作者:Joe Erb 崔云琦
美国艾杰中空玻璃技术股份有限公司
Edgetech I.G. Inc
关键词:
1. 弧面中空玻璃 2. 弹性间隔条 3. 密封/密封胶 4. 搬运 5. 应用
摘要
灵活有创意的设计持续不断的带来更多更高性能玻璃的需求而不改变建筑的风格。现在许多建筑的设计(室内及室外)涉及到弧面中空玻璃的应用。众所周知,弧面玻璃和弧面中空玻璃的生产加工意味着重大挑战。市场从过去十几年中学到了很多,更新的技术使设计创意更容易,而并不影响弯形中空玻璃的质量和结构性。本文将介绍这些挑战,通过全球的案例来阐述降低设计和加工圆弧中空玻璃缺陷的几种方法。
介绍
最大的挑是什么?新的政策法规和能源评级体系持续给全球门窗行业提高门槛,传统的平板玻璃市场靠暖边间隔条和镀膜玻璃达到节能等级,应对挑战
圆弧玻璃长期以来用于商用和民用建筑,给业主和开发商带来独一无二甚至吸引眼球的设计,加工圆弧玻璃即是艺术也是科学,圆弧玻璃的形状和风格几乎是无限的,典型的弧面如下:

摘自Standard Bent Glass公司网站
改善保温性和节能性的要求是对圆弧玻璃尺寸的挑战,这是平板玻璃市场没经历过的,圆弧中空玻璃要求制造商将2-3片不同膜面的平板玻璃弯曲成同样的形状,玻璃片间平行,按固定宽度空气层隔开,这里就是最大的挑战。我们怎么能把废品率降到最低?我们将探寻市场上的几种选择方案。

现在的新技术和工艺可以使建筑师真正设计弧面玻璃和折弯玻璃且不丧失平板玻璃的性能。
项目实例:

挑战:
弧面中空玻璃的长期耐久性.
传统的平板中空玻璃在全球通过了很多检测标准,直到最近,欧洲的中空玻璃制造商为了能到其他国家销售还不得不去做当地的耐久性标准测试,时间长了,大家都要求统一为一个标准(EN1279)。这个标准的目的是让中空玻璃制造商可以持续稳定的生产出符合标准的产品。北美市场这些年也制定了很多耐久性测试标准,包括ASTM773/774和CGSB12.8,最新标准是ASTM2190,它统一了美国和加拿大的测试要求。测试的最终目标是使制造商对自己的产品有自信(如果能通过测试的话),他们生产的是耐久的产品。
边部密封设计对中空玻璃的长久耐久性起至关重要的作用。我们必须知道只是简单通过测试并不能保证所用的系统是耐久密封的最佳选择。操作步骤更少,同时提供必要的灵活性和节能性、生产过程更简单的产品更有可能实现耐久性。
众所周知,弧面玻璃的边缘密封比传统的平板中空玻璃承受更大的应力。因此,制造商和设计师在规定合适的边部密封材料时才更谨慎,合理的系统设计和规范是减少中空产品废品率的必要条件。
弧面中空的密封耐久性也影响弧面玻璃和平面玻璃其他部件的选择。玻璃镀膜、充气和间隔条也许都可以使建筑更节能。
下面的图表描述了降低U值的几种选择。以金属间隔条、空气和离线low e玻璃的PVC或木铝复合框为参照物我们可以得到2.0 W/m2 C的U值。

我们可以替换三个部件中的一个来减少U值0.2:
1用氩气代替空气;
2*用弹性发泡间隔条代替金属间隔条;
3用离线low e玻璃代替在线low e玻璃。
每一种选择的结果:
1. 氩气充可以改善中空玻璃的保温性,但增加了费用和工艺步骤。消费者仍可质疑氩气是否会泄漏。你不能看到闻到摸到感觉到氩气,我们怎么确定氩气没有泄漏呢?
2. *弹性发泡间隔条减少了制作步骤,增加了节能性,耐久性已经过验证。当高性能的间隔条用于中空玻璃,可用眼分辨;
3. 离线low e改善了中空玻璃的节能性,但是他们更容易受划伤,要小心搬运。
我们可以换掉3个部件中的2个,比参照物减少U值0.4:
4. 将空气换成氩气,用离线low e替换在线low e;
5. *将金属间隔条换成弹性发泡间隔条,用离线low e替换在线low e。
每一种选择有相似的结果:
4. 用氩气代替空气仍然让消费者质疑,离线膜须小心操作以避免损害膜层;
5. *弹性发泡间隔条减少了制作步骤,增加了节能性,耐久性已经过验证,离线low e改善了中空玻璃的节能性,但是他们更容易受划伤,要小心搬运。
通过以上列出的方式,你可以选择合适的降低U值的方式,很明显选择不同的替换方式会带来不同的结果,总有一些选择会更节省成本,降低生产过程中的损耗。
以上列出的带*号标志的方式可以提供最佳的节能性能,并最大程度上降低生产过程中返工的可能性。
挑战
弧面中空玻璃选择合适的间隔条
选择间隔条对中空玻璃节能性发挥着非常重要的作用,为提高建筑能源利用率而设计的暖边间隔条风靡全球,但并非所有的暖边间隔条都能提供相同的节能性能和生产效率。它们也有不同程度的耐久性,特别是应用高应力的玻璃方面,比如弧面玻璃。我们接下来将探讨更多关于应用在弧面玻璃上的优缺点。.这些原理也同样适用于平板玻璃。
今天市场上有很多刚性和弹性的间隔条,随着市场对高性能玻璃需求的增长,我们发现客户的关注点也转向了热传导更低的间隔条产品上。
金属间隔条(甚至是降低了热传导性能的产品)在制作弧面中空玻璃时并不占优势因为他们在弯曲的过程中会起皱、扭曲,影响外道密封胶的使用效果,而且如果要弯曲的精度高是一件很费时的事情。

