Acristalamiento aislante


Acristalamiento aislante (IG), más comúnmente conocido como vidrios dobles (o doble panel , y cada vez más triple acristalamiento / panel) son de doble o triple cristal cristales separados por un aire u otro espacio lleno de gas para reducir la transferencia de calor a través de una parte de la envolvente del edificio .

Inside the Glass Pavilion, Museum of Art, Toledo, Ohio

Las unidades de vidrio aislante se fabrican con el vidrio en el rango de espesor de 3 mm a 10 mm (1/8 “a 3/8”) o más en aplicaciones especiales. El vidrio laminado o templado también puede ser utilizado como parte de la construcción. La mayoría de las unidades se fabrican con el mismo espesor de vidrio utilizado en ambos paneles [ cita requerida ] , pero las aplicaciones especiales tales como atenuación acústica o de seguridad pueden requerir amplias gamas de espesores para ser incorporados en la misma unidad.

A seccionada diagrama de una unidad de aislamiento acristalado fijo (IGU), lo que indica la convención de numeración utilizado en este artículo. Superficie # 1 se enfrenta a fuera, la superficie # 2 es la superficie interior del panel exterior, superficie # 3 es la superficie exterior del panel interior, y la superficie # 4 es la superficie interior del panel interior. La ventana de marco se etiqueta # 5, un espaciador está indicado como # 6, los sellos se muestran en rojo (# 7), la interna revelación está en el lado derecho (# 8) y el exterior alféizar de la ventana de la izquierda (# 9)

Una instalación típica de acristalamiento aislante con marcos de ventanas de PVC.

Spacer

Las hojas de vidrio están separadas por un “espaciador”. Un espaciador es la pieza que separa las dos hojas de vidrio en un sistema de vidrio aislante, y sella el espacio de gas entre ellos. Históricamente, los espaciadores se hicieron principalmente de metal y fibra, que los fabricantes de pensamiento siempre mayor durabilidad.

Sin embargo, los espaciadores metálicos conducen el calor (a menos que el metal se mejora térmicamente), debilitando la capacidad de la IGU para reducir el flujo de calor. También puede resultar en agua o formación de hielo en la parte inferior de la unidad de sellado debido a la diferencia de temperatura agudo entre la ventana y el aire circundante. Para reducir la transferencia de calor a través del separador y aumentar el rendimiento térmico global, los fabricantes pueden hacer que el espaciador de un material menos conductor tal como espuma estructural. Un espaciador de aluminio que contiene también una barrera térmica altamente estructural reduce la condensación en la superficie del vidrio y mejora el aislamiento, tal como se mide por el factor U en general (véase la conductividad térmica ).

  • Un espaciador que reduce el flujo de calor en las configuraciones de acristalamiento puede tener también características de amortiguación del sonido en donde el ruido externo es un problema.
  • Típicamente, los espaciadores se llenan con o contienen desecante para eliminar la humedad atrapada en el espacio de gas durante la fabricación, lo que reduce el punto de rocío del gas en ese espacio, y la prevención de la formación de condensación en la superficie # 2 cuando la temperatura del panel de cristal exterior cae.
  • Las nuevas tecnologías han surgido para combatir la pérdida de calor tradicionales barras separadoras, incluyendo mejoras en el desempeño estructural y plazo-durabilidad a largo de la mejora del metal (aluminio con una barrera térmica) y los separadores de espuma.

Construcción

Unidades IGU se fabrican a menudo en un hecho a la medida base en las líneas de producción de la fábrica, las unidades estándar también están disponibles. Las dimensiones de anchura y altura, el espesor de los paneles de vidrio y el tipo de vidrio para cada panel, así como el espesor total de la unidad deben ser suministrados al fabricante. En la línea de montaje, separadores de concreto espesores están cortadas y ensambladas en el ancho total requerida y dimensiones de altura y lleno de desecante. En una línea paralela, los cristales se cortan a la medida y se lavan para ser ópticamente transparente.

