부하 검사

날짜: 2022년 9월 2일

이 논문은 유체로 채워진 단열 유리 장치용 접착 가장자리 씰 개발에 대한 연구를 제시합니다. 이러한 새로운 외관 요소는 다기능 건물 외피를 가능하게 하고 건물의 에너지 효율성을 향상시킵니다. 유체로 채워진 유리의 접합된 가장자리 씰은 외관에 가해지는 일반적인 하중 외에 정수압으로 인해 높은 응력을 받습니다. 유체에 영구적으로 노출되면 심각한 노화 효과가 발생할 수도 있습니다. 따라서 엣지 씰은 화학적, 물리적 응력이 두 개의 기능 영역에서 분할되는 방식으로 설계되었습니다. 첫 번째 기능 구역은 보호 밀봉 역할을 하며 유체를 두 번째 하중 지지 기능 구역과 분리합니다. 두 기능 영역 모두에 대한 접착제는 광범위한 테스트 프로그램을 사용하여 선택되었습니다.

재료가 선택되면 새로운 외관 요소가 대규모 구성요소 테스트를 통해 테스트됩니다. 모형은 의도된 외관 요소의 원래 크기와 비교하여 1:2 비율로 제작됩니다. 본 연구는 접착된 엣지의 성능에 중점을 두었기 때문에 엣지 디테일은 원래 크기로 구현되고 유리 크기는 더 작아졌습니다. 유리 두께는 원래 크기의 외관 요소에 해당하는 가장자리 구역의 회전을 달성하도록 수정됩니다. 테스트는 주기적 풍압과 일정한 수압에 의해 요소에 동시 하중을 가할 수 있는 커튼월 테스트 장비에서 수행됩니다. 접착 본드는 유리판의 중량을 제외한 모든 하중을 지탱합니다. 시험 결과를 수치 계산과 비교하고 하중 지지 거동을 추정합니다.

건물의 다른 측면 중 유리 외관보다 현대 건축을 더 잘 보여주는 것은 거의 없습니다. 특히 대표 사무소와 행정 건물에서는 최대한의 투명성과 일광 활용이 요구됩니다. 고성능 다중창 단열 글레이징 유닛(IGU)의 최적화된 설계에도 불구하고 대규모 글레이징 유닛은 상대적으로 높은 에너지 손실과 관련이 있습니다. 이는 여름철 태양 복사로 인한 에너지 입력과 겨울철 외부 온도가 낮을 ​​때 열 전도, 열 복사 및 대류를 통한 에너지 소실 모두에 적용됩니다. 이 때문에 파사드를 최적화하기 위한 연구가 끊임없이 진행되고 있다. 목표는 초저에너지 주택 건설을 위한 다기능 건물 외피를 만드는 것입니다. 최근에는 유체로 채워진 외관 요소에 대한 다양한 연구 프로젝트가 수행되었습니다. 유체의 도움으로 외관 요소를 열적으로 조절할 수 있습니다.

유리창 공간을 유체로 채우는 아이디어는 공기의 약 4배에 달하는 물의 높은 비열 용량을 기반으로 합니다. 이는 물을 매우 좋은 열 운반체 또는 냉각제로 만듭니다. 이 특성은 조류 성장을 방지하는 데 필요한 화학 첨가물을 첨가해도 변하지 않습니다. 물-에틸렌 글리콜 혼합물의 사용은 여러 연구 프로젝트에서 그 가치가 입증되었습니다. 유체 혼합물은 적은 양의 에너지만으로 일정한 온도를 유지할 수 있습니다. 이와 같이 유체로 채워진 파사드 요소는 실내 온도 향상에 기여할 수 있습니다. 입사된 태양 복사에 반응하여 유리창을 어둡게 만드는 자성 입자를 유체 혼합물에 추가하는 것도 생각할 수 있습니다.

동시에 건물 외관에 대한 미학적 요구도 증가하고 있습니다. 구조용 실란트 글레이징 파사드(SSG 파사드)는 균일한 표면으로 인해 수요가 높습니다. 그림 1은 SSG 파사드의 두 단면을 보여줍니다. 일반적인 원리는 외부 유리판(계단형 단열 유리 장치) 또는 내부 유리판(표준 단열 유리 장치) 뒷면의 내력 접착 결합을 기반으로 합니다. 외부 클램프를 피하면 최상의 미적 결과를 얻을 수 있습니다. 그 결과 프레임이 최소화된 대형 유리 패널이 탄생했습니다.

그러나 판유리 사이의 공간이 공기-가스 혼합물 대신 유체로 채워지면 정수압과 유체로 인한 열화 과정으로 인해 가장자리 실런트에 높은 응력이 발생합니다. 따라서 최근 연구 프로젝트의 결과인 최초의 파일럿 적용은 지금까지 항상 추가 클램프 또는 패스너를 사용하여 실현되었습니다. 그림 2는 함부르크에서 열린 2006~2013년 국제 건축 전시회의 일환으로 건설된 BIQ 조류 하우스의 예를 보여줍니다. 세계 최초의 광생물반응기 파사드는 유체로 채워진 글레이징 요소를 파사드에 적용한 것입니다. 입사되는 태양 복사열은 열과 바이오매스를 생산하는 데 사용됩니다. 외관 요소는 스토리 수준입니다. 유리판을 함께 고정하는 외부 클램핑 프레임이 명확하게 보입니다(그림 2 오른쪽).