Prześwit blachy perforowanej, wzory dla każdego układu otworów

Prześwit (inaczej przezierność lub współczynnik otwarcia) mówi, jaka część perforowanego pola jest pusta. Jeżeli blacha ma prześwit 40 procent, to 40 procent jej powierzchni to otwory, a 60 procent to materiał. Ta jedna liczba wpływa na kilka rzeczy naraz. Decyduje o tym, ile powietrza przepuści osłona wentylacyjna, ile światła wpadnie przez elewację, jak bardzo będzie widać to, co jest za panelem, oraz ile będzie ważył arkusz. Wpływa też na sztywność i na cenę, bo im większy prześwit, tym mniej materiału zostaje w arkuszu, ale tym więcej pracy ma perforacja.

W ofertach prześwit często nie jest podany, a zamawiający zna tylko oznaczenie otworu, na przykład Rv 5-8. Dobra wiadomość jest taka, że dla wszystkich popularnych układów da się go policzyć samodzielnie, na kalkulatorze telefonu. Zasada jest zawsze ta sama: dzielimy pole otworu przez pole komórki, czyli powtarzalnego fragmentu siatki, w którym mieści się dokładnie jeden otwór. Jak czytać samo oznaczenie, opisaliśmy w artykule o tym, jak czytać Rv 5-8 i inne oznaczenia otworów.

Przy układzie przestawnym 60 stopni trzy sąsiednie otwory leżą w wierzchołkach trójkąta równobocznego o boku równym podziałce t. Jedna komórka siatki to prostokąt o bokach t oraz t razy 0,866, więc jej pole wynosi 0,866 razy t kwadrat. Pole otworu o średnicy d to pi razy d kwadrat podzielone przez 4, czyli 0,7854 razy d kwadrat. Po podzieleniu jednego przez drugie otrzymujemy współczynnik 0,7854 / 0,866 = 0,9069. Stąd wzór: prześwit w procentach = 90,69 x d kwadrat / t kwadrat.

Przykład pierwszy: Rv 5-8. Średnica 5 mm, podziałka 8 mm. Kwadrat średnicy to 25, kwadrat podziałki 64, iloraz 0,390625. Po pomnożeniu przez 90,69 otrzymujemy 35,43 procent. Przykład drugi: Rv 8-12. Iloraz 64 / 144 = 0,4444, wynik 40,31 procent. Przykład trzeci: Rv 3-5, iloraz 9 / 25 = 0,36, wynik 32,65 procent. Największy możliwy prześwit dla tego układu przy średnicy równej podziałce wynosiłby 90,69 procent, ale taki arkusz rozpadłby się na pojedyncze punkty, więc w praktyce podziałka jest zawsze większa od średnicy co najmniej o grubość blachy.

W układzie prostym komórka siatki jest kwadratem o boku t, więc jej pole to t kwadrat. Prześwit wynosi pole otworu podzielone przez pole komórki, czyli 0,7854 x d kwadrat / t kwadrat, a w procentach 78,54 x d kwadrat / t kwadrat. Dla Ru 5-8 mamy 78,54 x 0,390625 = 30,68 procent. Ten sam wymiar w układzie przestawnym daje 35,43 procent, czyli o 4,75 punktu procentowego więcej. W układzie prostym otwory leżą w prostych rzędach i kolumnach, co daje uporządkowany, geometryczny wygląd, ale arkusz jest mniej sztywny wzdłuż przekątnych.

Dla kwadratowych otworów o boku c w układzie prostym z podziałką t wzór jest najprostszy: prześwit w procentach = 100 x c kwadrat / t kwadrat. Dla Qg 5-8 otrzymujemy 100 x 25 / 64 = 39,06 procent, a dla Qg 10-14 mamy 100 x 100 / 196 = 51,02 procent. Kwadrat przy tej samej podziałce otwiera więcej niż koło, ponieważ ma większe pole niż koło o średnicy równej jego bokowi. Stosunek tych pól to właśnie 100 do 78,54.

Otwór podłużny ma szerokość b i długość l, a końce są zaokrąglone półkolami. Jego pole to b x (l minus b) plus pi x b kwadrat / 4. Podziałka w poprzek (t1) i wzdłuż (t2) wyznacza komórkę o polu t1 x t2. Prześwit w procentach to 100 razy pole otworu podzielone przez t1 x t2.

