Линза в стеклопакете причины возникновения

Эффект «линзы» на стеклах

Как понять, что на фасаде возникает именно эффект «линзы» на стеклах? Для начала разберем подробнее из-за чего возникает данный эффект.

Данный эффект возникает при изгибе стекол в стеклопакете под воздействием температуры или давления. В герметичной конструкции стеклопакета отсутствует обмен газом с внешней средой. Стабильное состояние газа внутри стеклопакета действует только при температуре и давлении помещения в цеху изготовления конструкции. После изготовления стеклопакет монтируется на фасад, и он подвергается нагревам от солнца в летний период. Стекла стеклопакета нагреваются от солнечных лучей и нагревают газ внутри. Газ внутри стеклопакета начинает расширяться, увеличивается внутреннее давление на стекла, и они изгибаются наружу. В зимний период климатические воздействия создают обратный эффект. Газ внутри стеклопакета охлаждается, уменьшается в объеме и стекла под действием внешнего давления изгибаются вовнутрь стеклопакета.

Поскольку на стеклопакет внутри фасадной конструкции постоянно действуют климатические нагрузки эффект «линзы» будет возникать неизбежно в большей или меньшей степени. На фасаде эффект «линзы» мы можем наблюдать в виде равномерных одинаковых искажений на всех стеклопакетах. Для сравнения волна от закалки стекла визуально на фасаде выглядит совсем иначе. При «линзе» искажения отражения в стеклопакетах выглядят равномерными и однотипными с плавным переходом. А при дефекте волны от закалки стекла отражения в стеклопакетах искажаются более хаотично.

Эффект «линзы» стеклопакетов на фасаде возникает из-за ошибок на этапе проектирования светопрозрачных конструкций. При применении рефлективного стекла и стекла с большим процентом отражения необходимо более тщательно и профессионально подходить ко всем аспектам проектирования фасада здания. Огромный опыт конструкторского бюро компании «Альпика» поможет вам избежать многочисленных эффектов и дефектов на стеклах фасада вашего здания и получить элегантный вид светопрозрачных конструкций «под ключ» от проектирования до производства и монтажа.

Какие факторы влияют на возникновение эффекта «линзы» на стеклах в фасадном остеклении?

1. 1 Размеры стеклопакета – чем больше, тем стеклопакет более подвержен данному эффекту
2. 2 Коэффициент отражения света наружу (зеркальность или рефлективность) – чем стекло более зеркально, тем лучше заметен данный эффект
3. 3 Соотношение сторон — эффект «линзы» в большей степени возникает при форме стеклопакета близкой к квадрату поскольку максимальный прогиб стекла определяется самой короткой стороной из двух в стеклопакете
4. 4 Толщина наружного стекла – для уменьшения видимости эффекта «линзы» нужно проектировать более толстое наружное стекло чтобы основной прогиб был у внутреннего стекла в стеклопакете. Для примера стеклопакет со стеклами толщиной 8 и 8 миллиметров может дать более заметный эффект «линзы» чем стеклопакет со стеклами толщиной 8 и 6 миллиметров (при этом более тонкое стекло должно быть внутренним).
5. 5 Ширина рамки – чем толще рамка, тем больше газа в стеклопакете и тем больше будет изгиб внешнего стекла с возникновением видимого эффекта «линзы». Но при слишком маленькой ширине рамки в зимний период эксплуатации стекла в стеклопакете могут слипнуться и станут подвержены разрушению.

Видео о эффекте «линзы» на стеклах в фасадном остеклении

Для получения оптимального стеклопакета с точки зрения переработки (в частности закалки) и минимизации эффекта «линзы» при проектировании светопрозрачных конструкций рекомендуем использовать соотношение сторон стеклопакета один к двум – один к трём. Кроме этого нет разницы в прогибах между закаленными и обычными стеклами в стеклопакетах под одинаковой нагрузкой. Это означает что эффекту «линзы» одинаково подвержены оба типа стекла. Закаленное стекло имеет лишь больший предел напряжений или нагрузки и может изгибаться без разрушения в большей степени чем обычное стекло. С другой стороны, закаленное стекло может иметь изгибы от валов в процессе закалки.

