آزمایش واحد شیشه عایق (IGU)

واحدهای شیشه‌ای عایق (IGU) برای گرم‌تر نگه داشتن خانه‌ها در زمستان و خنک‌تر نگه داشتن آنها در تابستان طراحی شده‌اند. یک واحد شیشه‌ای عایق معمولاً از دو (گاهی اوقات بیشتر) پنل شیشه‌ای تشکیل شده است که توسط یک اسپیسر از هم جدا شده و در لبه‌ها به هم متصل شده‌اند. فضای هوای عایق با هوا یا یک گاز بی‌اثر مانند آرگون یا کریپتون پر شده است. هر پنل شیشه‌ای دارای دو سطح است، بنابراین واحدهای شیشه‌ای عایق دوجداره معمولی دارای چهار سطح هستند.

استفاده از آرگون یا کریپتون در فضای هوایی بین دو صفحه شیشه، عایق‌بندی بیشتری را فراهم می‌کند زیرا این گازها از هوا چگال‌تر هستند و احتمال عبور گرما از واحد شیشه عایق را کمتر می‌کنند. این گازها در ترکیب با یک پوشش شیشه‌ای با ضریب انتشار کم، برای بهبود مقدار کلی U پنجره (معیاری برای انتقال گرما از طریق یک عنصر ساختمانی، مانند دیوار یا پنجره) عمل می‌کنند. هرچه مقدار U کمتر باشد، واحد شیشه عایق‌بندی بهتری دارد.

استفاده از ۹۰ درصد گاز آرگون به جای هوا در یک واحد شیشه‌ای عایق با گسیلندگی کم می‌تواند مقدار U پنجره را تا ۱۶ درصد بهبود بخشد. به طور مشابه، کریپتون مقدار U را در یک واحد عایق با گسیلندگی کم تا ۲۷ درصد افزایش می‌دهد. با این حال، استفاده از یک گاز بی‌اثر به جای هوا در یک واحد عایق می‌تواند هم زمان و هم هزینه را به ساخت پنجره اضافه کند.

اجزای واحدهای شیشه ای عایق عبارتند از:

• شیشه: شیشه در واحدهای شیشه‌ای عایق‌بندی شده می‌تواند در ضخامت‌ها و انواع مختلفی باشد. شیشه‌های لمینت یا سکوریت می‌توانند در مناطقی که ایمنی یا دوام در اولویت است، استفاده شوند. واحدهای شیشه‌ای عایق‌بندی شده می‌توانند تا سه پنل شیشه‌ای را برای موقعیت‌هایی که نیاز به عایق حرارتی یا صوتی اضافی دارند، شامل شوند. شیشه ضخیم‌تر گران‌تر اما کارآمدتر است.
• فاصله دهنده: واحدهای شیشه‌ای عایق از فاصله دهنده‌ای استفاده می‌کنند که دو پنل شیشه‌ای را در لبه‌ها/قاب پنجره، جایی که به هم می‌رسند، از هم جدا می‌کند. این فاصله دهنده‌ها معمولاً حاوی نوعی ماده خشک کننده برای جذب رطوبت بین پنل‌ها و جلوگیری از مه گرفتگی هستند. عرض فاصله دهنده به گاز مورد استفاده برای عایق کاری و نوع پنجره بستگی دارد. به طور کلی، هر چه فاصله دهنده پهن‌تر باشد، پنجره کارآمدتر است.
• قاب پنجره: شیشه عایق در انواع مختلفی از پنجره‌ها که در آن‌ها کارایی ضروری است، استفاده می‌شود: پنجره‌های دوجداره، پنجره‌های دیواری، پنجره‌های لولایی و نورگیرها از شیشه عایق برای جلوگیری از اتلاف گرما استفاده می‌کنند.
• گاز: گاز مورد استفاده بین پنل‌های شیشه‌ای بسته به سازنده متفاوت است. به طور کلی، یک گاز بی‌اثر مانند آرگون، کریپتون یا مخلوطی از هر دو، یک مانع عایق بین فضای داخلی و خارجی تشکیل می‌دهد.

هدف اصلی واحدهای شیشه‌ای عایق‌بندی شده، بهبود عملکرد حرارتی ساختمان با کاهش نرخ انتقال حرارت بین فضای داخلی و خارجی است. این واحدها به گونه‌ای طراحی شده‌اند که عایق‌بندی بهتری نسبت به پنجره‌های تک جداره ارائه دهند و در نتیجه گرمایش و سرمایش با بهره‌وری انرژی بیشتری انجام شود.

