أفضل تصميمات الزجاج لمشاريع الجدران الستائرية في المباني الشاهقة

يجب أن تتحمل الجدران الزجاجية للمباني الشاهقة أحمال الرياح، وأن تحد من الحرارة الشمسية، وأن تحتفظ بالزجاج المكسور، وأن تتوافق مع القوانين، وأن تظل متناسقة بصريًا.

قد يقلل الطلاء الداكن من حمل التبريد ولكنه يقلل من ضوء النهار. وقد يقاوم الزجاج السميك الضغط ولكنه يزيد من التشوه. والسؤال المهم هو: ما هي التركيبة التي تحل المخاطر على هذا الارتفاع؟

ما هي متطلبات الأداء التي ينبغي أن تحدد تصميم الجدران الزجاجية في المباني الشاهقة؟

ابدأ ببيانات المشروع، وليس بسماكة الكتالوج.

يُعد ضغط الرياح التصميمي عاملاً مهماً، وكذلك حجم اللوح، ونسبة أبعاده، وحالة الدعم، وما إذا كان الزجاج مثبتاً أو مُدمجاً هيكلياً. قد يحتاج لوحان على نفس الارتفاع إلى سماكات مختلفة.

يُعدّ سلوك ما بعد الكسر قرارًا رئيسيًا آخر. فاللوحة الموجودة في الطابق الأربعين فوق مدخل عام تستحق معايير احتفاظ أكثر صرامة.

ينبغي تحديد المتطلبات الحرارية من خلال معامل انتقال الحرارة (U-value)، ومعامل اكتساب الحرارة الشمسية، ونفاذية الضوء المرئي، ومقاومة التكثيف. ولا يُعدّ مصطلح "زجاج منخفض الانبعاثية" وحده مواصفةً كافية.

قبل اختيار طريقة التحضير، تأكد مما يلي:

• ضغط التصميم وأبعاد اللوحة
• متطلبات السلامة والحماية من التداعيات النووية
• الأهداف الحرارية، وأهداف ضوء النهار، والأهداف الصوتية
• عمق الجدار الستائري وتوافقه مع مواد منع التسرب
• المعايير والرموز المطبقة للاختبار

يأتي السماكة لاحقاً.

ما هو أفضل بناء أساسي للزجاج لجدار ستائري نموذجي في مبنى شاهق؟

بالنسبة للعديد من الأبراج التجارية، تُعتبر وحدة زجاجية مزدوجة منخفضة الانبعاثية مع زجاج معالج حرارياً نقطة انطلاق عملية. ويتم إضافة طبقة تغليف حيثما يكون ذلك ضرورياً للحفاظ على الشظايا، أو مقاومة الصدمات، أو لتحسين الصوتيات.

لا يزال الأمر بحاجة إلى مراجعة هيكلية واختبار نموذج أولي.

إضاءة خارجية

يتحمل الغطاء الخارجي الظروف الجوية، والحمل الشمسي، وجزءًا كبيرًا من ضغط الرياح. زجاج معزز بالحرارة يُستخدم هذا النوع من الزجاج غالبًا عندما يكون الزجاج مُصفّحًا، وتكون خصائصه بعد الكسر مهمة. أما الزجاج المُقسّى بالكامل، فيُختار عندما تكون هناك حاجة إلى قوة أعلى أو نمط كسر آمن.

في برج ساحلي مزود بألواح رؤية كبيرة، قد يقلل استخدام طبقة خارجية مصفحة من خطر سقوط الألواح بعد الكسر. ويبدو هذا حلاً منطقياً في ظل الرياح القوية.

يجب حساب السماكة. التوصية العامة بسماكة 6 مم أو 8 مم غير كافية لواجهة مبنى شاهق.

تجويف عازل وطلاء منخفض الانبعاثية

يتحكم التجويف في جزء كبير من الأداء الحراري. وتشمل المتغيرات المهمة عرض التجويف، وكمية الغاز المملوء، ونوع الفاصل، وختم الحافة، وموضع الطلاء.

تُوضع طبقة عازلة منخفضة الانبعاثية للتحكم في الطاقة الشمسية عادةً على سطح وحدة زجاجية معزولة محمية. في المناخات الحارة، يُعدّ تقليل اكتساب الحرارة الشمسية أولويةً في الغالب. أما في المناخات الباردة، فقد يكون معامل انتقال الحرارة (U-value) أكثر أهمية.

زجاج لاندسون لوازم قابلة للتخصيص IGUs منخفضة E بالنسبة لأعمال الجدران الستائرية، مما يسمح بتنسيق الطلاء والفاصل وملء الغاز وسمك الزجاج كعملية بناء واحدة.

