Orkaner utsätter fönster, dörrar och fasader för två allvarliga hot samtidigt: vindburen skräp och snabbt förändrat vindtryck. Vanligt glas kan gå sönder vid stötar och lämna en öppning i byggnadens omslutning. När det händer kan vind och regn tränga in i byggnaden, det interna trycket kan öka och risken för skador på taket och den omgivande strukturen ökar.
Hurricanesäkert laminerat glas är utformat för att minska denna risk. Glaset kan spricka vid en stöt, men mellanlagret hjälper till att hålla de krossade bitarna tillsammans och hålla den glasade öppningen i stort sett stängd. Denna prestanda efter brott - inte löftet om "obrutet glas" - är det centrala principen bakom hurrikanpåverkan glasering.
För glasbearbetare, att producera denna typ av laminerat glas kräver mer än att bara öka glasets tjocklek. Val av glas, prestanda för mellanlager, kantkvalitet, avluftning, temperaturens enhetlighet och processens upprepbarhet påverkar alla det färdiga laminatet. Glaset måste sedan integreras i ett korrekt konstruerat ramverkssystem och testas som en komplett enhet.
Hurrikanbeständigt laminerat glas består normalt av två eller fler glaslager som är permanent bundna med ett högpresterande polymer mellanlager. PVB används i stor utsträckning, medan ionoplast mellanlager kan väljas när större styvhet eller strukturell prestanda efter brott krävs.
Vid en kollision med skräp kan en eller båda glaslager brytas. Mitterlagret är avsett att behålla fragmenten, motstå genomträngning och fortsätta sträcka sig över öppningen medan fönstret eller fasaden utsätts för upprepade positiva och negativa tryckcykler.
Detta gör att glas för orkanpåverkan skiljer sig från vanligt säkerhetsglas. En standard laminerad glasprodukt kan ge värdefull skydd mot skador, men den bör inte automatiskt beskrivas som orkanbeständig. Orkanprestanda beror på den exakta glasstrukturen, mellanlagret, paneldimensionerna, kantstödet, ramen, tätningsmedlen, fästen och installationsmetoden.
Både värmebehandlat och fullt härdat glas kan användas i testade orkanresistenta glaslösningar. Det rätta valet beror på panelens storlek, designtryck, termisk stress, säkerhetskrav och den godkända systemkonfigurationen.
Värmehärdat laminerat glas är vanligt i fasta arkitektoniska fönster. När värmehärdat glas brister bildas normalt sett större fragment än vid fullt härdat glas. Dessa fragment tenderar att förbli fästa vid mellanlagret och kan hjälpa det skadade laminatet att stanna kvar i öppningen. Värmehärdat glas ger också generellt sett mindre vågdistorsion och anisotropi än fullt härdat glas när båda behandlas korrekt.
Helt härdat laminerat glas ger högre initial glasstyrka och kan vara nödvändigt för dörrar, glas som ligger i golvnivå, områden som utsätts för mänsklig påverkan eller applikationer med särskilt krävande vindlaster. När helt härdat glas går sönder, krossas det dock i många små partiklar och laminatet förlorar mycket av den styvhet som tidigare gavs av det intakta glaset.
Det finns därför ingen universell regel som säger att varje orkanresistent produkt måste använda antingen värmeförstärkt eller härdat glas. I många fasad- och fönsterapplikationer är en värmeförstärkt laminerad konstruktion en praktisk utgångspunkt. När säkerhetsföreskrifter, strukturella beräkningar eller en befintlig produktgodkännande kräver helt härdat glas, måste den testade härdat-laminerade konstruktionen följas.
Följande exempel illustrerar konstruktioner som kan förekomma på marknaden:
5 mm värmebehandlat glas + 2,28 mm stötsäker PVB + 5 mm värmebehandlat glas
6 mm värmebehandlat glas + 2,28 mm inslagssäkert PVB + 6 mm värmebehandlat glas
Värmebehandlat eller härdat glas + godkänd ionoplastskikt + värmebehandlat eller härdat glas
Isolerglasenhet bestående av en monolitisk ytterglas, ett luftig och ett laminerat stöt-/slagharts glas.
Dessa exempel är inte universella specifikationer. Nödvändig tjocklek på glas och mellanlager kan förändras beroende på storleken och proportionsförhållandet av panelen, byggnadens höjd, designvindtryck, nivå på projektiler, ramverkssystem och lokala byggregler.
En 2,28 mm eller 0,090-tums PVB-interlayer finns ofta i nordamerikanska godkännanden för orkaner, men enbart tjockleken säkerställer inte efterlevnad. PVB-formuleringen måste vara lämplig för den avsedda påverkan, och hela systemet måste klara av de nödvändiga testen. Att ersätta en annan glastjocklek, interlayerprodukt, tätningsmedel eller ramdetalj kan ogiltigförklara den testade konfigurationen.
