דיון קצר על דפורמציה של זכוכית בידודית-חוסכת באנרגיה בקירות מסך

ניתן לראות קירות מסך זכוכית חלולים-חסכוניים באנרגיה כמעט בכל מקום בערים מודרניות. כל עוד שמתם לב לתמונה המשתקפת מקיר המסך, עליכם להכיר את המצב הבא.

1. מה קורה?

הבניין הטוב לחלוטין מעוות ב"עיניים" של קיר מסך הזכוכית.

על פי חוק השתקפות האור, צורת תמונת ההשתקפות שנוצרת על ידי עצם דרך מראה תלויה בצורת פני השטח של המראה. התמונה שנוצרה על ידי מראה מישור זהים בגודל ובכיוון של האובייקט. ככל שצורת משטח המראה קרובה יותר למישור, כך התמונה קרובה יותר לאובייקט. להיפך, התמונה נעשית מעוותת יותר.
רוב הזכוכית האדריכלית המשמשת בבניית קיר מסך היא זכוכית שטוחה. עם זאת, גורמים כמו צורת מצע הזכוכית ותהליך ההתקנה גורמים לכך שמשטח קיר המסך אינו חלק במיוחד, ולכן התמונה המשתקפת של הנוף שמסביב על פניו תיצור מידה מסוימת של עיוות. עבור נוף בעל צורה לא סדירה כמו עננים לבנים, לא קל לנו להבחין בעיוות של התמונה המשתקפת. אבל עבור נוף- רגיל, כגון בניינים גבוהים ישרים או מוטות דגל, העיוות של התמונה המשתקפת ברור במיוחד.

2. למה זה קורה?

"תקנות ניהול זכוכיות בטיחות בבניינים" קובעות כי כאשר משתמשים בזכוכית כחומר בניין, יש להשתמש בזכוכית בטיחותית לחלונות חיצוניים של בניינים בני 7 קומות ומעלה, זכוכיות חלונות בשטח של יותר מ-1.5 מ"ר, חלונות -עד-תקרה עם הקצה התחתון של הזכוכית פחות מ-500 מ"מ משטח הקיר הסופי (למעט משטח הזכוכית הסופי).

זכוכית הבטיחות המוזכרת כאן מתייחסת לזכוכית מחוסמת, זכוכית רבודה ומוצרי זכוכית אחרים המעובדים על ידי שילוב של זכוכית מחוסמת או זכוכית רבודה, כגון זכוכית בידודית בטיחותית וכו' העומדים בתקנים הלאומיים העדכניים.

מצד אחד, בקרת טמפרטורה לא נכונה של הזכוכית במהלך תהליך הטמפרור תוביל להפרשי טמפרטורה בין מקומות שונים על פני הזכוכית, שיגרמו לכיפוף הזכוכית. מאידך, העיוות והבלאי של גלילי הכבשן החיסום ישפיעו גם על השטיחות של משטח הזכוכית. בפרויקטים בפועל, חלק מהלקוחות דורשים שהזכוכית תיכנס לכבשן החיסום בכיוון אחיד, כך שהזכוכית המחוסמת המותקנת על הקיר תתעוות רק באותו כיוון. פרטים קטנים של בקרת תהליך במהלך תהליך הטמפרור עשויים להשפיע על השטיחות של זכוכית מחוסמת.

לכן, יש צורך מאוד בפיקוח קפדני על שטוחות הזכוכית לפני ההצטרפות ליריעות הבידוד.

GB 15763.2-2005 "זכוכית בטיחותית למבנים חלק 2 מחוסמת זכוכית" קובעת את העקמומיות של זכוכית מחוסמת שטוחה, המחייבת שקימור החרטום לא יעלה על 0.3% והקימור הגלי לא יעלה על 0.2%.