Ejemplos de plástico moderno y perfiles de ventana de madera con acristalamiento aislante

Un sellante adhesivo ( poliisobutileno – PIB) se aplica a la cara del espaciador en cada lado y los paneles prensados ​​contra el espaciador. Si la unidad está relleno de gas, dos agujeros se perforan en el espaciador de la unidad ensamblada, las líneas están asociadas a extraer el aire fuera del espacio y su sustitución con el gas deseado. Las líneas A continuación se retiran y los agujeros sellados para contener el gas. La técnica más moderna es el uso de un relleno de gas en línea, lo que elimina la necesidad de taladrar agujeros en el espaciador. Las unidades son entonces sellados en el lado del borde utilizando polisulfuro o sellador de silicona o un material similar para evitar que el aire exterior húmedo entre en la unidad. El desecante eliminará los rastros de humedad desde el espacio aéreo de manera que el agua no aparece en las caras internas (sin condensación) de los cristales que se enfrenta el espacio aéreo durante el tiempo frío. Algunos fabricantes han desarrollado procesos específicos que combinan el espaciador y desecante en un único sistema de aplicación de paso.

La ventana de doble cristal fue inventada en 1930, y era fácil de adquirir en EE.UU. en la década de 1950 bajo la Thermopane TM marca, registrada en 1941 por Libbey-Owens-Ford Glass Company. Después de tantas décadas, el proceso de fabricación está bien establecida, aunque la innovación ha continuado a la mejora del factor de R y otras características de las ventanas. El nombre Thermopane marca ha entrado en el vocabulario de la industria del vidrio como la marca genericized para cualquier IGU. [ cita requerida ]

Los materiales que se pueden utilizar para doble acristalamiento incluyen aluminio, de PVC, y la madera (madera).

Comportamiento térmico

La máxima eficiencia de aislamiento de una IGU estándar se determina por el grosor del espacio que contiene el gas. Demasiado poco espacio entre los paneles de resultados de vidrio en la pérdida de calor por difusión entre los cristales (calor de un panel de viajar a través del gas de relleno del otro panel), mientras que si se utiliza demasiado grande una brecha, las corrientes de convección no son amortiguadas por la viscosidad del gas y la transferencia de calor entre los cristales. Para obtener más información, vea el artículo de flujo de calor . Típicamente, la mayoría de las unidades selladas de alcanzar valores máximos de aislamiento utilizando un espacio de gas de 16-19 mm (0,63 a 0,75 pulgadas) cuando se mide en el centro de la IGU. Cuando se combina con el espesor de los paneles de vidrio que se utilizan, esto puede dar lugar a un espesor total de la IGU de 22-25 mm (0,87-0,98 pulgadas) para el vidrio de 3 mm (0,12 in) a 28-31 mm (1.1 hasta 1.2 in) de 6,35 mm (0,250 in) cristal.

Espesor de la UGI es un compromiso entre maximizar el valor de aislamiento y la capacidad del sistema de entramado utilizado para transportar la unidad. Algunos sistemas de acristalamiento residenciales y más comercial pueden acomodar el espesor ideal de una unidad de acristalamiento doble. Problemas surgen con el uso de triple acristalamiento para reducir aún más la pérdida de calor en una IGU. La combinación de los resultados de grosor y peso de las unidades que son muy difícil de manejar para los sistemas de acristalamiento más residenciales o comerciales, sobre todo si estos paneles se encuentran en soportes móviles o fajas.

Esta compensación no se aplica al vacío de vidrio aislante (VIG), o vidrio evacuado, como la pérdida de calor por convección se elimina, dejando pérdidas por radiación y conducción a través de la cubierta del borde. [ 1 ] Estas unidades VIG tienen la mayor parte del aire extraído desde el espacio entre los paneles, que salen de un casi completo vacío . VIG unidades que se encuentran actualmente en el mercado están herméticamente selladas a lo largo de su perímetro con soldadura de vidrio, que es, de una frita de vidrio que tiene un punto de fusión reducido. Tal sello del vidrio es rígida, y va a experimentar el aumento de la tensión con el aumento diferencial de temperatura a través de la unidad. Este estrés puede prevenir acristalamiento de vacío de ser utilizado cuando el diferencial de temperatura es demasiado grande. Un fabricante ofrece una recomendación de 35 ° C.