При использовании двухкамерного стеклопакета с тремя стеклами процесс возникновения эффекта «линзы» усложняется, но для минимизации данного эффекта по-прежнему можно применять чуть более толстое внешнее стекло чем внутреннее и среднее.

Не существует стеклопакета, который не подвержен эффекту «линзы» совсем при всех климатических условиях, но на этапе проектирования специалисты компании «Альпика» могут сделать так, чтобы этот эффект не был заметен на фасаде или едва заметен иногда (при определенных редких климатических условиях).

Источник

Линзование и схлопывание стекол в стеклопакетах. Причины, следствия и методы выявления дефектов окон.

Клееные стеклопакеты – это достаточно герметичные светопрозрачные конструкции из 2 или 3 стекол с осушенным воздухом или инертными газами в внутри. Довольно часто, если смотреть с улицы на окна, можно увидеть искаженное отражение внешней картинки в стеклах. Причина этого явления (линзования) – искривление стекол под действием внешних физических факторов температуры и давления.

В реальности стеклопакеты эксплуатируются в переменных внешних условиях — летом внутри стеклопакета воздух или газ нагревается, зимой – остывает. Согласно законам физики, внутреннее давление при этом стремиться к изменениям, но при возможности прогиба тонких стекол это превращается в изменение объема стеклопакета. Таким образом, первоначально плоский стеклопакет может стать выпуклым или вогнутым, превращаясь в своеобразную линзу.

Возможные технологические причины избыточного линзования стеклопакетов:

— стеклопакет был изготовлен при высокой влажности и высокой температуре в помещении цеха;

— при сборке стеклопакета были использованы горизонтальные столы;

— стеклопакеты превышают максимальные стандартные размеры;

— в стеклопакете используется слишком тонкое стекло (толщиной 3 мм).

— если при остеклении были использованы однокамерные стеклопакеты с энергосберегающим стеклом и тонкой дистанционной рамкой, которые не заполнены аргоном.

Кроме эстетических минусов, у линзования есть и потенциальные технические проблемы. В сильные морозы возникает избыточный вертикальный прогиб стекол, который может привести к слипанию стекол в центральной зоне, промерзанию или даже к разрушению стеклопакета.

Тепловизионное обследование является самым эффективным способом контроля качества изготовления и монтажа светопрозрачных конструкций в натурных условиях.

Примеры термограмм внешнего и внутреннего тепловизионного обследования окон с линзами на стеклопакетах (для увеличения кликните на картинку):

При анализе термограмм в тепловизионном отчете явно видно, что на отдельных стеклопакетах наблюдаются явно выраженные «линзы», что является следствием избыточного «схлопывания» стеклопакета. В связи со значительным понижением температуры на улице, объем воздуха или газа (аргона) внутри стеклопакета резко сокращается и листы стекла деформируются – слипаются (создается вогнутый объем).

Ввиду того, что на термограммах холодные линзы наблюдаются не на всех стеклопакетах и имеют не системный характер проявления, можно предположить, что имеет место механическая разгерметизация отдельных стеклопакетов и изменение их теплопроводности.

Источник

«Линза» на пакете. Как избежать прогибов стекла.

Внешний вид окна играет важную роль, как при покупке, так и в процессе эксплуатации, поэтому основным критерием его качества для покупателя является отсутствие видимых недостатков. Среди подобных дефектов наиболее распространены прогибы стекла в пакете и образование так называемых «линз». Как правило, они проявляются уже после покупки – при первых морозах или перепадах атмосферного давления.

Объясняется это явление просто. Стеклопакет, соответствующий ГОСТ, является герметичной конструкцией, и объём газа внутри него изолирован от внешней среды. При любом изменении внешнего атмосферного давления, понижении или повышении температуры, объём газа внутри пакета изменяется, стёкла при этом прогибаются – стеклопакет начинает «дышать».

