Desvendando o Código de Design do Vidro Isolante: A Chave para Criar Edifícios de Alto Desempenho

Descobrir o código de design do vidro isolado: a chave para criar edifícios de alto desempenho

I. Estrutura de vedação do núcleo: o mistério do sistema de dupla vedação

A durabilidade e o desempenho de vedaçãovidro isoladoA base de tudo isto reside na sua estrutura de vedação.As normas industriais e as práticas de engenharia defendem uniformemente e exigem a adoção do "sistema de dupla vedação de espaçador de alumínioEste sistema consiste em duas camadas de vedação com funções diferentes, mas complementares, como construir uma linha de defesa sólida paravidro isolado.

Selo primário: A indispensável barreira hermética - borracha butil

A missão central doselo primárioO seu objectivo é criar uma barreira absoluta contra a penetração do vapor de água e a fuga de gases inertes (como o argónio e o criptónio).que deve ter uma taxa de transmissão de vapor de água extremamente baixa e uma elevada estanqueidade ao ar.Borracha butílicaÉ o material ideal para esta tarefa.é normalmente aplicado de forma contínua e uniforme em ambos os lados da armação do espaçador de alumínio por equipamento de precisão num estado aquecido e derretidoApós ser pressionado com o substrato de vidro, forma uma tira de vedação permanente e sem costuras, sem juntas ou lacunas.Esta barreira é a primeira e mais crítica linha de defesa para proteger a secura e a pureza do vidro isoladoO sistema de aquecimento do ar pode ser alterado, mantendo a atividade do seu revestimento inicial de baixa E e preservando a concentração de gases inertes.vidro isoladofalhar prematuramente durante a utilização posterior, com formação de condensação ou gelo no interior.

Selo secundário: A ligação estrutural que conecta o passado e o futuro - A escolha precisa entre adesivo de polisulfeto e adesivo de silicone

Se o selo primário for para "proteção interna", oselos secundáriosA sua função principal é a ligação estrutural,que liga firmemente dois ou mais painéis de vidro com a armação de espaçador de alumínio (com borracha de butil no meio) numa unidade composta com resistência global suficiente para suportar cargas de ventoA sua selecção não é de modo algum arbitrária e deve ser determinada com base no cenário de aplicação final:

• Adesivo de polissulfeto: Como um selante de curagem química de dois componentes, o adesivo de polissulfeto é conhecido por sua excelente adesão, boa elasticidade, resistência ao óleo e resistência ao envelhecimento.Tem um módulo de elasticidade moderado e pode absorver e amortecer efetivamente a tensão durante a ligaçãoPortanto, é amplamente utilizado em sistemas tradicionais de janelas ou sistemas de parede de cortina de vidro emoldurada.Assim, o requisito para a capacidade de carga estrutural pura do selante é relativamente baixo.A durabilidade e a hermeticidade do adesivo de polissulfeto são suficientes para satisfazer os requisitos de vida útil de décadas.
• Adesivo de silicone: O adesivo de silicone, em especial o selante de silicone de cura neutra, destaca-se pela sua superior resistência estrutural, resistência a condições meteorológicas extremas (resistência aos raios ultravioleta, ozono,e temperaturas extremamente elevadas e baixas)A solução é a única escolha para paredes de cortina de vidro de estrutura oculta e estruturas de vidro com apoio de ponto.não há molduras metálicas expostas para prender os painéis de vidro■ todo o seu peso, bem como as cargas do vento e as forças sísmicas que suportam, são transferidos completamente para a estrutura metálica, dependendo da adesão deadesivo de silicone estruturalNeste caso, o adesivo de silicone transcendeu a categoria dos selantes comuns e tornou-se um componente estrutural.O adesivo de silicone nunca deve ser utilizado como vedação secundária em sistemas de janelas de madeira.A razão fundamental é que a madeira é geralmente impregnada ou revestida com conservantes que contenham óleo ou solventes químicos para obter efeitos anti-corrosivo, anti-insetos e resistentes às intempéries.Estas substâncias químicas reagem com o adesivo de silicone, fazendo com que a interface de ligação entre o adesivo de silicone e a madeira ou vidro se amoleça e dissolva, levando finalmente à falha completa da adesão e ao colapso do sistema de vedação.

II. Estrutura de estruturas de espaçadores de alumínio: a busca da continuidade e da integridade da vedação

OQuadro de espaçador de alumíniodesempenha o papel de um "esqueleto"vidro isolado.Ele não só define com precisão a espessura da camada de espaçador de ar, mas também sua própria integridade estrutural e processo de vedação afetam profundamente o desempenho a longo prazo e confiabilidade do produto.