La tecnología de vacío también se utiliza en algunos no transparentes aislantes productos llamados paneles de aislamiento al vacío .

Una forma más establecida para mejorar el rendimiento de aislamiento es para reemplazar el aire en el espacio con un gas de baja conductividad térmica. Gas de transferencia de calor por convección es una función de la viscosidad y el calor específico. los gases monoatómicos tales como argón , criptón y xenón se utilizan a menudo ya que (a temperaturas normales) no llevan calor en rotación modos , lo que resulta en una menor capacidad de calor de poli-atómica invernadero. El argón tiene una conductividad térmica 67% que la del aire, criptón tiene aproximadamente la mitad de la conductividad de argón. [ 2 ] criptón y xenón son muy caros. Estos gases se utilizan porque no son tóxicos, claro, sin olor, químicamente inerte, y están disponibles comercialmente debido a su amplia aplicación en la industria. Algunos fabricantes ofrecen también hexafluoruro de azufre como un gas aislante, especialmente para aislar el sonido. Tiene sólo 2/3 de la conductividad de argón, pero es estable, de bajo costo y densa. Sin embargo, el hexafluoruro de azufre es un gas de efecto invernadero muy potente que contribuye al calentamiento global. En Europa, SF 6 corresponde a la Directiva sobre gases fluorados que prohibir o controlar su uso para diversas aplicaciones. Desde el 1 de enero de 2006, SF 6 está prohibido como un gas trazador y en todas las aplicaciones, excepto conmutación de alta tensión . [ 3 ]

En general, el más eficaz es un gas de relleno en su espesor óptimo, el más fino es el espesor óptimo es. Por ejemplo, el espesor óptimo para el criptón es más baja que para el argón, y la más baja para el argón que para el aire. [ 4 ] Sin embargo, ya que es difícil determinar si el gas en una IGU se ha convertido en mezcla con el aire en el momento de la fabricación (o se convierte en mezcla con el aire una vez instalado), muchos diseñadores prefieren utilizar las lagunas más gruesas de lo que sería óptimo para el gas de relleno si fuera puro. El argón se utiliza comúnmente en acristalamiento aislante, ya que es el más asequible. Krypton, que es considerablemente más caro, no se usa, excepto para producir unidades de doble acristalamiento muy delgadas, o la realización de unidades de triple acristalamiento relativamente delgadas o extremadamente alta. Xenon ha encontrado muy poca aplicación en la IGU debido al costo. [ 5 ]

Heat propiedades de aislamiento

La eficacia de vidrio aislante puede ser expresado como un valor de R . Cuanto más alto sea el valor R, mayor es su resistencia a la transferencia de calor. A IGU estándar que consiste en paneles transparentes recubiertas de vidrio (o lite) con aire en la cavidad entre la lites típicamente tiene un valor R de 0,35 K · m 2 / W.

Uso de los Estados Unidos unidades habituales , una regla de oro en la construcción estándar de IGU es que cada cambio en el componente de los resultados de la UGI en un aumento de 1 R-valor a la eficiencia de la unidad. Adición de gas de argón aumenta la eficiencia de alrededor de R-3. El uso de vidrio de baja emisividad en la superficie # 2 añadirá otro valor-R. Adecuadamente diseñado unidades IGU de triple acristalamiento con bajos recubrimientos sobre superficies de emisividad # 2 y # 4 y llena de gas argón en la cavidades resultado en unidades de vidrio aislante con R-valores tan altos como R-5. Ciertas unidades de vacío de vidrio aislante (VIG) o unidades IG de cámaras múltiples que utilizan películas plásticas revestidas resultado en valores R de hasta R-12.5

Capas adicionales de vidrio ofrecen la oportunidad de un mejor aislamiento. Mientras que el doble acristalamiento estándar es el más ampliamente utilizado, triple acristalamiento no es infrecuente, y cuádruple acristalamiento se produce para ambientes extremadamente fríos como Alaska. Incluso quíntuple acristalamiento (cuatro cavidades, cinco paneles) está disponible – con los factores aislantes mediados de panel equivalentes a las paredes.

