Vidrio al vacío Rendimiento estructural

Como nueva generación de materiales de ahorro de energía y respetuosos con el medio ambiente, el vidrio aislante al vacío es el vidrio de ahorro de energía con mayor potencial de desarrollo en el futuro. En los últimos años, los investigadores se han dedicado a la I + D del rendimiento térmico del acristalamiento al vacío, mientras que el estudio sobre la resistencia VIG, el rendimiento estructural, el diseño y la evaluación de la confiabilidad de la ingeniería es muy raro.

El vidrio de vacío se compone de dos piezas de vidrio con un espacio de vacío de 0.1 mm a 0.3 mm, se utilizan pilares de microsoporte para soportar la estructura especial y el entorno se sella con soldaduras de vidrio de bajo punto de fusión o metales. Para esta estructura especial, los arquitectos y diseñadores están muy preocupados por la deformación, las características de carga, la resistencia y el rendimiento de seguridad.

1. Rendimiento de seguridad del vidrio aislante al vacío

1.1 La mayoría de las VIG están fabricadas con vidrio templado.

Después de años de investigación y desarrollo, el acristalamiento al vacío se ha desarrollado desde VIG recocido hasta ahora VIG completamente templado, VIG se romperá en muchas partículas pequeñas y no causará lesiones graves, muchos fabricantes tienen el certificado SGCC basado en la prueba de impacto ANSI-Z97.1, el 10 Las partículas más grandes sin grietas no pesan más que el peso equivalente de 10 pulgadas cuadradas (640 milímetros cuadrados) de la muestra original.

El VIG templado se romperá en pequeñas partículas

El VIG templado se romperá en pequeñas partículas

1.2 El vidrio de vacío tiene baja resistencia al impacto.

Aunque la mayoría de VIG pasó la prueba ANSI-Z97.1, pero a diferencia del vidrio templado normal que no se romperá a una altura de 1200 mm, VIG se romperá incluso a una altura de impacto de 450 mm.

La función de los micropilares de soporte es equilibrar la diferencia de presión atmosférica entre el interior y el exterior del vidrio, por lo que el diseño de posicionamiento de los pilares es el punto clave para producir VIG. Cuando el área de contacto entre los pilares y los paneles de vidrio es demasiado grande, aumentará la temperatura. conductividad y afectan la transparencia. Sin embargo, el área de contacto pequeña entre los pilares y los paneles de vidrio causará una carga concentrada debido al efecto de la presión atmosférica y generará la posibilidad de rotura del vidrio.

Los pilares de soporte Mirco en vidrio al vacío están diseñados para una distancia pequeña y grande para evitar el efecto visual, los pilares VIG básicos de HaanGlas apenas se notan

Los pilares de soporte Mirco en vidrio al vacío están diseñados para una distancia pequeña y grande para evitar el efecto visual, los pilares VIG básicos de HaanGlas apenas se notan

La interacción entre el sustrato de vidrio y los pilares de soporte provoca tres tensiones:

  • La tensión de flexión del propio vidrio.
  • El esfuerzo de compresión de los pilares de soporte;
  • La tensión de contacto entre el soporte y el vidrio.

Artículo del Dr. Cenk Cocer  el rendimiento de las unidades de acristalamiento aislante al vacío sometidas a un impacto de cuerpo blando, mostró que el VIG recocido no es lo suficientemente fuerte para resistir el impacto, la investigación se basa en VIG recocido sellado con soldaduras de vidrio, mientras que HaanGlas Pro está sellado con materiales metálicos de baja temperatura y puede pasar fácilmente la prueba de impacto de cuerpo blando, y demostró nuestra seguridad cuando se aplica en edificios de gran altura y fachadas.

En junio de 2023, HaanGlas Pro obtuvo una calificación de 1C3 en la prueba de impacto de neumáticos duales EN12600, lo que permite aplicar HaanGlas PRO en la mayoría de los edificios.

EN12600 Explicación de 1C3

EN12600 Explicación de 1C3

 

  1. Deflexión VIG bajo diferencia de temperatura

Debido a que la cámara de vacío bloquea la conducción del flujo de calor, existe una gran diferencia de temperatura entre la superficie VIG interna y externa, lo que resulta en un desajuste en la longitud de expansión. Debido a que el vidrio interior y exterior están sellados entre sí por los materiales de bajo punto de fusión, los bordes de las dos piezas de vidrio se restringen entre sí cuando se expanden y contraen, lo que da como resultado una deformación por flexión esférica y una tensión de tracción por flexión del vidrio al vacío en su conjunto. .

