断熱ガラスのデザインコードを解き放つ:高性能ビルディング創造の鍵
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I. コアシーリング構造:デュアルシールシステムの謎
の耐久性とシーリング性能は、その耐用年数の核心であり、寿命と性能劣化サイクルを直接決定します。その基盤はシーリング構造にあります。現在、業界標準とエンジニアリングの実践は、一様に「」の採用を提唱し、義務付けています。このシステムは、異なるが補完的な機能を備えた2つのシーリング層で構成されており、断熱ガラスの強固な防御線を構築するようなものです。建物のスキーム設計と建設図面設計の初期段階で、建築家とカーテンウォールエンジニアは、使用する断熱ガラスに対して、明確で定量化可能な検証可能な技術性能指標の完全なセットを提案する必要があります。これらの
ブチルゴム
は、このタスクに最適な材料です。熱可塑性シーラントとして、通常、精密機器によって加熱・溶融した状態でアルミニウムスペーサーフレームの両側に連続的かつ均一に塗布されます。ガラス基板で加圧された後、継ぎ目や隙間のない、永久的なシームレスシーリングストリップを形成します。このバリアは、断熱ガラスの空気層の乾燥と純度を保護し、初期のLow-Eコーティングの活性を維持し、不活性ガスの濃度を維持するための最初かつ最も重要な防衛線です。このリンクに欠陥があると、断熱ガラスは、その後の使用中に早期に故障し、内部に結露や霜が発生する可能性があります。 一次シールが「内部保護」のためであるとすれば、二次シールは主に「外部防御」を担当します。その主な機能は構造的結合であり、2つ以上のガラスパネルをアルミニウムスペーサーフレーム(間にブチルゴムを挟む)としっかりと結合し、風荷重、温度変化による応力、および自重に耐えるのに十分な全体的な強度を持つ複合ユニットにします。その選択は決して恣意的ではなく、最終的な適用シナリオに基づいて決定する必要があります。
ポリサルファイド接着剤
:2液硬化型の化学硬化性シーラントとして、ポリサルファイド接着剤はその優れた接着性、良好な弾性、耐油性、および耐老化性で有名です。適度な弾性率を持ち、結合しながら応力を効果的に吸収し緩衝することができます。したがって、従来の窓システムやフレームガラスカーテンウォールシステムで広く使用されています。これらの用途では、ガラスは周囲の金属フレームによってしっかりと埋め込まれ、支持されているため、シーラントの純粋な構造的耐荷重能力に対する要件は比較的低いです。ポリサルファイド接着剤の耐久性と気密性は、数十年の耐用年数の要件を満たすのに十分です。シリコーン接着剤:シリコーン接着剤、特に中性硬化型シリコーンシーラントは、その優れた構造強度、極端な耐候性(紫外線、オゾン、極端な高温および低温に耐える)、優れた変位抵抗性、および化学的安定性で際立っています。隠しフレームガラスカーテンウォールとポイント支持ガラス構造に唯一の選択肢です。隠しフレームカーテンウォールでは、ガラスパネルをクランプする露出した金属フレームはありません。それらのすべての重量、およびそれらが受ける風荷重と地震力は、
断熱ガラス
における「スケルトン」の役割を果たします。空気スペーサー層の厚さを正確に設定するだけでなく、その構造的完全性とシーリングプロセスも製品の長期的な性能と信頼性に深く影響します。推奨されるゴールドスタンダード:連続長管曲げコーナータイプアルミニウムスペーサーフレームは、好ましくはcを採用する必要があります。この高度なプロセスでは、特殊な中空アルミニウムチューブを1本丸ごと使用し、高精度全自動パイプ曲げ装置によってプログラム制御下で4つのコーナーで連続的に冷間成形します。その最も顕著な利点は、必要なガス充填穴と分子ふるい充填穴を除き、フレーム全体に機械的な接合部や継ぎ目がないことです。この「ワンストップ」製造方法は、安全でないコーナー接続やシーリング不良によって引き起こされる潜在的な空気漏れポイントと応力集中リスクを根本的に排除します。したがって、このプロセスを使用して製造された
