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玻璃幕墻

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應用范圍:

產品描述

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玻璃幕墻

玻璃幕墻(reflection glass curtainwall),是指由支承結構體系可相對主體結構有一定位移能力、不分擔主體結構所受作用的建筑外圍護結構或裝飾結構。

墻體有單層和雙層玻璃兩種。玻璃幕墻是一種美觀新穎的建筑墻體裝飾方法,是現代主義高層建筑時代的顯著特征。


功能作用

現代化高層建筑的玻璃幕墻采用了由鏡面玻璃與普通玻璃組合,隔層充入干燥空氣或惰性氣體的中空玻璃。

中空玻璃有兩層和三層之分,兩層中空玻璃由兩層玻璃加密封框架,形成一個夾層空間;三層玻璃則是由三層玻璃構成兩個夾層空間。中空玻璃具有隔音、隔熱、防結霜、防潮、抗風壓強度大等優點。

據測量,當室外溫度為-10℃時,單層玻璃窗前的溫度為-2℃,而使用三層中空玻璃的室內溫度為13℃。而在炎熱夏天,雙層中空玻璃可以擋住90%的太陽輻射熱。陽光依然可以透過玻璃幕墻,但曬在身上大多不會感到炎熱。使用中空玻璃幕墻的房間可以做到冬暖夏涼,極大地改善了生活環境。


基本分類

框架支撐

框支撐玻璃幕墻是玻璃面板周邊由金屬框架支撐的玻璃幕墻,主要包括:

明框玻璃幕墻

明框玻璃幕墻是金屬框架構件顯露在外表面的玻璃幕墻。

它以特殊斷面的鋁合金型材為框架,玻璃面板全嵌入型材的凹槽內。

其特點在于鋁合金型材本身兼有骨架結構和固定玻璃的雙重作用。

明框玻璃幕墻是傳統的形式,應用廣泛,工作性能可靠。相對于隱框玻璃幕墻,更易滿足施工技術水平要求。

隱框玻璃幕墻

隱框玻璃幕墻的金屬框隱蔽在玻璃的背面,室外看不見金屬框。

隱框玻璃幕墻又可分為全隱框玻璃幕墻和半隱框玻璃幕墻兩種,半隱框玻璃幕墻可以是橫明豎隱,也可以是豎明橫隱。

隱框玻璃幕墻的構造特點是:玻璃在鋁框外側,用硅酮結構密封膠把玻璃與鋁框粘結。幕墻的荷載主要靠密封膠承受。

全玻幕墻

全玻幕墻是由玻璃肋和玻璃面板構成的玻璃幕墻。

1.全玻璃幕墻面板玻璃厚度不宜小于10mm;夾層玻璃單片厚度不應小于8mm;玻璃幕墻肋截面厚度不小于12mm,截面高度不應小于100mm。

2.當玻璃幕墻超過4m(玻璃厚度10,12mm),5m(玻璃厚度15mm),6m(玻璃厚度19mm)時,全玻璃幕墻應懸掛在主體結構上。

3.吊掛全玻璃幕墻的主體構件應有足夠剛度,采用鋼桁架或鋼梁作為受力構件時,其中心線與幕墻中心線相互一致,橢圓螺孔中心線應與幕墻吊桿錨栓位置一致。

4.吊掛式全玻璃幕墻的吊夾與主體結構之間應設置剛性水平傳力結構。

5.所有鋼結構焊接完畢,應進行隱蔽工程驗收,驗收合格后在涂刷防銹漆。

6.全玻璃幕墻玻璃面板的尺寸一般較大,宜采用機械吸盤安裝。

7.全玻璃幕墻允許在現場打注硅酮結構密封膠。

8.全玻璃的板面不得與其他剛性材料直接接觸。板面與裝修面或結構面之間的空隙不應小于8mm,且應采用密封膠密封。

點支撐

點支撐玻璃幕墻是由玻璃面板、點支承裝置和支承結構構成的玻璃幕墻。

其支撐結構形式有玻璃肋支撐,單根型鋼或鋼管支撐,桁架支撐及張拉桿索體系支撐結構。

單元式幕墻

單元式幕墻,是指由各種墻面權與支承框架在工廠制成完整的幕墻結構基本單位,直接安裝在主體結構上的建筑幕墻。

單元式幕墻主要可分為:單元式幕墻和半單元式幕墻又稱堅挺單元式幕墻,半單元式幕墻詳分又可分為:立挺分片單元組合式幕墻,窗間墻單元式幕墻。

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形式構成

點式玻璃幕墻是新出現的一種支撐方式。

點式玻璃幕墻它的全稱為金屬支撐結構點式玻璃幕墻,它一經出現,在城市發展很快。

按照支承結構的不同方式,點式玻璃幕墻在形式上可分為以下幾種:

