فیلم بین لایه ای شیشه ای PVB معماری در واقع چه کاری انجام می دهد؟

چرا فیلم بین لایه‌ای PVB هسته شیشه‌های معماری چند لایه است؟

شیشه لمینت فقط دو ورقه شیشه ای نیست که به هم فشرده شوند - عملکرد واقعی از چیزی است که بین آنها قرار می گیرد. فیلم بین لایه ای پلی وینیل بوتیرال (PVB) ورق پلیمری نازک و انعطاف پذیری است که بین لایه های شیشه از طریق گرما و فشار به هم متصل می شود. هنگامی که شیشه می شکند، فیلم PVB قطعات را در جای خود نگه می دارد و از پراکندگی خرده های خطرناک جلوگیری می کند. این ویژگی واحد باعث شده است که PVB برای چندین دهه به ماده میان لایه پیش فرض در کاربردهای معماری حیاتی تبدیل شود.

فراتر از ایمنی، فیلم بین لایه ای PVB به طور مستقیم به عملکرد صوتی ساختمان، قابلیت فیلتر اشعه ماوراء بنفش، یکپارچگی سازه و حتی ویژگی زیبایی شناسی ساختمان کمک می کند. اغراق نیست اگر بگوییم که شیشه در یک دیوار پرده، نورگیر یا سیستم لعاب بالای سر، عمدتاً به دلیل لایه میانی انتخاب شده، عملکردی را دارد. درک عمیق فیلم PVB برای معماران، مشخص‌کننده‌ها و پیمانکاران شیشه‌ای که شیشه‌هایی را می‌خواهند که واقعاً وعده‌های عملکرد آن را برآورده کند، ضروری است.

چگونه فیلم بین لایه ای PVB در سطح مواد کار می کند

PVB یک رزین ترموپلاستیک است که از واکنش پلی وینیل الکل با بوتیرآلدئید تولید می شود. به صورت فیلم، برای دستیابی به ترکیب مناسبی از چسبندگی، انعطاف پذیری و شفافیت نوری، با نرم کننده ها فرموله می شود. این فیلم به طور معمول به صورت رول عرضه می شود و در ضخامت های مختلف موجود است 0.38 میلی متر تا 2.28 میلی متر ، با 0.76 میلی متر (معادل دو لایه) رایج ترین استاندارد برای استفاده در معماری است.

در طول لمینیت، فیلم PVB بین دو یا چند ورقه شیشه ای قرار می گیرد و در یک اتوکلاو در دمای بین 120 درجه سانتی گراد تا 145 درجه سانتی گراد تحت فشار تقریباً 10-14 بار پردازش می شود. این باعث می شود که PVB از نظر شیمیایی به سطح شیشه متصل شود و یک کامپوزیت جدا نشدنی ایجاد کند. نتیجه یک واحد یکپارچه است که در آن حتی اگر شیشه شکسته شود، PVB قطعات شکسته شده را در یک الگوی تار عنکبوت نگه می دارد و مانعی در برابر نفوذ و آب و هوا حفظ می کند.

خواص کلیدی مواد که در معماری اهمیت دارند

• استحکام کششی بالا - PVB قبل از پاره شدن به طور قابل توجهی کشیده می شود و انرژی ضربه را جذب می کند
• چسبندگی قوی به شیشه - پیوندها حتی در معرض آب و پیری اشعه ماوراء بنفش در برابر لایه برداری مقاوم هستند.
• شفافیت اپتیکال - PVB استاندارد عبور نور بالای 89٪ را به دست می آورد و کیفیت دید را حفظ می کند.
• مسدود کننده اشعه ماوراء بنفش - تا 99٪ از اشعه ماوراء بنفش را بین 300 تا 380 نانومتر جذب می کند.
• میرایی صوتی - ماهیت ویسکوالاستیک PVB انتقال صدا را کاهش می دهد

انواع فیلم PVB میان لایه معماری و کاربردهای آنها

همه فیلم های PVB یکسان نیستند. تولید کنندگان درجه های تخصصی را برای هدف قرار دادن نتایج عملکرد خاص تولید می کنند. انتخاب نوع صحیح تأثیر مستقیمی بر این دارد که آیا شیشه لمینت تمام شده الزامات آیین نامه ساختمان و انتظارات ساکنان را برآورده می کند یا خیر.

PVB آکوستیک: نگاهی دقیق تر

آکوستیک PVB از یک ساختار ساندویچی سه لایه استفاده می کند - یک هسته ویسکوالاستیک نرم تر که بین دو لایه بیرونی PVB سفت تر متصل شده است. این پیکربندی فرکانس رزونانس شیشه را که مکانیسم اصلی انتقال صدا است، مختل می کند. یک لمینت استاندارد 6.38 میلی متری (3 میلی متر 0.38 میلی متر PVB 3 میلی متر) حدود 35 دسی بل STC را به دست می آورد. جایگزینی PVB استاندارد با یک فیلم درجه آکوستیک با ضخامت معادل می تواند STC را به 39-41 دسی بل ، یک بهبود معنادار برای ساختمان های نزدیک به راهروها یا فرودگاه های پرتردد.