Propiedades aislantes acústicos

En algunas situaciones, el aislamiento es en referencia a la mitigación del ruido . En estas circunstancias, un gran espacio de aire mejora la calidad de aislamiento acústico o clase de transmisión de sonido . Doble acristalamiento asimétrico, con diferentes espesores de vidrio en lugar de los sistemas convencionales simétricos (iguales espesores de vidrio utilizado tanto lites) mejorarán las propiedades de atenuación acústica de la IGU. Si se utilizan los espacios de aire estándar, hexafluoruro de azufre se utiliza para reemplazar o aumentar un gas inerte [ 6 ] y mejorar el rendimiento de la atenuación acústica.

Otras variaciones de material de glaseado afectan acústica. Las configuraciones de acristalamiento más ampliamente utilizados para amortiguación de sonido incluyen vidrio laminado con diferentes espesores de la capa intermedia y el espesor del vidrio. La inclusión de una, térmicamente mejorado térmica espaciador barrera de aire de aluminio estructural en el vidrio aislante acústico puede mejorar el rendimiento mediante la reducción de la transmisión de las fuentes de ruido exteriores en el sistema de fenestración.

Revisión de los componentes del sistema de acristalamiento, incluyendo el material de espacio aéreo utilizado en el vidrio aislante, se puede conseguir una mejora global de la transmisión del sonido.

Longevidad

La vida de una IGU varía dependiendo de la calidad de los materiales utilizados, el tamaño del espacio de separación entre el panel interior y exterior, las diferencias de temperatura, mano de obra y la ubicación de la instalación, tanto en términos de hacer frente a la dirección y ubicación geográfica, así como el tratamiento de la unidad recibe. Unidades IG suele durar de 10 a 25 años, con ventanas hacia el ecuador a menudo de menos de 12 años. IGU normalmente llevan una garantía de 10 a 20 años, dependiendo del fabricante. Si se alteran IGU (como la instalación de un film de control solar) la garantía puede ser anulada por el fabricante.

El vidrio aislante Manufacturers Alliance (IGMA) [ 7 ] llevó a cabo un extenso estudio para caracterizar las fallas de las unidades de vidrio aislante comerciales durante un período de 25 años.

Para una unidad de IG de construcción estándar, la condensación se acumula entre las capas de vidrio cuando el sello de perímetro no ha funcionado y el desecante cuando se ha saturado, y sólo puede generalmente ser eliminado mediante la sustitución de la IGU. Sellar fallo y los resultados de recambio posteriores en un factor significativo en el costo total de poseer unidades IGU.

Las grandes diferencias de temperatura entre los paneles interior y exterior destaca los separadores adhesivos, lo que eventualmente puede fallar. Las unidades con un pequeño espacio entre los cristales son más propensos a fallar debido al aumento del estrés.

Los cambios de presión atmosférica combinada con el clima húmedo pueden, en raras ocasiones, con el tiempo conducir a la eliminación de las carencias de agua.

En Canadá, desde principios de 1990, hay algunas empresas que ofrecen el servicio de unidades de vidrio aislante fallidos. Éstas proporcionan ventilación abierto a la atmósfera por el orificio de perforación (s) en el vaso y / o el espaciador. Esta solución menudo revierte la condensación visible, pero no puede limpiar la superficie interior del vidrio y la tinción de que pueda haber ocurrido después de la exposición a largo plazo a la humedad. Ellos pueden ofrecer una garantía de 5 a 20 años. Esta solución reduce el valor de aislamiento de la ventana, pero puede ser una solución “verde” cuando la ventana está todavía en buenas condiciones. Si la unidad IG tenía un relleno de gas (por ejemplo, argón o criptón o una mezcla) el gas se disipa naturalmente, y el valor R sufre.