عملکرد اصلی واحد شیشه عایق، قابلیت عایق‌بندی آن است که توسط مکانیسم‌های زیر ارائه می‌شود:

• عایق حرارتی: هوا یا گاز بین صفحات شیشه‌ای به عنوان یک مانع حرارتی عمل می‌کند. از آنجا که گازهایی مانند آرگون از هوا چگال‌تر هستند، با کاهش میزان گرمای عبوری از پنجره، عایق بهتری ایجاد می‌کنند. این امر به حفظ دمای داخل ساختمان کمک می‌کند و وابستگی به سیستم‌های گرمایشی یا سرمایشی را کاهش می‌دهد.
• عایق صدا: لایه‌های شیشه‌ای و فضای پر از گاز نیز به عنوان یک مانع صوتی مؤثر عمل می‌کنند و انتقال صدا از بیرون را کاهش می‌دهند. این امر به ویژه در محیط‌های شهری یا نزدیک جاده‌های شلوغ که آلودگی صوتی نگران‌کننده است، مفید است.
• کنترل تراکم: به لطف عایق حرارتی، سطح شیشه داخلی پنجره تمایل دارد دمایی نزدیک به دمای اتاق داشته باشد. این امر احتمال تشکیل تراکم در داخل پنجره را کاهش می‌دهد، کیفیت هوای داخل را بهبود می‌بخشد و از رشد کپک جلوگیری می‌کند.
• محافظت در برابر اشعه ماوراء بنفش: برخی از واحدهای شیشه‌ای عایق‌بندی شده دارای پوشش‌های ویژه‌ای هستند که درصد قابل توجهی از اشعه ماوراء بنفش مضر خورشید (UV) را مسدود می‌کنند. این امر با جلوگیری از رنگ‌پریدگی، به افزایش طول عمر مبلمان داخلی مانند فرش، پرده و روکش مبلمان کمک می‌کند.

آزمایش واحدهای شیشه‌ای عایق‌بندی شده برای اطمینان از مطابقت آنها با استانداردهای عملکرد، ایمنی و دوام بسیار مهم است. این آزمایش‌ها، توانایی عایق‌بندی واحد و یکپارچگی ساختاری آن را در برابر گرما، صدا، رطوبت و سایر عوامل محیطی ارزیابی می‌کنند. روش‌های آزمایش رایج مورد استفاده برای ارزیابی عملکرد و کیفیت واحدهای شیشه‌ای عایق‌بندی شده عبارتند از:

• آزمایش عایق حرارتی: عملکرد حرارتی یکی از مهمترین جنبه‌های واحدهای شیشه‌ای عایق است. این آزمایش‌ها ارزیابی می‌کنند که واحد چقدر خوب گرما را حفظ می‌کند یا در برابر جریان گرما مقاومت می‌کند، که مستقیماً بر بهره‌وری انرژی تأثیر می‌گذارد.
  • آزمایش مقدار U: مقدار U (میزان انتقال حرارت) معیاری برای اندازه‌گیری میزان اتلاف گرما از طریق یک واحد شیشه عایق است. هرچه مقدار U کمتر باشد، عملکرد عایق شیشه بهتر است. این روش با ASTM E2188 یا ISO 12567-2 مطابقت دارد. یک متر شار حرارتی یا دستگاه مشابه، میزان گرمای عبوری از واحد شیشه عایق را اندازه‌گیری می‌کند.
  • آزمایش مقدار U شیشه میانی: این آزمایش عملکرد حرارتی بخش شیشه‌ای یک واحد شیشه‌ای عایق، به استثنای قاب، را اندازه‌گیری می‌کند. این آزمایش میزان انتقال حرارت از طریق لایه‌های شیشه را ارزیابی می‌کند. این روش با ASTM E2190 یا ISO 12567-1 مطابقت دارد.
• آزمایش مقاومت در برابر چگالش: مقاومت در برابر چگالش به توانایی پنجره در مقاومت در برابر تشکیل رطوبت روی سطح آن اشاره دارد. تشکیل چگالش در داخل پنجره‌ها می‌تواند منجر به رشد کپک و تخریب مصالح ساختمانی شود. روش‌های شرح داده شده در ASTM E903 یا ISO 10292 دمای سطح یک واحد عایق را در شرایط استاندارد اندازه‌گیری می‌کنند تا مشخص شود که آیا چگالش رخ می‌دهد یا خیر.
• آزمایش عایق صدا و عملکرد آکوستیک: عایق صدا یا عملکرد آکوستیک واحدهای شیشه‌ای عایق‌بندی شده در مناطق حساس به صدا اهمیت دارد. این آزمایش تعیین می‌کند که یک واحد عایق چقدر به طور مؤثر انتقال صدا از منابع خارجی را کاهش می‌دهد. ASTM E90 یک استاندارد رایج برای آزمایش افت انتقال صدا در پنجره‌ها است.
• آزمایش‌های نشت هوا و آب‌بندی: نشت هوا عامل مهمی در اتلاف انرژی و عملکرد واحدهای عایق است. درزگیری بین صفحات شیشه‌ای باید هوابند باقی بماند تا خواص عایق‌بندی آنها حفظ شود. استانداردهای ASTM E283 یا ISO 5970 نشت هوا از طریق پنجره‌ها را اندازه‌گیری می‌کنند. جریان هوای ثابتی به واحد شیشه‌ای عایق اعمال می‌شود و میزان نشت هوا از طریق لبه درزگیری اندازه‌گیری می‌شود.
• آزمایش یکپارچگی سازه و مقاومت در برابر بار: واحد شیشه عایق باید بتواند در عین حفظ یکپارچگی سازه خود، بارهای خارجی مانند فشار باد را تحمل کند. استانداردهای ASTM E330 و ASTM E331 معمولاً برای ارزیابی عملکرد سازه‌ای پنجره‌ها تحت فشار باد و نفوذ آب استفاده می‌شوند.
• آزمایش مقاومت در برابر آب: آزمایش مقاومت در برابر آب تضمین می‌کند که واحد شیشه عایق‌بندی شده می‌تواند به طور مؤثر از ورود آب به ساختمان در هنگام باران شدید یا سایر شرایط آب و هوایی شدید جلوگیری کند. استاندارد ASTM E331 شامل پاشش آب تحت فشار به داخل پنجره است تا مشخص شود که آیا آب به داخل ساختمان نشت می‌کند یا خیر.
• آزمایش مقاومت در برابر ضربه: مقاومت در برابر ضربه به ویژه در مناطقی که ایمنی و امنیت از اهمیت بالایی برخوردار است، مانند ساختمان‌های تجاری پر رفت و آمد یا مناطقی که در معرض شرایط آب و هوایی شدید هستند، بسیار مهم است. ASTM F1915 و ASTM E1996 استانداردهایی هستند که برای آزمایش مقاومت در برابر ضربه سیستم‌های پنجره و شیشه استفاده می‌شوند. این آزمایش‌ها، برخورد اشیاء یا آوار به پنجره را شبیه‌سازی می‌کنند.
• آزمایش مقاومت در برابر اشعه ماوراء بنفش و رنگ‌پریدگی: اشعه ماوراء بنفش می‌تواند عملکرد پنجره‌ها را کاهش داده و باعث رنگ‌پریدگی مبلمان داخلی شود. می‌توان پوشش‌های ویژه‌ای را روی واحدهای شیشه‌ای عایق‌بندی شده اعمال کرد تا انتقال اشعه ماوراء بنفش را کاهش دهد. استانداردهای ASTM G154 یا ISO 4892 با شبیه‌سازی قرار گرفتن طولانی مدت در معرض اشعه ماوراء بنفش بر روی سطح واحد عایق، چگونگی محافظت پوشش‌ها یا خود شیشه در برابر تخریب اشعه ماوراء بنفش را ارزیابی می‌کنند.
• آزمایش‌های دوام و پیری: برای ارزیابی عملکرد واحدهای شیشه‌ای عایق‌بندی شده در طول زمان، آزمایش‌های دوام و پیری، قرار گرفتن طولانی مدت در معرض عوامل محیطی مانند گرما، رطوبت و اشعه ماوراء بنفش را شبیه‌سازی می‌کنند. معمولاً از استانداردهای ASTM E773 و ASTM E2190 استفاده می‌شود.
• آزمایش احتباس گاز: برای واحدهای شیشه‌ای عایق‌بندی شده که با گازهای بی‌اثر مانند آرگون یا کریپتون پر شده‌اند، اطمینان از اینکه گاز برای مدت طولانی در واحد باقی می‌ماند و خواص عایق‌بندی خود را حفظ می‌کند، مهم است. استانداردهای ASTM E2188 یا ASTM E2190 می‌توانند برای ارزیابی احتباس گاز در فضای بین شیشه‌ها استفاده شوند. این شامل اندازه‌گیری غلظت گاز در طول زمان برای تعیین اینکه آیا در محدوده مشخص شده باقی می‌ماند یا خیر، می‌شود.

سازمان ما که سال‌هاست از طریق طیف گسترده‌ای از فعالیت‌های آزمایش، اندازه‌گیری، تجزیه و تحلیل و ارزیابی، از کسب‌وکارها در تمام بخش‌ها پشتیبانی می‌کند، دارای تیمی قوی از کارکنان است که از نزدیک پیشرفت‌های جهانی در علم و فناوری را دنبال می‌کنند و دائماً در حال بهبود خود هستند. در این زمینه، ما همچنین خدمات آزمایش واحد شیشه عایق (IGU) را به کسب‌وکارها ارائه می‌دهیم.