Camın İçindeki Fizik Cam Hareketi

Her bina materyali sıcaklıklara cevap verir, ancak cam hem öngörülebilir ve garantisiz davranışları gösterir.ŞUygun genişlemenin (CTE) , sıcaklığın ne kadar yüksek olduğunu tanımlar.For soda-lime yüz cam, en yaygın mimari, camlı CTE C kabaca 9 × 10 -6 m / m / m °C ısıtılırsa, 3 metre uzunluğundaki bir panelde .

Termal genişleme, cam pane boyunca düzgün bir şekilde gerçekleşmez. Doğrudan güneş maruz kalma ısıları, gölgeli kenarlardan daha hızlı bir şekilde ısıtılır, camı dışlayan bir sıcaklık farkı yaratır - en sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık kırılmış mimarlar.

Sıcaklık aralığına bağlı olarak, sadece sıcaklık aralığına değil, aynı zamanda sıcak bir panele giden bir yağmurun hızıyla da aynı şekilde, soğuk bir façatayı soğuk bir geceden sonra, dış tasarımlarda kırılmanın tetiklenmesine yol açabilir. Anahtar, bir geçiş buluttan ya da yağmurun tam termal tarihini göz önünde bulundurmak için tetiklenebilir.

Modern Cam Türleri Farklı Olarak Nasıl Farklı Olarak Nasıl Yanıtlıyor

Bir cam ürünü seçmek, termal bir kişilik seçmek anlamına gelir.]Ücretsiz cam[DKD) kenarda ve yüz üretim sürecinden gelen canlı stresleri ortadan kaldırmak için, genellikle 20-28 MPa - ve eklenmeden sağanak bir şekilde sertleştirici bir mekanizma sunar.

[FONT:0]Heat-ködül camı[DÜT:1) eklenmiş ve shards'ın bir yüzey sıkıştırması ile 24-52 MPa'nın ısıtılması ile ısıtılması, ancak kesintiye uğramanın önemli bir faktörüdür - üst düzeyin nerede olduğu konusunda önemli bir faktör bir tehlikedir.

[FONT:0)Laminated glass[DÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜSÜŞÜN:0)Laminated cam[DÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜ) veya KAYNAKLIĞI (PVB) veya KAYNAKLIĞI (V) - Bir yüzey daha fazla karmaşıklıkta, daha güçlü bir şekilde ısıtılabilir, bir şekilde ısıtılır, tüm vücut yeniden incelenir.

Özel Cam Türleri ve Onların Termal Davranışları

Standart kategoriler ötesinde, birkaç özel cam türü farklı termal özellikler sunar.ETHFLT:0)Borosilicate cam[Dönetici: 3 ), düşük CTE ile yaklaşık 3, × 10 - 6 m / 4 ° C, yüksek performanslı ekranlarda kullanılan, yüksek çözünürlükte, yüksek çözünürlükte bulunan güneş ışığı ile yüksek ısıtılır.

Termal Stres Cracking: İlk Başarısızlık Modu

Cam gerginlikte başarısız olur - genellikle kenarda, mikro-flaws bol olduğu yerde. merkez ve kenar arasındaki sıcaklık farkı, malzemenin limitini aşıyor. arithmetici basit: kenar stresi α · {{T · k, E'nin elastik olarak ulaştığı yerde, αC'nin ısı farkı, αT'nin sıcaklık farkı, ve k'nin gölge koşullarına bağlı olarak, gölgeler için bağlı olduğu geometrik bir faktördür.

Bu nedenle, yüksek performanslı düşük kaplamalar (yüzlü bir birim), camın açık olup olmadığı kadar dış ısınmış ısınmış ısınabilir.Bu nedenle, yüksek performanslı düşük performanslı bir kaplama (Dörtücü camlı) gibi cam üreticileri tarafından sağlanan yüksek çözünürlükte (Düzücüklü bir güneş[sağlıklı bir birim) ısıtılabilir.

Crack Initiation'daki Micro-Flaws'ın Rolü

Camın teorik gücü son derece yüksektir - 10 mikro metre uzunluğundaki konsensüsler için yaklaşık 10.000 MPa, çatlaklardaki yükü kıran bir hata ipucu için 100 ila 1000 kat daha düşük strese neden olur.

Griffith'in brittle kırılma teorisi, buharlı enerjinin camdaki sesin hızını aştığını açıklıyor - bu, tasarım ve üretim kalitesi ile kesinlikle kritik bir şekilde önlemeyi sağlıyor.

