Devo usar vidro laminado ou temperado em uma fachada cortina?
Ambos são vidros de segurança. Eles falham de maneiras completamente diferentes, e essa diferença é a base para a escolha entre eles.
O vidro temperado estilhaça-se em pequenos fragmentos rombudos e o painel inteiro se desprende da abertura. O vidro laminado trinca, mas a camada intermediária mantém os pedaços no lugar, de modo que o painel permanece na moldura.
Numa fachada de loja no térreo, qualquer um dos resultados é tolerável. Vinte andares acima, um painel que se desprende da moldura é um evento muito diferente de um que trinca e permanece no lugar, e é por isso que a maioria dos edifícios altos acaba especificando vidro laminado em pelo menos uma superfície, independentemente do que o cálculo de resistência indique.
Este artigo aborda o comportamento de cada tipo, onde cada um se encaixa e por que a combinação é tão comum. A PRANCE fornece. sistemas de fachada cortina de vidro com vidros laminados, temperados e termoendurecidos.
Vidro temperado em sistemas de fachada cortina
O vidro temperado, também chamado de vidro totalmente reforçado, é aquecido a cerca de 620 graus Celsius e depois resfriado rapidamente. As superfícies se contraem e endurecem enquanto o núcleo ainda está quente, o que coloca as superfícies em compressão e o núcleo em tensão.
Essa tensão interna é o que a torna forte. Ela possui aproximadamente quatro a cinco vezes a resistência à flexão do vidro recozido da mesma espessura, razão pela qual suporta cargas de vento e estresse térmico que quebrariam o vidro comum.
Regido pela norma ASTM C1048 na prática norte-americana e pela norma EN 12150 na Europa.
Como ele quebra
Quando a camada superficial compressiva é penetrada, a energia armazenada é liberada de uma só vez. O painel se desintegra em pequenos fragmentos aproximadamente cúbicos, geralmente descritos como cortes em cubos.
Esses fragmentos são muito menos perigosos do que os longos estilhaços produzidos pelo vidro recozido, o que representa uma vantagem em termos de segurança. O problema é que eles não se retêm. O painel se esvazia e, à altura, os fragmentos caem.
Inclusões de sulfeto de níquel
O modo de falha que faz com que os especificadores sejam cautelosos quanto ao uso de vidro temperado em fachadas.
Partículas de sulfeto de níquel ocorrem ocasionalmente como inclusões microscópicas no vidro float. No vidro recozido, elas são inofensivas. No vidro temperado, elas se alojam na zona de tensão e, com o tempo, uma mudança de fase faz com que se expandam ligeiramente. Se uma inclusão se alojar no lugar errado, essa expansão é suficiente para causar uma falha.
O resultado é a quebra espontânea, sem qualquer impacto, às vezes anos após a instalação.
O teste de imersão térmica reduz substancialmente o risco. Os painéis são mantidos a aproximadamente 290 graus Celsius durante várias horas, acelerando a mudança de fase para que os painéis suscetíveis falhem na fábrica, em vez de na construção. Especificado de acordo com a norma EN 14179 na prática europeia.
O tratamento térmico não elimina o risco por completo. Ele o reduz a um nível aceitável para a maioria dos projetos, e em qualquer edifício alto com vidro temperado, deve ser especificado em vez de presumido.
Vidro temperado
Uma opção intermediária que costuma ser ignorada.
O vidro termoendurecido é resfriado mais lentamente do que o vidro temperado, resultando em aproximadamente o dobro da resistência do vidro recozido, em vez de quatro vezes. Ele se quebra em fragmentos maiores que tendem a permanecer na moldura por mais tempo, e é muito menos suscetível à falha por sulfeto de níquel, pois a tensão no núcleo é menor.
Na maioria das normas, não pode ser usado isoladamente como vidro de segurança. Laminado em uma única peça, é extremamente comum em fachadas cortina, oferecendo boa resistência e melhor comportamento pós-quebra do que o vidro temperado.
Vidro laminado em sistemas de fachada cortina
Duas ou mais placas unidas por uma camada intermediária de polímero sob calor e pressão. Regulamentado pelas normas ASTM C1172 e EN 14449.
A propriedade determinante é a retenção após a quebra. Quando o vidro trinca, a camada intermediária retém os fragmentos, de modo que o painel permanece na abertura e continua a fornecer uma barreira contra intempéries e quedas até que possa ser substituído.
Tipos de camadas intermediárias
PVB, polivinil butiral: a camada intermediária padrão, tipicamente com 0,76 mm, boa retenção e amplamente disponível.
