основе жидкого стекла. Паборы стекол соединены между собой через распорные элементы, приклеенные к стеклам, причем нижний распорный элемент заполнен силикагелем. Силикагель служит для высущивания воздуха, находящегося внутри пространства между группами стекол. Недостатком конструкции известного стеклоблока является то, что примененная поливинилбутиральная пленка при разогреве расплавляется и загорается, выделяя ядовитые вещества, что является дополнительным источником разрушения конструкции. Известен также огнестойкий стеклоблок (см. патент США № 5698277, МПК Е 06В 3/24, В 27N 9/00, опубл. 16.12.1997 г.), состоящий из двух предварительно термически обработанных стеклянных пластин толщиной 5 мм, соединенных через распорный вкладыш на расстоянии 12 мм липкими материалами, например, бутилом, с образованием между ними полого пространства, заполненного гидрогелем, содержащим растворимую в воде соль. Грани между стеклами заполнены герметизирующей композицией, например, полисульфидом. Новизна изобретения заключается в том, распорные детали содержат огнестойкий материал с коэффициентом теплопроводности более 2,326 Вт/метр К, например, керамические стержни или полосы силикатного стекла - толщиной 4 мм. Это позволяет достичь более низкой теплопроводности у распорных деталей по сравнению с такими же деталями, но сделанными из металла. ч что приводит к задерживанию распространения тепла и позволяет производить стеклопластины меньшей толщины без потери качества огнестойкости. Недостатком известной конструкции является то, что при температурах 200250°С стеклоблок теряет целостность, при этом возможно вытекание гидрогеля из пространства между стеклами. Известен огнестойкий стеклопакет (см. патент ЕР № 0970930, МПК С ОЗС 27/12, В 32В 17/10, опубл. 12.01.2000 г.), состоящий из двух стекол толщиной 6 мм, разделенных на расстоянии 12 мм. Между стеклами находится промежуточный гидрогелевый слой. Стекла жестко скреплены слоем силиконового каучука, слоем пенящегося вещества и слоем герметичного клея. Слой из пенящегося материала содержит органические и неорганические вещества, например, соли и окиси, выделяющие газ (водяной пар, аммиак, двуокись серы и/или борной кислоты) при нагревании. Промежуточный гелевый слой содержит 30-55% диоксида кремния, 16% окиси щелочного металла и до 60% воды. При нагревании слой пенящегося вещества расширяется в сторону пустого пространства и, вытесняя слой герметичного клея, заполняет это пространство. Новизна изобретения заключается в том, что гель расширяется на введенный в конструкцию силиконовый каучук, который в силу своей гибкости компенсирует механическое воздействие на деформирующееся стекло при его нагревании. Недостатком известной конструкции огнестойкого стеклопакета является неоднозначность поведения герметизирующих слоев, так как их деструкция наступает при 400°С, а прослойка геля в это время еще не вспенивается по всему объему и может наблюдаться его вытекание. При этом деструкция вспенивающегося слоя идет с выделением газов, которые способствуют преждевременному нарушению целостности конструкции. Ближайшим аналогом заявляемого технического решения является известная огнестойкая светопрозрачная ограждающая конструкция (см. патент РФ .f 2146752, МПК Е 06В 3/66, опубл. 30.03.2000 г.), содержащая металлический каркас с одной или более ячейками, в каждой из которых расположен стеклопакет, выполненный в виде двух и более многослойных стекол, размещенных на расстоянии друг от друга при помощи распорок из алюминиевого штапика, причем многослойные стекла выполнены из двух и более силикатных термоупрочненных стекол, между которыми расположены прослойки из полимерного материала, при этом стеклопакет выполнен газонаполненным. Металлический каркас выполнен из стального профиля с огнезащитным покрытием. Недостатком известной огнестойкой ограждающей конструкции является сложность конструкции из-за применения в стеклопакете многослойных стекол и металлических распорок между ними, что увеличивает вес и стоимость конструкции. Кроме того, в конструкции применяются полимерные композиции, которые, деструктируя, выделяют дым и ядовитые вещества. Известная огнестойкая светопрозрачная конструкция не является законченным конструктивным элементом, а собирается непосредственно в раму из отдельных элементов, что усложняет применение огнестойких конструкций и дополнительно приводит к их удорожанию. Задачей настоящей полезной модели является упрощение конструкции при сохранении теплоизолирующей способности и огнестойкости EI 30 по ГОСТ 30247.0-94 и обеспечении малых весовых характеристик и снижении ее стоимости. Поставленная задача достигается тем, что в огнестойкой светопрозрачной конструкции, содержащей каркас с одной или более ячейками, в каждой из которых расположен стеклопакет, выполненный из стекол, размещенных на расстоянии друг от друга и покрытых слоем полимерного материала, при этом свободное пространство между стеклами выполнено газонаполненным, согласно полезной модели, стеклопакет состоит из пяти силикатных стекол последовательно соединенных распорными рамками в виде двухсторонней клеящей ленты, при этом слои полимерного материала нанесены на соседние поверхности двух стекол, расположенных с обеих сторон стеклопакета, а в качестве полимерного покрытия использован огнезащитный модифицированный раствор водорастворимого силиката натрия, причем пространство между стеклами от граней стекол до двухсторонней клеящей ленты по периметру заполнено высокотемпературной клеящей мастикой, при этом высокотемператзфная клеящая мастика и двухсторонняя клеящая лента, расположенные между двумя стеклами с обеих сторон стеклопакета, разделены слоем бутилового щнура. Толщина слоя полимерного покрытия из огнезащитного материала составляет не более 40 мкм, а стекла выполнены толщиной не менее 4 мм и находятся на расстоянии друг от друга в диапазоне 1-2 мм. Расстояние между гранями стекла и двухсторонней клеящей лентой в стеклопакете по периметру лежит в диапазоне 15-17 мм. При этом стеклопакет выполнен симметричным относительно вертикальной оси, проходящей через среднее стекло