فتح رمز تصميم الزجاج المعزول: المفتاح لإنشاء مبان عالية الأداء

فتح رمز تصميم الزجاج المعزول: المفتاح لإنشاء مبان عالية الأداء

I. هيكل الختم الأساسي: سر نظام الختم المزدوج

استمرارية وأداء الختمزجاج عازلهي جوهر عمرها، وتحدد بشكل مباشر مدة عمرها ودورة تدهور الأداء.معايير الصناعة والممارسات الهندسية تدعو بشكل موحد وتلزم اعتماد "ألومنيوم الفاصل نظام إغلاق مزدوجهذا النظام يتكون من طبقتين من الختم مع وظائف مختلفة ولكن مكملة، مثل بناء خط دفاع صلبزجاج عازل.

الختم الرئيسي: الحاجز الحاجز للجو - المطاط البوتيل

المهمة الأساسيةالختم الرئيسيهو بناء حاجز مطلق ضد اختراق بخار الماء وفرار الغازات الخاملة (مثل الأرجون والكريبتون). لذلك ، يتم فرض متطلبات صارمة للغاية على مادة ،الذي يجب أن يكون له معدل انتقال بخار الماء منخفض للغاية وصلبة الهواء عالية.مطاط البوتيلهي المادة المثالية لهذه المهمة.عادة ما يتم تطبيقه بشكل مستمر وبشكل متساو على جانبي إطار المسافة الألومنيوم بواسطة معدات دقة في حالة تسخين وذوبانبعد الضغط مع القالب الزجاجي ، فإنه يشكل شريطاً مؤقتاً ، بلا مسام ، بدون مفاصل أو فجوات.هذا الحاجز هو الخط الأول والأكثر أهمية للدفاع لحماية الجفاف والنقاء زجاج عازلطبقة الهواء، والحفاظ على نشاط طبقتها الأولي منخفضة-E، والحفاظ على تركيز الغازات الخاملة. أي عيب في هذا الرابط يمكن أن يسببزجاج عازلأن تفشل قبل الأوان أثناء الاستخدام في وقت لاحق ، مع التكثيف أو التجمد في الداخل.

الختم الثانوي: الارتباط الهيكلي الذي يربط الماضي والمستقبل - الاختيار الدقيق بين ملصق بوليسولفيد وملصق السيليكون

إذا كان الختم الرئيسي هو "الحماية الداخلية"،الختم الثانويهي مسؤولة بشكل رئيسي عن "الدفاع الخارجي". وظيفتها الرئيسية هي الربط الهيكلي،الذي يربط بشدة لوحين أو أكثر من الزجاج مع إطار المسافة الألومنيوم (مع المطاط البوتيل بينهما) في وحدة مركبة ذات قوة إجمالية كافية لمقاومة أحمال الرياح، الضغوط الناجمة عن تغيرات درجة الحرارة، ووزنها الخاص.

