Wann sollte man wärmebehandeltes Glas für eine Vorhangfassade verwenden?
Auf der neunzehnten Etage eines fertigen Gebäudes zerspringt eine Scheibe Sicherheitsglas.
Nichts traf es. Niemand war in der Nähe. Das Wetter war unauffällig, die Fassade hatte alle Prüfungen bestanden, denen sie jemals unterzogen wurde, und drei Jahre später wird an einer anderen Seite aus genau demselben Grund eine weitere Scheibe ausgetauscht.
Das ist Nickelsulfid-Versagen. Dadurch entsteht Wärmestau, der zugrunde liegende Mechanismus ist vollständig verstanden, die entsprechenden Prüfverfahren sind seit Jahrzehnten standardisiert, und dennoch wird die Entscheidung, ob es spezifiziert werden soll, bei Projekten, bei denen es von Anfang an selbstverständlich sein sollte, immer noch spät getroffen.
Dieser Artikel behandelt die Gründe für eine solche Maßnahme und deren tatsächliche Wirkung. PRANCE-Lieferungen Glasfassaden- und Vorhangfassadensysteme Die Wärmespeicherung ist eine der Fragen zur Verglasung, die wir frühzeitig mit den Projektteams klären.
Nickelsulfid-Einschlüsse in Glas
Bei der Herstellung von Floatglas bilden sich gelegentlich mikroskopische Nickelsulfidpartikel, wenn Spuren von Nickelverunreinigungen in der Schmelze auf Schwefel treffen.
Sie sind winzig. Weit unter einem Millimeter, in der Regel.
In getempertem Glas bewirken sie überhaupt nichts. Das Glas weist keine Eigenspannungen auf, daher ist ein kleines Partikel im Inneren einfach nur ein kleines Partikel im Inneren.
Durch das Härten ändert sich alles.
Warum verwandelt das Härten ein harmloses Partikel in einen Fehlerfaktor?
Gehärtetes Glas trägt konstruktionsbedingt Spannungen: Die Oberflächen stehen unter Druck, der Kern unter Zugspannung, und genau dieses Gleichgewicht verleiht dem Material seine Festigkeit.
Ein Einschluss in der Spannungszone stellt einen anderen Sachverhalt dar, da das Partikel selbst instabil ist. Bei hohen Temperaturen existiert es in einer kristallinen Form. Bei Umgebungstemperatur wandelt es sich langsam in eine andere um, die etwas mehr Raum einnimmt; üblicherweise wird eine Volumenzunahme von zwei bis vier Prozent angegeben.
Die rasche Abkühlung beim Anlassen friert das Partikel in seiner Hochtemperaturform ein. Über Monate und Jahre wandelt es sich um, dehnt sich aus, und wenn es sich an der falschen Stelle befindet und genügend Spannung um es herum herrscht, versagt die Scheibe.
Keine Auswirkungen. Keine Warnung.
Das Zeitmuster
Die meisten Schäden treten zwischen einem und sieben Jahren nach der Installation auf, wobei die meisten in den ersten Jahren auftreten.
Wärme beschleunigt die Umwandlung, daher neigen Fassaden mit starker Sonneneinstrahlung dazu, schneller zu versagen als beschattete. Genau diesen Zusammenhang nutzt der Test aus.
Durch Wärmebehandlung vorgespanntes Glas weist eine weitaus geringere Kernspannung auf, weshalb es viel weniger anfällig ist. Der Ofenprozess hinter dem Einschlussrisiko ist identisch, aber der Spannungszustand, der einen Einschluss in eine zerbrochene Scheibe verwandelt, ist einfach nicht im gleichen Maße vorhanden.
Wie funktioniert der Hitzeeinwirkungstest?
Die Umwandlung wird absichtlich beschleunigt, damit empfindliche Scheiben in einem Fabrikofen anstatt an einem Gebäude zerbrechen.
Die Norm EN 14179-1 regelt dies, und die Norm ist hinsichtlich des Verfahrens sehr präzise.
Aufheizphase: Die Scheiben werden unter kontrollierten Rampenbedingungen auf die gewünschte Temperatur gebracht.
Einweichtemperatur: ca. 290 Grad Celsius, innerhalb einer geringen Toleranz gehalten
Haltezeit: eine Mindesthaltezeit, üblicherweise zwei Stunden bei der jeweiligen Temperatur angegeben.
Kühlphase: kontrollierte Abkühlung
Anordnung der Glasscheiben: Die Scheiben werden so positioniert, dass jede Scheibe die gewünschte Temperatur erreicht und hält.
Der Prozess ist absichtlich destruktiv. Scheiben mit kritischen Einschlüssen zerbrechen im Ofen, und genau diese Scheiben wären sonst Jahre später im Gebrauch zerbrochen.