إضاءة داخلية

يؤثر الضوء الداخلي على السلامة، والصوتيات، والإجهاد الحراري، والسلوك بعد الكسر.

قد يناسب الزجاج الداخلي المتجانس المعالج حرارياً مناطق الرؤية القياسية. ويُستخدم الزجاج الرقائقي غالباً بالقرب من الحواف المشغولة، أو الحواجز، أو الأتريوم، أو المواقع التي يجب أن تبقى فيها الشظايا متصلة.

لا ينبغي أن يكون الزجاج المصفح دائمًا على نفس الجانب. يجب أن يتوافق موضعه مع المخاطر واللوائح المحلية.

ما هو أفضل تصميم للزجاج يناسب ظروف مشاريع المباني الشاهقة المختلفة؟

قد تتطلب الواجهات المختلفة للبرج الواحد تركيبات زجاجية مختلفة. فالواجهة الغربية لا تتصرف كواجهة شمالية مظللة. كما أن الألواح الركنية تتأثر بالرياح بشكل مختلف عن تلك القادمة من الفتحات المركزية.

من الأساليب الشائعة في هندسة القيمة استخدام تركيبة واحدة في جميع الارتفاعات. هذا يُسهّل عملية الشراء، ولكنه قد يؤدي إلى زيادة اكتساب الطاقة الشمسية وضعف توازن الألوان.

تستطيع شركة لاندسون غلاس معالجة أنواع مختلفة من الزجاج منخفض الانبعاثية، والزجاج الرقائقي، والزجاج المُعالج بالزجاج المُحبب ضمن حزمة واجهة واحدة. يجب أن يكون مخطط الارتفاع واضحًا قبل بدء عملية القطع.

متى يجب استخدام الزجاج المقوى حرارياً أو الزجاج المقسى أو الزجاج الرقائقي؟

يقع الزجاج المقوى حرارياً بين الزجاج الملدن والزجاج المقسى بالكامل من حيث القوة. ويُستخدم عادةً كطبقة في زجاج الواجهات الرقائقي حيث يكون سلوكه بعد الكسر مهماً.

بالكامل الزجاج المقوى يتميز هذا النوع من المواد بقوة ميكانيكية وحرارية أعلى، ويتفتت إلى جزيئات صغيرة. لكن يعيبه احتمالية التكسر التلقائي نتيجة وجود شوائب من كبريتيد النيكل.

يقلل اختبار النقع الحراري من هذا الخطر، ولكنه لا يقضي عليه تماماً.

زجاج مغلف يحل هذا مشكلة مختلفة. تحتفظ الطبقة البينية بالقطع الصغيرة وقد تُحسّن الأداء الصوتي أو الأمني ​​أو الهيكلي المتبقي. وهي ليست بديلاً عن الحسابات.

تتداخل هذه الفئات. يمكن تقوية الزجاج بالحرارة وتغليفه، أو تقويته بالكامل وتغليفه. تستخدم شركة لاندسون غلاس كلا النوعين من التركيبات حسب متطلبات مقاومة الكسر.

كيف ينبغي تحديد مواصفات الطلاءات منخفضة الانبعاثية، والزجاج الخزفي، والفواصل؟

غالباً ما تتم مراجعة الطلاءات والزجاج المصقول ومكونات الحواف في وقت متأخر، وهذا خطأ. فهي تؤثر على الأداء والمظهر وتوافق النموذج الأولي.

اختر الطلاء المناسب للمناخ والاتجاه

ينبغي أن يأخذ اختيار الطلاء في الاعتبار معامل اكتساب الحرارة الشمسية (SHGC)، وقيمة معامل انتقال الحرارة (U-value)، ونفاذية الضوء المرئي، والانعكاس الخارجي، واللون.

قد يناسب الطلاء ذو ​​معامل اكتساب الحرارة الشمسية المنخفض واجهة غربية، ولكنه قد يبدو داكنًا بشكل غير ضروري على جانب شمالي مظلل. تستخدم بعض المشاريع طلاءات ذات أداء مختلف حسب الاتجاه مع الحفاظ على نفس فئة اللون الخارجي.

قم بفحص العينات بالحجم الكامل في الهواء الطلق. العينات الصغيرة التي تُحمل باليد تحت إضاءة المكتب تخفي الكثير من التفاصيل.

تنسيق الفريت، والفواصل، وأختام الحواف

يُستخدم الفريت الخزفي غالبًا في مناطق الجدران الفاصلة، ومناطق التحكم في الوهج، وأنماط مختارة صديقة للطيور. ويكمن التحدي في مطابقة الرؤية مع زجاج الجدران الفاصلة في ظل تغير الإضاءة.

