Nennen sie fünf Anwendungen für Gläser im Bauwesen!
Fenster, Absturzsicherung, Spiegel, Raumteilung, Glaswände, Glasböden, Glasdecken
Was haben natürliche und künstliche Gläser gemeinsam?
Gefrorene, unterkühlte Flüssigkeit; beide amorph und aus Siliciumdioxid
Erklären sie warum man beim Glas von einer amorphen unterkühlten Flüssigkeit spricht?
Substanz, die geschmolzen und entsprechend schnell abgekühlt wurde. Bei Erstarrung der Schmelze zum Glas zwar Kristallkeime, für Kristallisationsprozess jedoch nicht genug Zeit ,,Der Glaszustand ist der eingefrorene Zustand einer unterkühlten Flüssigkeit, die ohne zu kristallisieren erstarrt ist.‘‘
Was sind die wesentlichsten Ausgangsstoffe zur Herstellung von Glas?
Sand SiO2,
Soda Na2[CO3]*10H2O
und
Kalk Ca[CO3]
Was ist ein Netzwerkbildner und ein Netzwerkwandler?
Netzwerkbildner:
formen die molekulare Grundstruktur von Glas. Für die Glasbildung sind keine weiteren Stoffe notwendig. So hat z.B. Quarzglas als einzigen Bestandteil Quarzsand (SiO2)
Netwerkwandler:
verhindern die Ausbildung einer kristallinen Struktur im Glas; senkt zudem den Schmelzpunkt und die Viskosität -> brechen die kristalline Struktur auf, somit chemische Lebendigkeit
Was versteht man unter Läutern?
Die Austreibung von Blasen aus dem fertig geschmolzenen Glas. Blasen sind ein Glasfehler. Das Grundprinzip ist das Mitreißen der kleinen Blasen durch schneller aufsteigende größere Blasen.
Erklären sie das Floatverfahren!
Einfach:
Im Floatverfahren wird das flüssige Glas über ein Becken mit Flüssigen Zinngeführt. Man kann sich vorstellen das das Glas wie auf einem Fließband über das Zinn transportiert wird und langsam über eine lange Strecke gekühlt wird. dies dient dazu da der Schmelzpunkt von Glas höher ist als von Zinn wodurch das Glas in seinem Flüssigen wie auch Festem Zustand auf dem Zinn schwimmt, was dafür Sorgt das das Glas eine Perfekt, glatte Oberfläche ausbildet.
Lang:
Die Floatglasherstellung ist ein endlos-kontinuierlicher Prozess in einem Durchlaufofen. Die reine geläuterte, bei 1100°C teigig-flüssige Glasschmelze wird fortlaufend von einer Seite auf ein längliches Bad aus flüssigem Zinn geleitet, auf welchem das etwa zwei Drittel leichtere Glas schwimmt und sich wie ein Film gleichmäßig ausbreitet. Durch die Oberflächenspannung des Zinns und des flüssigen Glases bilden sich sehr glatte Oberflächen. Das auf dem kühleren Ende des Bades erstarrte, noch ca. 600°C warme Glas wird fortlaufend herausgezogen und durchläuft einen Kühlofen, in welchem es verspannungsfrei heruntergekühlt wird. Nach einer optischen Qualitätskontrolle wird das Glas geschnitten.
Nennen sie drei Glasprodukte aus Floatglas
-Teilvorgespanntes Glas TVG
-Einscheiben Sicherheitsglas ESG
-Chemisch vorgespanntes Glas ChVG
-Verbundglas VG -Verbundsicherheitsglas VSG
-Mehrscheiben Isolierglas MIG
-Funktionsgläser
Nennen sie zwei Anwendungsfälle für Sicherheitsgläser
Glastüren (ESG)
-Seitliche Autoscheiben (ESG)
-Autoscheibe Front (VSG)
-Schaufenster Juwelier (VSG)
-Panzerglas Einscheiben
Sicherheitsglas (kurz ESG):
Bushaltestellen, Fensterscheiben von Bussen ESG hat immer Stempel in einer Ecke, um ESG Eigenschaften sichtbar zu machen
Verbund-Sicherheitsglas (kurz VSG):
besteht aus zwei oder mehreren miteinander durch Folien verklebten Scheiben Frontscheiben von Fahrzeugen, Baubereich für absturzsichernde Verglasungen oder Überkopfverglasung -> keine Verletzungsgefahr bei Bruch, da Scherben von der verarbeiteten Folie gehalten werden
Wie sieht das charakteristische Bruchbild von Teilvorgespanntes Glas (TVG) und Einscheiben-Sicherheitsglas (ESG) aus (Skizze)?