断熱ガラス
は、理論上の耐用年数が最も長く、長期的な性能が最も安定しており、ハイエンドの建設プロジェクトに最適です。代替オプションとその厳格な制限:四隅プラグインタイプもう1つの比較的伝統的なプロセスは、 であり、4つのカットされたストレートアルミニウムストリップを使用し、プラスチックコーナーコード(コーナーキー)と特殊なシーラントでコーナーで組み立てます。この方法の利点は、設備投資が少なく、柔軟性が高いことです。ただし、その固有の欠点は、4つのコーナーに物理的な接合部があることです。組み立て中に内部シーリングのためにブチルゴムを接合部に注意深く塗布しても、その全体的な構造的剛性と長期的な気密性は、連続曲げコーナータイプに比べて依然として大幅に劣ります。さらに重要なことは、ポリサルファイド接着剤を二次シーラントとして使用する場合、四隅プラグインアルミニウムスペーサーフレームは規格によって明示的に禁止されていることです。これは、シリコーン接着剤が硬化プロセス中にエタノールなどの少量の揮発性物質を放出するためです。これらの小分子物質は、プラスチックコーナーコードとアルミニウムフレームの間のミクロンレベルの隙間を介して、
断熱ガラス
の空気層にゆっくりと浸透する可能性があります。温度変化の下では、これらの物質が凝縮し、ガラス内部に油汚れや早期の曇りを引き起こし、視覚効果と製品品質に深刻な影響を与えます。III. 環境適応性と先見性のある圧力バランス設計:さまざまな環境への適応の知恵が生産ラインで封止されると、その内部空気層の圧力は通常、標準大気圧(海抜約)とバランスするように調整されます。ただし、建設プロジェクトの地理的な場所は大きく異なります。製品が高地地域(たとえば、標高1000m以上)で使用される場合、外部環境の大気圧は大幅に低下します。このとき、内部の比較的高い空気圧は、小さな風船のように外側に膨張し、2つのガラスパネルが外側に膨らみ、連続的で目に見える曲げ変形を引き起こします。
この変形は、潜在的な構造的応力点であるだけでなく、深刻な光学的問題を引き起こします -
:これは最も主流で信頼性の高い安全ソリューションです。2つ以上のガラスパネルと、1つ以上の層の丈夫な有機ポリマー中間層(PVB、SGP、EVAなど)で構成され、高温高圧プロセスを介して一体型ユニットに接着されています。衝撃によりガラスが破損した場合でも、破片は中間層にしっかりと付着し、基本的に脱落せず、「ネット状」の安全状態を形成し、破片の落下と人体への危害を効果的に防ぎます。内部圧力 断熱ガラス
が鏡のように平らなままであり、最終的な設置場所で真の視覚効果を発揮することを保証するための基本的な保証です。IV. フレーム材料と熱性能:システム統合の考慮事項建築物理学では、窓は完全な熱システムです。断熱ガラスの性能がどれほど優れていても、その設置フレームとは独立して存在することはできません。窓の全体的な断熱性能は、ガラスの中心とフレームの端によって決定される総合的な結果です。窓にアルゴンを充填し、Low-Eコーティングを施した超高性能が装備されている場合でも、熱破壊処理のない通常のアルミニウム合金フレームに取り付けられている場合、フレームで形成される「
熱橋
」効果により、窓全体の断熱性能が大幅に低下します。冷たいアルミニウムフレームは、熱損失の高速チャネルとなり、屋内側に結露のリスクをもたらします。熱破壊アルミニウム合金フレームプラスチック(PVC)フレーム:熱伝導率が非常に低く、ほとんどが多孔質構造であり、優れた内部断熱性能を備えています。木製フレームと木材複合フレーム
:木材は、暖かく快適な手触りと優れた熱性能を備えた天然の断熱材です。
