ハリケーンは窓、ドア、ファサードを同時に二つの深刻な脅威にさらします。それは、風によって運ばれる破片と急激に変化する風圧です。通常のガラスは衝撃で割れて建物の外壁に開口部を残すことがあります。それが起こると、風と雨が建物内に入り込み、内部圧力が上昇し、屋根や周囲の構造物への損傷のリスクが高まります。
ハリケーンに耐えるラミネートガラスは、このリスクを軽減するように設計されています。ガラスは衝撃を受けると割れることがありますが、中間層が破損した部品を一緒に保持し、ガラスの開口部をほぼ閉じた状態に保ちます。この破損後の性能—「割れないガラス」の約束ではなく—が、ハリケーン影響ガラスの中心的な原則です。
ガラス加工業者にとって、この種類の積層ガラスを製造するには、単にガラスの厚さを増加させるだけでは不十分です。ガラスの選定、間層の性能、エッジの品質、脱気、温度の均一性、プロセスの再現性が、最終的な積層構造に影響を与えます。さらに、ガラスは適切に設計されたフレームシステムに組み込まれ、完全なアセンブリとしてテストされる必要があります。
ハリケーン耐性のラミネートガラスは、通常、高性能ポリマーの中間層で永久的に接合された2枚以上のガラス層で構成されています。PVBは広く使用されていますが、より高い剛性や破損後の構造性能を必要とする場合は、イオンプラスチックの中間層を選択することがあります。
破片が衝突する際には、ガラスの層が一方または両方共壊れる可能性があります。中間層は破片を保持し、貫通に抵抗し、窓やファサードが繰り返し正圧と負圧のサイクルにさらされている間、開口部を跨いで維持することを目的としています。
これにより、ハリケーンインパクトガラスは通常の安全ガラスとは異なります。標準的なラミネートガラス製品は貴重な傷害保護を提供するかもしれませんが、ハリケーンに対して自動的に耐性があるとは言えません。ハリケーンの性能は、正確なガラスの構造、インターレイヤー、パネルの寸法、エッジサポート、フレーム、シーラント、アンカー、および設置方法に依存します。
耐風圧性がテストされたガラスシステムには、熱強化ガラスと完全に焼き入れられたガラスの両方が使用できます。正しい選択は、パネルのサイズ、設計圧力、熱応力、安全要件、承認されたシステム構成に依存します。
熱強化積層ガラスは、固定された建築用ガラスに一般的に使用されています。熱強化ガラスが破損すると、通常、全てテンパー加工されたガラスよりも大きな破片が形成されます。これらの破片は中間層に付着したまま残る傾向があり、損傷した積層材が開口部に留まるのを助けることができます。また、熱強化ガラスは、正しく処理された場合、全てテンパー加工されたガラスよりも一般的にローラーウエーブ歪みや異方性が少なくなります。
完全強化されたラミネートガラスは、より高い初期ガラス強度を提供し、ドアや床面のガラス、人体に影響される区域、特に要求される風荷重のある用途に必要となることがあります。しかし、完全強化ガラスが破損した場合、ガラスは多くの小さな粒子に砕けてしまい、ラミネートは元のガラスによって提供されていた剛性の多くを失ってしまいます。
したがって、すべてのハリケーン耐性製品が熱強化ガラスまたは強化ガラスを使用しなければならないという普遍的な規則は存在しません。多くのファサードや窓の用途では、熱強化ラミネート構造が実用的な出発点となります。安全基準、構造計算、または既存の製品認証が完全強化ガラスを要求する場合、テストされた強化ラミネート構造に従わなければなりません。
以下の例は、市場で遭遇する可能性のある構造を示しています。
5mmの熱強化ガラス + 2.28mmの衝撃等級PVB + 5mmの熱強化ガラス
6mmの熱強化ガラス + 2.28mmの衝撃等級PVB + 6mmの熱強化ガラス
熱強化ガラスまたは強化ガラス + 承認されたイオノプラスト中間層 + 熱強化ガラスまたは強化ガラス
単一の外層、空気層、強化された衝撃耐性のラミネート層から構成される断熱ガラスユニット
これらの例は普遍的な仕様ではありません。必要なガラスや中間層の厚さは、パネルのサイズやアスペクト比、建物の高さ、設計風圧、ミサイルレベル、フレーミングシステム、および地域の建築基準によって変わる可能性があります。
2.28 mm（0.090インチ）のPVB中間膜は、北米のハリケーン用ガラスの認可にしばしば見られますが、厚さだけでは適合性は確立されません。PVBの配合は、意図された衝撃応用に適している必要があり、完全なシステムは必要な試験に合格しなければなりません。別のガラスの厚さ、中間膜製品、シーラント、またはフレームの詳細に置き換えることは、試験された構成を無効にする可能性があります。