PVB ساختاری برای کاربردهای سربار و باربر

هنگامی که شیشه در بالای سر نصب می شود - در نورگیرها، سقف های شیشه ای، یا سازه های سایبان - عملکرد پس از شکستگی به یک معیار طراحی حیاتی برای ایمنی تبدیل می شود. فیلم های PVB ساختاری با مقادیر سختی بالاتر (مدول برشی تا 20 مگاپاسکال در دمای اتاق) در مقایسه با PVB استاندارد (تقریبا 0.5 مگاپاسکال) فرموله می شوند. این به لمینت اجازه می دهد تا پس از شکستگی ظرفیت باربری باقی مانده را حفظ کند و زمان تخلیه و تعمیر را بخرد. استانداردهای تست EN 356 و ASTM C1172 بر چگونگی واجد شرایط بودن این محصولات نظارت می کنند.

حفاظت در برابر UV و عملکرد انرژی از طریق لایه های PVB

یکی از کمک های نادیده گرفته شده PVB در معماری، مدیریت اشعه ماوراء بنفش است. بلوک های استاندارد فیلم PVB بیش از 99 درصد از اشعه ماوراء بنفش در محدوده طول موج 300-380 نانومتر. این امر از اثاثیه داخلی، آثار هنری و کفپوش‌ها در برابر محو شدن محافظت می‌کند - یک عامل مهم در موزه‌ها، محیط‌های خرده‌فروشی، و پروژه‌های مسکونی سطح بالا که طول عمر مواد مورد توجه است.

PVB کنترل خورشیدی با ترکیب ذرات در مقیاس نانو یا ترکیبات فلزی که به طور انتخابی تابش مادون قرمز نزدیک (NIR) را منعکس یا جذب می کنند، فراتر می رود. از آنجایی که NIR تقریباً 53٪ از کل انرژی خورشیدی را تشکیل می دهد، کاهش انتقال NIR به طور معنی داری ضریب افزایش گرمای خورشیدی (SHGC) را بدون تیره شدن شیشه کاهش می دهد. ساختمان‌های دارای شیشه‌های چند لایه کنترل خورشیدی به طور مداوم کاهش در تقاضای انرژی خنک‌کننده را نشان می‌دهند، با مطالعاتی که به کاهش بار HVAC اشاره می‌کنند. 15-25٪ در ساختمان های تجاری لعاب فشرده در آب و هوای گرم.

فاکتورهای حیاتی هنگام تعیین فیلم بین لایه ای PVB برای یک پروژه

انتخاب یک لایه PVB صرفاً یک انتخاب محصول نیست - نیاز به همسویی ویژگی‌های فیلم با هدف طراحی، خواسته‌های مهندسی سازه و کدهای ساختمانی قابل اجرا دارد. ملاحظات زیر باید تصمیمات مشخصات را راهنمایی کند:

• ضخامت و تعداد لایه ها: لایه های ضخیم تر و لمینت های چند لایه هم عملکرد ایمنی و هم رتبه بندی STC صوتی را بهبود می بخشند. با این حال، افزایش ضخامت لایه بین لایه نیز وزن و هزینه واحد شیشه را افزایش می دهد و نیاز به محاسبه مجدد ساختاری دارد.
• حساسیت به دما: سفتی PVB به طور قابل توجهی با دما تغییر می کند. در دماهای بالا (بالاتر از 40 درجه سانتیگراد)، PVB استاندارد نرم شده و سهم ساختاری خود را از دست می دهد. در آب و هوای گرم یا کاربردهای بالای سر در معرض، باید بین لایه های PVB یا ionoplast با کارایی بالا در نظر گرفته شود.
• آب بندی لبه و مقاومت در برابر رطوبت: PVB رطوبت سنجی است، به این معنی که رطوبت محیط را جذب می کند. لایه لایه شدن معمولاً از لبه های آب بندی نشده در محیط های مرطوب شروع می شود. حذف مناسب لبه، قاب بندی و آب بندی لبه سیلیکونی برای عملکرد طولانی مدت بسیار مهم است.
• رعایت استانداردها: برای لعاب ایمنی در اتحادیه اروپا، شیشه های چند لایه باید استانداردهای EN 12543 و EN ISO 12543 را داشته باشند. در ایالات متحده، ANSI Z97.1 و CPSC 16 CFR قسمت 1201 عملکرد ایمنی را کنترل می کنند. همیشه بررسی کنید که فیلم PVB برای طبقه بندی مورد نظر آزمایش و تایید شده است.
• سازگاری با شیشه روکش دار: شیشه های با پوشش پایین E معمولاً با ورقه های PVB در واحدهای لعاب عایق (IGU) جفت می شوند. برخی از پوشش ها باید بر روی سطوح خاصی قرار گیرند تا با فرآیند اتصال PVB سازگار باقی بمانند. در اوایل مرحله طراحی با پردازنده شیشه ای هماهنگ کنید.

