Hurrikane setzen Fenster, Türen und Fassaden gleichzeitig zwei ernsthaften Bedrohungen aus: durch den Wind transportierte Trümmer und schnell wechselnder Luftdruck. Gewöhnliches Glas kann bei einem Aufprall zerbrechen und ein Loch in die Gebäudehülle hinterlassen. Sobald das passiert, können Wind und Regen ins Gebäude eindringen, der Innendruck kann steigen und das Risiko von Schäden am Dach und der umgebenden Struktur erhöht sich.
Hurrikan-resistentes laminiertes Glas ist dafür konzipiert, dieses Risiko zu verringern. Das Glas kann beim Aufprall brechen, aber die Zwischenlage hilft, die zerbrochenen Stücke zusammenzuhalten und die verglaste Öffnung erheblich geschlossen zu halten. Diese Leistung nach dem Brechen – nicht das Versprechen von "unzerbrechlichem Glas" – ist das zentrale Prinzip hinter der Hurrikan-Wirkungsglasiert.
Für Glasverarbeiter erfordert die Herstellung dieser Art von Verbundglas mehr als nur eine Erhöhung der Glasdicke. Die Auswahl des Glases, die Leistung der Zwischenlage, die Kantenqualität, das Entlüften, die Temperaturgleichmäßigkeit und die Prozesswiederholbarkeit beeinflussen alle das fertige Laminat. Das Glas muss dann in ein ordnungsgemäß konstruiertes Rahmensystem integriert und als vollständige Baugruppe getestet werden.
Hurrikan-resistentes laminiertes Glas besteht normalerweise aus zwei oder mehr Glaslagen, die dauerhaft mit einer Hochleistungs-Polymerzwischenlage verbunden sind. PVB wird weit verbreitet verwendet, während Ionoplast-Zwischenlagen gewählt werden können, wenn eine höhere Steifigkeit oder eine verbesserte strukturelle Leistung nach dem Bruch erforderlich ist.
Bei einem Aufprall von Trümmern können eine oder beide Glasschichten brechen. Die Zwischenlage soll die Fragmente zurückhalten, Eindringen widerstehen und die Öffnung weiterhin überspannen, während das Fenster oder die Fassade wiederholt positiven und negativen Druckzyklen ausgesetzt ist.
Dies macht das hurrikansichere Glas anders als gewöhnliches Sicherheitsglas. Ein standardmäßiges Verbundglasprodukt kann wertvollen Personenschutz bieten, sollte jedoch nicht automatisch als hurrikansicher beschrieben werden. Die Hurrikanleistung hängt von der genauen Glasstruktur, der Zwischenschicht, den Plattendimensionen, der Kantenunterstützung, dem Rahmen, den Dichtstoffen, den Ankern und der Installationsmethode ab.
Sowohl wärmefestes als auch vollvergütetes Glas kann in getesteten, hurrikanresistenten Verglasungssystemen verwendet werden. Die richtige Wahl hängt von der Plattengröße, dem Design-Druck, der thermischen Beanspruchung, den Sicherheitsanforderungen und der genehmigten Systemkonfiguration ab.
Wärmeverstärktes Verbundsicherheitsglas ist in festen architektonischen Verglasungen verbreitet. Wenn wärmeverstärktes Glas bricht, entstehen normalerweise größere Fragmente als bei volltemperiertem Glas. Diese Fragmente bleiben oft an der Zwischenschicht haften und können helfen, das beschädigte Laminat im Rahmen zu halten. Wärmeverstärktes Glas erzeugt auch allgemein weniger Wellenverzerrung und Anisotropie als volltemperiertes Glas, wenn beide korrekt bearbeitet werden.
Vollständig gehärtetes Verbundglas bietet eine höhere anfängliche Glasfestigkeit und kann für Türen, bodentiefe Verglasungen, Bereiche, die menschlichen Einwirkungen ausgesetzt sind, oder Anwendungen mit besonders hohen Windlasten erforderlich sein. Wenn jedoch das vollständig gehärtete Glas bricht, zersplittert es in viele kleine Partikel, und das Laminat verliert viel von der Steifigkeit, die zuvor vom intakten Glas geliefert wurde.
Daher gibt es keine universelle Regel, die besagt, dass jedes hurrikanresistente Produkt entweder wärmegehärtetes oder gehärtetes Glas verwenden muss. In vielen Anwendungen von Fassaden und Fenstern ist eine wärmegehärtete Verbundkonstruktion ein praktischer Ausgangspunkt. Wo Sicherheitsvorschriften, statische Berechnungen oder eine bestehende Produktgenehmigung vollgehärtetes Glas erfordern, muss die getestete gehärtete Verbundkonstruktion befolgt werden.