金属间隔条弯曲时产生的问题
因为这个原因,我们关注弹性间隔条的优点,可以很有效的避免这些问题的产生。


弹性间隔条弯曲时的效果
当为弧面中空玻璃挑选弹性间隔条时应考虑密封胶的选择。比如弹性发泡间隔条中只有一款适用于不同的密封胶和结构胶。
加工方面的考虑
圆弧/弧面中空玻璃的制造工艺与平板中空玻璃相关细节有所不同。有关间隔条制造、间隔条安装、密封胶类型、密封条深度等,这些都关于间隔条和密封条使用的细节,在这里不展开论述。每一款产品的制造安装要求都应按制造商的指示。另外,有框与隐框幕墙方面中空玻璃的安装方式也应予以考虑。
1.1选择合适的中空玻璃间隔条和密封胶系统
有框幕墙玻璃系统是被门窗框架系统所固定,因此也许不需要结构密封胶
隐框幕墙玻璃是通过结构胶连接框架上的,中空玻璃的外片与门窗框缺少机械连接,所以隐框中空玻璃结构胶对于保持中空玻璃的完整性是非常必要的。
并不是所有的间隔条和密封胶都是相容的,还应当考虑中空玻璃的结构和密封胶的情况。
密封胶也许会由建筑师或标准决定而不是由中空玻璃制造商决定,间隔条和密封胶的兼容问题应当与指定的权威机构交流。
1.2弧面玻璃使用弹性间隔条的好处与限制
弹性间隔条易成型,按照弧面中空玻璃的轮廓来安装;
一延米中空玻璃两片的平行误差应少于1mm.
应注意空气层大(>12mm)的中空玻璃在合片过程中或之后间玻璃不应倾斜放置,空气层越大,合片技术就越显重要。

1.3 中空玻璃生产阶段
1.3.1玻璃准备
由于弧面玻璃表面特征的复杂性,所以在中空玻璃装配前手工清理是费用必要的。
需特别小心避免损坏表面镀膜层。

1.3.2间隔条安装
为确保弹性间隔条的方位和对玻璃表面的良好附着,最好是让弧面向上来安装间隔条。
对于不止一个弧度的玻璃来说,应把玻璃半径最小的弧面向上放置来安装间隔条。

1.3.3玻璃合片
不像平板玻璃的标准操作,弧面中空最好先将弯面玻璃的一端对好,再向另一边碾平,想要一次性对齐难度太大。

在许多情况下,水平安装间隔条也许并不现实。这些情况下有必要垂直进行安装和合片。
在热弯炉中,玻璃角在模具中是最晚达到设定温度的,玻璃角也许不会像正常玻璃一样平行,为弥补潜在的漏胶可能,额外的丁基胶可以以丁基胶绳的形式被填充到缺口里作为角。

根据生产前做的检测和经验,许多的角部下垂现象可以被提前确定并避免。
1.3.4 压合
我们都知道,通常我们不用机器压合弧面中空玻璃,而用C形钳夹住并固化间隔条和密封胶,注意不要刮坏玻璃。
另一种压合方式是用手动滚轮系统沿着玻璃的边缘来进行压合。

1.3.5充气
注意充气针适合的位置和充气速度以确保复杂形状的充气和空气排出。
除了花更多时间充更大板面的玻璃,充气没有特别操作。如果充气过满也会造成中空玻璃的变形。
1.3.6密封
根据玻璃的尺寸、重量和形状,也许需要垂直放置中空玻璃来打二道密封胶。
在垂直放置时,可以用木质或其他材料的垫料垫着玻璃。打胶打到支撑区域的时候,玻璃也会被移动,应引起我们的注意,同时打胶应一次性完成。

边部密封质量方面应与平板中空玻璃相同。
1.3.7新制玻璃的操作
在二道密封胶固化之前,玻璃应留在木质或其他材质的料垫上。推荐使用玻璃操作装置如吸盘,皮带等用来运输组装好的中空玻璃。
结论
制造弧面中空玻璃的复杂性和困难不能尽数,可选择合适的材料和工艺可以最大程度上减小难度。门窗行业这些年取得了很大进步。高性能镀膜、间隔条材料、窗框及其他方面的选择余地比原来扩展了很多,为建筑师提供了不同材料来实现创意和节能理念。弹性暖边技术
带来弧面中空玻璃的广泛应用,并且没有影响结构完整性和节能性。
全世界的中空玻璃制造商可以用这些技术向市场提供更高质量的节能玻璃,而且不限制设计者的创造性。