Zwei Dinge werden missverstanden.
Es handelt sich nicht um eine Behandlung. Das Erhitzen bewirkt nichts an dem Glas, das es übersteht. Es erhöht weder die Festigkeit noch verändert es die Eigenschaften. Es entfernt lediglich die Scheiben, die ohnehin zerbrochen wären.
Sie erreicht nicht Null. Der Standard reduziert die Wahrscheinlichkeit erheblich, und es bleibt ein gewisses Restrisiko bestehen; kein seriöser Lieferant wird Ihnen etwas anderes erzählen.
Hitzebehandeltes Glas für Vorhangfassaden: Wann ist es gerechtfertigt?
Die Entscheidung hängt von den Folgen ab, nicht von der Wahrscheinlichkeit. Auf jedem einzelnen Feld sind die Chancen gering. Entscheidend ist, was passiert, wenn das unwahrscheinliche Ereignis eintritt, und wo.
Geben Sie an, wo
Das Glas befindet sich in großer Höhe , da herabfallende Splitter von Sicherheitsglas eine Gefahr für die öffentliche Sicherheit darstellen.
Der Zugang für den Austausch ist schwierig oder teuer , was den Einsatz von Seilzugang, Mastkletterern oder Kranen erfordert.
Die Verglasung befindet sich nach oben , über allem, was bewohnt oder frequentiert wird.
Die Fassade ist strukturell verglast , und ein Versagen wirft Fragen hinsichtlich der Verklebung auf.
Das Glas ist ein Geländer- oder Schutzelement , dessen Versagen unmittelbare Sicherheitsfolgen hat.
Das Projekt ist ein Meilenstein , bei dem ein Bruch schwerwiegende Folgen für den Ruf hat.
Die Verordnung oder die Spezifikation erfordert es , was immer häufiger vorkommt.
Wo
Das Glas ist wärmebehandelt, aber nicht vollständig vorgespannt.
Die Verglasung befindet sich im Erdgeschoss und ist leicht zugänglich ; darüber befindet sich nichts.
Das Glas ist laminiert , da eine beschädigte Schicht durch die Zwischenschicht gehalten wird.
Dieser letzte Punkt verdient Beachtung. Die Laminierung bekämpft die Folge, während die Wärmebehandlung die Ursache angeht, und bei anspruchsvollen Anwendungen werden beide Verfahren eingesetzt, anstatt dass das eine als Ersatz für das andere betrachtet wird. Wie sich die verschiedenen Glassorten beim Zerbrechen verhalten legt das Argument für die Beibehaltung korrekt dar.
Kosten- und Programmauswirkungen
Beides gehört von Anfang an ins Programm.
Der Preisaufschlag gegenüber Standard-Sicherheitsglas ist zwar beträchtlich, aber im Vergleich zu einer kompletten Fassadenlösung gering. Die zeitliche Planung stellt meist das größere Problem dar, da ein Einweichvorgang pro Charge mehrere Stunden dauert und die Ofenkapazität begrenzt ist.
Daraus ergeben sich drei Konsequenzen:
Die Lieferzeit verlängert sich pro Charge anstatt einmalig.
Der Austausch von Scheiben dauert länger , was sich rächt, wenn ein Gerät während der Bauarbeiten beschädigt wird.
Bei einem Ofenbruch müssen die Scheiben ersetzt werden , daher sollte bei der Bestellmenge ein Zuschlag für Ertragsverluste berücksichtigt werden.
Bestellen Sie Ersatzmaterial aus derselben Produktionscharge. Das gewährleistet die Farbübereinstimmung und vermeidet einen erneuten Einweichvorgang für eine einzelne Scheibe achtzehn Monate später.
Spezifikationsformulierung
Unklare Anforderungen werden ungenau interpretiert. Vier Elemente sorgen für deren Einhaltung.
Alle vollständig gehärteten Glasscheiben müssen gemäß EN 14179-1 einer Hitzebeständigkeitsprüfung unterzogen werden.
Die Prüfung erfolgt an den endgültig zugeschnittenen und bearbeiteten Scheiben nach Abschluss aller Fertigungsarbeiten.
Es sind Zertifikate auszustellen, die Chargen-, Ofen-, Zyklusdaten und die abgedeckten Scheiben ausweisen.
Die Einweichtemperatur und die Haltezeit müssen aufgezeichnet werden und zur Inspektion bereitliegen.
Die zweite Klausel ist wichtiger, als es zunächst scheint. Glas, das vor der Endbearbeitung eingeweicht wurde, ist für alle nachfolgenden Bearbeitungsschritte nicht versichert, und genau diese Lücke wird am häufigsten ausgenutzt.
