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幕墙体系选择:高层玻璃幕墙中空玻璃性能分析

来源:建筑玻璃与工业玻璃  作者:*  日期:2014-7-4
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  玻璃幕墙作为建筑外立面的技术表现手法在现代建筑中有着广泛的应用。作为幕墙的材料载体玻璃也随着幕墙工艺的不断发展有了不断的提高。

  1 前言

  玻璃幕墙作为建筑外立面的技术表现手法在现代建筑中有着广泛的应用。作为幕墙的材料载体玻璃也随着幕墙工艺的不断发展有了不断的提高。我国国家发展和改革委员会于二零零三年十二月四日印发了《建筑安全玻璃管理规定》——发改运行[2003]2116 号,其中规定建筑物的幕墙必须使用“安全玻璃(词条“安全玻璃”由行业大百科提供)”,“安全玻璃”是指“符合现行国家标准的钢化玻璃夹层玻璃及由钢化玻璃或夹层玻璃组合加工而成的其他玻璃制品,如安全中空玻璃等”。

  2 中空玻璃与夹胶中空玻璃技术性能比较

  高层幕墙中常采用中空玻璃与夹胶中空玻璃两种,此两种玻璃皆符合现行国家标准对于安全玻璃的规定。这两种玻璃的不同之处仅在于外片玻璃的构造不同。在中空玻璃的构造中,外片使用的是单片钢化玻璃;而夹胶中空玻璃的构造中,外片使用的是夹胶玻璃(词条“夹胶玻璃”由行业大百科提供)(夹胶玻璃的基片可以采用钢化玻璃或半钢化玻璃)。现以这两种常见的玻璃组合进行比较。

  2.1 结构组成

  中空玻璃:由两片单片钢化玻璃组合而成。夹胶中空玻璃:外片为夹层而内片为单片钢化玻璃组合而成。

  2.2 具体配置

  中空玻璃:8mm(钢化)+12mm (中空层)+8mm (钢化) 构造的中空玻璃单元,玻璃自重约41.0kg/m2。夹胶中空玻璃:8mm (半钢化)+1.52mm (PVB 夹层)+6mm (半钢化)+12mm(中空层)+6mm(钢化) 构造的夹胶中空玻璃单元,玻璃自重约51.2kg/m2。

  2.3 优点比较

  (1)中空玻璃:

  ①在符合有关规范的情况下,此乃安全玻璃中最经济的方案。在中国各地这种构造的玻璃被普遍采用,甚至还大量应用在超高层建筑中。

  ②此种构造的玻璃重量比较轻,较容易制作。

  ③与同等厚度的夹层玻璃比较,单片钢化玻璃的强度较高。

  (2)夹胶中空玻璃:

  ①破碎时,碎片会暂时粘在PVB 夹层上面,降低玻璃从建筑物上坠落的危险,并避免外墙因玻璃脱落出现空洞而构成的危险。

  ②可增加玻璃选择的种类,并实现各种美学效果和功能,如:有颜色的PVB 夹层、由不同颜色的本体着色玻璃(词条“着色玻璃”由行业大百科提供)构成的夹层玻璃。

  ③跟单片钢化玻璃比较起来,夹胶玻璃具有更高的隔音性能,使用单层夹胶玻璃的中空玻璃较使用单片玻璃的中空玻璃隔音性能多降低3dB。

  ④使用夹胶玻璃时,玻璃表面看起来会更平整一些,因此不一定要采用钢化玻璃(例如,可以使用半钢化玻璃)。因此玻璃表面的波状纹不会那么明显。

  2.4 缺点比较

  (1)中空玻璃

  ①由于受到冲击或其它因素而发生的玻璃碎裂时,整片钢化玻璃会全部碎成类似蜂窝状的钝角小颗粒。虽然如此,从外墙高处洒落的小颗粒对经过的路人仍有致命的危险,对周围的财物也会造成一定程度的破坏。

  ②众所周知,钢化玻璃具有自爆特性,主要原因是玻璃中存在镍硫砂粒,而镍硫砂粒在蜕变中对玻璃造成应力集中,当应力超过极限时,钢化玻璃就会自爆。根据统计结果,如果钢化玻璃没有进行热浸处理,则自爆的概率较大。而如果钢化玻璃按照EN14179(非国标)进行热浸试验处理,那么出现镍硫砂粒蜕变的几率有可能降至每400吨一粒。以一幢外墙总面积约82,580m2的高层建筑为例,如外片采用8mm厚玻璃进行比较,则外片总重量约为1690吨:按统计结果,在所有外片玻璃皆根据EN14179标准进行热浸试验的情况下,所有外片玻璃中的镍硫砂粒可降至四粒。假设一片外片玻璃中只出现一粒镍硫砂粒,则整座塔楼的外墙只可能有4片玻璃会因含有镍硫砂粒而发生自爆。

  当然,这仅仅只是理论上的统计值。玻璃原材料的杂质含量会影响这个值的大小,另外玻璃生产的批次不同,这个值的大小也会不同。虽然热浸有助于降低钢化玻璃自爆的概率,但自爆的可能性并未完全消除,故仍应当看到玻璃碎裂及其造成的破坏对大楼商业价值产生的不利消极影响。

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