T/ZBH 001-2017 "דרישות והערכת איכות מראה זכוכית אדריכלית" קובע כי עבור זכוכית מחוסמת, זכוכית רבודה וזכוכית בידודית בעובי נומינלי של לא פחות מ-6 מ"מ, עקמומיות החרטום לא תהיה גדולה מ-0.15%, הפרש הגל בין 2 מ"מ לא צריך להיות גדול מ-2 מ"מ ל-0 מ"מ. פסגות הגלים באמצע לא צריכים להיות גדולים מ-0.076 מ"מ.

זכוכית מבודדת עלולה להתעוות גם בגלל גורמים כמו טמפרטורת הסביבה, גובה, לחץ רוח וכו'.

כפי שכולנו יודעים, הגז יתרחב ויתכווץ ככל שטמפרטורת הסביבה תשתנה. עבור זכוכית בידודית-אטומה היטב, העובי של מיקומים שונים של החלל החלול יהיה שונה כאשר טמפרטורת הסביבה משתנה, והבדל העובי בין האמצע לקצוות ברור במיוחד.

חתיכת זכוכית בידודית 6Low-E+12A+6 בגודל של 1200×700 מ"מ שימשה כמדגם בדיקה. הוא הוצב בפנים ובחוץ. לאחר עמידה פרק זמן, נמדד עובי החלק האמצעי, השמאלי והימני של החלל בעזרת מד עובי זכוכית בידודית GlassMeter100. הנתונים מוצגים בטבלה למטה.

ניתן לראות שבתנאי בדיקה זה, העובי של מיקומים שונים של החלל החלול שונה, ועובי החלק האמצעי קטן יותר מחלק הקצה, כלומר, יש מידה מסוימת של שקע על פני הזכוכית הבידודית. כאשר הטמפרטורה היא 17 מעלות, עובי החלק האמצעי של החלל החלול קטן בכ-0.7 מ"מ מעובי שני הצדדים; כאשר הטמפרטורה היא מינוס 4 מעלות, העובי הכללי של החלל החלול מצטמצם, ועובי החלק האמצעי קטן בכ-2.2 מ"מ מעובי שני הצדדים, כלומר פני השטח של זכוכית הבידוד קעורים יותר.
בנוסף, תהליך התקנה לא תקין ובקרת סטייה מיקומית יגרמו לכך שתמונת ההשתקפות של כל קיר המסך תהיה מקוטעת ותאבד את היופי שצריך להיות קיר מסך הזכוכית. JGJ 139-2001 "תקן בדיקת איכות לפרויקטים של קיר מסך מזכוכית" קובע פרמטרים כגון שטוחות זכוכית קיר מסך והפרשי גובה של החיבורים בין שתי זכוכיות סמוכות.

כמובן, ישנם גם כמה עיצובים של קיר מסך שיכולים לגרום למצב זה.

קודם כל, צריך להיות ברור שלא ניתן להפוך את קיר המסך של הבניין למראה אידיאלית, והתמונה המשתקפת בהכרח תהיה מעוותת פחות או יותר. בנוסף, העיוות של זכוכית קיר מסך לאחר ההתקנה הוא תוצאה של שילוב של גורמים.

בייצור בפועל, ניתן לשפר את השטיחות של מצע זכוכית הבניין עצמו על ידי שיפור תהליך חיסום הזכוכית, התקנת צינורות נשימה או צינורות נימיים על זכוכית בידודית וסטנדרטיזציה של שיטות בדיקת איכות המפעל.

בעת תכנון קיר המסך, על מנת להפחית את העיוות, אם חוזק החומרה מאפשר זאת, ניתן לעבות את עובי הזכוכית החיצונית או להשתמש בזכוכית רבודה חצי- מחוסמת. במהלך ההתקנה נלקחים בחשבון גורמים כמו מבנה ומתח, ותהליך ההתקנה של קיר המסך נשלט בקפדנות כדי להפחית את ה"עיוות" של הנוף שמסביב במידה מסוימת ולשקף את היופי שצריך להיות לקיר מסך הזכוכית.