Teilvorgespanntes Glas (TVG): scharfkantig, große Stücke:
Einscheiben-Sicherheitsglas (ESG): kleinteilig:
Was ist ist die Ursache für das charakteristische Bruchbild von Teilvorgespanntes Glas (TVG) und Einscheiben-Sicherheitsglas (ESG)?
-die durch das Abkühlverfahren bestimmte Vorspannung. Umso höher die Vorspannung (gespeicherte Energie), um so schneller die Rissbildung, was zu mehr Verzweigungen und kleineren Bruchstücken führt.
-An Stellen der maximale Geschwindigkeit -> Rissverzweigung
-zunehmende Vorspannung -> Abnahme der Größe der Bruchstücke
TVG:
gleicher Herstellungsprozess, wie bei ESG, jedoch langsamer abgekühlt und unterscheidet sich so durch ein geringeres Maß der eingeprägten Vorspannung. TVG hat folglich eine geringere Biegefestigkeit als ESG. Das Bruchbild ähnelt dem des Floatglases, seine Temperaturwechselbeständigkeit beträgt rund 100°C. TVG kann nicht nachträglich bearbeitet werden.
ESG:
hohe Biege-, Schlag- und Stoßfestigkeit; wird mittels Vorspannung aus einer Floatglasscheibe hergestellt. Vorspannung erfolgt, indem die Scheibe auf 620°C erhitzt und danach mit kalter Luft abgeschreckt wird. Dabei kühlen die Oberflächen schneller ab als die Kernzone, wodurch an der Oberfläche Druck- und im Inneren hohe Zugspannungen entstehen, die im Gleichgewicht sind. Durch diese Vorspannung erhält die Scheibe ihre hohe Belastbarkeit. Wird das Spannungsverhältnis aber, meist durch spitze Krafteinwirkung, doch gestört, führt die Zugspannung im Inneren zum schlagartigen Zerfall der gesamten Scheibe. Dabei entstehen kleine Bruchstücke, die ein sehr geringes Verletzungsrisiko darstellen.
Was ist der wesentliche Unterschied beim Bruch von Einscheiben-Sicherheitsglas (ESG) und Verbund-Sicherheitsglas (VSG)?
ESG: Reduzierung von Schnittverletzung -> zerfällt in viele kleine, leicht abgerundete Splitter
VSG: zähelastische Folie -> Bruchstücke des Glases werden in Form gehalten
Was ist die Ursache für Tauwasserbildung auf der Außenseite einer Mehrscheibenisolierverglasung?
Hochwertig gedämmte Scheibe -> äußerst geringer Wärmeübergang zwischen Innen- und Außenbereich. Außenscheibe kühlt nachts bei kalten Temperaturen stark ab -> am Morgen erwärmt sich Außenluft wieder -> Aufnahme der Feuchtigkeit aus der Umgebung -> Scheibe noch kalt -> Tauwasser -> beschlagenes Fenster
Beschichtungen auf Mehrscheiben-Isolierverglasungen werden mit Positionen angegeben von außen nach innen z. B. eine Zweischeiben Isolierverglasung, erste Scheibe 1,2 und die zweite Scheibe mit 3,4.
a. Auf welcher Position wird üblicherweise eine Beschichtung für ein Wärmeschutzglas und ein Sonnenschutzglas aufgebracht?
b . Warum wird die entsprechende Position für ein Wärmeschutzglas und ein Sonnenschutzglas gewählt?
a.
