Три тысячи метров: окно должно нести больше, чем ветер

Отраслевая аналитика · 15 марта 2008 г.
Отраслевая аналитикаСистемные окнаБольшая высота

Статья

15 марта 2008 г.

Горные проекты терпят неудачу в четырех местах: прогиб под ветровой нагрузкой, напряжение в углах стекла, ослабление анкеров и старение прокладок под воздействием ультрафиолета. Классификация ветровой нагрузки, расчет толщины стекла, сейсмическое крепление и акустические характеристики — и как написать спецификацию, которую опыт не сможет подделать.

Горный ветер не просто сильнее

На равнинной местности ветровая нагрузка обычно равна местному основному давлению, умноженному на высотный коэффициент. Горы так не работают. Ветер ускоряется вдоль хребтов и перевалов, склоны образуют эффект Вентури, а в пределах одного города давление на дне долины и на середине склона может различаться в два раза. Большая высота снижает плотность воздуха и, следовательно, давление, поэтому оба эффекта тянутся в противоположных направлениях, и их невозможно угадать.

Первым шагом в горном проекте является не выбор окна, а определение основного давления ветра на участке. Большая часть Кыргызстана и Таджикистана до сих пор ссылается на советское климатическое районирование в СНиП 2.01.07, в котором давление распределяется по зонам. Если местные данные недоступны, инженерная практика принимает консервативное значение от 0,6 до 0,8 кПа и применяет поправку по высоте. Это единственное число определяет все последующие расчеты стекла и профиля; ошибетесь, и все здание будет застеклено.

Сопротивление ветру — это класс, а не прилагательное

Фраза «ветрозащитные окна для высотных зданий» — это прилагательное в разговоре о продажах и классификация в стандартах. Китайская практика оценивает наружные окна от 1 до 9 по давлению P3 в кН/м2; Австралийский AS2047 использует другую шкалу, основанную на значениях N и удобстве эксплуатации. Они не конвертируются, поэтому трансграничные проекты чаще всего ошибаются, представляя отчет AS2047 как доказательство восьмого балла по китайскому языку.

На самом деле имеют значение два критерия: при расчетной ветровой нагрузке относительный прогиб основных элементов конструкции не должен превышать L/180 и стекло не должно разбиться. Первое определяет профиль, второе – остекление. Проекты, в которых требуется только ветровой класс без предела прогиба, получают самый дешевый профиль, соответствующий этому числу, а в ветреный день створка сдвигается, и уплотнители отрываются.

Расчет толщины стекла: толще не значит прочнее

На высоте доминируют два заблуждения. Во-первых, сильный ветер требует толстого стекла. Во-вторых, закаленное стекло означает безопасное стекло. Ветроустойчивость зависит от толщины, соотношения сторон поддерживаемой площади и того, поддерживается ли стекло четырьмя или двумя краями, а не только от толщины. Шестимиллиметровое стекло с шириной 800 миллиметров может превзойти восьмимиллиметровое стекло с шириной 1500, потому что пролет доминирует.

Второе заблуждение более опасно. Закаленное стекло прочное, но при выходе из строя оно распадается полностью, на гранулы. Большие ежедневные перепады температуры и интенсивный ультрафиолет повышают уровень самопроизвольных поломок выше обычных трех на тысячу, поэтому для высотных проектов лучше использовать многослойное закаленное стекло: два закаленных стекла с прослойкой из ПВБ, которое остается в раме даже после разрушения. Стоимость на тридцать процентов больше веса, что требует повторного выбора оборудования.

Землетрясения ломают крепления, а не окно

Южный пограничный пояс Таджикистана и Кыргызстана находится в сейсмической зоне от восьми до девяти. Само окно редко выходит из строя при землетрясении; Неисправности группируются в трех соединениях: анкерах между рамой и проемом, сварных углах рамы и установочных блоках между стеклом и профилем.

Распространенной ошибкой является слишком плотное и жесткое прикрепление. Рама жесткая, а стена деформируется, поэтому анкеры, расположенные на расстоянии 300 миллиметров от центров, приводят к сдвигу рамы и трескают угловые сварные швы. В разумной практике расстояние между анкерами составляет 500–600 миллиметров, расстояние между ними составляет 150–200 миллиметров от углов, а также используются прорезные отверстия со скользящими прокладками, которые допускают относительное перемещение от 3 до 5 миллиметров. На рисунке это форма отверстия; во время землетрясения он решает, останется ли окно в стене.