• ملصق البوليسولفيد: كمسمّى كيميائيّ مكون من مكونين، يشتهر طلاء البوليسولفيد بالتمسك الممتاز والمرونة الجيدة ومقاومة الزيت ومقاومة الشيخوخة.لديها نموذج معتدل من المرونة ويمكن أن تمتص بفعالية وتخفيف الضغط أثناء الارتباطلذلك ، يتم استخدامه على نطاق واسع في أنظمة النوافذ التقليدية أو أنظمة جدران الستائر الزجاجية المؤطرة. في هذه التطبيقات ، يتم تضمين الزجاج بشكل راسخ ودعمه بواسطة إطارات معدنية حوله ،لذلك فإن متطلبات القدرة البنيوية الخالصة على تحمل الحمل للصمامات منخفضة نسبياً• صلابة البوليسولفيد والسلامة الهوائية كافية لتلبية متطلبات عمر الخدمة لعقود
• ملصق السيليكون: الملصق السيليكوني، وخاصة الختام السيليكوني معقّد المحايد، يبرز بقوته الهيكلية الممتازة، ومقاومته للأحوال الجوية القاسية (مقاومة الأشعة فوق البنفسجية، الأوزون،ودرجات حرارة عالية ومنخفضة للغاية)، المقاومة الممتازة للانزلاق، والاستقرار الكيميائي. هو الخيار الوحيد للجدران الستارة الزجاجية الخفية الإطار والهياكل الزجاجية المدعومة نقطة. في جدران الستارة الإطار الخفية،لا توجد إطارات معدنية مكشوفة لتثبيت ألواح الزجاج؛ جميع وزنها، فضلا عن أحمال الرياح والقوى الزلزالية التي تحملونها، يتم نقلها تماما إلى الإطار المعدني اعتمادا على تماسكلاصق سيليكوني هيكليفي هذه الحالة، تجاوزت صمغات السيليكون فئة مواد الختم العادية وأصبحت مكونة هيكلية. ومع ذلك، يجب أن نضع في الاعتبار حظر حاسم:لا يجوز أبداً استخدام ملصق السيليكون كختم ثانوي في أنظمة النوافذ الخشبيةوالسبب الأساسي هو أن الخشب عادة ما يكون مغطى أو مغطى بمحافظات تحتوي على زيت أو محلولات كيميائية لتحقيق تأثيرات مضادة للتآكل ومضادة للحشرات ومقاومة للظروف الجوية.هذه المواد الكيميائية سوف تتفاعل مع ملصق السيليكون، مما يتسبب في انخفاض واجهة الارتباط بين اللاصق السيليكوني والخشب أو الزجاج والذوبان، مما يؤدي في نهاية المطاف إلى فشل كامل من الارتباط وانهيار نظام الختم.

II. هيكل إطارات الفاصل الألومنيوم: السعي لمتابعة وسلامة الختم

الـإطار الفاصل من الألومنيوميلعب دور "الهيكل العظمي"زجاج عازل.انها لا تحدد بدقة فقط سمك طبقة الفاصل الهوائي ولكن أيضا سلامة هيكلية الخاصة بها وعملية الختم تؤثر عميقا على الأداء على المدى الطويل والموثوقية للمنتج.

المعيار الذهبي المفضل: أنبوب طويل متواصل من نوع الزاوية المنحنية

يجب على الإطارات الفاصلة من الألومنيوم أن تتبنىأنبوب طويل متواصل نوع الزاوية المنحنيةهذه العملية المتقدمة تستخدم قطعة واحدة كاملة من أنبوب ألومنيوم مجوف خاصالذي يتم تشكيله باستمرار باردة في الزوايا الأربعة تحت سيطرة البرنامج بواسطة معدات ثني أنابيب عالية الدقة تلقائية بالكاملميزتها الأكثر إثارة للاهتمام هي أن الإطار بأكمله لا يحتوي على مفاصل ميكانيكية أو غرز باستثناء الثقوب اللازمة لملء الغاز والثقوب لملء الجرثومة الجزيئية.هذه الطريقة التصنيعية "موقف واحد" يلغي أساسا نقاط تسرب الهواء المحتملة ومخاطر تركيز الضغوط الناجمة عن اتصالات الزوايا غير آمنة أو السد السيئلذلك، زجاج عازلالتي تم تصنيعها باستخدام هذه العملية لديها أطول عمر خدمة نظري وأكثرها استقرارًا على المدى الطويل ، مما يجعلها الخيار الأول لمشاريع البناء الراقية.

