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      玻璃幕墙中常见的玻璃型材

      发布时间:2018-10-26 18:41:41浏览次数:10065文章出处:幕墙设计规范

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        玻璃幕墙建筑-玻璃介绍

      玻璃幕墙中常见的玻璃型材

        在建筑工程中,玻璃是一种重要的建筑装饰材料,它的运用十分广泛。玻璃具有透光、透视、隔声、隔热、保温以及降低建筑结构自重的性能,因此,玻璃不仅用于门窗,还大量用于建筑的外墙。近年来,兼有装饰性和功能性的玻璃新品种不断研制和生产,玻璃的用途范围也越来越广。

      玻璃幕墙中常见的玻璃型材

        玻璃的成份

        所有玻璃主要成份为二氧化硅(SiO2)。二氧化硅的天然成份是沙子或者石英。每种玻璃的混合原料中一半以上都是沙子,沙子的熔点约为1700℃,如果向沙子里再添加一些其它原料,如苏打、硫酸盐和石灰、方解石和白云石等,这种混合材料的熔化温度就会降低,降至约1400℃,加入碎玻璃等添加材料将促进它熔化过程。

        玻璃的混合配料可由下列组份构成:

        石英砂:SiO2 58.6%

        苏 打:Na2CO3 17.5%

        石 灰:CaCO3 10.4%

        硫酸盐: 3.5%

        或者石英砂:SiO2 73.0%

        苏 打:Na2CO3 12.5%

        石 灰:CaCO3 10.0%

        硫酸盐: 3.5%

        钡 (bei ba?) 土: 1.0%

        玻璃的基本性能

        n 比重:2560kg/m3

        n 厚度为1mm时,1m2的重量:2.56kg

        n 强度:抗拉强度:40-60N/mm2抗拉强度的波动性很大。即使有一些极小的裂纹和边缘豁口也会大大降低抗拉强度。

        n 抗压强度:880-930N/mm2

        n 抗弯强度:28N/mm2(计算值),实测数值分散度为40-60N/mm2

        n 硬度:5.5-6.5莫氏硬度

        n 弹性模量:E=72000N/mm2

        n 热膨胀系数:0.8-1.0*10-5/℃

        n 导热系数:λ=0.8W/mk

        建筑常用玻璃的种类

        玻璃的分类比较复杂,按照制造工艺可分为普通平板玻璃和浮法玻璃;按照玻璃表面处理方式可分为普通透明玻璃、镀膜玻璃、磨砂玻璃、彩釉玻璃、陶瓷玻璃等;按照安全性可分为普通玻璃和安全玻璃(夹胶波璃是安全玻璃,安全玻璃是很大的概念,钢化玻璃半钢化玻璃防火玻璃夹胶玻璃均属于夹胶玻璃);按照玻璃层数可分为单层玻璃、复合玻璃(包括中空玻璃、夹层玻璃、夹丝玻璃等)。

        普通平板玻璃

        用拉引法工艺生产出来的玻璃。

        执行国标为GB4871-85,按等级分:优等品、一等品、合格品三类。

        按厚度分:2、3、4、5mm四类

        透明浮法玻璃

        浮法玻璃是以熔化的玻璃浮在熔锡液面上,靠自重和表面张力的作用而形成平滑表面的玻璃。

        幕墙用的无色、灰色、茶色玻璃都是浮法玻璃,其特点是表面平整,无波纹“不走像”。

        浮法玻璃(Float glass)国标为GB11614-1999。根据该标准,浮法玻璃按厚度分为2、3、4、5、6、8、10、12、15、19mm十类,按等级分:制镜级、汽车级、建筑级三类。

        磨砂玻璃

        磨砂玻璃是用机械喷砂、手工研磨或氢氟酸溶蚀等方法将普通平板玻璃表面均匀磨成毛面。由于表面粗糙,使光线产生漫射,具有透光性而不能透视,并能使室内光线柔和而不刺目,并可做成各种图案,满足不同的效果要求。

