Ураганы подвергают окна, двери и фасады двум серьезным угрозам одновременно: ветровым мусором и быстро меняющимся атмосферным давлением. Обычное стекло может разбиться от удара, оставляя отверстие в оболочке здания. Как только это происходит, ветер и дождь могут попасть внутрь здания, внутреннее давление может возрасти, и риск повреждения крыши и окружающей структуры увеличивается.
Ламинированное стекло, устойчивое к ураганам, предназначено для снижения этого риска. Стекло может треснуть при ударе, но межслойный слой помогает удерживать разбитые частицы вместе и значительно закрывает стеклянное отверстие. Эта работоспособность после разрушения — а не обещание «неразбиваемого стекла» — является центральным принципом, лежащим в основе ураганного ударного остекления.
Для стеклянных переработчиков производство этого типа ламинированного стекла требует не только увеличения толщины стекла. Выбор стекла, характеристики межслойного соединения, качество окраски, удаление воздуха, однородность температуры и повторяемость процесса — все это влияет на готовый ламинат. Затем стекло должно быть встроено в правильно спроектированную рамную систему и протестировано как полностью собранное изделие.
Ламинированное стекло, устойчивое к ураганам, обычно состоит из двух или более стеклянных слоев, которые надежно склеены с помощью высокоэффективной полимерной пленки. Обычно используется PVB, в то время как ионоапластовые пленки могут быть выбраны, когда требуется большая жесткость или улучшенные характеристики конструкции после разрушения.
При ударе о мусор одна или обе стеклянные пластины могут разбиться. Прослойка предназначена для удержания фрагментов, противостояния проникновению и продолжения перекрытия проема, пока окно или фасад подвергаются повторяющимся положительным и отрицательным циклам давления.
Это делает стекло, устойчивое к ураганам, отличным от обычного безопасного стекла. Стандартный ламинированный стеклянный продукт может обеспечить ценную защиту от травм, но не следует автоматически называть его устойчивым к ураганам. Устойчивость к урагану зависит от точной конструкции стекла, межслойного материала, размеров панели, поддержки по краям, рамы, герметиков, анкеров и метода установки.
Как закаленное, так и полностью закаленное стекло может использоваться в испытанных системах остекления, устойчивых к ураганам. Правильный выбор зависит от размера панели, расчетного давления, термических нагрузок, требований безопасности и утвержденной конфигурации системы.
Закаленное ламинированное стекло часто используется в стационарном архитектурном остеклении. Когда закалённое стекло разбивается, оно, как правило, образует крупные фрагменты по сравнению с полностью закалённым стеклом. Эти фрагменты, как правило, остаются прикреплёнными к межслойной пленке и могут помочь поврежденному ламинированному стеклу остаться в проеме. Закаленное стекло также, как правило, меньше искажает изображение и имеет меньшую анизотропию по сравнению с полностью закалённым стеклом, когда оба материала обрабатываются правильно.
Полностью закаленное ламинированное стекло обеспечивает более высокую первоначальную прочность стекла и может потребоваться для дверей, остекления на уровне пола, в зонах, подверженных воздействию человека, или в приложениях с особенно высокими ветровыми нагрузками. Однако, когда полностью закаленное стекло ломается, оно раскалывается на множество мелких частиц, и ламинация теряет большую часть жесткости, которую обеспечивало целое стекло.
Следовательно, не существует универсального правила, согласно которому каждый продукт, защищенный от ураганов, должен использовать закаленное или термоупрочненное стекло. Во многих фасадных и оконных приложениях конструкция из термоупрочненного laminated стекла является практической отправной точкой. В случаях, когда требования по безопасности, структурные расчеты или уже существующее одобрение продукта требуют полностью закаленное стекло, необходимо соблюдать проверенную конструкцию термоупрочненного ламинированного стекла.
Следующие примеры иллюстрируют конструкции, которые могут встречаться на рынке:
5 мм закаленное стекло + 2.28 мм ударопрочный PVB + 5 мм закаленное стекло
6 мм закаленное стекло + 2.28 мм ударопрочный PVB + 6 мм закаленное стекло
Закалённое или термически обработанное стекло + одобренная ионопластовая межслойка + закалённое или термически обработанное стекло
Изолированное стеклопакет, состоящий из монолитного внешнего стекла, воздушного пространства и ламинированного удараустойчивого стекла
Эти примеры не являются универсальными спецификациями. Необходимая толщина стекла и межслойного материала может изменяться в зависимости от размера и соотношения сторон панели, высоты здания, проектного ветрового давления, уровня ударной нагрузки, системы каркаса и местного строительного кодекса.
Часто в одобрениях на остекление ураганов в Северной Америке используется интерлейер из PVB толщиной 2.28 мм или 0.090 дюйма, однако одна толщина не определяет соответствие. Формулировка PVB должна соответствовать предполагаемому воздействию, и вся система должна пройти необходимые испытания. Замена на другой тип стекла, продукт интерлейера, герметика или детали рамы может привести к недействительности протестированной конфигурации.