PVB acústico: formulação mais suave que adiciona de 2 a 4 pontos STC, coberta por camadas intermediárias acústicas e redução de som
SGP, ionoplasto: consideravelmente mais rígido e resistente, usado onde é necessária capacidade estrutural pós-ruptura.
EVA: Utilizado em algumas aplicações e para encapsular elementos dentro do laminado.
As camadas intermediárias de SGP são importantes em aplicações onde o vidro precisa manter sua integridade estrutural após quebrar, como em balaustradas, marquises e coberturas envidraçadas. Elas têm um custo mais elevado e a rigidez proporcionada altera significativamente o projeto.
Notação de espessura
O vidro laminado é geralmente descrito por seus componentes. Um laminado de 10,8 mm significa dois painéis de 5 mm com uma camada intermediária de 0,76 mm. Um laminado de 11,52 mm significa dois painéis de 5 mm com uma camada intermediária de 1,52 mm, que consiste em duas camadas de PVB.
Dobrar a camada intermediária melhora a retenção de calor e o desempenho acústico, sendo uma melhoria comum em andares superiores.
Comparação do comportamento de quebra
| Propriedade | Temperado | laminado termoendurecido | Laminado recozido |
|---|---|---|---|
| Força relativa | recozido de 4 a 5 vezes | Aproximadamente 2 vezes recozido | Igual ao recozido |
| Tamanho do fragmento | Dados pequenos | Fragmentos maiores, retidos | Grandes rachaduras, retidas |
| Permanece na abertura | Não | Sim | Sim |
| Risco de quebra espontânea | Presente, reduzido pela imersão em calor. | Baixo | Nenhum |
| resistência ao estresse térmico | Alto | Moderado a alto | Baixo |
| Uso típico de fachada | Painel externo, andares inferiores | Painel externo ou interno, qualquer altura | Painel interno, baixa altura |
Comparação indicativa. Os requisitos do código e os cálculos estruturais regem a seleção final.
A que categoria pertence cada tipo?
A maioria das fachadas cortina utiliza ambos os métodos, em posições diferentes na mesma unidade.
Painel externo
Considera a carga de vento, o estresse térmico da radiação solar e qualquer impacto externo. A escolha entre aço temperado ou termoendurecido depende do cálculo estrutural.
Em edifícios com vidro temperado e alta altura, o teste de imersão térmica conforme a norma EN 14179 deve ser especificado como padrão, e não como opcional.
Painel interno
Voltada para os ocupantes. É aqui que o vidro laminado mostra sua utilidade, pois uma placa interna quebrada que permanece na moldura não cai no ambiente.
Muitas jurisdições exigem painéis internos laminados acima de uma certa altura, e mesmo onde não exigem, é prática comum em edifícios altos.
Envidraçamento superior e inclinado
A laminação é praticamente obrigatória. O vidro acima de um espaço ocupado que apresente falhas não deve cair, o que significa que a retenção é o requisito determinante, e não a resistência.
Normalmente, as normas exigem vidro laminado na parte inferior de qualquer estrutura inclinada ou suspensa, frequentemente com lâminas termoendurecidas em vez de temperadas.
Balaustradas e Guardas
Em estruturas onde o vidro forma uma barreira contra quedas, a laminação com uma camada intermediária rígida é padrão. Camadas intermediárias de SGP são comuns porque a estrutura precisa manter sua capacidade estrutural mesmo após a quebra de uma das camadas.
Zonas de entorno
As áreas opacas sofrem grande estresse térmico devido à absorção solar atrás do painel. O uso de vidro temperado ou reforçado termicamente é comum nesses casos, e a construção laminada é menos frequente, já que não há espaço ocupado diretamente atrás.
Requisitos do Código de Segurança
Os requisitos variam conforme a jurisdição e devem ser verificados em relação ao código vigente, em vez de serem presumidos.
Na prática norte-americana, as normas CPSC 16 CFR 1201 e ANSI Z97.1 definem os requisitos para vidros de segurança, enquanto o IBC estabelece os locais perigosos onde o uso de vidros de segurança é obrigatório. Na Europa, utiliza-se a norma EN 12600 para classificação de impacto.
Os motivos mais comuns para a obrigatoriedade de vidros de segurança incluem: vidros em portas e nas suas proximidades, vidros abaixo de uma altura de peitoril definida, vidros próximos a superfícies de circulação, vidros em áreas molhadas e vidros em coberturas.
As fachadas cortina frequentemente encontram vários desses tipos de vidro simultaneamente, o que explica, em parte, a presença de ambos em uma mesma fachada.
Requisitos para tufões, furacões e impactos
Jurisdições com eventos de vento severos acrescentam requisitos que, na prática, tornam obrigatório o uso de vidro laminado.