Die folgenden Beispiele veranschaulichen Konstruktionen, die auf dem Markt anzutreffen sein können:
5 mm gehärtetes Glas + 2,28 mm stoßfestes PVB + 5 mm gehärtetes Glas
6 mm wärmegehärtetes Glas + 2,28 mm stoßfestes PVB + 6 mm wärmegehärtetes Glas
Wärmegehärtetes oder getempertes Glas + zugelassene Ionoplastzwischenlage + wärmegehärtetes oder getempertes Glas
Isolierglas-Einheit mit einer monolithischen Außenplatte, einem Luftraum und einer laminierten schlagfesten Platte
Diese Beispiele sind keine universellen Spezifikationen. Die erforderlichen Glas- und Zwischenschichtdicken können je nach Größe und Seitenverhältnis des Paneels, Gebäudetiefe, Designwinddruck, Raketenstufe, Rahmensystem und lokalen Bauvorschriften variieren.
Eine PVB-Zwischenschicht von 2,28 mm oder 0,090 Zoll ist häufig in Genehmigungen für Hurrikanglas in Nordamerika zu finden, aber die Dicke allein sichert keine Konformität. Die PVB-Formulierung muss für die geplante Aufprallanwendung geeignet sein, und das gesamte System muss die erforderlichen Tests bestehen. Das Ersetzen einer anderen Glasschichtdicke, eines Zwischenschichtenprodukts, Dichtungsmittels oder Rahmendetails kann die getestete Konfiguration ungültig machen.
Vor dem Aufprall tragen die Glaslagen die meiste Last. Nach dem Bruch wird die Zwischenlage zur Hauptbarriere, die das Eindringen von Trümmern verhindert und die Abdeckung der Öffnung aufrechterhält. Ihre Leistung hängt von mehreren Eigenschaften ab:
Haftung am Glas;
Widerstand gegen Reißen und Eindringen;
Steifigkeit bei der erwarteten Betriebstemperatur;
Dehnung und Energieabsorption;
Feuchtigkeitsbeständigkeit und langfristige Kantenstabilität;
Kompatibilität mit Beschichtungen, Glasuren, Dichtstoffen und anderen Systemmaterialien.
Die Verwendung zusätzlicher Schichten aus gewöhnlichem PVB beweist für sich genommen nicht die Hurrikansicherheit. Glashersteller sollten mit dem Folienlieferanten und dem Systemdesigner zusammenarbeiten, um ein validiertes Produkt auszuwählen und geeignete Lager-, Handhabungs- und Laminierungsbedingungen festzulegen.
Die Hurrikan-Zertifizierung gilt normalerweise für die gesamte Fenster-, Tür- oder Vorhangfassadenkonstruktion—nicht für eine einzelne lose Glasscheibe. In den Vereinigten Staaten werden üblicherweise die Verfahren ASTM E1886 und ASTM E1996 herangezogen. Projekte in Hochgeschwindigkeits-Hurrikan-Zonen können außerdem die Anforderungen von Miami-Dade TAS 201, TAS 202 und TAS 203 verwenden.
Je nach der erforderlichen Klassifikation kann das Exemplar folgenden Prüfungen unterzogen werden:
Auswirkungen von angegebenen großen oder kleinen Raketen an definierten Standorten.
Positive und negative zyklische Druckbelastung nach dem Aufprall.
Tests zur strukturellen Winddruck-, Luftdurchlässigkeits- und Wasserbeständigkeit.
Überprüfung des Rahmens, der Glasbefestigung, der Anker, der Befestigungen und der Installationsdetails.
Die Übertragung des Aufprallevents ist nur ein Teil der Herausforderung. Die beschädigte Verglasung muss während Tausender nachfolgender Druckzyklen ausreichend gesichert bleiben. Glasbiss, strukturelles Silikon, Verglasungsband, Rahmensteifigkeit und Verankerung sind daher ebenso wichtig wie das Verbundglas selbst.
Hersteller sollten stets den geltenden Bauvorschriften, den Entwurfsdrücken, den Gefahrenzonen und der genehmigten Prüfmethodik für den Zielmarkt bestätigen.
Die Herstellung von klarem Glas reicht nicht aus. Ein hochleistungsfähiges Laminat benötigt auch eine starke, konsistente Haftung und stabile Kanten während seiner gesamten Lebensdauer. Wichtige Prozesskontrollen umfassen Folgendes.
Das Glas muss geschnitten und kantenbearbeitet werden, ohne tiefe Abplatzungen, Schalen oder Mikrorisse, die seine Windlastbeständigkeit beeinträchtigen könnten. Alle Bohr- und Fräsarbeiten sowie die Kantenbearbeitung sollten vor der Wärmebehandlung abgeschlossen sein. Die endgültigen Abmessungen und die Kantenbearbeitung müssen mit dem getesteten System übereinstimmen.