Padrão de ouro preferido: tubo longo contínuo tipo de canto curvo

Os quadros de espaçador de alumínio devem, de preferência, adotar oTipo de tubo longo contínuo de canto curvoEste processo avançado utiliza um único pedaço inteiro de tubo de alumínio oco especial,que é continuamente formado a frio nos quatro cantos sob controlo de programa por equipamento de dobra de tubos totalmente automático de alta precisãoA sua vantagem mais notável é que toda a estrutura não tem juntas mecânicas ou costuras, exceto para os furos de enchimento de gás necessários e furos de enchimento de peneira molecular.Este método de fabrico "one-stop" elimina fundamentalmente os potenciais pontos de fuga de ar e os riscos de concentração de tensão causados por conexões de canto inseguras ou vedação deficientePor conseguinte, vidro isoladoO produto fabricado com este processo tem a mais longa vida útil teórica e o desempenho mais estável a longo prazo, tornando-o a primeira escolha para projetos de construção de ponta.

Opção alternativa e suas limitações rigorosas: tipo de enchufe em quatro cantos

Outro processo relativamente tradicional é oTipo de reboque de quatro cantos, que utiliza quatro tiras de alumínio retas cortadas e as monta nos cantos com códigos de canto de plástico (chaves de canto) e selantes especiais.A vantagem deste método reside no baixo investimento de equipamento e na grande flexibilidadeNo entanto, a sua desvantagem inerente é que existem juntas físicas nos quatro cantos.A sua rigidez estrutural global e a sua estanqueidade ao ar a longo prazo são ainda significativamente inferiores às do tipo de curvatura contínua.Mais importante ainda, quando o adesivo de polissulfeto é utilizado como selante secundário, o quadro de espaçador de alumínio de quatro cantos é explicitamente proibido pelas normas.Isto ocorre porque o adesivo de silicone libera uma pequena quantidade de substâncias voláteis, como o etanol, durante o processo de cura.Estas substâncias de pequenas moléculas podem penetrar lentamente na camada de ar do aparelho.vidro isoladoEstas substâncias podem condensar-se sob mudanças de temperatura, causando manchas de óleo ou um nevoeiro precoce no interior do vidro,que afecte gravemente o efeito visual e a qualidade do produto.

III. Projeto de equilíbrio de pressão para adaptabilidade ambiental e visão de futuro: sabedoria para se adaptar a diferentes ambientes

Quando?vidro isoladoNo entanto, a pressão da sua camada interna de ar é normalmente ajustada para equilibrar com a pressão atmosférica normal (aproximadamente ao nível do mar).A localização geográfica dos projectos de construção varia muitoQuando o produto é utilizado em zonas de grande altitude (por exemplo, a uma altitude de 1000 m ou superior), a pressão atmosférica do ambiente externo diminuirá significativamente.A pressão atmosférica relativamente mais elevada no interior do vidro isoladofará com que se expanda para fora como um pequeno balão, levando os dois painéis de vidro a se salientarem para fora e a produzir deformação de curvatura contínua e visível.
Esta deformação não é apenas um potencial ponto de tensão estrutural, mas também causa sérios problemas ópticos.distorção da imagemQuando se observa a paisagem fora da janela através do vidro deformado, as linhas retas tornam-se curvas, e os objetos estáticos mostram ondulações dinâmicas.que prejudica grandemente a integridade visual do edifício e o conforto dos utilizadoresPor conseguinte, para todos os projectos conhecidos por ser utilizados em zonas de alta altitude, durante a fase de concepção e encomenda,É necessário conduzir de forma proativa discussões técnicas especiais com os fornecedores de vidroOs fabricantes responsáveis utilizarão métodos de processo especiais para "preajustar a pressão" da camada de ar durante o processo de fabrico.baseado na altitude média do local do projecto, a pressão correspondente é calculada e opressão internaEsta fase de conceção prospectiva constitui a garantia fundamental para assegurar que o vidro isolado seja adequado antes da vedação.vidro isoladopermanece plano como um espelho e tem verdadeiros efeitos visuais no local de instalação final.

IV. Materiais de estrutura e desempenho térmico: considerações para a integração do sistema

Em física de edifícios, uma janela é um sistema térmico completo.vidro isoladoO desempenho global de isolamento térmico de uma janela é um resultado global determinado pelo centro do vidro e pelas bordas do quadro.Se uma janela estiver equipada com um sistema de ultra-alta performancevidro isoladocom um diâmetro máximo de 10 mm, mas não superior a 15 mmO desempenho de isolamento térmico de toda a janela será muito reduzido devido ao "ponte térmicaA estrutura de alumínio frio tornar-se-á um canal rápido para a perda de calor e representar um risco de condensação no lado interno.
Portanto, a escolha de materiais de estrutura com bom desempenho de isolamento térmico é um requisito inevitável para alcançar o objetivo de conservação de energia do edifício.