衝撃の前では、ガラスのプライが大部分の荷重を支えています。破損後は、中間層が破片の侵入を防ぎ、開口部の覆いを維持する主な障壁となります。その性能は、いくつかの特性に依存しています:
ガラスへの付着；
破れや貫通に対する抵抗;
期待されるサービス温度での剛性；
伸長とエネルギー吸収;
湿気抵抗と長期的なエッジ安定性;
コーティング、フリット、シーラントおよびその他のシステム材料との互換性。
通常のPVBの追加層を使用することは、それ自体ではハリケーン耐性を証明するものではありません。ガラスメーカーは、インターレイヤーの供給者およびシステム設計者と協力して、検証済みの製品を選択し、適切な保管、取扱い、ラミネーション条件を定義する必要があります。
ハリケーンの認証は通常、単独のガラスシートではなく、完全な窓、ドア、またはカーテンウォールの組み立てに適用されます。アメリカ合衆国では、一般的に参照される手順にはASTM E1886およびASTM E1996が含まれます。高速ハリケーンゾーンのプロジェクトでは、マイアミ・デイドのTAS 201、TAS 202、TAS 203の要件も使用されることがあります。
必要な分類に応じて、標本は以下の処置を受ける場合があります:
指定された場所での大型または小型ミサイルによる影響。
衝撃後の正および負の周期的圧力負荷。
構造的風圧、空気浸透および防水試験。
フレーム、ガラス保持、アンカー、ファスナー、および施工の詳細の確認。
インパクトイベントを通過させることは、課題の一部に過ぎません。ダメージを受けたガラスは、その後の数千回の圧力サイクル中に十分に固定されている必要があります。そのため、ガラスのバイト、構造用シリコーン、ガラステープ、フレームの剛性、固定具は、積層ガラス自体と同じくらい重要です。
製造業者は、常に適用される建築基準、設計圧、影響ゾーン、および目的市場に対する承認された試験方法を確認すべきです。
透明なガラスを製造するだけでは不十分です。高性能のラミネートは、強力で一貫した接着性と、サービスライフ全体を通じて安定したエッジが必要です。重要なプロセス管理には、以下のものが含まれます。
ガラスは、風荷重抵抗を低下させる可能性のある深いチップ、シェル、または微細亀裂がない状態でカットし、エッジ処理する必要があります。すべての穴あけ、ノッチ加工、およびエッジ処理は、熱処理の前に完了している必要があります。最終的な寸法とエッジの仕上げは、試験済みのシステムと一致しなければなりません。
油、ほこり、研磨残留物、指紋、劣悪なすすぎ水は、接着を妨げることがあります。適切なガラス洗浄機は、安定したブラシ圧、きれいな最終すすぎ、および特にガラスの端での完全な乾燥を提供する必要があります。
PVBの状態は処理と接着に強く影響します。ロールはインターレイヤーサプライヤーの指示に従って保管・取り扱う必要があります。オープンロールの露出、作業場の湿度、結露、そしてラミネーションまでのレイアップ時間は管理する必要があります。
ガラスとインターレイヤーは、シワや閉じ込められた汚染物質、過度なエッジの乱れがないように、正しく整列させる必要があります。厚いまたは多層のインターレイヤーの場合、製造方法は空気が逃げるための連続的なルートを提供しなければなりません。
残留空気は泡や局所的な接着不良の主要な原因です。信頼性の高いPVBガラスラミネート機は、全体のパネルにわたって均一な排気を確立し、重要な加熱段階中に真空を維持する必要があります。
機械はガラス中間層アセンブリを均等に加熱する必要があります。不均一な加熱は局所的な光学的欠陥を生じさせたり、不完全な接着や過剰なエッジフローを引き起こす可能性があります。レシピは、総ガラス厚、インター レイヤ構造、ガラスサイズ、および実際の荷重を考慮する必要があります。
ハリケーンに対応した耐衝撃ガラス市場に参入しようとするメーカーは、最大ガラスサイズや設置された出力だけでなく、プロセス能力によってラミネートガラスの生産ラインを評価するべきです。
重要な機器に関する質問には次のようなものがあります。
システムは必要な合計ガラス厚と中間層厚を処理できますか？
大きなパネルの中央から空気はどのように取り除かれますか？
真空と温度は常に監視され、記録されていますか？
異なるガラス構造や荷重に対して、異なるレシピを保存できますか？
システムは処理中にPVBの湿度をどのように管理しますか？
製品の温度は使用可能な作業エリア全体で均一ですか？
品質トレーサビリティのための生産データは利用可能ですか？
設備メーカーはプロセストライアルおよび適格性作業をサポートできますか？
これらの制御は、厚いPVB構造を生産する際に特に重要です。なぜなら、プロセスウィンドウが通常の建築用ラミネートガラスよりも狭くなる可能性があるからです。