Edge Durum ve Kumaşlama Kalitesi

Tüm çatlaklar tek başına sıcaklıktan doğar. Bir cam panenin kenar sonu, ne kadar gerginlike dayanabileceğini belirler. Temiz, arrised (seamed) kenarlar, sert bir kesme ham kenarlarından daha az ve daha küçük kusurları vardır. Düz ekranlı veya CNC taşlama gibi gelişmiş bir işlem, sadece betonun yandığı mikro-kırıklar. İnşaat sitesi uygulamaları önemlidir: Sıkıntıları kullanarak veya sıkı bir şekilde kırılabilir.

Edge kalitesi, ASTM C1048 gibi standartlara göre not edilir, bu beş kenar "yaradan" veya "polis" olarak adlandırılan, yüksek riskli uygulamalar için "polisli" tercih edilir.

Yapısal silikon glazed perde duvarlarında, cam kenar hala metal çerçevede gömülüdür, sert bir pinch noktası oluşturmak, bu kısıtlama güçlerini kırılgan kenar bölgeye sokmak için azaltır.

Cam Birimleri ve Di Longevity Yalıtım Bariyeri

Çift ve üçlü-glazed birimler, ısı hareketi mikrokozm mevcut.İki cam litrelik, genellikle camdan daha agresif bir şekilde genişlemeye tabidir, geleneksel alüminyum uzayçılarda bir CTE vardır 24 × 10 - 6 m /m·°C - neredeyse üç kez camı değiştirir, bu da betonu ve serin camları, daha agresif bir şekilde genişletir, birincil mühürde pompalanır.

Sıcak uzayçılar - paslanmaz çelik, termoplastik veya yapısal köpük kompozitlerinden yapılmış - CTE boşlukları. Onların genişlemesi, kenar mühürdeki suları azaltmak için çok daha yakın kalır.Sıcak-st sistemi seçmek, genellikle sürekli olarak desteklenen bir ortamdaki cam birimleri uzatmak ve sert bir şekilde yakalamak için maliyetle etkisiz bir yoldur.

Gaz Ayı ve Termal Performans Etkileşimi

Gaz, cam ünitesini oluşturan bir boru doldurmayı doldurur -tipik olarak argon, krypton veya bir karışım - aynı zamanda termal stresde bir rol oynar. Gaz ısıtılırken, bu etkilerde ısıtılır ve basınçları boşluk içinde artırabilir, ancak spektral basınç, ısıtımı azaltılabilir ve ısıtılabilir.

Yaşlanan veya sızıntı birimleri gaz dolumlarını kaybeder ve termal performansta bir bozulma görebilir, ancak termal stres etkileri de hava kompozisyonu değişimleri olarak değişebilir. Yüksek miktarda cam içeren binalar, felaket kırılmasına yol açandan önce erken bir kesintiye yol açan hataları tespit etmek için proaktif bir denetim ve bakım programına sahip olmalıdır.

Frame Interaction and caming Pocket Design

Çerçeve statik bir sınır değil; aynı zamanda, sıcaklıklara da cevap verir.Metal perde duvar profilleri, 23 × 10 - 6 m / m / ·°C, camdan çok daha fazla hareket eder.Eğer camın sıkı bir şekilde monte edilmesi durumunda, ya da kırılmış cebi genişlemeye kadar sabitlenebilir.

Çerçeve ve cam arasındaki etkileşim, termal bridging tarafından daha karmaşıktır. Soğuk iklimlerde, çerçeve camdan daha soğuk olabilir, kenardaki yüksek sıcaklık gradient yaratır.Bu yüksek çözünürlükte ısınır ve dışsal kırılma noktaların sıcaklığının düşmesi önemlidir.

Nokta eklenmiş yapısal cam meclisleri - finanse edilen ve cıvatalı bağlantıları gibi - statik düşünceler yoğunlaşır.Sırık bağlantılarına karşı genişleyen bir cam, 4 metre boyunca sadece 50 °C'nin ısıtılmış bir artışını kullanarak, camın stres olmadan hareket etmesine izin verir.Eğer bu hareket, bu tür ayrıntılar olmadan, cıvata- delik alanı ağır kusurlarıyla karşı perforated kenar gibi davranır. 4-dokuz bir dışlama ile 4-boyutlu bir büyüme ile sabit bir genişleme sağlayabilir; eğer bu hareket karşı direnç azalırsa, o hareket güvenli sınırları aşabilir.

