Warum sieht das Glas von Vorhangfassaden wellig aus?
Fahren Sie an einem klaren Nachmittag an einem Glasturm vorbei und beobachten Sie, wie sich die reflektierten Wolken bei Ihrer Fahrt kräuseln.
Das Gebäude bewegt sich nicht. Das Glas ist nicht defekt. Was Sie sehen, ist eine Kombination dreier unterschiedlicher Effekte, die fast jede wärmebehandelte Glasfassade aufweist. Nur wenn man versteht, welcher Effekt welcher ist, kann man etwas dagegen unternehmen.
Die Walzenwelle entsteht durch den Anlassofen. Die Anisotropie entsteht durch das Abschrecken. Die Kissenbildung entsteht durch Druckunterschiede im Inneren der geschlossenen Einheit. Aus der Ferne sehen sie ähnlich aus, haben aber völlig unterschiedliche Ursachen und Abhilfemaßnahmen.
Dieser Artikel unterscheidet sie. PRANCE stellt her Glasfassadensysteme mit festgelegten optischen Toleranzen.
Rollenwellenverzerrung
Die häufigste und sichtbarste Ursache liegt in der Herstellungsweise von gehärtetem Glas.
Was sind die Ursachen?
Das Glas durchläuft einen horizontalen Härteofen auf Keramikwalzen, die auf etwa 620 Grad Celsius erhitzt werden. Bei dieser Temperatur ist das Glas weich genug, um unter seinem Eigengewicht zwischen den Walzen leicht durchzuhängen.
Diese Durchbiegung bleibt beim Abschrecken des Glases bestehen. Das Ergebnis ist eine sich wiederholende Wellenform, die senkrecht zur Transportrichtung durch den Ofen verläuft und deren Wellenlänge dem Walzenabstand entspricht.
Jede horizontal gehärtete Scheibe enthält es. Die Frage ist, wie viel.
Wie wird es gemessen?
ASTM C1651 definiert das Messverfahren, bei dem eine Vorrichtung über die Glasoberfläche gezogen wird, um die Amplitude zwischen Spitze und Tal aufzuzeichnen.
Typisches handelsübliches Sicherheitsglas: etwa 0,08 mm bis 0,15 mm (Spitze-Tal-Abstand).
Hochwertige Spezifikation: 0,08 mm oder niedriger
Optische Premium-Spezifikation: unter 0,05 mm, erreichbar, schränkt aber die Auswahl an Lieferanten ein.
Wärmebehandeltes Glas: im Allgemeinen niedriger als vollständig gehärtetes Glas, da das Verfahren weniger aggressiv ist
Die übliche Methode zur visuellen Beurteilung ist der Zebrastreifentest, bei dem ein gestreiftes Brett in der Fassade gespiegelt und fotografiert wird. Gerade Streifen deuten auf geringe Verzerrung hin, wellenförmige Streifen zeigen die Stärke der Verzerrung an.
Warum ist die Orientierung wichtig?
Die Rollwelle verläuft nur in eine Richtung. Werden benachbarte Scheiben mit unterschiedlicher Wellenrichtung eingebaut, wirkt die Fassade inkonsistent, selbst wenn jede einzelne Scheibe innerhalb der Toleranzwerte liegt.
Die Festlegung einer einheitlichen Wellenrichtung über die gesamte Fassade ist kostengünstig und bewirkt einen sichtbaren Unterschied. Typischerweise verläuft die Welle horizontal parallel zu den Bodenlinien, wodurch sie vom Auge weniger wahrgenommen wird.
Fabrikprozesse, die den Zustand erzeugen Diese Aspekte sollten bei der Beurteilung eines Fertigungsbetriebs berücksichtigt werden, da sowohl der Ofenzustand als auch die Produktionsgeschwindigkeit das Ergebnis beeinflussen.
Anisotropie und Abschreckmarken
Unterschiedliche Ursache, unterschiedliches Erscheinungsbild und wird häufig fälschlicherweise für einen Defekt gehalten.
Wie sieht es aus?
Auf der Glasoberfläche sind irisierende Flecken, Tupfen oder Streifen sichtbar, die oft als Leopardenflecken oder Quench-Markierungen bezeichnet werden. Sie erscheinen und verschwinden je nach Betrachtungswinkel, Beleuchtung und ob das Licht polarisiert ist.
Am besten sind sie an bewölkten Tagen, durch polarisierende Sonnenbrillen und in den Spiegelungen eines hellen Himmels zu sehen.
Was sind die Ursachen?
Ungleichmäßige Abkühlung beim Abschrecken erzeugt lokale Schwankungen der inneren Spannung. Diese Spannungsschwankungen verändern die Art und Weise, wie das Glas polarisiertes Licht durchlässt, wodurch das Muster sichtbar wird.
Tageslicht ist teilweise polarisiert, insbesondere an bewölkten Tagen und bei der Reflexion an nassen Oberflächen. Deshalb tritt die Anisotropie genau unter den Bedingungen auf, unter denen sie den Menschen am meisten auffällt.
Kann es beseitigt werden?