Öl, Staub, Poliermittelrückstände, Fingerabdrücke und minderwertiges Spülwasser können die Haftung beeinträchtigen. Eine geeignete Glaswaschmaschine sollte einen stabilen Bürstendruck, eine gründliche Endspülung und eine vollständige Trocknung, insbesondere an den Glasrändern, gewährleisten.
Die PVB-Bedingungen haben einen starken Einfluss auf die Verarbeitung und Haftung. Rollen sollten gemäß den Anweisungen des Zwischenschichtlieferanten gelagert und gehandhabt werden. Die Belichtung der offenen Rollen, die Luftfeuchtigkeit in der Werkstatt, Kondensation und die Zeit zwischen der Ablage und der Laminierung sollten kontrolliert werden.
Das Glas und die Zwischenlage müssen korrekt ausgerichtet sein, ohne Falten, eingeschlossene Verunreinigungen oder übermäßige Kantenstörungen. Bei dicken oder mehrlagigen Zwischenlagen muss das Produktionsverfahren einen kontinuierlichen Weg bieten, damit die Luft entweichen kann.
Restluft ist eine wesentliche Quelle für Blasen und lokale Haftungsfehler. Eine zuverlässige PVB-Glaslaminiermaschine sollte eine gleichmäßige Evakuierung über das gesamte Paneel gewährleisten und das Vakuum während der kritischen Heizphasen aufrechterhalten.
Die Maschine muss das Glaszwischenlagenbauwerk gleichmäßig erwärmen. Ungleichmäßige Erwärmung kann lokale optische Defekte, unvollständige Verklebung oder übermäßigen Randfluss verursachen. Die Rezepturen sollten die gesamte Glasdicke, die Konstruktion der Zwischenlage, die Glasgröße und die tatsächliche Belastung berücksichtigen.
Ein Hersteller, der plant, in den Markt für hurrikansicheres Glas einzutreten, sollte eine Produktionslinie für Verbundglas nach der Prozessfähigkeit bewerten, nicht nur nach der maximalen Glasgröße oder der installierten Leistung.
Wichtige Fragen zu Geräten umfassen:
Kann das System die erforderliche Gesamtdicke des Glases und der Zwischenlage verarbeiten?
Wie wird die Luft aus der Mitte großer Paneele entfernt?
Werden Vakuum und Temperatur kontinuierlich überwacht und aufgezeichnet?
Können verschiedene Rezepte für unterschiedliche Glasstrukturen und Lasten gespeichert werden?
Wie verwaltet das System die PVB-Feuchtigkeit während der Verarbeitung?
Ist die Produkttemperatur im gesamten nutzbaren Arbeitsbereich gleichmäßig?
Sind Produktionsdaten für die Qualitätsnachverfolgbarkeit verfügbar?
Kann der Gerätehersteller Prozessversuche und Qualifizierungsarbeiten unterstützen?
Diese Steuerungen sind besonders wichtig bei der Herstellung dicker PVB-Konstruktionen, da das Prozessfenster möglicherweise enger ist als bei gewöhnlichem architektonischem Verbundglas.
Sagertec entwickelt autoklavenfreie PVB-laminierte Glasproduktionsanlagen für Architekten und Sicherheitsglasverarbeiter. Die ALAM-Serie kombiniert Vakuumverarbeitung, kontrollierte Erwärmung, automatische Förderung und eine auf PLC basierende Rezeptverwaltung, ohne einen herkömmlichen Hochdruckautoklaven zu benötigen.
Für Fabriken, die mit gemischten Größen und individuellen Aufträgen umgehen, kann eine autoklavenfreie Laminatglaslinie mehrere praktische Vorteile bieten:
geringere Investitionen in Druckbehälterinfrastruktur;
ein kompaktes und konfigurierbares Produktionslayout;
kontinuierlicher Vakuum während kritischer Verarbeitungsphasen;
flexible Rezepte für verschiedene Glasdickes und Produktionsbelastungen;
reduzierte manuelle Handhabung bei der Integration mit automatischen Ladevorgängen, Wasch-, Positionierungs-, Folienverlegungs- und Entladegeräten;
Produktionsdaten, die die Prozesskontrolle und Rückverfolgbarkeit unterstützen.
Sagertec bietet verschiedene Konfigurationen für unterschiedliche Produktionsanforderungen an. Die automatische PVB-Glaslaminieranlage integriert das Laden, Waschen, Positionieren, Folienzufuhr, Zusammenbauen, Laminieren und Entladen von Glas. Die ALAM Pro ermöglicht eine flexible PVB/EVA-Produktion, während die ALAM Ultra eine kontrollierte Kühlung für Anwendungen mit höherer Kapazität hinzufügt.
