الأداء الهيكلي للزجاج الفراغي

كجيل جديد من المواد الموفرة للطاقة والصديقة للبيئة ، يعتبر الزجاج العازل بالفراغ هو الزجاج الموفر للطاقة مع إمكانات التطوير الأكثر في المستقبل. في السنوات الأخيرة ، كرس الباحثون للبحث والتطوير للأداء الحراري للتزجيج بالفراغ ، في حين أن دراسة قوة VIG والأداء الهيكلي والتصميم وتقييم الموثوقية الهندسية نادرة جدًا.

يتكون الزجاج المفرغ من قطعتين من الزجاج بمساحة تفريغ 0.1 مم إلى 0.3 مم ، وتستخدم أعمدة الدعم الصغيرة لدعم الهيكل الخاص ، ويتم إغلاق المنطقة المحيطة بجنود زجاجيين أو معادن ذات نقطة انصهار منخفضة. بالنسبة لهذا الهيكل الخاص ، يهتم المهندسون المعماريون والمصممون بشدة بالتشوه وخصائص تحمل الأحمال والقوة وأداء السلامة.

1. سلامة أداء الزجاج العازل الفراغي

1.1 معظم VIG مصنوعة من زجاج مقسّى.

بعد سنوات من البحث والتطوير ، تطور التزجيج بالفراغ من VIG الملدن إلى VIG المقسى بالكامل الآن ، وسوف ينقسم VIG إلى العديد من الجسيمات الصغيرة ولن يتسبب في إصابات خطيرة ، وقد حصل العديد من الشركات المصنعة على شهادة SGCC بناءً على اختبار التأثير ANSI-Z97.1 ، 10 أكبر الجسيمات الخالية من الكراك لا يزيد وزنها عن 10 بوصات مربعة (640 مليمتر مربع) من العينة الأصلية.

سوف ينقسم VIG المقسى إلى جزيئات صغيرة

1.2 زجاج الفراغ له مقاومة تأثير منخفضة.

على الرغم من أن معظم VIG اجتاز اختبار ANSI-Z97.1 ، ولكنه يختلف عن الزجاج العادي الذي لا ينكسر عند ارتفاع 1200 مم ، فإن VIG سوف ينكسر حتى عند ارتفاع التأثير 450 مم.

تتمثل وظيفة أعمدة الدعم الدقيقة في موازنة فرق الضغط الجوي بين داخل الزجاج وخارجه ، لذا فإن تصميم وضع الأعمدة هو النقطة الرئيسية لإنتاج VIG. عندما تكون مساحة التلامس بين الأعمدة والألواح الزجاجية كبيرة جدًا ، فإنها ستزيد من الحرارة الموصلية وتؤثر على الشفافية. ومع ذلك ، فإن منطقة التلامس الصغيرة بين الأعمدة والألواح الزجاجية سوف تتسبب في تركيز الحمل بسبب تأثير الضغط الجوي وإمكانية كسر الزجاج.

تم تصميم أعمدة دعم Mirco في الزجاج المفرغ لتكون مسافة صغيرة وكبيرة لتجنب التأثير البصري ، وبالكاد يمكن ملاحظة أعمدة HaanGlas Basic VIG

يتسبب التفاعل بين الركيزة الزجاجية وأعمدة الدعم في ثلاثة ضغوط:

• ضغط الانحناء للزجاج نفسه.
• الضغط الانضغاطي لأعمدة الدعم ؛
• إجهاد الاتصال بين الدعامة والزجاج.

مقالة الدكتور سينك كوكر  أداء وحدات التزجيج العازلة للفراغ المعرضة لتأثير الجسم الناعم ، أظهر أن VIG الملدن ليس قويًا بما يكفي لمقاومة الصدمات ، ويستند البحث إلى VIG الملدن ومختوم بقطع الزجاج ، في حين أن HaanGlas Pro مغلق بمواد معدنية منخفضة الحرارة ويمكنه اجتياز اختبار تأثير الجسم الناعم بسهولة ، وأثبت سلامتنا عند التطبيق في المباني الشاهقة والواجهات.

2. انحراف VIG تحت اختلاف درجات الحرارة

نظرًا لأن غرفة التفريغ تمنع توصيل تدفق الحرارة ، فهناك فرق كبير في درجة الحرارة بين سطح VIG الداخلي والخارجي ، مما يؤدي إلى عدم تطابق في طول التمدد. نظرًا لأن الزجاج الداخلي والخارجي محكمان معًا بواسطة مواد ذات نقطة انصهار منخفضة ، فإن حواف قطعتين من الزجاج تقيد بعضها البعض عندما تتوسع وتتقلص ، مما يؤدي إلى تشوه الانحناء الكروي وانحناء ضغط الشد للزجاج المفرغ ككل .