        着色玻璃

        着色玻璃一般是蓝色、灰色、或古铜色。执行标准GB/T18701-2002《着色玻璃》,玻璃生产时在原料中引入某些具有吸热性能的着色剂加工而成。浮法玻璃在生产时,当玻璃流经锡槽之际进行电解,使金属离子进入玻璃表层加工而成,还可以在玻璃表面喷以吸热、着色或氧化物加工而成,另一种是用镀膜方法生产吸热玻璃。

        着色玻璃按生产工艺分为:着色浮法玻璃和着色普通平板玻璃。

        着色浮法玻璃按用途分为:制镜级、汽车级、建筑级。

        着色浮法玻璃按厚度分为:2、3、4、5、6、8、10、12、15、19mm。

        真空玻璃的制造工艺

        真空玻璃的制造工艺是将两片玻璃板(可以是浮法玻璃、夹丝玻璃、钢化玻璃、压延玻璃、喷砂玻璃、吸热玻璃、紫外线吸收玻璃、热反射玻璃等)洗净,在一片玻璃板上以10-25毫米的间隔放置高度为0.1-0.5毫米,直径为0.3-1.0毫米的圆柱状支撑物或宽度为0.4-0.6毫米的线状或格子状支撑物。然后冉放上另一片玻璃板。将两片玻璃板的四周涂上焊接玻璃(也可以是低熔点金属、可挠性金属、有机粘接剂),在450℃中加热15-60分钟,在去除玻璃上附着的水分及有机物的同时由焊接玻璃将两片玻璃板的四周封边,形成一个整体。在适当位置开孔,用真空泵抽真空,使两片玻璃板间膛的真空压力达到0.001毫米汞柱,即形成真空玻璃。如此制成的真空玻璃,隔热效果是中空玻璃的一倍。该玻璃可用于公寓、饭店、医院及冰柜的观察窗等。

        天恒大厦项目坐落于北京市东城区东直门立交桥东北角,外立面使用真空玻璃幕墙,整体外观形象豪华的建筑风格。真空玻璃幕墙具有节能、防结露、减少室内温差、隔音性能好、抗风压强等优势。天恒大厦是世界首座整栋真空玻璃高节能甲级写字楼,总建筑面积57238万平方米,地下4层,地上22层,大楼采用半隐框真空玻璃幕墙

        7000平方米,采用真空玻璃铝合金断热窗2500多平方米。该楼真空玻璃全部由北京新立基真空玻璃技术有限公司提供。

        该楼真空玻璃采用真空组合中空的结构,经国家建筑工程质量检验中心检测,其传热系数

        K=1.2W/m2K。达到和超过国标保温窗最高级10级标准。而一般中空玻璃K值=3.4W/m2K。该真空玻璃的计权隔声量Rw=36分贝达到国标隔声4级的标准,而一般中空玻璃Rw=30分贝。

        大厦整体运用真空玻璃,单项成本仅提高10%一15%,由于真空玻璃在建筑节能上的优势,在投人使用后,预计年节电量280万度,节约中央空调电费260万元左右。由于节电,减少了发电燃煤而生产的污染,保护了环境。节约了后期成本,每年可以约20%一30%的能耗。同时,真空玻璃这一环保节能材料的应用,营造了更加舒适的办公环境。

        镀膜玻璃

        镀膜玻璃具有单向透像的特性(从室内能看到室外,但是室外看不到室内。比如汽车窗户上用的玻璃),由于这种奇特的性质,它为建筑设计的创新和立面设计的灵活性提供优越的条件。

        镀膜玻璃在人眼视网膜灵敏区内,即:λ=0.4-0.7μm波长范围内,具有良好的透明度,而在波长小于0.4μm的紫外线波段和波长大于0.7μm的红外波具有很高的反射率。能隔绝紫外光,减少炫光,对红外辐射有很强反射能力,节能达30%以上。

        阳光控制镀膜玻璃

        阳光控制镀膜玻璃是对波长350-1800um的太阳光具有一定的控制作用的镀膜玻璃,又称热反射玻璃。热反射镀膜玻璃的主要特性是:只能透过可见光和部分0.8-2.5um的近红外光,对0.3um以下的紫外线和3um以上的中、远红外光不能透过,可以将大部分的太阳能吸收和反射掉,降低室内的空调费用,取得节能效果。

        阳光控制镀膜玻璃的生产工艺主要有以下几种:

        1) 化学或物理气相沉积法。

        2) 真空离子数沉积法。

        3) 溶胶凝胶镀膜法。

        4) 真空溅射镀膜法。

        5) 在线热喷涂分解法。

        不同的生产工艺,其质量有差异,为此JGJ102-2003规定玻璃幕墙采用的阳光控制镀膜玻璃应符合下列要求。此处不多说。

        低辐射镀膜玻璃

        低辐射镀膜玻璃(“Low-E”玻璃)是一种对波长4.5~25um的远红外线有较高反射比的镀膜玻璃。

        常用生产方法有:在线高温热分解沉积法和离线真空溅射法。

        在线法生产的镀膜玻璃是在浮法玻璃冷却过程中形成的,液体金属粉末直接喷射到热玻璃表面上,随着玻璃的冷却,金属膜成为玻璃的一部分,因此该膜层质地坚硬,可热弯,钢化、可单独使用,但膜比较薄,热学性能较差,如果增加膜厚则透光性较差。

        测射法生产的镀膜玻璃需一层纯银薄膜作为功能膜,纯银膜在二层金属氧化物膜之间,金属氧化膜对纯银膜提供保护,并且为膜层之间的中间层增加颜色的纯度和光透射水平。

        测射法生产低辐射镀膜玻璃在颜色和纯度方面优于在线法生产的镀膜玻璃,最主要的优点是其热学性能较好,但其氧化银膜层非常脆弱,不能单独使用,必须做成中空玻璃。

        低辐射膜玻璃允许大量太阳能及可见光透射进室内,又能把室内物体释放的90%以上的热能反射回去,保留在室内,因而在寒冷地区可节约取暖费用。此外,低辐射玻璃还能阻挡紫外线于室外,使室内摆设和家具的褪色大为减缓。

        LOW-E玻璃的节能性体现在其对阳光热辐射的遮蔽性--即隔热性,对暖气外泄的阻挡性--即保温性两个方面。因使用地域和设计要求的不同,LOW-E玻璃被划分为遮阳型、高透型两大系列。

        较高的可见光透过率--外观效果通透性好,室内自然采光效果好。

        较高太阳能透过率--透过玻璃的太阳热辐射多,玻璃的遮阳系数SC≥0.5。

        极高的远红外线反射率--较低的传热系数U值,保温性能优良。

        保温性特点使其适用于北方寒冷地区,冬季允许太阳热辐射进入室内以增加室内的热能,并将室内暖气、家用电器及人体发出的远红外热暖气反射回室,有效降低暖气的能耗。

        高透光率特点使其适用于不分地域的高通透性外观设计的建筑,使建筑物透明、通透,突出自然采光。

        彩釉钢化玻璃

        彩釉钢化玻璃是将无机色釉通过丝网(或辊简)印刷机印制在玻璃表面,然后经烘干、钢化处理,将釉料永久性烧结于玻璃表面而得到的一种抗酸碱和安全性高的玻璃产品,广泛应用于玻璃幕墙上。

        彩釉钢化玻璃和镀膜玻璃作为玻璃幕墙的主要部分,分别构成玻璃幕墙的窗间墙和圈梁部分,两者各具其功能,缺一不可。镀膜玻璃以其良好的反射性能,可以阻挡大部分太阳光进入,从而降低大厦的空调费用。但若将镀膜玻璃用于窗间墙部分,则会因其透光性,将大厦管线及结构部分暴露无遗,极大地影响了建筑的美学效果。彩釉钢化玻璃兼具反射和不透光两大功能,作为窗间墙部分,不仅可以有效地阻挡太阳光的穿透,而且更以其缤纷的色彩和绚丽的图案,突破了传统玻璃幕墙单一色调“玻璃盒”的限制,使现代玻璃幕墙大放异彩。

        安全玻璃

        安全玻璃指破坏时安全破坏,应用和破坏时给人的伤害达到最小的玻璃,包括符合国家标准GB9962规定的夹层玻璃,符合国家标准GB9963规定的钢化玻璃,和符合国家标准GB15763.1规定的防火玻璃以及由它们构成的复合制品。