• Quadros de liga de alumínio resistentes à ruptura térmica: Os perfis de alumínio nos lados interior e exterior são estruturalmente separados por materiais de baixa condutividade térmica, como o nylon, que bloqueia eficazmente a ponte térmica.
• Estruturas de plástico (PVC): Possuem uma condutividade térmica extremamente baixa e são, na sua maioria, estruturas de várias cavidades, com excelentes performances de isolamento térmico interno.
• Estruturas de madeira e estruturas de madeira composta: A madeira é um material de isolamento térmico natural com um toque quente e confortável e um bom desempenho térmico.

Durante o processo de concepção,vidro isoladoe o quadro deve ser considerado como um todo indivisível para consideração global e cálculo térmico.

V. Projeto de segurança para claraboias: o princípio de colocar a vida em primeiro lugar

Quando?vidro isoladoé utilizado como umluz de clarabóia, a sua função passa por uma mudança fundamental - de uma estrutura de armazenamento vertical para uma estrutura de carga e resistência a impactos horizontal.As considerações de segurança são elevadas ao mais alto nível.Uma vez quebrado devido a um impacto acidental (como granizo, manutenção, objetos caindo de grandes altitudes), vidro auto-explosão, ou falha estrutural,Os fragmentos cairão de uma altura de vários metros ou até dezenas de metros.Por esta razão, os códigos de construção no país e no estrangeiro têm todos regulamentos obrigatórios para este cenário:O vidro interior deve utilizar vidro laminado ou ser revestido com uma película à prova de explosão..

• Vidro laminado: Esta é a solução de segurança mais comum e confiável. É composta por dois ou mais painéis de vidro com uma ou mais camadas de camadas intermédias de polímeros orgânicos resistentes (tais como PVB, SGP, EVA, etc.).) entrelaçado entre elesMesmo que o vidro se quebre devido ao impacto, o vidro não pode ser ligado.os fragmentos serão firmemente aderidos à camada intermédia e basicamente não cair, formando um estado seguro "de rede", que impede efetivamente que os fragmentos caia e cause danos ao corpo humano.
• Película à prova de explosão: Como medida reforçada ou correctiva, uma película à prova de explosão de alto desempenho é colada de perto na superfície interna do vidro através de um adesivo especial de instalação.Pode apanhar os fragmentos quando o vidro se quebra.No entanto, a sua durabilidade a longo prazo e a sua fiabilidade de ligação não são geralmente tão boas como as do vidro laminado original.

VI. Posicionamento de revestimentos de baixa E: conceção refinada de vidro funcional

Vidro isolado de baixa E (baixa emissão)É o culminar da moderna tecnologia de poupança de energia em edifícios, revestindo a superfície do vidro de um sistema funcional de película de metal ou óxido metálico com uma espessura de apenas alguns nanómetros.Transmite e reflete seletivamente ondas eletromagnéticas de diferentes bandas, conseguindo assim um controlo preciso da radiação solar.

Seleção estratégica da posição do revestimento

• Colocado na 2a superfície(ou seja, a superfície interna do vidro exterior, próxima da camada de ar): Esta configuração é chamada "Cobre duro de prata simples, com revestimento baixo"e o revestimento tem propriedades químicas estáveis. É mais focado no isolamento térmico no inverno e ganho de calor solar passivo.Permite que a maior parte da radiação solar de ondas curtas (luz visível e parte dos raios infravermelhos próximos) entre na sala, e ao mesmo tempo, pode refletir eficazmente a energia térmica de ondas longas (raios infravermelhos distantes) irradiada por objetos interiores de volta para a sala,É como colocar um revestimento de isolamento térmico no edifícioÉ particularmente adequado para regiões frias.
• Colocado na 3a superfície(ou seja, a superfície exterior do vidro interior, próxima da camada de ar): Esta configuração é geralmente "de dupla ou tripla prata com revestimento suave Low-EO revestimento tem melhor desempenho, mas requer proteção selada.Reduzir significativamente a carga de arrefecimento do ar condicionado interiorAo mesmo tempo, mantém uma excelente transmissão da luz visível e um certo grau de desempenho de isolamento térmico.tornando-o particularmente adequado para regiões de verão quente e inverno frio ou regiões de verão quente e inverno quente.