Строго говоря, идеально ровным стеклопакет может быть только после выхода с хорошей сборочной линии. Или при полном соответствии температуры и атмосферного давления тем значениям, которые были на момент его сборки. Во всех остальных условиях прогибы стёкол всегда присутствуют в той или иной степени, и это нормальное явление.

Причина чрезмерных прогибов – тех самых, которые приводят к образованию «линз», слипанию стёкол, разгерметизации и разрушению стеклопакетов, – в использовании стекла недостаточной толщины. Как правило, это следствие ошибки в расчётах, которую допустил продавец в попытке удержать покупателя любой ценой и заключить сделку «здесь и сейчас». В результате, в стеклопакет «чуть больше стандартного» установили стекло толщиной 4 мм.

Считается, что прогибам более подвержены внешние стёкла в стеклопакете, что конечно же неверно – просто прогибы внутренних стекол пакета гораздо менее заметны снаружи. Особенно красочно выглядят «линзы» на внешних стеклах с повышенной зеркальностью (с коэффициентом отражения видимого света 25…30% и выше).

Наиболее склонны к чрезмерным прогибам большие стеклопакеты квадратной формы (со стороной от 1 метра) с толщиной стекла 4 мм, которое в таких размерах легко гнётся.

Последствия недостаточной толщины внешнего стекла.

Потенциальные последствия, к которым приводит недостаточная толщина внешнего стекла:

• некрасивая «линза» на стеклопакете, «кривое» отражение
• слипание стёкол в одной или в обеих камерах стеклопакета
• разгерметизация стеклопакета
• разрушение стеклопакета

Разрушение стеклопакета от климатической нагрузки.

В стеклопакетах вытянутой формы (с соотношением сторон 2:1 и более) стекла менее гибкие, нежели в стеклопакетах квадратной формы, и они меньше склонны к образованию «линзы». Однако они так же подвергаются нагрузке при изменениях атмосферного давления и температуры. При неблагоприятном сочетании этих факторов нагрузка на стёкла вырастает до такой степени, что стёкла лопаются, оставляя рисунок характерной формы. Именно поэтому в пункте 4.6 ГОСТ не рекомендуется изготовление стеклопакетов с соотношением сторон более 3:1 без проведения прочностных расчетов.

Фото стеклопакетов, лопнувших от климатической нагрузки:

Рекомендации ГОСТ по прогибу стекол в пакете

ГОСТ 24866-2014 «Стеклопакеты клееные. Технические условия» приводит следующие рекомендации:
«… При наиболее неблагоприятном сочетании воздействующих на стеклопакеты факторов прогиб листовых стекол не должен превышать 1/250 наименьшей стороны или ½ ширины дистанционной рамки. Допускается по согласованию изготовителя с потребителем применять другие требования к прогибу…» (п. 9.4)

«… требования к отклонениям от плоскостности листов стекла в стеклопакете действительны при температуре воздуха (газа) внутри стеклопакета (20±4)°С и атмосферном давлении воздуха 745-760 мм рт.ст. При необходимости расширения этого диапазона температур и давлений, это должно быть учтено при расчете необходимой толщины стекол в стеклопакете…». Важно отметить, что в этом пункте допускается по согласованию изготовителя с потребителем применять другие требования к прогибу. Это обусловлено тем, что зачастую стекла выдерживают нагрузку и прогибаются в одном направлении при сильных порывах ветра, что не вызывает ни слипаний, ни разрушений.

Иными словами, ГОСТ рекомендует проводить расчёты толщины стекла в пакете, позволяющие удостовериться, что при любых погодных условиях (температура, атмосферное давление) прогибы стекла при в пакете не приведут к ненормальным прогибам и его разрушению. Как это сделать?

Рекомендации по толщине стекол.

Для стандартных стеклопакетов площадью до 1.5 м2 рекомендуется применять стандартные формулы (однокамерный пакет: 4–16–4, двухкамерный пакет: 4–10–4–10–4. Если стеклопакет имеет площадь менее 0,6 м2, то не рекомендуется применять дистанционные рамки толщиной более 12 мм. В противном случае высок риск разрушения стеклопакета в зимний период.

Источник