        夹层玻璃

        两层以上薄片玻璃用有弹性的有机塑料粘合剂经高温高压加工制成的一种安全玻璃。其加工工艺分干法和湿法两种。

        夹层玻璃是一种具有耐久性和适用性的高性能材料,而且品种多,尺寸大,用它可以解决建筑设计中的许多难题。用于夹层的玻璃原片:高级浮法透明玻璃、彩釉玻璃、热弯玻璃等;玻璃幕墙用夹层玻璃中间层材料应采用聚乙醇塑丁醛(PVB)胶片并干法加工合成。

        PVB胶膜颜色: 透明、乳白、灰、蓝、绿、粉红等。

        PVB胶膜厚度:为0.38mm的整数倍, 0.38-2.52mm

        夹层玻璃具有以下性能:

        可透视性:由于玻璃中所夹的PVB膜片的拆射率非常接近于玻璃本身,因此夹层玻璃可保持与普通玻璃相同的纯净和透明。

        安全性: PVB膜的韧性非常好,在夹层玻璃受到外力猛烈撞击而破碎时,这层膜会吸收大量的冲击能、并使之迅速衰减。故夹层玻璃很难被击穿,而能够保持极好的完整性。这使采用了夹层玻璃的建筑物在受到诸如风暴、地震、爆炸以及其他暴力袭击时,即使玻璃破碎,仍能完整地保持在门窗框架内,风雨及其它外来物难以对室内造成破坏。同时,建筑物内外的人员也不致遭到飞溅的玻璃碎片的伤害。当采光天棚、天窗、吊顶及架空地面采用夹层玻璃时,即使玻璃破碎了也无散落、下坠伤人之虞。

        保安性:因为无法用玻璃刀对已安装的夹层玻璃实施有效切割,而且正常人用其它工具击穿夹层玻璃耗时长、声响大。故通过切割或打碎夹层玻璃进入室内非常困难而且容易被发现。夹层玻璃对于恶意破坏、偷盗和暴力侵入有很强的抵御作用。

        防飓风与地震:由于夹层玻璃在破裂时或破裂后,碎片仍保留在原位的性能,使其成为飓风区和地震区人们乐于采用的建筑材料。

        防弹、防暴性:用多层夹层玻璃可以制造各种级别的防弹、防暴玻璃,用于需要抵御住枪弹、炸弹和暴力攻击的地方。

        降噪性:PVB胶膜对声波的阻碍作用,使夹层玻璃能有效地阻挡声音的传播,减低噪音。

        控制阳光特性:夹层玻璃(特别是着色夹层玻璃)能减弱太阳光的透射,从而降低了制冷能耗。同时可减弱太阳眩光而不致造成色彩失真。

        防紫外线特性:夹层玻璃对紫外线有极高的隔断作用(高达99%以上),有助于避免室内贵重家具、窗帘、陈列品或其它物品受紫外线辐射的影响。

        耐水特性:夹层玻璃不仅具有一定强度,而且因其四周用相溶的玻璃密封胶密封,具有良好的耐水性。

        钢化玻璃

        钢化玻璃由平板玻璃或浮法玻璃经热处理加工制成,是安全玻璃的一种。

        钢化玻璃是将普通平板玻璃或浮法玻璃原片加热至软化点620℃,使之轻度软化,结构膨胀,随后在空气中迅速冷却,这样在玻璃表面及边缘形成压缩层,而玻璃中心部分具有拉力,在玻璃表面具有强大均匀的压应力,玻璃机械强度成倍增加的玻璃。它对均匀荷载、热应力和大多数冲击荷载的效应,大约是退火玻璃的3-5倍,而且破碎时,玻璃成小颗粒,所以是一种安全玻璃。在JGJ102-2003规范里,钢化玻璃强度设计值按浮法玻璃强度设计值的3倍计算。

        钢化玻璃中的硫化镍杂质会导致玻璃破裂,是钢化玻璃“自爆”的主要原因,采取二次热处理也就是热浸法,热浸法是将玻璃放在熔炉中加热数小时后使之强化,把大部分不稳定的α相硫化镍转化为稳定的β相硫化镍,使含有杂质的玻璃在熔炉中破碎,这样会大大降低成品钢化玻璃的自爆率。热浸法唯一的标准是德国于20世纪80年代初制定的广州安德信幕墙公司,建议在290℃对玻璃热浸8小时,但是这样加工使玻璃制造成本提高1-4倍,为了降低成本,钢化玻璃二次热处理通常采用保温2-3小时。