Desde 2004, también hay algunas empresas que ofrecen el mismo proceso de restauración para fallado unidades de doble acristalamiento en el Reino Unido, y no es una empresa que ofrece la restauración de unidades IG fallidos en Irlanda desde 2010.

Estimación de la pérdida de calor de doble acristalamiento

Teniendo en cuenta las propiedades térmicas de la hoja, marco, y el umbral, y las dimensiones de los cristales y las propiedades térmicas del vidrio, la tasa de transferencia de calor para una ventana dada y un conjunto de condiciones se puede calcular. Esto se puede calcular en kW (kilovatios), pero más útil para los cálculos de costo-beneficio puede ser declarado como pa kWh (kilovatios hora al año), con base en las condiciones típicas de más de un año para un lugar determinado.

Los paneles de vidrio en ventanas de doble cristal transmiten calor en ambas direcciones por la radiación, a través de los paneles por convección, y por conducción en las juntas perimetrales. Las tarifas varían según las condiciones de todo el año, y mientras la ganancia solar es bien recibida en el invierno, que pueden provocar un aumento de los costos de aire acondicionado en el verano. La transferencia de calor no deseado puede ser mitigado por ejemplo, el uso de cortinas en el invierno y el uso de toldos en verano. En un intento de proporcionar una comparación útil entre construcciones de ventanas alternativas de la Clasificación de Ventanas British Council ha definido una “Potencia de energía Window” WER, que van de la A a la mejor a través de B y C, etc Esto toma en cuenta una combinación de la pérdida de calor a través de la ventana (valor U, el recíproco del valor-R ), la ganancia solar (valor g), y la pérdida por fugas de aire alrededor de la trama (valor L). Por ejemplo, un Una ventana Calificación será una ganancia año normal tanto calor de la ganancia solar, ya que pierde de otra manera (sin embargo, la mayor parte de este aumento se producirá durante los meses de verano, cuando el calor no fue necesario por el ocupante del edificio ). Esto proporciona un mejor rendimiento térmico de una pared típica [ cita requerida ] .

Para un análisis detallado de las posibilidades abiertas por que los cristales de ver el enlace al diseño solar pasivo continuación.

Véase también

Referencias

  1. ^ “El desarrollo y control de calidad de acristalamiento de vacío por N. Ng y L. Así, la Universidad de Sydney” . Glassfiles.com . Consultado el 2011-04-05 .
  2. ^ “Kaye y Laby. conductividades térmicas de los gases” . Consultado el 2012-10-07 .
  3. ^ F-gas y SF 6 restricciones
  4. ^ ASHRAE Handbook, Volume 1, Fundamentos, 1993
  5. ^ http://www.ktu.lt/ultra/journal/pdf_51_2/51-2004-Vol.2_01-J.Butkus.pdf
  6. ^ Aislamiento acústico – Google Libros . Books.google.com . Consultado el 2011-04-05 .
  7. ^ “IGMA” . Igmaonline.org . Consultado el 2011-04-05 .
  • Manual de Química y Física, 62ed, CRC Press, ISBN-0-8493-0462-8

vía Acristalamiento aislante – Wikipedia, la enciclopedia libre.

Ladrillo de vidrio


Ladrillo de vidrio, también conocido como bloque de vidrio, es un elemento arquitectónico hecho de vidrio usado en áreas donde se desea la privacidad o la distorsión visual y al mismo tiempo permitir la entrada de luz; como por ejemplo en un estacionamiento subterráneo, baños, piscinas municipales, etc.

Archivo: Ladrillo de cristal window.jpg

Una pared de ladrillo de vidrio

Los bloques de vidrios fueron fabricados, originalmente, a principios de los años 1890 para permitir la entrada de luz natural a fábricas industriales.

File:Banco Municipal de Buenos Aires (interior) 1968.JPG

Enlaces externos

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