サゲルテックは、建築用および安全ガラス加工業者向けに、自動釜なしでのPVBラミネートガラス製造設備を開発しています。ALAMシリーズは、従来の高圧自動釜を必要とせず、真空処理、制御された加熱、自動搬送、およびPLCベースのレシピ管理を組み合わせています。
さまざまなサイズやカスタマイズされた注文を扱う工場において、オートクレーブを使用しないラミネートガラス製造ラインは、いくつかの実用的な利点を提供することができます：
圧力容器インフラへの投資を減少させること；
コンパクトで構成可能な生産レイアウト;
重要な処理段階における連続真空；
異なるガラスの厚さや製造負荷に合わせた柔軟なレシピ；
自動積載、洗浄、位置決め、フィルム敷設、及び荷降ろし機器と統合することで、手動処理が削減されます。
プロセス制御とトレーサビリティをサポートする生産データ。
Sagertecは、異なる生産要件に応じたさまざまな構成を提供しています。自動PVBガラスラミネーティングラインは、ガラスの積み込み、洗浄、位置決め、フィルム供給、組み立て、ラミネーション、そしてアンロードを統合しています。ALAM Proは柔軟なPVB/EVA生産を提供し、ALAM Ultraは高容量のアプリケーション向けに制御された冷却機能を追加しています。
ハリケーンに耐えるラミネートガラス製品を開発する工場は、管理されたエンジニアリングプロセスに従うべきです。
目的の市場、建築コード、影響分類、および設計圧力を特定してください。
既存の承認済みシステムを選択するか、資格のあるファサード/ウィンドウエンジニアと協力してください。
ガラスの種類、厚さ、熱処理、中間層、フレームおよびシーラントシステムを確認してください。
文書化されたラミネーションレシピを使用して、生産試験を実施します。
光学品質、エッジの状態、接着の一貫性を検査します。
初期の機械および環境テストを実施する。
認定された実験室を通じて、完全なグレーズ組立をテストしてください。
承認された材料と製造パラメータのビルドを凍結します。
バッチのトレース能力を維持し、定期的な品質管理手順を実施してください。
このアプローチは、一般的でコストのかかるミスを防ぎます。つまり、最初に視覚的に受け入れられるラミネートを開発し、生産が始まった後にシステム認証について考えるというミスです。
いいえ。ガラスは強い衝撃の下で割れる可能性があります。その目的は、貫通を防ぎ、破片を保持し、その後の風圧サイクルの間に建物の開口部を保護することです。
熱強化積層ガラスは、より大きな破片が中間層に付着したまま残る傾向があるため、固定された建築用途で頻繁に使用されます。より高い初期強度や人の衝撃安全要件が必要な場合は、強化積層ガラスが選ばれることがあります。テストされたシステム仕様は常に優先されます。
多くの北米で承認されたシステムは、約2.28mm（0.090インチ）のインパクトグレードPVBを使用していますが、これは普遍的な最小値ではありません。中間層製品、ガラスのサイズ、フレームの構造、インパクト分類をすべて考慮する必要があります。
はい。オートクレーブを使用しないガラス laminatingラインは、ハリケーン耐性のガラス屋根システム用に高品質なPVBラミネートガラスを製造できます。適切なガラス構成、適格なPVB中間層、および正確に制御されたラミネーションプロセスを使用することで、機械は必要なラミネーション品質と接着性能を達成できます。その後、完全な窓、ドア、またはファサードシステムは、ハリケーン耐性証明を取得するために適用される衝撃およびサイクル圧力試験をクリアしなければなりません。
通常、ハリケーンの承認は、ガラス、インターレイヤー、フレーム、グレージング材、アンカー、および設置方法を含む完全な組み立てに基づいています。これらのコンポーネントの一つを変更すると、承認に影響を与えたり無効にしたりする可能性があります。
ハリケーン耐性のラミネートガラスは、単一のガラスレシピではなく、設計された安全システムです。信頼性のある性能は、熱処理されたガラス、適切な衝撃インターレイヤー、制御されたラミネーション、しっかりとしたエッジ保持、そして適切に固定されたフレームの相互作用から生まれます。
ガラス加工業者にとって、最初の製造目標は再現性であるべきです：清潔なガラス、制御された中間層の状態、効果的な脱気、均一な加熱、管理された冷却、そして完全な生産記録です。有能な積層ガラスの生産ラインが基盤を提供し、エンジニアリング分析と全システムテストが最終的なハリケーン評価を確立します。
PVBラミネートガラスプロジェクトを計画中であるか、耐衝撃ガラス製造のための機器を評価している場合は、ガラスの寸法、中間層の構造、必要な能力、最適なALAM生産ラインの構成について話し合うためにSagertecにお問い合わせください。