Nicht ausschließlich bei wärmebehandeltem Glas. Es handelt sich eher um eine Folge des Härtungsprozesses als um einen Herstellungsfehler.
Durch sorgfältige Abschreckkontrolle und Ofenwartung lässt sich die Anisotropie reduzieren, und manche Hersteller erzielen eine deutlich höhere Konsistenz als andere. Wo das Aussehen entscheidend ist, weist getempertes Glas keinerlei Anisotropie auf; es kann jedoch nicht dort eingesetzt werden, wo Sicherheitsverglasung oder thermische Spannungsbeständigkeit erforderlich sind.
Es ist ratsam, frühzeitig mit dem Kunden und dem Designteam über die Erwartungen zu sprechen, da Anisotropie häufig erst nach der Übergabe als Mangel gemeldet wird – und zwar von Personen, denen nie gesagt wurde, dass sie ein inhärentes Merkmal ist.
Verformung und Wölbung von Isolierglas
Der dritte Effekt, und zwar derjenige, der vom Wetter abhängt.
Was sind die Ursachen?
Eine abgeschlossene Einheit enthält ein festes Gasvolumen bei dem Druck und der Temperatur des Werks, in dem sie hergestellt wurde.
Ändert sich der Umgebungsdruck oder die Temperatur, dehnt sich das Gas aus oder zieht sich zusammen. Die Scheiben biegen sich daraufhin nach außen oder innen und erzeugen so eine konvexe oder konkave Oberfläche, die die Reflexionen verzerrt.
Drei Auslöser:
Barometrische Druckänderungen , die kontinuierlich mit dem Wetter einhergehen
Temperaturänderungen , wobei die Sonneneinstrahlung das Hohlraumgas ausdehnt
Höhenunterschied zwischen dem Fertigungswerk und dem Projektstandort
Die Höhe ist das, was die Leute überrascht. Eine auf Meereshöhe versiegelte Einheit, die in 1.500 Metern Höhe installiert wird, wölbt sich dauerhaft nach außen, manchmal sogar sichtbar.
Was kann getan werden?
Kapillarröhrchen oder Entlüftungsschläuche ermöglichen den Druckausgleich während des Transports und werden anschließend vor Ort versiegelt, wodurch Höhenunterschiede ausgeglichen werden. Sie beeinträchtigen jedoch die Gasfüllung, sodass argongefüllte Geräte einen Teil ihrer thermischen Leistung einbüßen.
Dickeres Glas ist biegefester, allerdings auf Kosten von Gewicht und Kosten.
Kleinere Scheiben federn bei gleichem Druckunterschied weniger stark ab als große.
Engere Hohlräume enthalten weniger Gas und erzeugen eine geringere Auslenkung, allerdings geht dies zulasten der thermischen und akustischen Leistung.
Aufbauten mit mehr als einem Hohlraum Sie verhalten sich wiederum anders, da eine Dreifachverglasung zwei separate Gasvolumina besitzt, die unabhängig voneinander reagieren.
Vergleich der drei Effekte
| Wirkung | Ursache | Aussehen | Im Laufe der Zeit variabel | Kann beseitigt werden |
|---|---|---|---|---|
| Walzenwelle | Ofenwalzen beim Anlassen | Wiederholende Wellenbewegung, eine Richtung | Nein, werkseitig festgelegt. | Reduziert, nicht beseitigt |
| Anisotropie | Ungleichmäßige Abschreckkühlung | Schimmernde Flecken und Streifen | Erscheint je nach Beleuchtung und Blickwinkel | Nur durch Vermeidung der Wärmebehandlung |
| Kissen | Druckänderung im abgedichteten Hohlraum | Breiter konvexer oder konkaver Bogen | Ja, je nach Wetter und Temperatur | Gemanagt, nicht beseitigt |
Indikative Zusammenfassung. Alle drei können gleichzeitig an derselben Fassade vorhanden sein.
Wie Fassadengestaltung Verzerrungen sichtbarer macht?
Vier Faktoren verstärken das bereits Vorhandene.
Reflektierende Beschichtungen. Je stärker das Glas reflektiert, desto deutlicher werden Oberflächenunebenheiten sichtbar. Eine hochreflektierende Sonnenschutzfassade offenbart Verzerrungen, die eine klarverglaste Fassade verbergen würde.
Dunkler Zwickel oder dunkle Innenseite. Eine dunkle Rückseite macht das Glas zu einem besseren Spiegel, wodurch Verzerrungen besser erkennbar werden.
Große Scheiben. Größere Einheiten dämpfen den Bildschirm stärker und bieten dem Auge mehr Fläche, um einer Welle zu folgen.
Blickwinkel. Verzerrungen sind am deutlichsten bei schrägen Blickwinkeln sichtbar, genau wie Menschen eine Fassade wahrnehmen, wenn sie daran vorbeigehen.
Geometrie, die Oberflächenunregelmäßigkeiten vergrößert Eine weitere Überlegung betrifft gebogene und facettierte Arbeiten, bei denen das Glas bereits von einer flachen Ebene abweicht.