Güneş Kontrol Kaplamaları ve Yok Isıtma

Yüksek performanslı kaplamaların çoğalması - çok düşük kontrol, düşük kontrol ve reflektif bit - ısıtılmış bir meydan okuma ile aynı pane 50 °C veya daha fazla radyasyonu, keskin sıcaklık gradyantını tek bir pane içinde oluşturmak için. net bir cam pane 20 °C'nin merkezi-f {{T'u sergileyebilir; ağır bir cam kaplama ile aynı pane 50 °C veya daha fazla sürebilir.Bunu yönetmek için, üreticiler bu tür bir ısı tedavisini yayınlar ve gölgelendirmeyi tavsiye eder.

Frit desenleri kendilerini stres dağılımını etkiler. cam kenarda sağlam bir siyah kızartma grubu, kenardaki dot veya çizgi kalıpları gizlemek için, ısıyı hızla üşütebilir.Bu "termal kenar şerit" etkisi, camın zaten zayıf olduğu bir stres yaratır. Kısmen bir tedavi, kenardaki standart kılavuzlardan uzak durmak için, ısıtılabilir.

Kaplama Yeri ve Optimizasyon

Yüzeydeki kaplamaların yerleştirilmesi, 3'te yüksek çözünürlükte büyük ölçüde ısıtılır. Güneş kontrol kaplaması #2 ( dış litenin içinde) hem enerji performansı hem de termal stres için yer almadan önce güneş enerjisinin optimizasyonu, projenin normal iklim değişikliğini ve gölgelenme koşullarını dikkate alan dengeli bir yaklaşım gerektirir.

Elektrokhromik veya termokrohromic cam gibi gelişmiş dinamik glaning sistemleri, camlara tepki vermede tenekelerini ayarlayabilirler.Bu teknolojiler enerji verimliliğini geliştirirken, aynı zamanda gün boyunca değişen termal stres profillerini tanıtırlar.Bu sistemlerde kaplama tabakaları, güneş enerjisini farklı şekilde ısıtabilir veya güneş enerjisini camlarına doğru aktarabilir.

Termal Breakage Analizi ve Dijital Araçlar

Geri kalan günler, sadece "koseli cam" ve bugün taşındıklarında, termal stres analizi façade mühendisliğinde rutin bir adımdır.Sürekli bir servis ömrü boyunca, belirli bir coğrafi konum, bina yönlendirmesi, camdan çıkarma modelleri, camdan çıkarma, kırılma, kırılma, konveksiyon ve malzeme özellikleri.

Bu araçlar mühendislik yargısı için ihtiyaç duymazlar. Standart koşullara güvenirler ve tüm yerdeki değişkenler için inşaat ekipmanlarından veya düzensiz iç ısı kaynaklarından geçici gölgeleme gibi hesap verebilirler. Bununla birlikte, cam seçimi için rasyonel, sayısal temel sağlarlar.

Analiz Sonuçları Sonuçlar

Termal kırılma analizi genellikle yaz aylarında stres konsüsü, olasılık dağıtımları ve parametrelerdeki değişikliklerin riskin nasıl etkilendiğini gösteren duyarlılık çalışmaları içerir. İyi bir analiz, en kötü dava senaryolarını - kışın erken veya geç öğleden sonra güneş gibi - yaz aylarında ısıtılmış veya yüksek sıcaklık farkedilen camlar ile bu sonuçları kabul edilebilir sınırları içinde gözden geçirmelidir.

Analiz ayrıca iç gölgeleme cihazların etkisini de dikkate almalıdır. Venedik körler, roller tonlar ve perdeler cam iç yüzeydeki gölge kalıpları yaratabilir, sıcaklık diferansiyelini basitleştirir.

Ortaklar ve Harekete Geçme Bilgileri

Camın kendisi ile ilgili hareketler mümkün değildir, ancak çevre zarfı, bina konumuna beklenen termal aralığına göre boyutlandırılan eklemler dahil edebilir. 10 metre alüminyum mullion, 100 °C sıcaklık aralığı 23 mm'den fazla değişir; eklemler, kalan hava durumuyla birlikte hareket etmek zorundadır.