До удара стеклянные слои несут большую часть нагрузки. После разрушения интерлюминарный слой становится основным барьером, предотвращающим проникновение осколков и сохранившим покрытие проема. Его характеристики зависят от нескольких свойств:
прилежание к стеклу;
сопротивление разрывам и проникновению;
жесткость при ожидаемой температуре службы;
удлинение и поглощение энергии;
влагостойкость и долговечная стабильность на краях;
совместимость с покрытиями, фритами, герметиками и другими системными материалами.
Использование дополнительных слоев обычного PVB само по себе не доказывает стойкость к ураганам. Производителям стекла следует работать с поставщиком промежуточных слоев и проектировщиком системы для выбора проверенного продукта и определения соответствующих условий хранения, обращения и ламинирования.
Сертификация на устойчивость к ураганам обычно применяется к полному окну, двери или стене из стеклянных панелей, а не к отдельному листу стекла. В Соединенных Штатах общепринятыми процедурами являются ASTM E1886 и ASTM E1996. Проекты в зонах с высокой скоростью ветра также могут использовать требования Miami-Dade TAS 201, TAS 202 и TAS 203.
В зависимости от необходимой классификации образец может быть подвергнут:
Влияние от указанных больших или малых ракет в определённых местах.
Положительная и отрицательная циклическая нагрузка давления после удара.
Тесты на ветровое давление, проникновение воздуха и водостойкость.
Проверка рамы, удержания стекла, анкерных креплений, элементов крепежа и деталей установки.
Передача воздействия является лишь частью задачи. Поврежденное остекление должно оставаться достаточно зафиксированным на протяжении тысяч последующих циклов давления. Поэтому такие аспекты, как стекло, структурный силикон, остеклительная лента, прочность рамы и крепление, так же важны, как и само ламинированное стекло.
Производители всегда должны подтверждать применимые строительные нормы, проектное давление, зону воздействия и утвержденный метод тестирования для целевого рынка.
Продуцирование прозрачного стекла недостаточно. Высокопроизводительный ламинат также нуждается в прочном, устойчивом сцеплении и стабильных краях на протяжении всего срока службы. Важные процессы контроля включают в себя следующее.
Стекло должно быть нарезано и обработано без глубоких сколов, раковин или микротрещин, которые могут снизить его устойчивость к ветровым нагрузкам. Все сверление, нарезка и обработка краев должны быть выполнены до термообработки. В конечном итоге размеры и отделка краев должны соответствовать протестированной системе.
Наличие масла, пыли, остатков полировочных материалов, отпечатков пальцев и некачественной воды для полоскания может негативно сказаться на адгезии. Подходящая машина для мытья стекол должна обеспечивать стабильное давление щеток, качественное финальное полоскание и полную сушку, особенно по краям стекла.
Условия PVB сильно влияют на обработку и адгезию. Рулоны следует хранить и обрабатывать в соответствии с рекомендациями поставщика межслойного материала. Необходимо контролировать воздействие открытых рулонов, влажность в мастерской, конденсацию и время между укладкой и ламинированием.
Стекло и прослойка должны быть правильно выровнены без морщин, захваченных загрязнений или чрезмерных нарушений краев. Для толстых или многослойных прослоек метод производства должен обеспечивать непрерывный путь для выхода воздуха.
Остаточный воздух является основным источником пузырьков и местных дефектов адгезии. Надежная машина для ламинирования стекла с PVB должна обеспечивать равномерное отсасывание по всей поверхности панели и поддерживать вакуум в критические стадии нагрева.
Машина должна равномерно нагревать стеклянную межслойную сборку. Неровный нагрев может привести к появлению локальных оптических дефектов, неполному сцеплению или чрезмерному стеканию по краям. Рецепты должны учитывать общую толщину стекла, конструкцию межслоя, размер стекла и фактическую нагрузку.
Производитель, планирующий выйти на рынок стекла, устойчивого к ураганам, должен оценить линию производства ламинированного стекла по показателям производственного процесса, а не только по максимальному размеру стекла или установленной мощности.
Важные вопросы, касающиеся оборудования, включают:
Может ли система обработать необходимую общую толщину стекла и межслойную толщину?
Как воздух удаляется из центра больших панелей?
Постоянно ли контролируются и регистрируются вакуум и температура?
Можно ли хранить разные рецепты для различных стеклянных конструкций и нагрузок?
Как система управляет влажностью PVB в ходе обработки?
Однородна ли температура продукта по всей зоне рабочей области?
Доступны ли производственные данные для отслеживания качества?
Может ли производитель оборудования поддерживать испытания процессов и квалификационные работы?
Эти элементы управления особенно важны при производстве толстых конструкций из ПВБ, так как диапазон процессов может быть уже, чем для обычного архитектурного ламинированного стекла.