стеклопакета и горизонтальной оси, проходящей через середину стекла. W Полезная модель иллюстрируется следующими чертежами, где на фиг. 1 представлен пример выполнения огнестойкой светопрозрачной конструкции, содержащей каркас с одной ячейкой, в которой расположен многокамерный стеклопакет, на фиг. 2 показан многокамерный стеклопакет, поперечный разрез. Позиции на чертежах обозначают следующее: 1 - каркас огнестойкой светопрозрачной конструкции; 2 - ячейка для размещения стеклопакета; 3-7 - стекла, составляющие стеклопакет; 8 - распорные рамки в виде двухсторонней клеящей ленты; 9 - полимерное покрытие из огнезащитного материала; 10 - свободное пространство между стеклами, выполненное газонаполненным; 11 - высокотемпературная клеящая мастика; 12 - бутиловый щнур. Огнестойкая светопрозрачная конструкция содержит каркас 1 с одной или более ячейками 2, в каждой из которых расположен многокамерный стеклопакет (фиг. 1). Стеклопакет выполнен из пяти последовательно соединенных силикатных стекол 3-7 толщиной не менее 4 мм и размещенных на расстоянии друг от друга не менее 1 мм и не более 2 мм при помощи распорных рамок 8 из двухсторонней клеящей ленты на вспененной основе, например, 4910 FVH. При этом соседние поверхности двух стекол 3 и 4, 6 и 7, расположенных с обеих сторон стеклопакета, покрыты слоем полимерного материала 9. Свободное пространство 10 между стеклами Зи4, 4и5,5и 6, 6 и 7 выполнено газонаполненным. Расстояние между гранями стекла и двухсторонней клеящей ленты в стеклопакете по периметру лежит в диапазоне 15-17 мм, при этом пространство между стеклами Зи4, 4и5,5и6, 6и7от граней стекол до распорной рамки 8 из двухсторонней клеящей ленты по периметру заполнено высокотемпературной клеящей мастикой 11, например, универсальной клеящей мастикой Гарант ТУ 5775-005-25057366-96. Высокотемпературная клеящая мастика 11 и распорная рамка 8 из двухсторонней клеящей ленты, расположенные между двумя соседними стеклами Зи4, 4и5,5и6, 6и7с обеих сторон стеклопакета, разделены слоем бутилового шнура 12 (фиг. 2). Толщина слоя полимерного покрытия из огнезащитного материала составляет не более 40 мкм. При этом в качестве полимерного покрытия (оптически однородной светопрозрачной огнестойкой полимерной композиции) использован огнезащитный модифицированный раствор водорастворимого силиката натрия с плотностью 1,121,16 г/см, которая регулируется загустителем, в качестве которого используется одноатомный алифатический спирт С2-С4, а модификатором может служить, например, 10% водный раствор моно- и дисахаридов и многоатомных спиртов. i Огнестойкая свегопрозрачная конструкция работает следующим образом. При огневом воздействии на одну из сторон стеклопакета происходит разогрев стекла. При температуре начинается вспенивание полимерного покрытия 9 и его помутнение. При нагревании объем полимерного покрытия 9 увеличивается в 5-10 раз. Образовавшийся вспененный слой резко ограничивает тепловое воздействие на второе стекло. При дальнейшем разогреве начинают вспениваться полимерные слои на втором и последующих стеклах стеклопакета, защишая от теплового воздействия третье и последующие стекла, а вспененный слой на первом стекле чернеет и делает стеклопакет абсолютно непрозрачным как в видимой области спектра, так и в инфракрасной. За счет этого второе стекло и последующие стекла, не получая тепловой энергии, не обрушиваются и отсекают тепловой поток и дым, защищая людей и имущество, находящихся за стеклопакетом, от воздействия огня. Испытания преложенной огнестойкой светопрозрачной конструкции, проводимые во ВНИИПО МЧС РФ согласно ГОСТ 30247.1-94, показали следующее. Для испытаний был взят образец конструкции со вставленным стеклопакетом с общей толщиной стеклоблока 24 мм и общим размером конструкции 1000x1000 мм. Образец помещали вертикально на отверстие печи так, чтобы он закрывал точно отверстие, и чтобы только одна поверхность конструкции подвергалась воздействию пламени. Пять термопар установили над поверхностью конструкции, обращенной наружу из печи, для измерения ее температуры. Два датчика измерителя теплового потока разместили в печи на расстоянии 50 и 100 мм, соответственно. Температуру внутри печи повыщали согласно ГОСТ 30247.0-94 в течение 34 минут вдоль заданного градиента и одновременно измеряли значение температуры на поверхности конструкции, обращенной наружу печи. Такие условия эксперимента точно соответствовали условиям эксперимента конструкции, являющейся ближайшим аналогом. В результате фактический предел огнестойкости опытного образца составил 33 мин по признаку потери теплоизолирующей способности (I) и 33 мин по признаку потери целостности (Е). Такие показатели имеет и конструкция, являющаяся ближайшим аналогом. Однако, испытуемый образец, выполненный согласно конструкции ближайшего аналога имел толщину стеклопакета 48 мм, что в два раза превышает толщину испытуемого образца заявляемой полезной модели. и,. пользования дешевых югеящих материалов и огнезащитного материала приводит к снижению стоимости на 25-35% и представляется законченной конструкцией. Указанные результаты достигаются за счет конструктивного выполнения стекяопакета, а именно: за счет выполнения стеклопакета в виде определенного количества стекол оптимальной толщины, находящихся на определенном расстоянии друг от друга; скреплением стекол с помощью двухсторонней клеящей ленты, высокотемпературной клеящей мастики и размещением между ними слоя бутилового щнура и наличием на стеклах полимерного покрытия оптимальной толщины из огнеупорного материала. Заявляемую конструкцию использовали для производства окна противопожарного ОП-2 по ТУ 5361-001-40419855-2000, которая имеет сертификат пожарной безопасности, что свидетельствует о его соответствии нормам пожарной безопасности и экологической чистоты. Использование предложенной полезной модели позволяет создать упрощенные и недорогостоящие огнестойкие светопрозрачные конструкции, применяемые в дверях, окнах, перегородках, которые по своим огнестойким свойствам не уступают аналогам, и при этом обладают малыми весовыми характеристиками и являются унифицированными.