Cam-to-cam bandında, silikon mühürleyici eklemler iki amaç hizmet eder: hava mühür ve hareket tampon. Düşük-modulus, yüksek çözünürlükte silikon (Class 50 veya daha iyi) ortak genişlikte ±50% ±0'lık bir eklemin çalışmasını sağlamak için kullanılabilir. Proper ortak tasarım, en az 10 mm'ye kadar uzanır ve üç mil uzunluğundaki hareketlerin beklenenden 5 mm'ye izin verir.

Terkatlar ve Yapısal Bağlantılar

Büyük cam meclislerinde, bağlantı noktalarında eklemler camın destek yapısına göre genişletilmesine ve sözleşmeye göre sözleşmeye izin verir.Bu eklemler genellikle yük transferini sürdürürken kollektif hareketten oluşur.

İnşaat camları için, bina yapısındaki temel bağlantı genellikle rotasyon ve çeviriye izin veren bir pin veya slot detayı kullanır.Bu, finanse edilen büyük bükme anlarından, destek çerçevesinin termal genişlemesinden dolayı büyük bir bükme anlarını önler. pin bağlantısı, yükü üniformalı olarak dağıtmalı ve cam yüzeyindeki stres konsantrasyonunu önleyecek bir boğa ile tasarlanmalıdır.

Termal Performans için En İyi Uygulamalar

En dikkatli mühendis cam meclisi bile termal hareket konusunda kurulamazsa başarısız olabilir. Set blokları ve konum blokları - cam alt ve taraflara yerleştirilen küçük Pres veya silikon pedler - genişlemeye izin vermek için konumlandırılmalıdır. Genel kural: alt kenardaki iki ayar bloklar, köşelerde değil, doğrudan metallere yapışmaz.

Soğuk hava tesisatı sırasında, bir sözleşmeli durumda bulunan cam, güneş tarafından sıcak bir şekilde genişletilecek.Eğer cam soğuk olduğunda, yüksek geri yükleme ile düşük maliyetli bir yaklaşımdır.Düzenle, 4 mm'den 6 mm'ye kadar kenar tespiti daha da artacaktır.

Camlama sırasında kaliteli kontrol

Glaning sürecinin düzenli olarak denetimleri başarısızlıklara yol açmadan önce sorunları yakalayabilirler. Anahtar kalite kontrol öğeleri şunları içerir: Blokların doğru konumlanmış ve yok edilmesi; kenar tespitlerine karşı geçişleri kontrol etmek; gazketleri aşırı sıkıştırılamaz ve bu mühürleyici eklemlerin düzgün bir şekilde araçlandırılmasını ve camın serbest bırakılmasını onaylayın.

Sitede camın işlenmesi ve depolanması da termal performansı etkiler. Doğrudan güneş ışığında depolanan cam, montaj yapmadan önce ısıtılabilir ve cam şişe nemleri nem kullanan içaf malzeme ile çatıdaki ısıyınabilir. İyi site uygulamaları, montaj alanına kadar gölge tutmalı ve çerçevelere girmeden önce atmosfer sıcaklığına izin verebilir.

Termal Başarısızlık ve Çözümlerin Örnekleri

Orta Doğu'daki tanınmış bir ofis kulesi, her paneyi sıcak üst yarıya ve soğuk bir alta bölmek için tekrarladı. Araştırma, binanın dış gölgeleri, güneş kazançlarını azaltmak, her paneyi sıcak bir üst yarıya ve soğuk bir alta bölmek için keskin bir gölge hattını azaltmak anlamına geliyordu.

Bir muzin ikliminde, bir üniversite kütüphanesinin çift-glazlı birimleri beş yıl içinde başarısız oldu.Deassembly, ikincil silikon mühürünün alüminyum uzaydan caydın ve ne yazık ki, oda içi boşluğa karşı bir malzeme hatası değildi, ancak kombine karanlık renkli boşluklar ile birlikte, daha düşük bir güneşli bir elektrik santralini terk eden bir tasarımdı.

Bir Hotel Façade Başarısızlığı

Bir kıyıda iklim deneyimli bir molası, iki ısıtılmış pliesten oluşuyordu. kırma, camdan gelen betonarme, yüzeysel tozların tamamen ısıtıldığı zaman, yüzeyin ısıtılması için en sık sık sık güneş ışınlamalarının etkisi altında meydana geldi.