        钢化玻璃具有以下性能:

        安全性:玻璃破碎后成类似蜂窝状的碎小钝角颗粒,对人体不会造成重大伤害。

        高强度:钢化玻璃一般是普通玻璃的4-5倍。

        硬度: 比普通玻璃大3-4倍。

        热稳定性: 钢化玻璃具有良好的热稳定性,能承受的温度是普通玻璃的3倍,可承受300℃的温差变化。

        安全性:钢化玻璃属于安全玻璃,广泛应用于对机械强度和安全性要求较高的场所。

        半钢化玻璃(即热增强玻璃)

        半钢化玻璃是将玻璃加热到钢化温度后,以较小的冷却强度进行“淬冷”,从而提高玻璃的机械强度和热稳定性。

        半钢化玻璃具有以下性能:

        高强度:半机械强度是普通玻璃的两倍。

        外观美:钢化玻璃外形美观,其平整程度、厚度偏差、透光率等性能指标比钢化玻璃更接近原片玻璃。

        整体性:半钢化玻璃不仅具有强度高、耐温差大等全钢化玻璃的特点,而且在破碎时,整片玻璃的纹裂从受力点开始,扩展到边缘,呈放射状,绝大部分玻璃仍然能以破碎之形状留在框架内。解决了全钢化玻璃和非钢化玻璃玻碎时必然坠落的结果,目前欧美建筑领域大量采用半钢化玻璃。

        夹丝玻璃

        夹丝玻璃是在两层浮法玻璃之间嵌入一张高强度电子焊接的钢网,用一种特殊透明的胶粘剂粘合而成。

        复合好的玻璃保持了玻璃的透明性,并具有良好的抗冲击性能和耐热、耐寒性能。由于胶层的粘着力极强,即使玻璃破裂也不会脱落,碎片仍牢固地粘在一起,保证了人员的安全,是一种安全玻璃。

        防火玻璃

        在现代建筑上,用于建筑物外围护的玻璃有多种多样,诸如钢化玻璃、夹层玻璃、中空玻璃、浮法玻璃、镀膜玻璃等等,这些玻璃性能各异,但是这些玻璃品种均不具备耐热防火的功能,一旦发生火灾玻璃在很短的时间内破裂,使火灾得以蔓延,人们的生命安全和财产受到严重威胁。

        防火玻璃国家标准GB15763-2001.规定,防火玻璃按耐火性能分为A、B、C三类。

        A类防火玻璃:同时满足耐火完整性、耐火隔热性要求的防火玻璃。

        B类防火玻璃:同时满足耐火完整性、热辐射强度要求的防火玻璃。

        C类防火玻璃:满足耐火完整性要求的防火玻璃。

        以上三种防火玻璃的耐火等级可分为:1、2、3、4级;耐火时间分别是不小于1.5、1.0、0.75、0.5小时。

        防火玻璃按结构分为:单片防火玻璃和复合防火玻璃。

        单片防火玻璃是由单层玻璃构成,并能满足相应耐火要求等级的特种玻璃。

        单片铯钾防火玻璃是一种具有防火性能的建筑外墙用的幕墙或门窗玻璃。它是采用物理与化学的方法,对浮法玻璃进行处理而成。它在1000℃火焰冲击下能保持72—120分钟不炸裂,从而有效的阻止火焰的蔓延,有利于第一时间发现火情,使人们有足够长的时间撤离现场,并进行救灾工作。

        单片防火玻璃不仅具备卓越的防火功能,而且在强度上更胜一筹,同样厚度的防火玻璃,它的强度是浮法玻璃的6-12倍;是钢化玻璃的1.5倍,而且具有高耐候性和防紫外线照射性能。