Fabriken, die ein hurrikanresistentes laminiertes Glasprodukt entwickeln, sollten einem kontrollierten Ingenieurprozess folgen:
Identifizieren Sie den Zielmarkt, den Gebäudecode, die Auswirkungenseinstufung und den Entwurfdruck.
Wählen Sie ein bereits genehmigtes System aus oder arbeiten Sie mit einem qualifizierten Fassaden-/Fensterbauer zusammen.
Bestätigen Sie den Glastype, die Dicke, die Wärmeeinwirkung, die Zwischenschicht, den Rahmen und das Dichtmittelsystem.
Führen Sie Produktionstests mit einem dokumentierten Laminierungsrezept durch.
Überprüfen Sie die optische Qualität, den Zustand der Kanten und die Konsistenz der Verklebung.
Führen Sie vorläufige mechanische und Umwelttests durch.
Testen Sie die vollständig verglaste Baugruppe in einem akkreditierten Labor.
Frieren Sie das genehmigte Stückliste und die Fertigungsparameter ein.
Die Rückverfolgbarkeit der Chargen aufrechterhalten und routinemäßige Qualitätskontrollverfahren durchführen.
Dieser Ansatz verhindert einen verbreiteten und kostspieligen Fehler: Zuerst ein visuell akzeptables Laminat zu entwickeln und die Systemzertifizierung erst nach Beginn der Produktion zu berücksichtigen.
Nein. Das Glas könnte bei starkem Aufprall brechen. Sein Zweck besteht darin, Eindringen zu widerstehen, zerbrochene Fragmente zu halten und während der nachfolgenden Winddruckzyklen zu helfen, die Öffnung des Gebäudes geschützt zu halten.
Wärmeverstärktes Verbundsicherheitsglas wird häufig in festen architektonischen Anwendungen verwendet, da die größeren gebrochenen Fragmente dazu neigen, an der Zwischenlage haften zu bleiben. Gehärtetes Verbundsicherheitsglas kann gewählt werden, wenn höhere Anfangs festigkeits- oder Sicherheitsanforderungen hinsichtlich menschlicher Einwirkung gelten. Die geprüfte Systemanforderung hat immer Vorrang.
Viele in Nordamerika zugelassene Systeme verwenden etwa 2,28 mm oder 0,090 Zoll PVB in Stoßfestigkeit, aber dies ist kein universelles Minimum. Produkt des Zwischenlagers, Glasgröße, Rahmen und Stoßklassifizierung müssen alle berücksichtigt werden.
Ja. Eine autoklavenfreie Glaslaminieranlage kann hochwertiges PVB-laminiertes Glas für hurrikanresistente Verglasungssysteme herstellen. Durch die Verwendung der entsprechenden Glas-Konfiguration, qualifizierten PVB-Zwischenschicht und präzise gesteuerten Laminierungsprozesses kann die Maschine die erforderliche Laminierungsqualität und Haftungsleistung erreichen. Das vollständige Fenster-, Tür- oder Fassadensystem muss dann die geltenden Stoß- und Zykeldrucktests bestehen, um die Zertifizierung für hurrikanresistente Eigenschaften zu erhalten.
Normalerweise basiert die Genehmigung für Hurrikane auf der vollständigen Konstruktion, einschließlich Glas, Zwischenlage, Rahmen, Verglasungsmaterialien, Verankerungen und Montagemethode. Eine Änderung eines dieser Komponenten kann die Genehmigung beeinflussen oder ungültig machen.
Hurrikanresistentes, laminiertes Glas ist ein konstruiertes Sicherheitssystem und kein einzelnes Glasrezept. Zuverlässige Leistung ergibt sich aus der Interaktion von wärmebehandeltem Glas, einer geeigneten Schlagzwischenlage, kontrollierter Laminierung, sicherer Kantenhaltung und einem ordnungsgemäß verankerten Rahmen.
Für Glasverarbeiter sollte das erste Produktionsziel die Wiederholbarkeit sein: sauberes Glas, kontrollierte Zwischenlagenbedingungen, effektives Entlüften, gleichmäßige Erwärmung, kontrollierte Abkühlung und vollständige Produktionsunterlagen. Eine leistungsfähige Produktionslinie für Verbundglas bildet das Fundament, während ingenieurtechnische Analysen und umfassende Systemtests die endgültige Hurricane-Bewertung festlegen.
Wenn Sie ein Projekt mit PVB-Verbundglas planen oder Ausrüstungen für die Produktion von stoßfestem Glas evaluieren, kontaktieren Sie Sagertec, um die Glasdimensionen, die Konstruktion der Zwischenlage, die erforderliche Kapazität und die am besten geeignete ALAM-Produktionslinienkonfiguration zu besprechen.