Wärmeschutzglas: 3 (auf der Inneren Glasscheibe im Glaszwischenraum Position 3) Sonnenschutzglas: 2 (auf der äußeren Glasscheibe im Glaszwischenraum Position 2)
b.
-damit die Schichten nicht den äußeren Einflüssen ausgesetzt sind
-möglichst direkt die Strahlung reflektieren, damit sich nicht wieder durch eine andere Glasscheibe die Strahlung wieder in Urprungsrichtung spiegelt
-damit Fenster/Zwischenraum nicht überhitzt wird, durch die Reflektion (kurzwellige Sonnenstrahlung) (langwellige Wellen drin behalten)
Wie können sie unkonventionell herausfinden:
a. Wie viele Scheiben an einer Mehrscheiben-Isolierverglasung eingebaut worden sind?
b. An welcher Position befinden sich bei einer Zweischeiben-Isolierverglasung die möglichen Beschichtungen?
Feuerzeug -> Anzahl der Spiegelungen
2,3 da wo die Flamme anders aussieht (pro Scheibe 2 Reflektionen)
Ordnen sie die nachfolgenden Gase nach Ihren Wärmedämmwert im Scheibenzwischenraum (Luft, Krypton, Xenon, Argon).
gut zu schlecht:
1. Xenon,
2. Krypton,
3. Argon,
4. Luft
Erklären sie folgende Kennwerte:
a. Gesamtenergiedurchlassgrad (g-Wert)
b. Lichttransmissionsgrad oder Lichtdurchlässigkeit (τv ), (TL)
Kurz:
-der g-Wert beschreibt wie viel Prozent der Wärme durch das Glas durch kommt -die Summe aus der direkt durchgelassenen Strahlung (Transmission)
Der Gesamtenergiedurchlasswert, kurz g-Wert genannt, erfasst die Energiedurchlässigkeit eines transparenten Bauteils, wie etwa einer Verglasung. Er setzt sich zusammen aus der direkt durchgelassenen Sonnenstrahlung und der sekundären Wärmeabgabe, die vom Glas nach innen durch Abstrahlung und Konvektion erfolgt. Ein g-Wert von 1 entspricht einem Energiedurchlass (Wärmegewinn) von 100%. Herkömmliches Glas ohne Beschichtung hat einen g-Wert von ca. 0,85 oder 85%. Das bedeutet, dass 85% der eingestrahlten Energie in den Raum hinter der Glasscheibe gelangen kann. Der Rest wird reflektiert oder von der Scheibe absorbiert.
-Der Wert beschreibt wie viel Licht durch das Glas durchkommt -Die Strahlung die senkrecht durch das Glas kommt // 380-780 nm
Die Transmission ist eine spezifische Eigenschaft eines Materials, die die Weiterleitung oder Reflexion von Wellen bestimmt. Die Lichttransmission steht für die Durchlässigkeit von Licht im sichtbaren Bereich des menschlichen Auges, also wieviel für den Menschen sichtbares Licht durch ein Objekt – zum Beispiel die Verglasung eines Fensters – dringt. Sie ist nicht gleichzusetzen mit der Transparenz. Denn bei Milchglas, strukturiertem oder satiniertem Glas ist letztere zwar nicht so gegeben wie bei Klarglas, aber auch diese Glasarten können Licht durchlassen, lediglich in schwächeren Mengen.
Was versteht man unter einem „Mehrkammerfenster“ und was bewirken diese Kammern?
Profilkammern geben der Konstruktion nicht nur die nötige Stabilität, sondern tragen auch maßgeblich zur Wärmedämmung bei. In den Kammern befinden sich stehende Luftmassen. Die Konvektion wird erheblich abgemindert. In der Regel gilt: je mehr Kammern ein Kunststoffprofil verfügt, desto besser ist eine Wärmeisolierung und sein Uf-Wert (f=Frame). Damit steigt der gesamte Uw-Wert des Fensters, der den Wärmedurchgangskoeffizienten des gesamten Fensters beschreibt.