الخيار البديل وقيوده الصارمة: نوع القفل الأربعة الزوايا

عملية أخرى تقليدية نسبيا هينوع القابض من أربع زوايا، الذي يستخدم أربعة شرائط من الألومنيوم المقطعة مباشرة ويجمعها في الزوايا مع رموز الزوايا البلاستيكية (مفاتيح الزاوية) والمواد الختامية الخاصة.ميزة هذه الطريقة تكمن في انخفاض استثمار المعدات ومرونة عاليةومع ذلك ، فإن عيبها الكامن هو أن هناك مفاصل مادية في الزوايا الأربعة. حتى لو تم تطبيق مطاط البوتيل بعناية داخل المفاصل للتغطية الداخلية أثناء التجميع ،لا تزال صلابة الهيكل الكلية وصمامات الهواء طويلة الأمد أقل بكثير من نوع الزاوية المنحنية المستمرةوالأهم من ذلك، عندما يستخدم لصق بوليسولفيد كمواد الختم الثانوية، يتم حظر إطار المسافة الألومنيوم المكون من أربعة زوايا بشكل صريح من قبل المعايير.هذا لأن لاصق السيليكون يطلق كمية صغيرة من المواد المتطايرة مثل الإيثانول أثناء عملية التشديدهذه المواد الجزيئات الصغيرة يمكن أن تخترق ببطء في طبقة الهواءزجاج عازلمن خلال الفجوات على مستوى الميكرون بين رموز الزوايا البلاستيكية وإطار الألومنيوم. في ظل تغير درجات الحرارة ، قد تتكثف هذه المواد ، مما يسبب بقع الزيت أو التضخم المبكر داخل الزجاج ،التي تؤثر بشكل خطير على التأثير البصري وجودة المنتج.

III. تصميم توازن الضغط للتكيف مع البيئة والنظر إلى المستقبل: الحكمة للتكيف مع البيئات المختلفة

متى ؟زجاج عازليتم إغلاقها على خط الإنتاج، وعادة ما يتم ضبط ضغط طبقة الهواء الداخلية لتتوازن مع الضغط الجوي القياسي (حوالي مستوى سطح البحر).المواقع الجغرافية لمشاريع البناء تختلف كثيراعندما يتم استخدام المنتج في المناطق العالية الارتفاع (على سبيل المثال، على ارتفاع 1000m أو أعلى) ، فإن الضغط الجوي للبيئة الخارجية سوف ينخفض بشكل كبير.ضغط الهواء العالي نسبيا داخل زجاج عازلسيجعلها تتوسع إلى الخارج مثل بالون صغير، مما يؤدي إلى أن تتدفق اللوحتين الزجاجيتين إلى الخارج وتنتج تشوهات ثنائية مرئية مستمرة.
هذا التشوه ليس فقط نقطة إجهاد هيكلية محتملة ولكن أيضا يسبب مشاكل بصرية خطيرةتشويه الصورةعند مراقبة المشهد خارج النافذة من خلال الزجاج المشوه، الخطوط المستقيمة سوف تصبح منحنية، والأجسام الثابتة سوف تظهر التموجات الديناميكية،الذي يضر بشكل كبير بالسلامة البصرية للمبنى وراحة المستخدمينلذلك بالنسبة لجميع المشاريع المعروفة التي تستخدم في المناطق العالية الارتفاع، خلال مرحلة التصميم ووضع الطلب،من الضروري إجراء مناقشات تقنية خاصة بشكل استباقي مع موردي الزجاجسيستخدم المصنعون المسؤولون طرق عملية خاصة "لتعديل ضغط" طبقة الهواء مسبقاً خلال عملية التصنيع.بناءً على متوسط ارتفاع موقع المشروع، يتم حساب الضغط المقابلة،الضغط الداخلييتم ضبط الزجاج العازل ليتوافق معه قبل الختم. هذه الخطوة التصميمية المتقدمة هي الضمان الأساسي لضمانزجاج عازلتبقى مسطحة مثل المرآة ولها آثار بصرية حقيقية في موقع التثبيت النهائي.

مواد الإطار والأداء الحراري: اعتبارات لدمج النظام

في فيزياء المباني، النافذة هي نظام حراري كامل.زجاج عازللا يمكن أن تكون مستقلة عن إطار تركيبها. أداء العزل الحراري الكلي للنوافذ هو نتيجة شاملة يتم تحديدها من خلال مركز الزجاج وحواف الإطار.إذا كانت النافذة مجهزة بأداء عالي للغايةزجاج عازلمليئة بالأرجون ومطلية منخفضة E ، ولكنها مثبتة في إطار من سبائك الألومنيوم العادي دون معالجة كسر حرارية ،أداء العزل الحراري للنافذة بأكملها سيتم تخفيضها إلى حد كبير بسبب "الجسر الحراريسيصبح الإطار الألومنيومي البارد قناة سريعة لفقدان الحرارة ويشكل خطر التكثيف على الجانب الداخلي.
ولذلك، فإن اختيار مواد الإطار ذات الأداء الحراري الجيد هو شرط لا مفر منه لتحقيق هدف الحفاظ على الطاقة في البناء. وتشمل هذه المواد:

• إطارات سبيكة الألومنيوم المعالجة بالحرارة: تم فصل ملفات الألومنيوم على الجانبين الداخلي والخارجي من الناحية الهيكلية بواسطة مواد منخفضة التوصيل الحراري مثل النيلون ، والتي تمنع الجسر الحراري بشكل فعال.
• إطارات بلاستيكية (PVC): لديهم موصلات حرارية منخفضة للغاية وهي في الغالب هياكل متعددة التجاويف ، مع أداء عازل حراري داخلي ممتاز.
• الإطارات الخشبية والإطارات المركبة الخشبية: الخشب هو مادة عازلة حرارية طبيعية ذات لمسة دافئة ومريحة وأداء حراري جيد.

خلال عملية التصميمزجاج عازلويجب اعتبار الإطار ككل لا يتجزأ من أجل النظر العام والحساب الحراري.

الخامس: تصميم السلامة لمصابيح السحاب: مبدأ وضع الحياة على رأسها

متى ؟زجاج عازليستخدم كضوء السقف، يشهد دوره تغيراً جوهرياً - من هيكل الحجرة الرأسي إلى هيكل أفقي قادر على تحمل الحمل ومقاوم للصدمات.اعتبارات السلامة مرتفعة إلى أعلى مستوىعندما ينكسر بسبب الاصطدام العرضي (مثل البرق ، والحفاظ على المداهمة ، والسقوط من الأجسام من ارتفاعات عالية) ، الزجاج الانفجار الذاتي ، أو فشل هيكلي ،سوف تسقط الشظايا من ارتفاع عدة أمتار أو حتى عشرات الأمتارولهذا السبب، فإن قوانين البناء في الداخل والخارج كلها لديها لوائح إلزامية لهذا السيناريو:يجب أن تستخدم الزجاج الداخلي الزجاج المصفوف أو يتم لصقه بفيلم مضاد للانفجار.

• الزجاج المصفوف: هذا هو الحل الأمني الأكثر شيوعًا وموثوقًا. وهو يتكون من لوحين زجاجيين أو أكثر مع طبقة واحدة أو أكثر من طبقات البوليمر العضوي الصلبة (مثل PVB ، SGP ، EVA ، إلخ).) تم وضعها بينهمو تم ربطها في وحدة متكاملة من خلال عملية عالية درجة الحرارة و عالية الضغط حتى لو كسر الزجاج بسبب الاصطدامالقطع سوف تلتصق بقوة مع الطبقة الوسطى ولا تسقط أساسا، تشكل حالة آمنة "شبه الشبكة" ، والتي تمنع بشكل فعال القطع من السقوط وتسبب ضرر في جسم الإنسان.
• فيلم مضاد للانفجار: كإجراء تعزيزي أو تعديلي ، يتم لصق فيلم مقاوم للانفجار عالي الأداء بشكل وثيق على السطح الداخلي للزجاج من خلال لصق تركيب خاص.يمكنه أن يلتقط الشظايا عندما ينكسر الزجاج، مما يوفر تأثير وقائي مماثل لتلك الموجودة في الزجاج المصفوف. ومع ذلك ، فإن استمراريتها طويلة الأمد وموثوقيتها في الالتصاق عادة ما تكون ليست جيدة مثل زجاج المصفوف الأصلي.

VI - وضع الطلاءات المنخفضة E: تصميم دقيق للزجاج الوظيفي

زجاج معزول منخفض الإشعاعهو ذروة تكنولوجيا الحداثة لتوفير الطاقة للمباني. من خلال طلاء نظام فيلم وظيفي من المعدن أو أكسيد المعدن بسماكة بضع نانومترات فقط على سطح الزجاج،إنها تنتقل بشكل انتقائي وتعكس الموجات الكهرومغناطيسية من مختلف النطاقات، وبالتالي تحقيق التحكم الدقيق في الإشعاع الشمسي.