(1)、金屬支承結構點式玻璃幕墻。這是目前采用較多的一種形式,它是用金屬材料做支承結構體系,通過金屬連接件和緊固件將面玻璃牢固地固定在它上面,十分安全可靠。充分利用金屬結構的靈活多變以滿足建筑造型的需要,人們可以透過玻璃清楚地看到支承玻璃的整個結構體系。玻璃的晶瑩剔透和金屬結構的堅固結實,“美”與“力”的體現。增強了“虛”、“實”對比的效果。

(2)、全玻璃結構點式玻璃幕墻。它通過金屬連接件及緊固件將玻璃支承結構(玻璃肋)與面玻璃連成整體,成為建筑圍護結構。施工簡便造價低,玻璃面和肋構成開闊的視野,使人賞心悅目,建筑物室內、外空間達到很大程度的視覺交融。

(3)、拉桿(索)結構點式玻璃幕墻。它采用不銹鋼拉桿或用與玻璃分縫相對應拉索做成幕墻的支承結構。玻璃通過金屬連接件與其固定。在建筑中充分運械加工的精度,使構件均為受拉桿件,因此,施工時要加以預應力,這種柔接可降低震動時玻璃的破損率。

構成部件

(1)、支承體系。

支承體系是將面玻璃所受的各種荷載直接傳遞到建筑主構上。因此,它是主要受力構件,一般是根據承受的荷載大小和建筑造型來結構形式和材料,如玻璃肋、不銹鋼立柱、鋁型材柱或加上適當的防腐、防面處理的鋼析架、鋼立柱及不銹鋼拉桿(索)等。

(2)、金屬連接件。

金屬連接件包括固定件(俗稱爪座和爪子)和扣件。固定件通常用不銹普通鋼鑄造而成,而扣件則是不銹鋼機加工件。

考慮到金屬相容性,爪座必須采用與支承體系相同的材質,或使用機械固定。金屬連接件是建筑點式技術的精華所在。它把面玻璃固定在支承結構上不僅產生玻璃孔邊緣附加應力,而且能夠允許少量的位移來調節由于建筑安裝帶來的施工誤差,同時還有減震措施以提高抗震能力,因此設計時考慮的因素是多方面的。金屬連接件還產生顯著的裝飾效果,因此它除滿足功能上的要求之外,還要有優美的造型設計和精細的加工制造,起“畫龍點睛”的作用。

(3)、玻璃。

建筑點式玻璃幕墻所用的玻璃,由于鉆孔而導致孔邊玻璃強度降低約30%,因此建筑點式玻璃幕墻必須采用強度較高的鋼化玻璃(鋼化玻璃的抗沖擊強度是浮法玻璃的3-5倍,抗彎強度是浮法玻璃的2-5倍)

注,鋼化玻璃另一個重要特性是使用安全,在遇到較大外力而破壞時產生無銳角的細小碎塊(俗稱”玻璃雨”),不易傷人。

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與傳統區別

(1)、結構形式:點式玻璃幕墻是采用計算機設計的現代結構技術和玻璃技術相結合的一種全新建筑空間結構體系,幕墻骨架主要由無縫鋼管、不銹鋼拉桿(或再加拉索)和不銹鋼爪件所組成,它的面玻璃在角位打孔后,用金屬接駁件連接到支承結構的全玻璃幕墻上。而一般玻璃幕墻則多為平面框式、豎向桿件受力體系的結構。

(2)、玻璃固定形式:點式玻璃幕墻的玻璃是用不銹鋼爪件穿過玻璃上預鉆的孔得以可靠固定的,而一般玻璃幕墻,如全隱式或半隱式都是用結構膠粘接固定在框架上的。

(3)、構件加工:點式玻璃幕墻的主要金屬構件,均需車鉆、沖壓機床的精密加工,成批工廠化生產,現場安裝精度高而質量好。而一般玻璃幕墻的鋁合金多在施工現場就地用電動機具制作,加工略嫌粗糙,精度不高,效能低。