Was versteht man unter einer „Warmen Kante“ und was bewirkt diese?
Mit warmer Kante ist der Bereich zwischen Fenster und Rahmen gemeint, da dort eine Kältebrücke entstehen kann. Es handelt sich um Edelstahlprofile oder Kunststoffabstandshalter die dafür sorgen, dass sich im Winter weniger Kondensat am Fensterrand absetzt, da durch die geringe Wärmeleitfähigkeit der Materialien die Fensterscheibe in den Bereichen nicht so sehr gekühlt wird.
Zunächst wurden die Gläser am Rand miteinander verschweißt oder mit einem Bleisteg verlötet. Allerdings haben beide Varianten im Laufe der Zeit an Bedeutung verloren, weil man auf moderne Abstandshalter setzt. Ursprünglich waren es AluminiumAbstandshalter. Sie wurden mit einem hochaktivem Trocknungsmittel gefüllt und doppelt abgedichtet. Doch auch diese Abstandshalter waren noch nicht das Optimum, denn sie hatten eine Schwachstelle: Über den Randverbund des Isolierglases ging immer Wärme verloren, da Abstandshalter aus Aluminium eine Wärmebrücke darstellen können. Deshalb wurden in den letzten Jahren immer neue Lösungen für sogenannte ,,warm edges‘‘ also Warme Kanten entwickelt. Diese haben das Ziel, die Wärmeverluste am Randverbund deutlich zu minimieren. -> speziell entwickelte Edelstahlprofile oder Kunststoffabstandshalter mit metallischen Diffusionsbarrieren
Wie sollte die Auswahl der Scheibendicke bei einer Zweifach-Isolierverglasung für einen guten Schallschutz gewählt werde
Die Scheiben sollten unterschiedliche Stärken aufweisen. Wegen der verschiedenen Dicken haben die Scheiben voneinander abweichende Eigenresonanzen, in deren jeweiligem Bereich die Schalldämmung stark herabgesetzt ist. -> Verhinderung von Einbrüchen in der Schalldämmkurve
Was ist eine Low-E-Beschichtung?
Low-E-Glas ist die Abkürzung für Low-Emissitivy-Glas (=niedere Wärmeabstrahlung). Sie bezeichnet ein Isolierglas, auf das eine hauchdünne Metallschicht von etwa 100 nm aufgebracht wird. Diese reduziert den Emissionsgrad der Verglasung und dient als Wärme- und/oder Sonnenschutzschicht.
A) Was sind solare Gewinne und wie entstehen Sie?
B) Welche Nachteile können solare Gewinne haben und welche Maßnahmen können getroff en werden, um solare Gewinne zu reduzieren?
A)
Wenn die Sonneneinstrahlung auf ein Gebäude trifft, hat dies eine Wärmezufuhr in das Gebäude zur Folge. Solche sogenannten solaren Gewinne können in der Energiebilanz eines Gebäudes eine erhebliche Rolle spielen – vor allem bei gut wärmegedämmten Gebäuden, in denen die insgesamt umgesetzten Wärmemengen wesentlich kleiner sind als in ungedämmten Gebäuden. Vor allem in Passivhäusern übernehmen die solaren Gewinne kombiniert mit inneren Gewinnen (beispielsweise Wärmeabgabe durch Personen und Geräte) den Großteil der nötigen Wärmezufuhr; zusätzliche Heizwärme ist an den meisten Tagen nicht notwendig.
B)
Überhitzung von Räumen. Deswegen ist es manchmal notwendig, die solaren Gewinne bei Bedarf gezielt zu reduzieren. Dies ist möglich mit geeigneten Sonnenschutzvorrichtungen, beispielsweise in Form von Jalousien, bevorzugt auf der Außenseite. Oder Sonnenschutzverglasung oder eine hinterlüftete Ebene.
Was ist der Unterschied zwischen Ug, Uw und Uf ?
Ug: (glazing) der U-Wert der Verglasung
Uw: (window) der U-Wert des gesamten Fensters
Uf: (frame) der U-Wert des Rahmens
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