玻璃幕墻在高層建筑中的應(yīng)用

玻璃幕墻在高層建筑中的應(yīng)用

1藝的不斷發(fā)展玻璃窗簾技術(shù)表現(xiàn)手法廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代建筑中。作為幕墻的材料載體玻璃也隨著幕墻工藝的不斷發(fā)展有了不斷的提高。我國國家發(fā)展和改革委員會于二零零三年十二月四日印發(fā)了《建筑安全玻璃管理規(guī)定》——發(fā)改運行2116號,其中規(guī)定建筑物的幕墻必須使用“安全玻璃”,“安全玻璃”是指“符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)的鋼化玻璃、夾層玻璃及由鋼化玻璃或夾層玻璃組合加工而成的其他玻璃制品,如安全中空玻璃等”。2玻璃、玻璃的構(gòu)造高層幕墻中常采用中空玻璃與夾膠中空玻璃兩種,此兩種玻璃皆符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)對于安全玻璃的規(guī)定。這兩種玻璃的不同之處僅在于外片玻璃的構(gòu)造不同。在中空玻璃的構(gòu)造中,外片使用的是單片鋼化玻璃;而夾膠中空玻璃的構(gòu)造中,外片使用的是夾膠玻璃(夾膠玻璃的基片可以采用鋼化玻璃或半鋼化玻璃)?，F(xiàn)以這兩種常見的玻璃組合進(jìn)行比較。2.1結(jié)構(gòu)組成中空玻璃:由兩片單片鋼化玻璃組合而成。夾膠中空玻璃:外片為夾層而內(nèi)片為單片鋼化玻璃組合而成。2.2玻璃單元的確定中空玻璃:8mm(鋼化)+12mm(中空層)+8mm(鋼化)構(gòu)造的中空玻璃單元,玻璃自重約41.0kg/m2。夾膠中空玻璃:8mm(半鋼化)+1.52mm(PVB夾層)+6mm(半鋼化)+12mm(中空層)+6mm(鋼化)構(gòu)造的夾膠中空玻璃單元,玻璃自重約51.2kg/m2。2.3夾層玻璃的特點(1)中空玻璃(1)在符合有關(guān)規(guī)范的情況下,此乃安全玻璃中最經(jīng)濟(jì)的方案。在中國各地這種構(gòu)造的玻璃被普遍采用,甚至還大量應(yīng)用在超高層建筑中。(2)此種構(gòu)造的玻璃重量比較輕,較容易制作。(3)與同等厚度的夾層玻璃比較,單片鋼化玻璃的強(qiáng)度較高。(2)夾膠中空玻璃(1)破碎時,碎片會暫時粘在PVB夾層上面,降低玻璃從建筑物上墜落的危險,并避免外墻因玻璃脫落出現(xiàn)空洞而構(gòu)成的危險。(2)可增加玻璃選擇的種類,并實現(xiàn)各種美學(xué)效果和功能,如:有顏色的PVB夾層、由不同顏色的本體著色玻璃構(gòu)成的夾層玻璃。(3)跟單片鋼化玻璃比較起來,夾膠玻璃具有更高的隔音性能,使用單層夾膠玻璃的中空玻璃較使用單片玻璃的中空玻璃隔音性能多降低3dB。(4)使用夾膠玻璃時,玻璃表面看起來會更平整一些,因此不一定要采用鋼化玻璃(例如,可以使用半鋼化玻璃)。因此玻璃表面的波狀紋不會那么明顯。2.4缺點比較(1)熱浸試驗可能會產(chǎn)生工商壓鑄的概率(1)由于受到?jīng)_擊或其它因素而發(fā)生的玻璃碎裂時,整片鋼化玻璃會全部碎成類似蜂窩狀的鈍角小顆粒。雖然如此,從外墻高處灑落的小顆粒對經(jīng)過的路人仍有致命的危險,對周圍的財物也會造成一定程度的破壞。(2)眾所周知,鋼化玻璃具有自爆特性,主要原因是玻璃中存在鎳硫砂粒,而鎳硫砂粒在蛻變中對玻璃造成應(yīng)力集中,當(dāng)應(yīng)力超過極限時,鋼化玻璃就會自爆。根據(jù)統(tǒng)計結(jié)果,如果鋼化玻璃沒有進(jìn)行熱浸處理,則自爆的概率較大。而如果鋼化玻璃按照EN14179(非國標(biāo))進(jìn)行熱浸試驗處理,那么出現(xiàn)鎳硫砂粒蛻變的幾率有可能降至每400噸一粒。以一幢外墻總面積約82,580m2的高層建筑為例,如外片采用8mm厚玻璃進(jìn)行比較,則外片總重量約為1690噸:按統(tǒng)計結(jié)果,在所有外片玻璃皆根據(jù)EN14179標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行熱浸試驗的情況下,所有外片玻璃中的鎳硫砂?？