Claims (6)

1. Огнестойкая светопрозрачная конструкция, содержащая каркас с одной или более ячейками, в каждой из которых расположен стеклопакет, выполненный из стекол, размещенных на расстоянии друг от друга и покрытых слоем полимерного материала, при этом свободное пространство между стеклами выполнено газонаполненным, отличающаяся тем, что стеклопакет состоит из пяти силикатных стекол последовательно соединенных распорными рамками в виде двухсторонней клеящей ленты, при этом слои полимерного материала нанесены на соседние поверхности двух стекол, расположенных с обеих сторон стеклопакета, а в качестве полимерного покрытия использован огнезащитный модифицированный раствор водорастворимого силиката натрия, причем пространство между стеклами от граней стекол до двухсторонней клеящей ленты по периметру заполнено высокотемпературной клеящей мастикой, при этом высокотемпературная клеящая мастика и двухсторонняя клеящая лента, расположенные между двумя стеклами с обеих сторон стеклопакета, разделены слоем бутилового шнура.

2. Огнестойкая светопрозрачная конструкция по п.1, отличающаяся тем, что толщина слоя полимерного покрытия из огнезащитного материала составляет не более 40 мкм.

3. Огнестойкая светопрозрачная конструкция по п.1, отличающаяся тем, что стекла выполнены толщиной не менее 4 мм.

4. Огнестойкая светопрозрачная конструкция по п.1, отличающаяся тем, что расстояние между соседними стеклами в стеклопакете лежит в диапазоне 1-2 мм.

5. Огнестойкая светопрозрачная конструкция по п.1, отличающаяся тем, что расстояние между гранями стекла и двухсторонней клеящей лентой в стеклопакете по периметру лежит в диапазоне 15-17 мм.

6. Огнестойкая светопрозрачная конструкция по пп.1-5, отличающаяся тем, что стеклопакет выполнен симметричным.