Sınırlılık ve sürdürülebilirlik

Binalar 50 yıl veya daha fazla performans göstermesi bekleniyor ve 2050'de faaliyet gösteren iklim değişiyor. Termal genişleme stresleri, kentsel ısı adaları yoğun ve küresel sıcaklıklar yükselirken daha sık ve şiddetli hale gelecektir. Bugün ısı kesici bir kesinti analizinin iklimine nadiren geçebileceği bir cam spesifikasyon, şu anki minimum gereksinimlerin daha düşük olması ve hareket aralıklarının daha fazla olması anlamına gelir.

Sürdürülebilirlik aynı zamanda dayanıklılık tarafından da servis edilir. cam molaları veya mühürler başarısız olduğunda, üretim, ulaşım ve yükleme kaybının somut karbonu boşa harcanır - yüksek performanslı bir kaplama ile camın kurtarıldığı operasyonel enerjiden daha fazlasının sağlanması.Küresel hareketle proaktif olarak, mimarlar ve mühendisler yaşam döngüsü maliyetlerini ve malzeme atıklarını azaltabilir. Organizasyonlar:0) Avrupa için tasarım için en kötü durumda, ortalama olarak mümkün olan en kötü durumda, hizmet için tasarıma uygun olarak mümkün olan en kötü şekilde uygulanması.

Yaşam Döngüsü Değerlendirme ve Termal Risk

Bir glazed façade için kapsamlı bir yaşam döngüsü değerlendirme (LCA) tasarım hayatına yatırım yapmak için gerekli olan ısı tedavisi veya daha iyi kenar kalitesi ile ilgili çevresel etki azaltılabilir - değiştirme için enerji ve malzemeler dahil, bu yaklaşımı dayanıklılık ve dayanıklılık için kabul edebilir.

Kodlar, Standartlar ve Kılavuz Rehberlik

Birkaç standart, termal genişleme ile ilgili doğrudan veya dolaylı gereksinimleri sunar. [FONTD:0)ASTM E1300) camın yük direncinin belirlenmesini ve termal stres dikkate alınmasını içerir.TheDANFLT:2).Ulusal Cam Association (NGA) cam üreticileri, Pilkington'ın Avrupa'daki standart referansları gibi kendi teknik yönergeleri yayınlar.EN 13474[FLT:D)

Bir cam tipi sadece kalınlık ile ayarlandığında.Teknik özellikler gerekli kenar tedavisini, uygulanabilir kırılma olasılığı, tasarım ekibinin niyeti ve yükleme işlemi ile ilgili temelleri yönetmesine katkıda bulunmalı.Fortation. Clauses addressing pre-installation, on-site handle, and testing after installation also causes the gap between the design team's execution.

Termal Performanslama için Checklist for Termal Performans

Termal performans için iyi yazılmış cam spesifikasyonu minimumda içermelidir:

  • Gerekli kenar bitirmek (arrissed, zemin, veya parlatılmış)
  • Tasarım hayatı üzerindeki 1000 litrelik izinli kesinti olasılığı tasarım hayatına
  • Sıcaklık tedavisi gereksinimi (annealed, ısı korumalı, veya mizaç) termal analiz ile gerekçe ile
  • kenar tespit aralığı ve blok pozisyonu ayarlayın
  • Hareket konaklama için mühürlü tip ve ortak genişlik
  • Uzaylı tipi cam birimlerini hazırlamak için
  • Site denetimleri için kabul kriteri

Bu ayrıntıların işlenmesi yanlış anlaşılma riskini azaltır ve yüklü camın tasarım niyetiyle karşı karşıya olduğunu sağlar.

Ahead Ahead

Daha büyük cam panellere ve minimum çerçevelere yönelik eğilim yavaşlamanın işareti değildir. Yüzey alanları arttıkça, bu yüzden gün boyunca değişen ısı geçişi ve gölgeleme modeli, gerçek zamanlı stres izleme gerektiren, en gelişmiş uygulamalarda gerçek zamanlı stres izleme. Fiber optik sensörlerin entegrasyonu şu anda araştırma ve tasarımlarda kullanılan ek ısı kaynakları, bir gün boyunca ısı geçişi ve bir gün boyunca değiştirme yeteneğinin bir gün olmasını engelleyebilir.

Şimdilik, temeller değişmeden kalır: camın termal kişiliğini anlamak, kenarlara saygı, harekete ve yüklemenin gerçekliğini modellemek. Bu ilkeler, bina ile uygulanan, camı binadan dayanıklı, dayanıklı bir şekilde dönüştürmek, her façalı profesyonel ustaya sahip olmak.