Sagertec разрабатывает оборудование для производства безавтоклавного PVB ламинированного стекла для архитектурных и безопасных стеклопроизводителей. Серия ALAM сочетает в себе вакуумную обработку, контролируемый нагрев, автоматическую подачу и управление рецептами на основе ПЛК без необходимости в conventional высоконапорном автоклаве.
Для фабрик, занимающихся переработкой стекла различных размеров и индивидуальными заказами, линия ламинированного стекла без автоклавов может предложить несколько практических преимуществ:
снижение инвестиций в инфраструктуру сосудов под давлением;
компактная и настраиваемая производственная компоновка;
непрерывный вакуум во время критических этапов обработки;
гибкие рецепты для различных толщин стекла и производственных нагрузок;
сниженная ручная работа при интеграции с автоматическим загрузочным, моечным, позиционирующим, укладочным и разгрузочным оборудованием;
данные о производстве, которые поддерживают управление процессами и трассировку.
Sagertec предлагает различные конфигурации для различных производственных требований. Автоматическая линия по ламинированию стекол PVB включает в себя загрузку стекла, мойку, позиционирование, подачу пленки, сборку, ламинирование и выгрузку. ALAM Pro обеспечивает гибкое производство PVB/EVA, в то время как ALAM Ultra добавляет контролируемое охлаждение для приложений с высокой мощностью.
Фабрики, разрабатывающие ламинированное стекло, устойчивое к ураганам, должны следовать контролируемому инженерному процессу:
Определите целевой рынок, строительный кодекс, классификацию воздействия и проектное давление.
Выберите существующую одобренную систему или работайте с квалифицированным инженером по фасадам/окнам.
Подтвердите тип стекла, толщину, термическую обработку, промежуточный слой, раму и систему герметиков.
Проведите производственные испытания, используя задокументированный рецепт ламинирования.
Проверьте оптическое качество, состояние краев иConsistency склеивания.
Провести предварительное механическое и экологическое тестирование.
Проверьте полностью глазированную сборку через аккредитованную лабораторию.
Заморозьте утвержденный список материалов и производственные параметры.
Поддерживайте прослеживаемость партий и регулярные процедуры контроля качества.
Этот подход позволяет избежать общей и дорогостоящей ошибки: сначала разрабатывать визуально приемлемый ламинат, а сертификацию системы рассматривать только после начала производства.
Нет. Стекло может треснуть при сильном воздействии. Его назначение — сопротивляться проникновению, удерживать осколки и помогать защищать проем здания во время последующих циклов давления ветра.
Закаленное ламинированное стекло часто используется в стационарных архитектурных приложениях, поскольку его более крупные осколки, как правило, остаются прикрепленными к межслойной пленке. Закаленное ламинированное стекло может быть выбрано, если требуются более высокие значения начальной прочности или безопасность при воздействии человека. Технические спецификации протестированной системы всегда имеют приоритет.
Многие системы, одобренные в Северной Америке, используют примерно 2,28 мм или 0,090 дюйма ударопрочного PVB, но это не является универсальным минимумом. Необходимо учитывать все: межслойный продукт, размеры стекла, конструкцию рамы и класс ударопрочности.
Да. Линия ламинирования стекла без автоклава может производить высококачественное PVB ламинированное стекло для систем остекления, устойчивых к ураганам. При использовании подходящей конфигурации стекла, квалифицированной PVB прослойки и точно контролируемого процесса ламинирования, машина может достичь необходимого качества ламинирования и прочности склеивания. Полная система окон, дверей или фасадов должна пройти соответствующие испытания на удар и циклическое давление, чтобы получить сертификат устойчивости к ураганам.
Как правило, утверждение урагана основывается на полной сборке, включая стекло, межслойный материал, раму, материалы остекления, анкеры и метод установки. Изменение одного из этих компонентов может повлиять на утверждение или его аннулировать.
Стекло с ламинированием, устойчивое к ураганам, является спроектированной системой безопасности, а не просто рецептом стекла. Надежная работа достигается за счет взаимодействия закаленного стекла, подходящей ударопрочной прослойки, контролируемой ламинации, надежного удерживания краев и правильно закрепленной рамы.
Для стеклянных переработчиков первой целью производства должно быть обеспечение повторяемости: чистое стекло, контролируемые условия между слоями, эффективное удаление воздуха, равномерный нагрев, управляемое охлаждение и полная документация по производству. Способная линия по производству ламинированного стекла обеспечивает основу, в то время как инженерный анализ и тестирование всей системы устанавливают окончательную оценку устойчивости к ураганам.
Если вы планируете проект с ламинатным стеклом PVB или оцениваете оборудование для производства ударопрочного стекла, свяжитесь с Sagertec, чтобы обсудить размеры стекла, конструкцию промежутка, требуемую мощность и наиболее подходящую конфигурацию производственной линии ALAM.