زيادة سمك VIG يمكن أن تقلل بشكل كبير من أقصى إجهاد شد الانحناء السطحي. الزجاج السميك ، أكبر مسافة عمود الدعم الصغير وهو مفيد لزيادة تقليل التوصيل الحراري.

يجب على مصنعي الثلاجات البحث في الانحراف تحت اختلاف درجات الحرارة لفترة طويلة وإيجاد حلول لإطار الباب والمواد لضمان عمر طويل.

3. أداء مقاومة الرياح التزجيج الفراغي.

3.1 سمك مكافئ الزجاج العازل الفراغي

أجرى باحثون من Beijing Synergy و China CTC الكثير من الاختبارات والحسابات على سمك مكافئ VIG وتوصلوا إلى استنتاج مفاده:

(1) طول وعرض الزجاج المفرغ ليس لهما تأثير واضح على السماكة المكافئة.

(2) سمك الركيزة الزجاجية المفرغة له تأثير على السماكة المكافئة ، وكلما زاد سمك الركيزة ، كلما قل معامل السماكة المكافئ. .

(3) يمكن اعتبار معامل السماكة المكافئ لـ N3 + V + N3 و N4 + V + N4 و N5 + V + N5 على شكل 0.95 و 0.9 و 0.85 بشكل منفصل.

(4) نظرًا لأن معامل المرونة للزجاج المعزز بالحرارة ، فإن الزجاج المقسى والملدن هو في الأساس نفسه ، لذلك ، تمت معالجة الزجاج بالحرارة أو لا يؤثر على السماكة المكافئة.

3.2 العوامل التي يجب مراعاتها أثناء تصميم المباني باستخدام VIG

كما حصلت أكاديمية الصين لمواد البناء و Beijing Synergy VIG على استنتاج:

(1) يتم تنسيق تشوه الزجاج الداخلي والخارجي للزجاج المفرغ ، ويمكن للزجاج ذي السماكة المكافئة تحقيق أفضل مقاومة للقوى الخارجية.

(2) عند تصميم قوة النوافذ والأبواب الزجاجية المفرغة من الهواء ، يمكن اعتبار الزجاج المفرغ كليًا وحسابه وفقًا للنظرية ذات الجوانب الأربعة المدعومة ببساطة.

(3) يجب أن يأخذ تصميم القوة للزجاج المفرغ في الاعتبار تأثير إجهاد الشد على سطح الزجاج تحت تأثير الضغط الجوي ، ويجب أن يعتمد عامل الأمان للزجاج المفرغ على السلامة الشاملة للزجاج تحت الإجراء من الضغط المستمر.

3.3 مقاومة الرياح للزجاج العازل بالفراغ

بعد التثبيت ، سيتأثر الزجاج المفرغ بفرق الضغط الجوي ، وفرق درجة الحرارة وضغط الرياح ، وقد تتجاوز الضغوط المتراكبة لهذه الضغوط الثلاثة في مركز وحافة اللوحة القيمة التصميمية لقوة الزجاج.

في الواقع ، يتم تجميع الزجاج المفرغ خلف الحائط الساتر أو الأبواب والنوافذ ، نظرًا لأن الحافة مدعومة بالإطار أو مانع التسرب ، فإن الانحناء الفعلي تحت ضغط الرياح يكون أصغر بكثير من الحالة الحرة تمامًا. وفقًا لاختبار Intertek ، يمكن أن تصل مقاومة الرياح القصوى للنوافذ المثبتة مع HaanGlas Pro VIG إلى ضغط الرياح ± 9000Pa وتحافظ على السلامة الهيكلية والوظيفية.

الزجاج العازل بالشفط HaanGlas - إصدار Pro يمكن أن يتحمل الرياح 9000pa ويحافظ على النزاهة والأداء الهيكلي الممتاز

للجدران الستارية الكبيرة أو العالية الارتفاع ، الزجاج فراغ الهجين يجب اختيار الزجاج ، وبالتحديد فراغ + زجاج عازل أو فراغ + هيكل زجاجي مصفح لضمان أداء السلامة.

في عام 2023 ، يقوم كل من قسم الهندسة المعمارية في الصين وقسم الهندسة المعمارية الأمريكية بصياغة رمز فني للزجاج الفراغي ، وسيتم تشجيع المهندسين المعماريين والمصممين بشكل أكبر على تطبيق VIG في واجهات المباني والنوافذ بناءً على تعليمات السلامة.

HaanGlas هي الشركة المصنعة للزجاج العازل بالفراغ بنظام تسليم المفتاح ،للتواصل لمشروع التجديد الخاص بك.