Bitten Sie den Glasverarbeiter bei der Angebotsabgabe um Aufzeichnungen zur Wärmebehandlung und Ofenzertifizierung. Nicht bei der Lieferung. Technische Dokumentation Der Rest des Fassadensystems gehört in dasselbe Einreichungspaket.
Was wird durch Hitzeeinwirkung nicht behandelt?
Es lohnt sich, Klartext zu reden, denn es wird gelegentlich als allgemeine Versicherung behandelt.
Thermische Spannungsbrüche gibt es nicht. Diese entstehen durch Temperaturunterschiede innerhalb einer Scheibe und werden durch die Wahl der Glasart und die Gestaltung der Beschattung ausgeglichen.
Beschädigungen an den Kanten durch Handhabung? Nein. Das ist ein Zeichen von Fertigungs- und Montagequalität.
Bruch durch Aufprall, Nr.
Und es hat keinerlei Einfluss darauf, wie gut die Scheibe mit dem Rahmen verbunden ist, da Strukturelle Verklebung wärmebehandelter Scheiben hängt eher von der Oberflächenbeschaffenheit und der Verträglichkeit des Dichtmittels ab als von Vorgängen im Inneren des Glases.
Ob ein drittes Fenster die Berechnung verändert ist unabhängig davon. Jede gehärtete Scheibe birgt ihr eigenes Einschlussrisiko, daher birgt eine Dreifachverglasung mit drei gehärteten Scheiben das dreifache Risiko einer einzelnen Scheibe.
Häufig gestellte Fragen
1. Wird durch Erhitzen das Risiko eines spontanen Glasbruchs beseitigt?
Nein. Es verringert die Wahrscheinlichkeit zwar erheblich, da anfällige Scheiben eher im Ofen als im Betrieb ausfallen, ein Restrisiko bleibt jedoch bestehen. Kein Lieferant sollte absolute Sicherheit garantieren, und Spezifikationen sollten auf dieser Grundlage erstellt werden.
2. Ist wärmebehandeltes Glas anfällig für Nickelsulfidversagen?
Weitaus weniger. Wärmebehandeltes Glas weist eine viel geringere Kernspannung auf als vollständig gehärtetes Glas, sodass ein Einschluss wesentlich seltener zu einem Versagen führt. Dies ist einer der Gründe, warum wärmebehandelte Lagen so häufig in Verbundfassadenelementen verwendet werden.
3. Wann tritt der Bruch von Nickelsulfiden üblicherweise auf?
Typischerweise tritt der Ausfall ein bis sieben Jahre nach der Installation auf, wobei die höchsten Werte in den ersten Jahren erreicht werden. Starke Sonneneinstrahlung beschleunigt die Umwandlung, daher fallen sonnenzugewandte Bereiche tendenziell früher aus als beschattete.
4. Muss Verbundglas vor der Anwendung erhitzt werden?
Es kommt auf die Folgen an. Die Laminierung verhindert, dass eine gebrochene Schicht herausfällt und löst somit das Hauptsicherheitsrisiko. Bei Hochhäusern, Überkopf- und strukturell verglasten Konstruktionen fordern viele Spezifikationen beides, da die eine die Ursache und die andere die Folge behebt.
5. Sollte das Erhitzen vor oder nach der Endverarbeitung erfolgen?
Anschließend muss das Glas ausnahmslos im fertig geschnittenen und bearbeiteten Zustand in den Ofen gegeben werden, da jegliche nachfolgende Bearbeitung nicht unter die Prüfung fällt. Dies muss in den Spezifikationen ausdrücklich festgehalten sein.
Die Entscheidung treffen
Wäge die Konsequenzen ab, nicht die Wahrscheinlichkeit.
Bei Arbeiten in der Höhe, über Kopf, bei strukturell verglasten Teilen oder überall dort, wo für einen Austausch Zugangsgeräte benötigt werden, ist die Wärmebehandlung günstig im Vergleich zu den tatsächlichen Kosten eines einzelnen spontanen Ausfalls, wenn man die Beeinträchtigungen, die Sanierung, die Untersuchung jeder anderen Scheibe am Gebäude und das Gespräch mit dem Kunden hinzurechnet.
Bei ebenerdiger Bauweise mit einfacher Zugänglichkeit und laminierter Konstruktion ist das Gehäuse deutlich schwächer, und das Geld könnte anderswo besser angelegt sein.
Senden Sie uns Ihre Fassadenspezifikation und die Gebäudehöhe. Unser Team bespricht mit Ihnen den Verglasungsaufbau, einschließlich der Frage, ob eine Wärmebeständigkeitsprüfung in die Spezifikation aufgenommen werden sollte und wie diese nachzuweisen ist. Sie können Sprechen Sie mit unserem Fassadenteam Zunächst einmal.