山抵了牧?。假設(shè)一片外片玻璃中只出現(xiàn)一粒鎳硫砂粒,則整座塔樓的外墻只可能有4片玻璃會因含有鎳硫砂粒而發(fā)生自爆。當(dāng)然,這僅僅只是理論上的統(tǒng)計值。玻璃原材料的雜質(zhì)含量會影響這個值的大小,另外玻璃生產(chǎn)的批次不同,這個值的大小也會不同。雖然熱浸有助于降低鋼化玻璃自爆的概率,但自爆的可能性并未完全消除,故仍應(yīng)當(dāng)看到玻璃碎裂及其造成的破壞對大樓商業(yè)價值產(chǎn)生的不利消極影響。(3)比半鋼化夾膠玻璃有較嚴(yán)重的滾油斑及彎拱。(2)玻璃單元板塊失效原因(1)成本較高。(2)夾膠玻璃的強(qiáng)度取決于溫度、長寬比、尺寸、厚度及荷載作用時間,強(qiáng)度和剛度會比同一厚度單片鋼化玻璃降低較多,換句話說,如以相同強(qiáng)度夾膠中空玻璃代替8mm(鋼化)+12mm(中空層)+8mm(鋼化)厚的中空玻璃,則厚度將為8mm(半鋼化)+1.52mm(PVB夾層)+6mm(半鋼化)+12mm(中空層)+6mm(鋼化),相比之下夾膠中空玻璃單元自重約增加25%,擦窗機(jī)(供更換玻璃時使用)的荷載容量等級也需要相應(yīng)的提高。(3)夾膠玻璃有脫膠的風(fēng)險。合片是一個相對復(fù)雜的過程及需要嚴(yán)謹(jǐn)?shù)钠焚|(zhì)監(jiān)控程序。當(dāng)玻璃單元邊緣長期接觸到硅酮膠時,夾膠邊緣仍有脫膠的風(fēng)險。當(dāng)硅酮膠與夾層玻璃邊緣出現(xiàn)小泡開始,繼而擴(kuò)散至有限的脫膠(一般不超過12mm),這種形式的脫膠不在玻璃生產(chǎn)商的質(zhì)量保證范圍之內(nèi)。不過這種變異脫膠僅是外觀問題,并不會影響夾膠玻璃的強(qiáng)度。(4)與兩層中空鋼化玻璃相比,應(yīng)力斑可能較明顯。綜合考慮造價、強(qiáng)度、安全性以及可行性,這兩種不同構(gòu)造的玻璃存在不同的優(yōu)缺點。在選擇合適規(guī)格的玻璃之前,需要考慮和評估每一種規(guī)格的玻璃的長處和短處。然而,在考慮全部因素之后,影響玻璃選擇的最重要因素就是公眾安全。盡管單片鋼化玻璃的使用很普遍,并且符合有關(guān)規(guī)范,但是我們不能輕視單片鋼化玻璃破碎后碎片從高處灑落的危險?？偠灾?即使業(yè)主遵循中國規(guī)范,在建筑上使用安全玻璃,仍然有需要考慮的安全問題。安全玻璃單元板塊失效的原因有很多,當(dāng)外片為鋼化單元玻璃時,玻璃破碎后極有可能從大樓墜下,從而對大樓的使用者和普通公眾的安全造成更多潛在的威脅。目前上海標(biāo)志性建筑中外玻璃幕墻采用夾膠中空玻璃的項目有:環(huán)球金融中心、花旗銀行大廈、世紀(jì)商貿(mào)大廈、淮海國際廣場等。3防火墻系統(tǒng)的選擇單元式玻璃幕墻(圖1)和框架式玻璃幕墻(圖2)是主要的兩種幕墻體系。3.1現(xiàn)代建筑幕墻施工特點優(yōu)點:(1)幕墻質(zhì)量容易控制。(2)現(xiàn)場施工簡單、快捷、較好管理。(3)可容納較大結(jié)構(gòu)位移。(4)防水性能較好。(5)比較容易實現(xiàn)高性能幕墻的要求。(6)通常能夠適應(yīng)現(xiàn)代建筑發(fā)展水平的需要。缺點:(1)如果安裝好的單元板塊需要修理或更換,可能比較困難。(2)構(gòu)造形式?jīng)Q定了單元式幕墻的鋁型材用量較高,成本一般比采用相同材料的框架式幕墻高。3.2幕墻體系選擇(3)容易進(jìn)行維修。(6)大量的裝配組件存放在樓層中比較容易遺失和損壞。(7)幕墻安裝質(zhì)量和性能難以得到保證。綜上所述,幕墻體系需要根據(jù)工程實際情況綜合考慮來進(jìn)行選擇?，F(xiàn)代建筑技術(shù)日新月異,發(fā)展迅猛,作為建筑師要通過工程實踐不斷更新所掌握的知識技術(shù),才能做出更好的判斷,更好的為工