Angewandte Muster und wie sie von außen betrachtet werden Sie können auch miteinander interagieren, da Fritte und geätzte Muster eine visuelle Referenz bieten, die durch Verzerrungen gestört wird.
Spezifizierung der optischen Qualität
Die meisten Spezifikationen machen keine Angaben zur Verzerrung, was bedeutet, dass das Projekt die übliche Leistung des Herstellers akzeptiert.
Vier Klauseln, die das ändern:
Die Amplitude der Rollenwelle darf einen festgelegten Wert, gemessen bis zuASTM C1651
Die Richtung der Rollenwelle muss über die gesamte Höhenlage hinweg einheitlich und wie angegeben ausgerichtet sein.
Die Anisotropie soll durch kontrollierte Abschreckung minimiert werden, wobei zu berücksichtigen ist, dass sie in wärmebehandeltem Glas nicht vollständig beseitigt werden kann.
Die visuelle Beurteilung erfolgt an einem Modell im vorgegebenen Betrachtungsabstand unter Tageslichtbedingungen; die Abnahme muss vor Produktionsbeginn vereinbart werden.
Dieser letzte Punkt ist der hilfreichste. Verzerrung ist ebenso sehr eine visuelle Beurteilung wie eine Messung, und die Einigung auf ein Modell beseitigt spätere Streitigkeiten.
Unser Dokumentation des Produktionsprozesses umfasst die Ofen- und Qualitätskontrollphasen, die diesen Eigenschaften zugrunde liegen.
Häufig gestellte Fragen
1. Ist welliges Glas ein Herstellungsfehler?
Normalerweise nicht. Die Wellenbildung ist ein typisches Merkmal der horizontalen Vorspannung, die Anisotropie eine Folge der Abschreckung und die Wölbung eine normale Reaktion auf Druckänderungen in einer versiegelten Einheit. Alle drei sind charakteristische Merkmale von wärmebehandeltem Isolierglas und keine Fehler, auch wenn ihr Ausmaß je nach Hersteller variiert.
2. Was ist eine Rollwellenverzerrung und wie wird sie gemessen?
Eine sich wiederholende Wellenbewegung, die von den Keramikwalzen in einem horizontalen Härteofen erzeugt wird und senkrecht zur Fahrtrichtung verläuft. Sie wird als Amplitude (Spitze-Tal) gemäß ASTM C1651 gemessen. Typisches Handelsglas weist eine Amplitude von etwa 0,08 mm bis 0,15 mm auf, während hochwertiges Glas eine Amplitude von 0,08 mm oder weniger benötigt.
3. Warum sehe ich durch polarisierte Sonnenbrillen fleckige Muster auf Glas?
Das ist Anisotropie, verursacht durch ungleichmäßige Spannungen beim Abschrecken. Tageslicht ist teilweise polarisiert, und Sonnenbrillen verstärken diesen Effekt, wodurch das Spannungsmuster sichtbar wird. Es ist eine Eigenschaft von wärmebehandeltem Glas und lässt sich nicht vollständig beseitigen.
4. Warum sieht Glas an manchen Tagen gewölbt aus und an anderen nicht?
Die Verformung der Scheiben in der geschlossenen Einheit entsteht durch die Ausdehnung und Zusammenziehung des Gases im Inneren in Abhängigkeit von Luftdruck und Temperatur, wodurch sich die Scheiben nach außen oder innen biegen. Ein Höhenunterschied zwischen Produktionsstätte und Aufstellungsort führt zu einem permanenten ähnlichen Effekt.
5. Lässt sich die Verzerrung durch Spezifikation reduzieren?
Ja, im Wesentlichen. Legen Sie eine zulässige Wellenhöhe gemäß ASTM C1651 fest, fordern Sie eine einheitliche Wellenausrichtung über die gesamte Fassade, ziehen Sie, sofern die Statik dies zulässt, thermisch vorgespanntes statt vollständig gehärtetes Glas in Betracht und vereinbaren Sie die visuelle Abnahme anhand eines Musters, bevor die Produktion beginnt.
Erwartungen und Spezifikationen gemeinsam managen
Legen Sie fest, welche optische Qualität das Gebäude erfordert, und tragen Sie diese zusammen mit einem Messstandard in die Spezifikation ein. Vereinbaren Sie die visuelle Abnahme anhand eines Modells aus realistischer Betrachtungsdistanz, anstatt dies erst nach der Übergabe zu diskutieren.
Dann sollten Sie dem Designteam und dem Kunden mitteilen, was nicht entfernt werden kann, denn insbesondere Anisotropie wird von Leuten, denen nie gesagt wurde, dass es sich um eine Eigenschaft des Materials handelt, als Mangel gemeldet.
PRANCE fertigt Fassadenverglasungen mit festgelegten Toleranzen für die Walzenwellen, kontrollierter Wellenausrichtung und Unterstützung bei der Musterbewertung. Senden Sie uns Ihre Anforderungen an die optische Qualität und Ihre Fassadenansichten. Spezifikationsdiskussion anfordern Die