        复合透明防火玻璃是由两层或两层以上的玻璃复合而成或由一层玻璃和有机材料复合而成,并满足相应耐火要求等级的特种玻璃。

        复合防火玻璃是由两层平板玻璃粘接灌浆复合而成的一种夹层玻璃。可根据用户需求,加工成透明、镀膜、茶色、磨砂或带有图案的防火玻璃。平时,它和普通玻璃一样是透明的,当火灾初起时,仍能保持其透明度,可以透过玻璃判断起火部位和危险程度。随着火势的蔓延和增高,夹层内的阻燃剂开始发泡膨胀,逐渐变成不透明的多孔物质,随即形成厚厚的防火隔热层,能有效地阻止火势蔓延和烟气流动,为人员疏散和消防扑救赢得宝贵时间。

        复合防火玻璃最大的弱点是耐候性差,特别是耐紫外线照线性差,容易变色,强度与普通玻璃相同,可见光透射率低,不能直接用于外墙,仅作室内隔断或小面积防火门。由于该产品是一种复合玻璃玻璃幕墙设计,所以不能象普通平板玻璃那样用玻璃刀任意切割。

        中空玻璃

        中空玻璃是用两片或多片玻璃以有效支撑均匀隔开并周边粘接密封,使玻璃之间形成有干燥气体空间的制品。

        采用各种浮法玻璃、夹层玻璃、钢化玻璃、幕墙用钢化和半钢化玻璃、着色玻璃、镀膜玻璃等作为基片,可以得到不同性能的中空玻璃。

        中空玻璃分为间隔胶条式中空玻璃和铝条式中空玻璃,常用中空玻璃中间间隔条的厚度为:6、9、12mm,玻璃幕墙规范规定:幕墙不可用热熔型间隔胶条中空玻璃,只能用间隔铝条式中空玻璃,并且中空玻璃气体层厚度不应小于9mm。

        中空玻璃密封胶层可分为单道密封和双道密封,单道密封胶层厚度为10mm,双道密封胶外层厚度为5-7mm,胶条式中空玻璃密封胶层厚度为8mm,玻璃幕墙用的中空玻璃应采用双道密封,一道密封应采用丁基热熔密封胶,隐框、半隐框和点支承玻璃幕墙用中空玻璃的二道密封胶应采用硅酮结构密封胶,明框玻璃幕墙和铝合金门窗用中空玻璃的二道密封胶宜采用聚硫中空玻璃密封胶。离线镀膜的低辐射镀膜宜加工成中空玻璃使用,且镀膜面应朝向中空玻璃层。

        中空玻璃的性能:

        节能:导热系数K值,单片6mm玻璃的K值为5.75 w/m2k,一般中空玻璃K值为1.4-2.9w/m2k,对于充有氩气和氟化硫气体的中空玻璃K值最低可降至1.19 w/m2k,氩气主要用来降低热传导K值,而氟化硫气体则主要用来降低噪音dB值,两种气体可单独使用,也可按一定比例混和使用。

        隔音:一般中空玻璃可降低噪音30分贝左右,而充有惰性气体的中空玻璃则可在原有基础上再降低5分贝左右石材幕墙质量,即可将80分贝的噪音降至45分贝极为安静的程度。

        防结露:在冬季室内外温差较大的环境下,单层窗会出现结露现象 ,而使用中空玻璃,则无结露现象。中空玻璃露点可达-50℃,在一般情况下露点都在-40℃以上,结露温度比普通窗户低15℃左右。

        陶瓷镀膜玻璃

        陶瓷镀膜玻璃是把陶瓷在高温中加热使其熔合在玻璃表面上。

        运用丝网工艺,陶瓷图案被永久在印在玻璃表面上,这种工艺使玻璃产生了一种梦幻般全新的外观,仍可以从玻璃的一面看到另一面。这种图案也有对热能进行反射和吸收的功能,同时还具有漫反射的功能,减少室内的光炫耀。

        热弯玻璃

        普通热弯玻璃是将玻璃加热至软化温度,然后靠自重或外界作用力将其弯曲成型并经自然冷却后制成的!弯钢化玻璃或弯热增强玻璃是在变曲成型后,再由专用设备快速风冷制成的。

      • 文章来源:幕墙设计规范
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      用户评论

      • 幕墙网友

        内容很全面,值得新手翻阅!

        2018-11-26 0 0
      • 幕墙网友

        技术在局部环节上,有一定的创新性,

        2018-11-13 0 0

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