として使用される場合、その役割は根本的な変化を遂げます - 垂直エンクロージャ構造から水平耐荷重および耐衝撃構造へ。その安全性の考慮事項は最高レベルに引き上げられます。偶発的な衝撃(ひょう、メンテナンスの踏みつけ、高所からの落下物など)、ガラスの自己爆発、または構造的故障により破損した場合、破片は数メートルまたは数十メートルの高さから落下し、その結果は想像を絶するものとなります。このため、国内外の建築基準は、このシナリオに対して義務的な規制をすべて定めています:。
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合わせガラス
:これは最も主流で信頼性の高い安全ソリューションです。2つ以上のガラスパネルと、1つ以上の層の丈夫な有機ポリマー中間層(PVB、SGP、EVAなど)で構成され、高温高圧プロセスを介して一体型ユニットに接着されています。衝撃によりガラスが破損した場合でも、破片は中間層にしっかりと付着し、基本的に脱落せず、「ネット状」の安全状態を形成し、破片の落下と人体への危害を効果的に防ぎます。:強化または救済措置として、高性能防爆フィルムは、特殊な設置接着剤を介してガラスの内面に密接に貼り付けられます。ガラスが破損したときに破片を捕獲し、合わせガラスと同様の保護効果を提供します。ただし、その長期的な耐久性と接着信頼性は、通常、元の合わせガラスほど優れていません。VI. Low-Eコーティングの位置決め:機能性ガラスの洗練された設計Low-E(低放射率)断熱ガラスは、現代の省エネ技術の集大成です。ガラス表面にわずか数ナノメートルの厚さの金属または金属酸化物の機能性フィルムシステムをコーティングすることにより、さまざまな帯域の電磁波を選択的に透過および反射し、太陽放射を正確に制御します。建物のスキーム設計と建設図面設計の初期段階で、建築家とカーテンウォールエンジニアは、使用する断熱ガラスに対して、明確で定量化可能な検証可能な技術性能指標の完全なセットを提案する必要があります。これらの
3番目の表面に配置
(つまり、屋内側のガラスの外面、空気層に近い):この構成はほとんど「ダブルシルバーまたはトリプルシルバーソフトコーティングLow-E
」です。コーティングはより優れた性能を発揮しますが、密閉された保護が必要です。夏の遮光に重点を置いています。外部からの太陽熱放射をより効果的に反射し、室内の空調冷却負荷を大幅に削減します。同時に、優れた可視光線透過率とある程度の断熱性能を維持し、夏暑く冬寒い地域または夏暑く冬暖かい地域に特に適しています。
断熱ガラス
の場合、その機械的挙動は単一パネルガラスよりも複雑です。研究とエンジニアリングの実践は、2つのガラスパネルが弾性のあるガス充填キャビティと柔軟なシーリングシステムを介して連携するため、同じ荷重下での全体的な曲げ剛性が向上し、変形が同じ厚さの単一パネルガラスよりも小さくなることを証明しています。したがって、建物のガラス設計基準では、安全率が明確に規定されています:。この重要な「増幅係数」は、ファサードの大きな視界と高い透明性の設計効果を追求する際に、建築家に大きな設計空間と科学的な安全保証を提供します。VIII. 性能目標の明確化:建築設計の事前要件建物のスキーム設計と建設図面設計の初期段階で、建築家とカーテンウォールエンジニアは、使用する断熱ガラスに対して、明確で定量化可能な検証可能な技術性能指標の完全なセットを提案する必要があります。これらの
指標は
、その後の入札、調達、品質受け入れを導くための技術仕様のコア部分として機能する必要があります。:コア指標は、熱伝達係数(K値、U値とも呼ばれます)であり、単位はW/m²·Kです。これは、定常状態の熱伝達条件下での
断熱ガラス
の熱伝達をブロックする能力を直接定量化し、建物の冬の暖房エネルギー消費に影響を与える重要な要素です。 断熱性能(または遮光性能) :