Caso especial: colocação obrigatória na 3a superfície

Quando o projeto do edifício requer avidro isoladoAdotar uma forma de "panel de tamanho diferente" (ou seja, os dois painéis de vidro têm tamanhos diferentes) devido às necessidades de modelagem de fachadas ou de drenagem, devido à assimetria estrutural,se o revestimento for colocado na segunda superfície (que é mais directamente afectada pela radiação solar), a tensão térmica gerada após a absorção de calor pode causar deformações inconsistentes dos dois painéis de vidro, exacerbando a distorção da imagem.Para evitar este risco e assegurar a estabilidade do desempenho óptico e do desempenho do isolamento térmico, as normas exigem que oO revestimento deve ser colocado na 3a superfície..

VII. Cálculo da Mecânica Estrutural: Efeito de Amplificação da Área Admissível

Na concepção estrutural do vidro de construção, a determinação da área máxima admissível de um único painel de vidro é um pré-requisito para garantir a sua segurança sem danos sob pressão do vento.vidro isoladoapoiado em todos os quatro lados, o seu comportamento mecânico é mais complexo do que o de vidro de vidro único.A investigação e a prática de engenharia provaram que, uma vez que os dois painéis de vidro funcionam juntos através de um elástico, cavidade cheia de gás e um sistema de vedação flexível, a sua rigidez geral de dobra é melhorada,e a deformação sob a mesma carga é menor do que a de vidro de painel único com a mesma espessuraPor conseguinte, as normas de conceção do vidro do edifício estipulam claramente um fator de segurança:A área máxima admissível de vidro isolado apoiado nos quatro lados pode ser considerada como 1.5 vezes a área máxima admissível calculada com base na espessura do mais fino dos dois painéis de vidro de painel único.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.

VIII. Clarificação dos objectivos de desempenho: requisitos prévios para o projecto arquitectónico

Na fase inicial do projecto do esquema do edifício e do projecto do desenho do edifício,Os arquitetos e os engenheiros de paredes de cortina devem propor um conjunto completo de indicadores técnicos de desempenho claros e quantificáveis e verificáveis para o vidro isolado a utilizar.Estes. Os indicadores devem Servir como parte central da especificação técnica para orientar a subsequente licitação, aquisição e aceitação da qualidade.

• Performance de isolamento térmico: O indicador principal é ocoeficiente de transferência de calor (valor K, também conhecido como valor U), com a unidade de W/m2·K. vidro isoladoÉ o principal fator que afecta o consumo de energia de aquecimento do edifício no inverno.
• Desempenho de isolamento térmico (ou desempenho de sombra solar): Avaliado peloCoeficiente de sombreamento (Sc)oucoeficiente de ganho de calor solar (SHGC)Reflecte a capacidade devidro isoladoÉ o parâmetro principal para controlar a carga de arrefecimento do ar condicionado interior no verão.
• Desempenho do isolamento acústico: Avaliado peloÍndice de isolamento acústico ponderado (Rw)Para edifícios adjacentes a aeroportos, ferrovias, artérias de tráfego movimentadas ou edifícios com requisitos especiais para o ambiente acústico (como hospitais, escolas,hotéis), devem ser estabelecidos padrões elevados para este desempenho.
• Desempenho de iluminação natural: Garantida peloTransmissão da luz visível (VT)Determina a quantidade de luz natural que entra na sala e afeta o consumo de energia da iluminação interna e o conforto visual.
• Desempenho de vedação: Indicador relativo ao sistema global de janelas ou paredes cortinas, incluindo:Permeabilidade ao areresistência à águaJuntos, asseguram a estanquidade, o conforto e a conservação de energia do edifício.
• Resistência ao clima: Refere-se à capacidade devidro isoladoManter os seus vários parâmetros de desempenho sem atenuação significativa e a sua aparência sem deterioração em condições climáticas abrangentes de longo prazo, como exposição ao vento, ao sol,chuvaIsto está diretamente relacionado com a sua vida útil de projeto, que geralmente requer a correspondência da vida útil de projeto da estrutura principal do edifício.

IX. Conclusão: A arte e a ciência da concepção do vidro isolado

A concepção devidro isoladoÉ uma arte refinada que integra ciência dos materiais, mecânica estrutural, física térmica e engenharia ambiental.A partir da vedação em escala molecular de nível micro e posicionamento de revestimento em nanoescala para a integração do sistema em nível macroNo que respeita à adaptação ambiental e à segurança estrutural, cada decisão está interligada e afeta profundamente o desempenho final do edifício.e conceito de projeto prospectivoA partir de uma análise de cada um dos pontos de concepção acima, compreendendo profundamente e controlando rigorosamente cada um deles, podemos aproveitar ao máximo o enorme potencial técnico devidro isolado, criando assim um edifício moderno e verde que não é apenas belo e magnífico, mas também econômico, confortável, seguro e durável.