O vidro resistente a impactos deve suportar o impacto de um projétil seguido de cargas de pressão cíclicas que simulam uma tempestade. O vidro temperado, por si só, não atende a esse requisito, pois o painel se desprende da abertura após o impacto, rompendo a estrutura do edifício e permitindo a pressurização interna.
O vidro laminado com uma camada intermediária adequada é aprovado porque mantém a abertura após o impacto. Documentação de envidraçamento para uma jurisdição sujeita a tufões Abrange os requisitos de submissão que se seguem.
Processamento e Coordenação
Três pontos práticos que, se ignorados, causam problemas.
O vidro temperado não pode ser cortado ou perfurado após o processo de têmpera. Toda a fabricação ocorre antes do tratamento térmico, portanto, alterações tardias implicam em novos painéis e um novo prazo de entrega.
Os revestimentos de baixa emissividade (Low-E) interagem com o processo de têmpera. Os revestimentos macios padrão não resistem ao forno, portanto, especifica-se um revestimento tratável termicamente ou o vidro é revestido após a têmpera. Revestimentos de baixa emissividade e suas superfícies Abrange a seleção de revestimentos.
Distorção por ondulação em forno de rolos. O vidro temperado e termoendurecido passa por um forno de rolos, o que introduz uma ligeira ondulação. Em fachadas altamente reflexivas, isso se manifesta como distorção visível nos reflexos, e tolerâncias mais rigorosas podem ser especificadas onde a aparência é importante.
A verificação de qualquer um desses itens no momento da submissão exige evidências, e Como os conjuntos são testados antes da aprovação. Define quais testes se aplicam. Publicado. documentação de certificação É um ponto de partida razoável ao avaliar um fornecedor.
Perguntas frequentes
1. Qual é mais seguro, vidro laminado ou vidro temperado?
Ambos são classificados como vidros de segurança, mas são seguros de maneiras diferentes. O vidro temperado produz pequenos fragmentos rombudos em vez de estilhaços cortantes. O vidro laminado retém os fragmentos quebrados na abertura. Em grandes alturas, a retenção dos fragmentos geralmente é mais importante, e é por isso que os painéis internos laminados são padrão em edifícios altos.
2. Por que o vidro temperado às vezes quebra sem nenhum impacto?
Inclusões de sulfeto de níquel. Partículas microscópicas dentro do vidro expandem-se ligeiramente com o tempo e, no vidro temperado, o núcleo está sob tensão, de modo que uma inclusão no local errado pode causar falhas anos após a instalação. O teste de imersão térmica de acordo com a norma EN 14179 reduz substancialmente o risco.
3. É obrigatório o uso de vidro laminado em fachadas cortina de edifícios altos?
Frequentemente, e em muitas jurisdições, é obrigatório acima de uma altura definida. Mesmo onde as normas permitem vidro temperado, painéis internos laminados são prática comum em edifícios altos, pois um painel quebrado que permaneça na moldura evita a queda de estilhaços.
4. Uma fachada cortina pode usar tanto vidro laminado quanto vidro temperado?
Sim, e a maioria usa. Uma unidade típica utiliza um painel externo temperado ou termoendurecido, selecionado de acordo com a carga térmica e de vento, com um painel interno laminado que proporciona retenção pós-quebra em direção ao espaço ocupado.
5. O que é vidro termoendurecido e quando ele é utilizado?
O vidro resfriado mais lentamente do que o temperado resulta em aproximadamente o dobro da resistência do vidro recozido, em vez de quatro vezes. Ele se quebra em fragmentos maiores e apresenta um risco muito menor de contaminação por sulfeto de níquel, o que o torna comum como camada interna em unidades laminadas de fachadas cortina.
Escolher entre eles
Primeiro, faça o cálculo estrutural, pois ele define a resistência mínima. Em seguida, aplique os requisitos do código para o local, que geralmente exigem vidros de segurança, independentemente da situação. Depois, pergunte-se o que acontece quando um painel quebra naquela posição do edifício, pois a retenção é uma questão que o cálculo não responde.
Na maioria das fachadas comerciais, a solução é um painel externo temperado ou reforçado termicamente com um painel interno laminado, tratado termicamente nas áreas onde o vidro temperado se encontra em altura.
A PRANCE fornece sistemas de fachada cortina com vidros temperados, termoendurecidos e laminados, incluindo camadas intermediárias acústicas e estruturais, com documentação de processamento e testes para a configuração fornecida. Envie suas elevações e dados de carga de vento e solicitar uma especificação de envidraçamento .