Innan påverkan bär glaslagren det mesta av lasten. Efter att det gått sönder blir mellanlagret den huvudsakliga barriären som förhindrar skräp från att tränga in och som upprätthåller täckning över öppningen. Dess prestanda beror på flera egenskaper:
fästen till glaset;
motstånd mot rivning och genomträngning;
styvhet vid den förväntade servicetemperaturen;
utsträckning och energiin absorption;
fuktmotstånd och långsiktig kantstabilitet;
kompatibilitet med beläggningar, fritter, tätningsmedel och andra systemmaterial.
Att använda ytterligare lager av vanligt PVB bevisar inte i sig självt orkanbeständighet. Glasföretag bör arbeta tillsammans med leverantören av mellanlagret och systemdesignern för att välja en validerad produkt och definiera lämpliga villkor för lagring, hantering och lamination.
Orkancertifiering gäller normalt för hela fönster-, dörr- eller gardinväggsmonteringen—inte för en lös glasruta ensam. I USA inkluderar vanligt refererade procedurer ASTM E1886 och ASTM E1996. Projekt inom höghastighets orkansområden kan också använda Miami-Dade TAS 201, TAS 202 och TAS 203 krav.
Beroende på den nödvändiga klassificeringen kan provet utsättas för:
Inverkan från angivna stora eller små missiler på definierade platser.
Positiv och negativ cyklisk tryckbelastning efter stöt.
Strukturella vindtryck, luftinfiltration och vattentålighets tester.
Verifikation av ramen, glasretention, ankare, fästen och installationsdetaljer.
Att överföra påverkanseventet är bara en del av utmaningen. Den skadade glasyren måste förbli tillräckligt säkrad under tusentals efterföljande tryckcykler. Glasbit, strukturell silikon, glaslister, rammens styvhet och förankring är därför lika viktiga som det laminerade glaset själv.
Tillverkare bör alltid bekräfta tillämplig byggnorm, designtryck, påverkan område och godkänd testmetod för målmarknaden.
Att producera klart glas är inte tillräckligt. En högpresterande laminat behöver också stark, konsekvent vidhäftning och stabila kanter under hela sin livslängd. Viktiga processkontroller inkluderar följande.
Glaset måste skäras och kantbehandlas utan djupa flisar, skal eller mikrosprickor som kan minska dess vindlastmotstånd. All borrning, urtagning och kantbearbetning bör vara färdigställd innan värmebehandling. De slutliga måtten och kantfinishen måste matcha det testade systemet.
Olja, damm, poleringsrester, fingeravtryck och dåligt kvalitetsspolvatten kan påverka vidhäftningen. En lämplig glasdiskmaskin bör ge stabil borsttryck, ren slutspolning och fullständig torkning, särskilt vid glasets kanter.
PVB-förhållanden påverkar starkt bearbetning och vidhäftning. Rullar bör lagras och hanteras enligt mellanlagrets leverantörs anvisningar. Öppen rulle, fuktighet i verkstaden, kondens och tiden mellan nedläggning och laminering bör kontrolleras.
Glaset och mellanlagret måste vara korrekt inriktade utan veck, innesluten förorening eller överdriven kantstörning. För tjocka eller flerskiktsmellanlager måste produktionsmetoden möjliggöra en kontinuerlig väg för luft att undkomma.
Återstående luft är en stor källa till bubblor och lokala adhaesionsdefekter. En pålitlig PVB-laminator för glas bör säkerställa en enhetlig avtappning över hela panelen och upprätthålla vakuum under de kritiska uppvärmningsstegen.
Maskinen måste värma upp glasinterlagret jämnt. Ojämn uppvärmning kan skapa lokala optiska fel, ofullständig vidhäftning eller överdriven kantflöde. Recept bör beakta den totala glasstjockleken, interlagrets konstruktion, glasstorlek och faktisk belastning.
En tillverkare som planerar att gå in på marknaden för glas med hög motståndskraft mot orkaner bör utvärdera en produktionslinje för laminerat glas utifrån processens kapabilitet, inte bara utifrån maximala glasstorlekar eller installerad effekt.
Viktiga frågor om utrustning inkluderar:
Kan systemet bearbeta den erforderliga totala glas- och mellanlager tjockleken?
Hur tas luft bort från centrum av stora paneler?
Övervakas och registreras vakuum och temperatur kontinuerligt?
Kan olika recept lagras för olika glasstrukturer och belastningar?
Hur hanterar systemet PVB-fukt under bearbetningen?
Är produktens temperatur enhetlig över det användbara arbetsområdet?
Finns det produktionsdata tillgängliga för kvalitetsuppföljning?
Kan utrustningstillverkaren stödja processtest och kvalificeringsarbete?
Dessa kontroller är särskilt viktiga när man producerar tjocka PVB-konstruktioner eftersom processen kan vara snävare än för vanligt arkitektoniskt laminerat glas.
