Verre sous vide Performance structurelle

En tant que nouvelle génération de matériaux économes en énergie et respectueux de l'environnement, le verre isolant sous vide est le verre économe en énergie avec le plus grand potentiel de développement dans le futur. Ces dernières années, les chercheurs se sont consacrés à la R&D des performances thermiques des vitrages sous vide, tandis que l'étude sur la résistance VIG, les performances structurelles, la conception et l'évaluation de la fiabilité technique est très rare.

Le verre sous vide est composé de deux morceaux de verre avec un espace sous vide de 0.1 mm à 0.3 mm, des micro-piliers de support sont utilisés pour soutenir la structure spéciale et l'environnement est scellé avec des soudures ou des métaux à faible point de fusion. Pour cette structure spéciale, les architectes et les concepteurs sont très préoccupés par la déformation, les caractéristiques de portance et la résistance, et les performances de sécurité.

1. Performances de sécurité du verre isolant sous vide

1.1 La plupart des VIG sont fabriqués avec du verre trempé.

Après des années de R & D, le vitrage sous vide s'est développé du VIG recuit au VIG maintenant entièrement trempé, le VIG se brisera en de nombreuses petites particules et ne causera pas de blessures graves, de nombreux fabricants ont obtenu le certificat SGCC basé sur le test d'impact ANSI-Z97.1, le 10 les plus grosses particules exemptes de fissures ne pèsent pas plus que le poids équivalent de 10 pouces carrés (640 millimètres carrés) de l'échantillon d'origine.

Le VIG trempé se brisera en petites particules

1.2 Le verre sous vide a une faible résistance aux chocs.

Même si la plupart des VIG ont réussi le test ANSI-Z97.1, mais différent du verre trempé normal qui ne se cassera pas à une hauteur de 1200 mm, le VIG se brisera même à une hauteur d'impact de 450 mm.

La fonction des micro-piliers de support est d'équilibrer la différence de pression atmosphérique entre l'intérieur et l'extérieur du verre, de sorte que la conception du positionnement des piliers est le point clé de la production de VIG. Lorsque la zone de contact entre les piliers et les panneaux de verre est trop grande, cela augmentera le thermique conductivité et affectent la transparence. Cependant, une petite zone de contact entre les piliers et les panneaux de verre entraînera une charge concentrée en raison de l'effet de la pression atmosphérique et entraînera une possibilité de bris de verre.

Les piliers de support Mirco en verre sous vide sont conçus pour être à petite et grande distance pour éviter les effets visuels, les piliers HaanGlas Basic VIG peuvent à peine être notés

L'interaction entre le substrat de verre et les piliers de support provoque trois contraintes :

• La contrainte de flexion du verre lui-même.
• La contrainte de compression des piliers de support ;
• La contrainte de contact entre le support et le verre.

L'article du Dr Cenk Cocer  les performances des vitrages isolants sous vide soumis à un choc de corps mou, a montré que le VIG recuit n'est pas assez solide pour résister aux chocs, la recherche est basée sur le VIG recuit scellé avec des soudures de verre, tandis que HaanGlas Pro est scellé avec des matériaux métalliques à basse température et peut facilement passer le test d'impact sur le corps mou, et a prouvé notre sécurité lorsqu'il est appliqué dans les immeubles de grande hauteur et les façades.

En juin 2023, HaanGlas Pro a obtenu la note 1C3 dans le test d'impact de pneu double EN12600, ce qui permet à HaanGlas PRO d'être appliqué dans la plupart des bâtiments.

EN12600 Expliquer de 1C3

2. Déviation VIG sous la différence de température

Étant donné que la chambre à vide bloque la conduction du flux de chaleur, il existe une grande différence de température entre la surface intérieure et extérieure du VIG, ce qui entraîne une inadéquation de la longueur d'expansion. Étant donné que les verres intérieur et extérieur sont scellés ensemble par les matériaux à bas point de fusion, les bords des deux morceaux de verre se restreignent lorsqu'ils se dilatent et se contractent, ce qui entraîne une déformation en flexion sphérique et une contrainte de traction en flexion du verre sous vide dans son ensemble .