Ультрафиолет: сокращает срок службы прокладок и герметика вдвое

Интенсивность ультрафиолета на Памире более чем в два раза выше, чем на уровне моря, и увеличивается примерно на десять-двенадцать процентов на тысячу метров. Повреждение заключается не в выцветании, а в разрыве полимерной цепи: прокладки из EPDM растрескиваются и теряют отскок, силиконовый герметик отслаивается и отслаивается от профиля, шарики ПВХ становятся хрупкими и ломаются.

Таким образом, компания Altitude поднимает каждый материал на один уровень выше: для прокладок используется EPDM, а не ПВХ, с составом, стабилизированным к УФ-излучению; силикон нейтрального отверждения, а не кислотного отверждения; УФ-стабилизаторы в каждой открытой пластиковой детали. По расценкам это несколько десятков юаней за квадратный метр. Спустя три года это разница между заменой прокладки и снятием окна.

Акустика: шум горного ветра игнорируется

Словосочетание «акустические алюминиевые окна» обычно ассоциируется с городскими магистралями, но оно также необходимо и для горных проектов. Ветер в ущелье производит широкополосный шум, который наиболее громок ночью, а высотные проекты часто строятся в туристических или охраняемых зонах, где тишина ценится больше, а не меньше.

Снижение шума зависит не столько от толщины, сколько от разницы в толщине стекол и ширины полости. Две одинаковые панели резонируют, и рейтинг по совпадению сваливается в одну полосу; разница в толщине более тридцати процентов, например пять и восемь миллиметров, разделяет провал совпадения. Лучше всего работает полость размером от двенадцати до шестнадцати миллиметров, тогда как полость, превышающая двадцать, создает конвекцию, и производительность падает. Для классов выше Rw 40 обычно требуется ламинированное изолированное стекло, например 6 + 1,14 PVB + 6, с полостью двенадцати миллиметров и шестым стеклом.

Стандартная проблема: в Центральной Азии нет стандарта «единого окна»

Это наиболее практичный момент в проекте в Центральной Азии: не существует универсального стандарта на оконную продукцию. В Казахстане действует собственная система СТ РК, в Узбекистане сохраняются части ГОСТ, а проекты в Таджикистане и Кыргызстане обычно ссылаются на ГОСТ 23166 для окон и ГОСТ 24866 для изолированных стекол, в то время как работы, финансируемые за рубежом, требуют отчетов EN или AS2047.

В результате получается один документ со спецификациями Windows, который должен удовлетворять требованиям двух систем одновременно. Реальный подход состоит в том, чтобы использовать один и перекрестно проверять другой: EN 14351-1 в качестве основного маршрута, протоколы испытаний алюминиевых окон AS2047 в качестве подтверждения и расчет конструкции на основе местных ветровых и сейсмических параметров СНиП. Покупатель, передавший сертификат алюминиевых окон, сертифицированный NFRC, должен сначала установить, сертифицируется ли он все окно или только остекление, поскольку тендеры в Центральной Азии обычно путают эти два понятия.

Нужно индивидуальное решение?

Сообщите нам сценарий применения и требования к производительности, и мы подберём подходящее решение и вышлем смету в течение 24 часов.

Получите бесплатную смету

Ознакомьтесь с нашими услугами по индивидуальной настройке дверей и окон

Полный выбор ломаных алюминиевых профилей мостов, полого закаленного/Low-E/ламинированного стекла и фурнитуры, тщательное проектирование и производство на основе измеренного размера отверстия, поддержка окон нестандартных размеров и нестандартных форм, минимальный заказ 1 комплект, коэффициент теплопередачи ≤1,8 Вт/(м²·К), доставка в течение 25–35 дней. Перерабатывающее предприятие, сертифицированное по стандарту ISO 9001, с 20-летним опытом работы, предоставляющее усиленную упаковку из деревянных ящиков и железной рамы, установочные чертежи, списки оборудования, видеоинструкции и поддержку на месте со стороны направленных технических специалистов.

Узнайте об услугах по индивидуальному заказу систем дверей и окон →
Предыдущая статьяСорок восемь градусов: окно закрывает солнце, а не жаруСледующая статьяСоляная пыль портит окно быстрее, чем мороз: законопроект о фурнитуре на берегу Арала