Sagertec utvecklar utrustning för produktion av PVB-laminerglas utan autoklav för arkitektoniska och säkerhetsglasbearbetare. ALAM-serien kombinerar vakuumbehandling, kontrollerad uppvärmning, automatisk transport och PLC-baserad receptförvaltning utan krav på en konventionell högtrycksautoklav.
För fabriker som hanterar blandade storlekar och skräddarsydda beställningar kan en laminatglaslinje utan autoklav erbjuda flera praktiska fördelar:
lägre investering i tryckkärlsinfrastruktur;
en kompakt och konfigurerbar produktionslayout;
kontinuerligt vakuum under kritiska bearbetningsstadier;
flexibla recept för olika glasstjocklekar och produktionsbelastningar;
minskad manuell hantering när den integreras med automatisk lastning, tvättning, positionering, filmavläggning och avlastningsutrustning;
produktionsdata som stödjer processkontroll och spårbarhet.
Sagertec erbjuder olika konfigurationer för olika produktionskrav. Den automatiska PVB-glaslamineringslinjen integrerar glaslastning, tvättning, positionering, filmmatning, montering, laminering och avlastning. ALAM Pro ger flexibel produktion av PVB/EVA, medan ALAM Ultra lägger till kontrollerad kylning för applikationer med högre kapacitet.
Fabriker som utvecklar en orkanresistent laminerad glasprodukt bör följa en kontrollerad ingenjörsprocess:
Identifiera målmarknaden, byggkod, påverkningsklassificering och designtryck.
Välj ett befintligt godkänt system eller samarbeta med en kvalificerad fasad-/föningenjör.
Bekräfta glastype, tjocklek, värmebehandling, mellanlager, ram och tätningssystem.
Genomför produktionsförsök med ett dokumenterat laminering recept.
Inspektera optisk kvalitet, kantens tillstånd och limningskonsekvens.
Genomföra preliminära mekaniska och miljömässiga tester.
Testa den kompletta glasyrmonteringen genom ett ackrediterat laboratorium.
Frys det godkända materialförslaget och tillverkningsparametrarna.
Upprätthåll batchspårbarhet och rutinkontrollprocedurer för kvalitet.
Denna metod förhindrar ett vanligt och kostsamt misstag: att först utveckla en visuellt acceptabel laminat och endast överväga systemcertifiering efter att produktionen har påbörjats.
Nej. Glaset kan spricka vid hårda stötar. Dess syfte är att motstå genombrytning, behålla brutna fragment och hjälpa till att skydda byggnadsöppningen under de efterföljande tryckcyklerna från vinden.
Värmeförstärkt laminerat glas används ofta i fasta arkitektoniska applikationer eftersom dess större brutna fragment tenderar att förbli fästa vid mellanlagret. Härdat laminerat glas kan väljas där högre initial styrka eller krav på säkerhet vid mänsklig påverkan gäller. Den testade systemspecifikationen har alltid företräde.
Många godkända system i Nordamerika använder cirka 2,28 mm eller 0,090 tum av impactsäker PVB, men detta är inget universellt minimum. Intermediärprodukt, glasstorlek, ramverk och klassificering av påverkan måste alla beaktas.
Ja. En glaslamineringslinje utan autoklav kan producera högkvalitativt PVB-laminerat glas för orkanresistenta glaslösningar. Genom att använda rätt glaskonfiguration, kvalificerat PVB-mellanlager och noggrant kontrollerad lamineringsprocess kan maskinen uppnå den nödvändiga lamineringskvaliteten och bindningsprestandan. Hela fönstret, dörren eller fasadsystemet måste sedan genomgå de tillämpliga stöt- och cykliska trycktester för att få certifiering som orkanresistent.
Normalt baseras godkännandet av orkaner på den kompletta sammansättningen, inklusive glas, mellanlager, ram, glasmaterial, fästen och installationsmetod. Att ändra en av dessa komponenter kan påverka eller ogiltigförklara godkännandet.
Hurricane-resistent laminerat glas är ett konstruerat säkerhetssystem snarare än ett enskilt glasrecept. Pålitlig prestanda kommer från samverkan mellan värmebehandlat glas, ett lämpligt slaginterlayer, kontrollerad lamination, säker kantbehållning och en ordentligt förankrad ram.
För glasbearbetare bör det första tillverkningsmålet vara upprepbarhet: rent glas, kontrollerade mellanlagerförhållanden, effektiv avluftning, enhetlig uppvärmning, hanterad kylning och fullständiga produktionsregister. En kapabel produktionslinje för laminerat glas utgör grunden, medan ingenjörsanalyser och fullständiga systemtester fastställer den slutliga orkanbetygningen.
Om du planerar ett PVB-laminatglasprojekt eller utvärderar utrustning för produktion av stöttåligt glas, kontakta Sagertec för att diskutera glasdimensioner, mellanlagerkonstruktion, nödvändig kapacitet och den mest lämpliga ALAM produktionslinjekonfigurationen.