PVB در مقابل سایر مواد بین لایه: جایی که PVB برنده می شود و کجا نمی برد

PVB ماده بین لایه ای غالب در سطح جهانی است، اما تنها گزینه نیست. SGP (SentryGlas® ionoplast) و EVA (اتیلن وینیل استات) دو جایگزین هستند که در مشخصات معماری ظاهر می شوند. درک معاوضه ها به انتخاب درست کمک می کند.

لایه های SGP تقریبا هستند پنج برابر سفت تر نسبت به PVB استاندارد در دمای اتاق و این سفتی را در دماهای بالا حفظ می کند. این امر باعث می شود که SGP برای پره های شیشه ای ساختاری، نماهای شیشه ای ثابت و لعاب های مقاوم در برابر طوفان انتخاب ارجح باشد. با این حال، هزینه SGP در هر متر مربع به طور قابل توجهی بیشتر است و پردازش به کنترل اتوکلاو شدیدتر نیاز دارد.

لایه های میانی EVA مقاومت عالی در برابر رطوبت و چسبندگی به زیرلایه های غیر شیشه ای (مانند پلی کربنات یا مش های تزئینی) ارائه می دهند که آنها را برای شیشه های چند لایه تزئینی داخلی محبوب می کند. با این حال، EVA در معرض قرار گرفتن طولانی مدت در معرض اشعه ماوراء بنفش زرد می شود و آن را از کاربردهای معماری بیرونی که در آن شفافیت نوری باید طی دهه ها حفظ شود، محروم می کند.

برای اکثریت قریب به اتفاق شیشه های معماری استاندارد - نماها، پنجره ها، نرده ها، پارتیشن ها و درها - PVB تعادل بهینه باقی می ماند عملکرد ایمنی، کیفیت نوری، قابلیت صوتی، حفاظت در برابر اشعه ماوراء بنفش، و مقرون به صرفه بودن. سابقه چندین دهه آن در ساختمان های سراسر جهان نشان دهنده این ثبات است.

شاخص های کیفیتی که هنگام تهیه فیلم PVB معماری باید ارزیابی شوند

بازار فیلم PVB شامل طیف گسترده ای از تولیدکنندگان، از شرکت های شیمیایی جهانی گرفته تا تولیدکنندگان منطقه ای است. کیفیت فیلم به طور مستقیم بر عملکرد لایه لایه، چسبندگی طولانی مدت و عملکرد نهایی شیشه تأثیر می گذارد. هنگام ارزیابی تامین کنندگان، روی این شاخص ها تمرکز کنید:

• یکنواختی ضخامت: تغییرات بیشتر از 0.02 ± میلی متر در عرض فیلم باعث اعوجاج نوری و اتصال ناسازگار در اتوکلاو می شود.
• میزان رطوبت در هنگام تحویل: فیلم PVB باید با رطوبت کنترل شده 0.4-0.6٪ وارد شود. رطوبت بیش از حد منجر به تشکیل حباب در طول لمینیت می شود. رطوبت ناکافی چسبندگی را ضعیف می کند.
• مه و انتقال: مقادیر مه بالای 0.5٪ و گذرندگی کمتر از 88٪ نشان دهنده کیفیت نوری ناکافی برای شیشه های شفاف معماری است.
• مقدار چسبندگی ضربه ای: این تست میزان چسبندگی بین PVB و شیشه را اندازه گیری می کند. برای شیشه ایمنی استاندارد، مقادیر ضربه‌ای 3-7 معمولی است. برای شیشه های دارای درجه طوفان یا مقاوم در برابر انفجار، مقادیر ضربه ای بالاتر نزدیک به 9 تا 10 مورد نیاز است.
• گواهینامه شخص ثالث: تامین کنندگان معتبر PVB گزارش های آزمایشی را از آزمایشگاه های معتبر و گواهی نامه های همراستا با استانداردهای EN، ASTM یا ISO ارائه می دهند. فقدان چنین اسنادی یک پرچم قرمز جدی برای تدارکات درجه معماری است.

شیشه‌های معماری لمینیت شده با لایه‌های لایه‌ای PVB به‌خوبی مشخص شده، به طور مداوم در طول عمر مفید خود بهتر از انتظارات عمل می‌کنند - معمولاً 25 تا 50 سال در کاربردهای نما زمانی که به درستی جزئیات و نگهداری شود. سرمایه‌گذاری زمان در مشخصات لایه‌ای، در نهایت، سرمایه‌گذاری در ایمنی و عملکرد بلندمدت کل ساختمان است.