El aumento del grosor de VIG puede reducir significativamente la tensión de tracción máxima de flexión de la superficie. El vidrio más grueso, la distancia más grande del pilar de soporte micro y es beneficioso para reducir aún más la conducción de calor.

Los fabricantes de refrigeradores deben investigar la deflexión bajo una diferencia de temperatura prolongada y encontrar soluciones en el marco de la puerta y los materiales para garantizar una larga vida útil.

  1. Rendimiento de la resistencia al viento del acristalamiento al vacío.

3.1 Espesor equivalente de vidrio aislante al vacío

Los investigadores de Beijing Synergy y China CTC realizaron muchas pruebas y cálculos sobre el espesor equivalente de VIG y llegaron a la conclusión de que:

(1) La longitud y el ancho del vaso de vacío no tienen un efecto evidente en el espesor equivalente.

(2) El espesor del sustrato de vidrio al vacío influye en el espesor equivalente, y cuanto mayor sea el espesor del sustrato, menor será el coeficiente de espesor equivalente. .

(3) El coeficiente de espesor equivalente del vidrio de vacío N3+V+N3,N4+V+N4,N5+V+N5 puede tomarse como 0.95, 0.9 y 0.85 por separado.

(4) Dado que el módulo elástico del vidrio reforzado con calor, el vidrio templado y recocido es básicamente el mismo, por lo tanto, el vidrio tratado térmicamente o no afectará el espesor equivalente.

3.2 Factores a considerar durante el diseño de edificios con VIG

China Building Materials Academy y Beijing Synergy VIG también llegaron a una conclusión:

(1) La deformación del vidrio interior y exterior del vidrio de vacío está coordinada, el vidrio de espesor equivalente puede lograr la mejor resistencia a las fuerzas externas.

(2) Al diseñar la resistencia de las ventanas y puertas de vidrio al vacío, el vidrio al vacío se puede considerar como un todo y calcular de acuerdo con la teoría de cuatro lados simplemente apoyada.

(3) El diseño de resistencia del vidrio al vacío deberá considerar la influencia de la tensión de tracción en la superficie del vidrio bajo la acción de la presión atmosférica, y el factor de seguridad del vidrio al vacío se basará en la seguridad integral del vidrio bajo la acción del estrés persistente.

3.3 Resistencia al viento del vidrio aislante al vacío

Después de la instalación, el vidrio al vacío se verá afectado por la diferencia de presión atmosférica, la diferencia de temperatura y la presión del viento, y las tensiones superpuestas de estas tres tensiones en el centro y el borde de la placa pueden exceder el valor de diseño de la resistencia del vidrio.

De hecho, el vidrio de vacío se ensambla detrás del muro cortina o puertas y ventanas, porque el borde está sostenido por el marco o el sellador, la flexión real bajo la presión del viento es mucho menor que en el estado completamente libre. Según la prueba de Intertek, la resistencia máxima al viento de las ventanas instaladas con HaanGlas Pro VIG puede alcanzar una presión del viento de ±9000 Pa y mantiene la integridad estructural y funcional.

Vidrio aislante al vacío HaanGlas: la versión Pro puede soportar vientos de 9000 pa y mantener la integridad, un excelente rendimiento estructural

Vidrio aislante al vacío HaanGlas: la versión Pro puede soportar vientos de 9000 pa y mantener la integridad, un excelente rendimiento estructural

Para muros cortina muy grandes o de gran altura, vidrio de vacío híbrido se debe seleccionar Glass, a saber, vacío + vidrio aislante o vacío + estructura de vidrio laminado para garantizar un rendimiento de seguridad.

En 2023, tanto el departamento de arquitectura de China como el departamento de arquitectura de Estados Unidos están redactando un código técnico para el vidrio al vacío, se alentará más a los arquitectos y diseñadores a aplicar VIG en la construcción de fachadas y ventanas según las instrucciones de seguridad.

HaanGlas es su fabricante de vidrio aislante al vacío llave en mano,contáctenos para su proyecto de renovación.