(4)、玻璃品種與規格:點式玻璃幕墻所用的玻璃多為低輻射或白鋼化中空玻璃,且對解決城市光污染有一定效果,玻璃規格限制不是那么嚴格。而一般玻璃幕墻常采用鍍膜反射玻璃,玻璃規格一般偏小。


特點

優點

玻璃幕墻是當代的一種新型墻體,它賦予建筑的很大特點是將建筑美學、建筑功能、建筑節能和建筑結構等因素有機地統一起來,建筑物從不同角度呈現出不同的色調,隨陽光、月色、燈光的變化給人以動態的美。

在世界各大洲的主要城市均建有宏偉華麗的玻璃幕墻建筑,如紐約世界貿易中心、芝加哥石油大廈、西爾斯大廈都采用了玻璃幕墻。香港中國銀行大廈、北京長城飯店和上海聯誼大廈也相繼采用。 反光絕緣玻璃厚6毫米,墻面自重約50kg/㎡,有輕巧美觀、不易污染、節約能源等優點。幕墻外層玻璃的里側涂有彩色的金屬鍍膜,從外觀上看整片外墻猶如一面鏡子,將天空和周圍環境的景色映入其中,光線變化時,影像色彩斑斕、變化無窮。

在光線的反射下,室內不受強光照射,視覺柔和。中國1983年首次在北京長城飯店工程中采用。 去過美國紐約的人大凡會被其繁華的都市風貌所折服,那高聳入云的摩天大樓蔚為壯觀,而其通體的玻璃幕墻映襯出空明的藍天和飄舞的白云,更為之增添了絢麗的色彩。

那么,玻璃幕墻是怎么做成的呢?玻璃幕墻是指作為建筑外墻裝潢的鏡面玻璃,它是在浮法玻璃組成中添加微量的Fe、Ni、Co、Se等,并經鋼化制成顏色透明板狀玻璃,它可吸收紅外線,減少進入室內的太陽輻射,降低室內溫度。它既能像鏡子一樣反射光線,又能像玻璃一樣透過光線。

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缺點

玻璃幕墻也存在著一些局限性,例如光污染、能耗較大等問題。但這些問題隨著新材料、新技術的不斷出現,正逐步納入到建筑造型、建筑材料、建筑節能的綜合研究體系中,作為一個整體的設計問題加以深入的探討。

光污染

玻璃幕墻大約于20世紀80年代傳入我國,深圳、廣州、北京、上海等大中城市,大面積采用玻璃幕墻的建筑隨處可見,但是,光污染中的“白色污染”,在城市建筑中使用的玻璃幕墻就是很典型的白亮污染制造者。

玻璃幕墻的光污染,是指高層建筑的幕墻上采用了涂膜玻璃或鍍膜玻璃,當直射日光和天空光照射到玻璃表面時由于玻璃的鏡面反射(即正反射)而產生的反射眩光。

生活中,玻璃幕墻反射所產生的噪光,會導致人產生眩暈、暫時性失明,常常發生事故。 首先,光污染是制造意外交通事故的兇手。矗立在交通繁忙道路旁或十字路口上的一幢幢玻璃幕墻大廈,就像一大塊幾十米寬、近百米高的巨大鏡子,在太陽光下熠熠閃光,并對地面車輛和紅綠燈進行反射(甚至是多次反射)。

反射光進入高速行駛的汽車內,會造成人的突發性暫時失明和視力錯覺,在瞬間會刺激司機的視線,或使他感到頭暈目眩,給行人和司機造成嚴重危害。據北京的一些司機反映,下午4點左右從西往東開車時,強烈的反光刺得眼睛都睜不開了,若不警惕,這種光污染可能造成交通事故,威脅人們的生命安全。

其次,光污染也給附近的居民生活帶來了麻煩,尤其是那些建在居民小區附近的玻璃幕墻,會對周圍的建筑形成反光。據光學專家研究,鏡面建筑物玻璃的反射光比陽光照射更強烈,其反射率高達82%~90%。夏日陽光被反射到居室中,使室溫平均升高4~6℃,空調開支大幅增長,影響人們的正常居住使用。更有甚者,長時間在白色光亮污染環境下工作和生活的人,容易導致視力下降,產生頭暈目眩、失眠、心悸、食欲下降及情緒低落等類似神經衰弱的癥狀,使人的正常生理及心理發生變化,長期下去會誘發某些疾病。國家環保局每年都接到全國各地對光污染的多起投訴,并對此予以高度重視。