L'augmentation de l'épaisseur du VIG peut réduire considérablement la contrainte de traction de flexion de surface maximale. Le verre plus épais, la plus grande distance de pilier de support micro et est bénéfique pour réduire davantage la conduction thermique.

Les fabricants de réfrigérateurs doivent rechercher la déflexion sous une longue différence de température et trouver des solutions sur le cadre de porte et les matériaux pour assurer une longue durée de vie.

3. Performances de résistance au vent du vitrage sous vide.

3.1 Épaisseur équivalente du verre isolant sous vide

Des chercheurs de Beijing Synergy et de China CTC ont effectué de nombreux tests et calculs sur l'épaisseur équivalente VIG et ont conclu que :

(1) La longueur et la largeur du verre sous vide n'ont aucun effet évident sur l'épaisseur équivalente.

(2) L'épaisseur du substrat de verre sous vide a une influence sur l'épaisseur équivalente, et plus l'épaisseur du substrat est grande, plus le coefficient d'épaisseur équivalente est petit. .

(3) Le coefficient d'épaisseur équivalent du verre sous vide N3+V+N3,N4+V+N4,N5+V+N5 peut être pris comme 0.95, 0.9 et 0.85 séparément.

(4) Étant donné que le module d'élasticité du verre renforcé thermiquement, du verre trempé et recuit est fondamentalement le même, par conséquent, le verre traité thermiquement ou non n'affectera pas l'épaisseur équivalente.

3.2 Facteurs à prendre en compte lors de la conception de bâtiments avec VIG

China Building Materials Academy et Beijing Synergy VIG ont également obtenu la conclusion :

(1) La déformation du verre intérieur et extérieur du verre sous vide est coordonnée, le verre d'épaisseur équivalente peut atteindre la meilleure résistance aux forces externes.

(2) Lors de la conception de la résistance des fenêtres et des portes en verre sous vide, le verre sous vide peut être considéré comme un tout et calculé selon la théorie simplement soutenue à quatre côtés.

(3) La conception de la résistance du verre sous vide doit tenir compte de l'influence de la contrainte de traction sur la surface du verre sous l'action de la pression atmosphérique, et le facteur de sécurité du verre sous vide doit être basé sur la sécurité globale du verre sous l'action du stress persistant.

3.3 Résistance au vent du verre isolant sous vide

Après l'installation, le verre sous vide sera affecté par la différence de pression atmosphérique, la différence de température et la pression du vent, et les contraintes superposées de ces trois contraintes au centre et au bord de la plaque peuvent dépasser la valeur de conception de la résistance du verre.

En fait, le verre sous vide est assemblé derrière le mur-rideau ou les portes et fenêtres, car le bord est soutenu par le cadre ou le mastic, la flexion réelle sous la pression du vent est beaucoup plus faible que l'état complètement libre. Selon le test Intertek, la résistance au vent maximale des fenêtres installées avec HaanGlas Pro VIG peut atteindre une pression de vent de ± 9000 Pa et maintient l'intégrité structurelle et fonctionnelle.

Le verre isolant sous vide HaanGlas - La version Pro peut résister à un vent de 9000 pa et conserver son intégrité, d'excellentes performances structurelles

Pour les murs-rideaux de très grande taille ou de grande hauteur, verre sous vide hybride doit être sélectionné Verre, à savoir vide + verre isolant ou vide + structure en verre feuilleté pour garantir les performances de sécurité.

En 2023, le département d'architecture chinois et le département d'architecture américain rédigent un code technique pour le verre sous vide, les architectes et les concepteurs seront davantage encouragés à appliquer VIG dans les façades et les fenêtres des bâtiments sur la base des consignes de sécurité.

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