الاختيار الاستراتيجي لموقع الطلاء

• وضعت على السطح الثاني(أي السطح الداخلي للزجاج الخارجي ، بالقرب من طبقة الهواء): يطلق على هذا التكوين "الفضة الواحدة الصلبة ذات الطبقة المنخفضة"والطلاء له خصائص كيميائية مستقرة ويركز أكثر على العزل الحراري في فصل الشتاء والحرارة الشمسية السلبيةيسمح لمعظم أشعة الموجات القصيرة الشمسية (الضوء المرئي وجزء من الأشعة تحت الحمراء القريبة) بالدخول إلى الغرفة، وفي الوقت نفسه ، يمكن أن تعكس بكفاءة الطاقة الحرارية الموجة الطويلة (أشعة الأشعة تحت الحمراء البعيدة) التي تشع من قبل الأجسام الداخلية إلى الغرفة ،مثل وضع "طلاء عازل حراري" على المبنىإنها مناسبة بشكل خاص للمناطق الباردة.
• وضعت على السطح الثالث(أي، السطح الخارجي للزجاج الجانبي الداخلي، بالقرب من طبقة الهواء): هذا التكوين هو في الغالب "مزدوج الفضة أو ثلاثي الفضة مع طبقة لينة منخفضة الجودةالطلاء لديه أداء أفضل لكنه يحتاج إلى حماية مغلقة يركز أكثر على مظلة الشمس في الصيف يمكنه انعكاس الإشعاع الحراري الشمسي بشكل أكثر فعالية من الخارجتقليل حمولة تبريد مكيف الهواء في الأماكن المغلقة بشكل كبيرفي نفس الوقت، فإنه لا يزال يحافظ على انتقالات الضوء المرئي ممتازة ودرجة معينة من الأداء العازل الحراري،مما يجعلها مناسبة بشكل خاص للمناطق ذات الصيف الحار والشتاء البارد أو المناطق ذات الصيف الحار والشتاء الدافئ.

حالة خاصة: وضع إلزامي على السطح الثالث

عندما يتطلب تصميم المبنىزجاج عازلاعتماد شكل "لوحة بحجم مختلف" (أي أن اللوحتين الزجاجيتين لديهما أحجام مختلفة) بسبب نماذج الواجهة أو احتياجات الصرف الصحي ، بسبب عدم التماثل الهيكلي ،إذا تم وضع الطلاء على السطح الثاني (الذي يتأثر بشكل أكثر مباشرة بالإشعاع الشمسي)، يمكن أن يؤدي الإجهاد الحراري الناتج بعد امتصاصه للحرارة إلى تشوه غير متسق لللوحين الزجاجيين ، مما يؤدي إلى تفاقم تشويه الصورة.لتجنب هذا الخطر وضمان استقرار الأداء البصري وأداء العزل الحراري، والمعايير تفرض أنيجب وضع طلاء على السطح الثالث.

الحساب الميكانيكي الهيكلي: تأثير تضخيم المساحة المسموح بها

في التصميم الهيكلي لزجاج المباني، يعد تحديد الحد الأقصى للساحة المسموح بها لوحة زجاجية واحدة شرطًا أساسيًا لضمان سلامتها دون تلف تحت ضغط الرياح.زجاج عازلمدعومة على الجانبين الأربعة، سلوكها الميكانيكي أكثر تعقيدًا من الزجاج ذو الشاشة الواحدة.أثبتت الأبحاث والممارسات الهندسية أنه بما أن اللوحتين الزجاجيتين تعملان معًا من خلال، تجويف مليء بالغاز ونظام ختم مرن ، يتم تعزيز صلابة الانحناء الكلية ،و التشوه تحت نفس الحمل هو أصغر من ذلك من الزجاج ذو الشاشة الواحدة بنفس السماكةولذلك فإن معايير تصميم زجاج المباني تنص بوضوح على عامل سلامة:يمكن اعتبار المساحة القصوى المسموح بها للزجاج المعزول المدعوم على الجانبين الأربعة 1.5 أضعاف المساحة القصوى المسموح بها التي يتم احتسابها بناءً على سمك اللوحة الزجاجية الأرق من اللوحتين ذات اللوحة الواحدة.This important "amplification factor" provides architects with greater design space and scientific safety guarantees when pursuing the design effect of large vision and high transparency for the facade.