此外,玻璃幕墻很容易被污染,尤其在大氣含塵量較多、空氣污染嚴重、干旱少雨的北方地區,玻璃幕墻更易蒙塵納垢,這對城市景觀而言,非但不能增“光”,反而丟“臉”。又由于一些玻璃幕墻所用材質低劣,施工質量不高,出現色澤不均勻,波紋各異,導致玻璃幕墻如同哈哈鏡一般。在陽光下,每塊玻璃不是顯現均衡一致的光影,而是四處漫射。

顯然,這樣的建筑物,難以使人聯想到明快、豪華,只能使人感到光怪陸離和滑稽可笑,城市形象也因此大打折扣。光污染雖然危害很大,但只要采取適當措施還是可以預防的。

針對防止玻璃幕墻反光的問題有三招:

第一,選材要選用毛玻璃等材質粗糙的,而不應使用全反光玻璃;

第二,要注意玻璃幕墻安裝的角度,盡量不要在凹形、斜面建筑物使用玻璃幕墻;

第三,可以在玻璃幕墻內安裝雙層玻璃,在內側的玻璃貼上黑色的吸光材料,這樣能大量地吸收光線,避免反射光影響市民。

玻璃自爆

由于新建建筑在設計時的玻璃板面尺寸越來越大以及各種玻璃幕墻的日益增多,愈建愈高。各種玻璃在安裝后產生破裂“自爆”的現象時有發生。有的建筑的腳手架尚未開始拆除,玻璃就開始連續的發生“自爆”,并且出現傷人事件的發生。造成媒體、業主等各方面均認為是玻璃的質量問題; 而且只有中國才會出現此類現象。

“自爆”只是大量鋼化玻璃中的個別現象。但是許多單獨事例匯集在一起,就成為社會和媒體熱炒的題材。其實,事實并非如此的。出現玻璃破損現象的因素較多,同樣在國外也出現玻璃“自爆”的“玻璃雨”現象。

所謂的鋼化玻璃“自爆“主要是由于玻璃中存在的微小的硫化鎳、單質多晶硅、Al2O3等雜質。在外應力的連續作用下,超出玻璃的許用應力,而產生的具有“蝴蝶斑“狀態的破損。 玻璃由于是非晶體結構,所以其抗壓能力非常強大,而抗彎曲、抗折和抗扭曲的能力非常弱。其表面抗壓理論強度值可以達到1200kg/cm2,可是由于生產過程中造成玻璃表面的缺陷。因此在JGJ113-2009《建筑玻璃應用技術規程》中確定玻璃強度的數值還是比較低的。

鋼化玻璃的強度比普通玻璃強度高3~5倍。半鋼化玻璃的強度比普通玻璃的強度高1~2倍。玻璃由于其晶體結構的原因,所以其抗壓強度大,而抗彎和抗折的強度低。因此,當外界作用于玻璃表層的張應力超過玻璃強度允許范圍時,玻璃就會破損。引起玻璃破損的原因主要有:設計方面的原因;生產環節的原因;運輸領域的原因;安裝時產生的原因;建筑物沉降的原因;人為的原因;天災的原因;玻璃原片的質量問題;玻璃的“自爆”原因等。

防火能力差

玻璃幕墻是不可燃燒的材料,但在烈火面前,它可以融化或軟化,在烈火中只用很短的時間就會發生玻璃破碎,因此在建筑設計中要充分考慮建筑的防火要求。 結構膠易失敗 幕墻因長期受自然環境的不利因素,結構膠易老化、失敗,造成玻璃幕墻墜落。

那么在設計時應盡量采用明框或者半隱框玻璃幕墻,因為即使結構膠失敗,由于框架的支撐和約束,也會大大降低玻璃墜落的幾率。 熱應力造成玻璃破碎 玻璃受熱會膨脹,如果受熱不均勻,在玻璃內部會產生拉應力,當玻璃邊部有細小的裂紋時,這些小瑕疵很容易受熱應力的影響,導致玻璃破損。因此在安裝玻璃時應對玻璃邊部進行精細加工處理,以減少裂紋的出現。

滲水

玻璃幕墻滲水的原因很多,但主要是以施工與密封材料關系較大,因此應挑選技術過硬的施工方,符合國家標準的材料。降低滲水現象。

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