يؤثر نوع الفاصل على درجة حرارة الحواف وخط الرؤية. يجب أن يتناسب حذف الحواف مع الطلاء. يجب أن تكون موانع التسرب الثانوية متوافقة مع السيليكون الهيكلي ونظام الجدار الستائري.

يمكن لتقنية معالجة الزجاج المعزول بتقنية الزجاج الخزفي منخفض الانبعاثية (Low-E) من شركة لاندسون غلاس أن تدعم الرؤية المتناسقة ووحدات الوصلات. ينبغي مراجعة الطلاء والزجاج الخزفي والمادة المانعة للتسرب وهندسة الحواف معًا.

ما الذي يجب على المشترين التحقق منه قبل الموافقة على التكوين النهائي للزجاج؟

ينبغي أن تستند الموافقة إلى المستندات والاختبارات، وليس إلى وصف موجز في عرض الأسعار.

يفحص:

• حسابات هيكلية باستخدام أحجام الألواح الفعلية وظروف الدعم
• البيانات الحرارية لتكوين وحدة الزجاج العازل بالكامل
• السجلات المطلوبة للامتثال لمعايير ASTM أو EN أو AS/NZS أو المعايير المحلية
• سجلات المعالجة الحرارية، والنقع الحراري، والتصفيح حيثما تم تحديدها
• نماذج بالحجم الطبيعي للألوان، والانعكاسية، والموجة الدوارة، والتباين.
• اختبارات الهواء والماء والهيكل لنظام الجدار الستائري
• توافق المواد المانعة للتسرب، والتفاوتات المسموح بها، وإمكانية تتبع الدفعات

ينبغي أن يتلقى المصنّع جدول الارتفاعات، ورسومات التكوين، وسطح الطلاء، ومتطلبات إزالة الحواف، ومعايير الأداء. ولا تكفي عبارة "وحدة زجاجية معزولة مغلفة بطبقة منخفضة الانبعاثية" للتصنيع.

الخلاصة: اختر التكوين المناسب لمخاطر المشروع، وليس وصفة نمطية.

عادةً ما يكون تصميم الجدار الستائري العملي عبارة عن مجموعة من التنازلات، وليس إجابة مثالية واحدة.

ابدأ بدراسة ضغط الرياح، وحجم الألواح، ومخاطر السلامة، والمناخ، والخصائص الصوتية، وهندسة النظام. ثمّ حسّن عملية البناء. تُتخذ القرارات الجيدة بشأن الواجهات قبل تقديم الطلب وقبل تصميم النموذج الأولي.

أرسل أحجام الألواح، وضغوط التصميم، وبيانات المناخ، وأهداف الأداء، والمعايير المطبقة إلى مهندس الواجهات ومعالج الزجاج من أجل التحسين النهائي.

أسئلة متكررة

س: هل الزجاج الرقائقي مطلوب دائمًا للجدران الستائرية في المباني الشاهقة؟

لا. يعتمد ذلك على الكود، ومخاطر السقوط، وظروف الحاجز، وموقع اللوحة، ومتطلبات ما بعد الكسر. قد تستخدم بعض المناطق زجاجًا معالجًا حراريًا متجانسًا، بينما تتطلب مناطق أخرى تثبيتًا مصفحًا.

س: هل يجب أن يكون زجاج الجدران الستائرية في المباني الشاهقة مقسى أم مقوى حرارياً؟

يُستخدم كلا النوعين. يوفر الزجاج المقسى بالكامل قوةً أكبر ونمط كسر آمن. أما الزجاج المقوى حرارياً، فيُختار غالباً في واجهات المباني الرقائقية حيث تُعدّ خصائص ما بعد الكسر أولوية.

س: هل الزجاج المزدوج ذو الطبقة العازلة للحرارة المنخفضة (Low-E) كافٍ لجميع المناخات؟

لا. قد تتطلب المناطق ذات المناخ الحار تحكمًا أقوى في الطاقة الشمسية. أما المناطق ذات المناخ البارد فقد تتطلب تحسين قيمة العزل الحراري، أو استخدام فواصل عازلة للحرارة، أو تركيب زجاج ثلاثي الطبقات. كما أن اتجاه المبنى قد يؤثر على متطلبات الطلاء.

س: هل يمكن استخدام تصميم زجاجي واحد في جميع أنحاء المبنى؟

أحيانًا، لكنها غالبًا ما تكون غير فعالة. يختلف ضغط الرياح والتعرض لأشعة الشمس وحجم الألواح ومظهرها باختلاف الارتفاع.