Przykład: szczelina 5 x 20 mm, podziałka poprzeczna 8 mm, podłużna 25 mm. Pole otworu to 5 x 15 + 19,63 = 94,63 mm kwadratowych. Komórka ma 8 x 25 = 200 mm kwadratowych. Prześwit wynosi więc 94,63 / 200 = 47,3 procent. Dla układu przestawnego (Lv) komórkę wyznacza się z faktycznego przesunięcia rzędów, dlatego przy takich wzorach najlepiej zapytać zakład o dokładne wymiary siatki.

Dla sześciokąta foremnego o rozstawie przeciwległych boków w, ułożonego w układzie przestawnym 60 stopni z podziałką t, pole otworu wynosi 0,866 x w kwadrat, a pole komórki 0,866 x t kwadrat. Współczynniki skracają się, więc prześwit w procentach = 100 x w kwadrat / t kwadrat. Dla w = 6 mm i t = 8 mm to 100 x 36 / 64 = 56,25 procent. Zwróć uwagę, że most pomiędzy sąsiednimi sześciokątami ma wtedy tylko 2 mm, co wymaga cieńszej blachy lub zmiany podziałki.

Zdarza się, że znamy potrzebny prześwit, a szukamy podziałki. Przekształcamy wzór. Dla Rv stosunek średnicy do podziałki wynosi pierwiastek z (prześwit w procentach / 90,69). Jeśli potrzebujesz 40 procent, mamy pierwiastek z 0,441, czyli około 0,664. Przy średnicy 6 mm podziałka to 6 / 0,664 = 9,0 mm. Rv 6-9 daje rzeczywiście 90,69 x 36 / 81 = 40,31 procent. Jeśli potrzebujesz 50 procent, stosunek wynosi pierwiastek z 0,551, czyli 0,742, a przy średnicy 6 mm podziałka to 8,08 mm. Zaokrągla się ją do dostępnego narzędzia, na przykład do 8 mm, co daje 51,0 procent.

Wzory opisują siatkę w obszarze perforowanym. Prawdziwy arkusz zwykle ma pas brzegowy bez otworów, który ułatwia mocowanie i zachowuje sztywność. Weźmy blachę 2000 x 1000 mm z pasem 20 mm z każdej strony. Pole perforowane to 1960 x 960 = 1 881 600 mm kwadratowych, czyli 1,8816 m kwadratowego. Przy Rv 5-8 otwory zajmują 35,43 procent tego pola, czyli 0,6666 m kwadratowego. Względem całego arkusza (2 m kwadratowe) prześwit wynosi więc 33,33 procent, a nie 35,43. Przy porównywaniu ofert i liczeniu przepływu powietrza warto więc pytać o prześwit całego elementu, nie tylko o prześwit wzoru.

Prześwit jest dobrym pierwszym przybliżeniem, ale nie jedyną cechą. Przepływ powietrza przez perforację zależy też od grubości blachy w stosunku do średnicy otworu: im grubsza blacha przy małym otworze, tym większy opór. Przy wentylacji przyjmuje się powierzchnię czynną mniejszą od geometrycznej, a współczynnik podaje projektant instalacji. Podobnie przepuszczalność światła i widoczność przez panel zależą od kąta patrzenia: patrząc ukośnie, widzisz mniej otworów, bo ściany otworów o grubości blachy zasłaniają przejście. Przy elewacjach opisywanych na stronie o elewacjach z blachy perforowanej liczy się więc zarówno prześwit, jak i rozmiar otworu.

Masa perforowanego arkusza jest proporcjonalna do pełnego materiału, czyli do jedności minus prześwit. Blacha stalowa 2 mm, 2000 x 1000 mm, bez perforacji waży 31,4 kg, a z perforacją Rv 5-8 około 20,3 kg, bo zostaje 64,57 procent materiału. Pełny rachunek z gęstościami materiałów pokazujemy w artykule o tym, jak policzyć wagę blachy perforowanej. Wytrzymałość maleje wolniej niż masa, ponieważ liczy się układ mostów, ale zbyt duży prześwit i zbyt cienkie mosty obniżają sztywność i utrudniają wykrawanie. Dlatego przy dużym prześwicie często wybiera się grubszą blachę, co omawiamy na stronie o grubościach blachy perforowanej.