التوضيح في أهداف الأداء: المتطلبات المسبقة للتصميم المعماري

في المرحلة الأولى من تصميم مخطط البناء وتصميم رسومات البناء،يجب على المهندسين المعماريين ومهندسي جدران الستائر اقتراح مجموعة كاملة من مؤشرات الأداء الفني الواضحة والقابلة للقياس والتحقق منها للزجاج العازل المستخدمهذه يجب أن تعمل كجزء أساسي من المواصفات التقنية لتوجيه العطاءات اللاحقة والمشتريات وقبول الجودة.

• أداء العزل الحراري: المؤشر الرئيسي هومعامل نقل الحرارة (قيمة K ، المعروفة أيضًا باسم قيمة U)، مع وحدة W/m2·K. زجاج عازللوقف نقل الحرارة في ظل ظروف نقل الحرارة في الحالة الثابتة وهو العامل الرئيسي الذي يؤثر على استهلاك الطاقة في التدفئة في الشتاء.
• أداء العزل الحراري (أو أداء الشمس): تم تقييمها من قبلمعامل التظليل (Sc)أومعامل مكاسب الحرارة الشمسية (SHGC)إنه يعكس قدرةزجاج عازللمنع حرارة الإشعاع الشمسي من دخول الغرفة وهي المعيار الأساسي للسيطرة على حمولة تبريد تكييف الهواء الداخلي في فصل الصيف.
• أداء العزل الصوتي: تم تقييمها من قبلمؤشر العزل الصوتي المرجح (Rw)في المباني المجاورة للمطارات، السكك الحديدية، الشرايين المزدحمة، أو المباني ذات المتطلبات الخاصة للبيئة الصوتية (مثل المستشفيات والمدارس،الفنادق)، يجب وضع معايير عالية لهذا الأداء.
• أداء الضوء النهاري: يضمنهاتمرير الضوء المرئي (VT)يحدد كمية الضوء الطبيعي الذي يدخل الغرفة ويؤثر على استهلاك الطاقة الإضاءة الداخلية والراحة البصرية.
• أداء الختم: هذا مؤشر يتعلق بالنظام الإجمالي للنوافذ أو جدران الستائر، بما في ذلكنفوذ الهواءوضيق الماءمعًا، يضمنون ضغط الهواء والراحة وتوفير الطاقة للمبنى.
• مقاومة الطقس: يشير إلى القدرة علىزجاج عازلالحفاظ على معايير أدائها المختلفة دون انخفاض كبير ومظهرها دون تدهور في ظل ظروف المناخ الشاملة على المدى الطويل مثل الرياح والتعرض لأشعة الشمس.المطر، دورات التجمد والذوبان ، والتغيرات الحرارية الشديدة. وهذا مرتبط مباشرة مع عمر الخدمة المصمم ، والذي يتطلب عادة مطابقة عمر الخدمة المصمم لبنية المبنى الرئيسية.

التاسع. الاستنتاج: فن وعلم تصميم الزجاج العازل

تصميمزجاج عازلهو فن ناعم يدمج علم المواد، الميكانيكا الهيكلية، الفيزياء الحرارية، وهندسة البيئة.من الختم على المستوى الجزئي على المستوى الدقيق ووضع الطلاء على المستوى النانوي إلى تكامل النظام على المستوى الكلي، التكيف مع البيئة، والسلامة الهيكلية، كل قرار مترابطة وتؤثر بشكل عميق على الأداء النهائي للمبنى.ومفهوم التصميم المتطلع إلى المستقبل، فهم عميق والسيطرة الصارمة على كل من نقاط التصميم أعلاه، يمكننا أن نستفيد تماما من الإمكانات التقنية الهائلةزجاج عازل، وبالتالي خلق مبنى عصري أخضر ليس فقط جميل ورائعة ولكن أيضا توفير الطاقة، مريحة، آمنة، ودائمة.