[初遇幕墙]建筑幕墙用材料一面板一玻璃
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[初遇幕墙]建筑幕墙用材料一面板一玻璃

来源:CABR幕墙设计咨询 所属类型:业界动态 浏览量:834 日期:2023-06-01
    建筑幕墙是用各种不同材质、性能的材料组合而成。幕墙设计时需要根据幕墙的使用要求、荷载(作用)的性质、周围环境、受力特性等慎重选用材料。
  
  幕墙材料主要包括面板材料、支承结构材料、粘接及密封材料、隔热保温材料、防火封堵材料、五金配件、紧固件、锚固件等。
  
  今天我们来说一说面板材料之玻璃面板。
  
  1. 玻璃相关产品标准
  
  幕墙玻璃的外观质量和性能应符合下列现行国家标准和行业标准的规定:
  
  GB 11614-2022 平板玻璃
  GB 15763.1-2009 建筑用安全玻璃  第1部分:防火玻璃
  GB 15763.2-2005 建筑用安全玻璃  第2部分:钢化玻璃
  GB 15763.3-2009 建筑用安全玻璃  第3部分:夹层玻璃
  GB 15763.4-2009 建筑用安全玻璃  第4部分:均质钢化玻璃
  GB/T 17841-2008 半钢化玻璃
  GB/T 18915.1-2013 镀膜玻璃 第1部分:阳光控制镀膜玻璃
  GB/T 18915.2-2013 镀膜玻璃 第2部分:低辐射镀膜玻璃
  GB/T 11944-2012 中空玻璃
  GB/T 38586-2020 真空玻璃
  GB/T 29501-2013 隔热涂膜玻璃
  JG/T 255-2020 内置遮阳中空玻璃制品
  JG/T 384-2012 门窗幕墙用纳米涂膜隔热玻璃
  JG/T 455-2014 建筑门窗幕墙用钢化玻璃
  JC/T 511-2002 压花玻璃
  JC/T 915-2003 热弯玻璃
  JC/T 977-2005 化学钢化玻璃
  JC/T 1006-2018 釉面钢化及釉面半钢化玻璃
  JC/T 1079-2020 真空玻璃
  JC/T 2631-2021 电致变色玻璃
  JC/T 2670-2022 温致变色调光夹层玻璃

  
  2. 不同玻璃特点及应用
  
    幕墙常用玻璃主要是钢化Low-E中空玻璃,以下列出平板玻璃、安全玻璃、镀膜玻璃、中空玻璃、真空玻璃、隔热涂膜玻璃、压花玻璃、热弯玻璃、彩釉玻璃的不用玻璃特点及应用,其中Low-E中空玻璃、真空玻璃以及隔热涂膜玻璃具有较好的保温隔热能力。
  
    注:平板玻璃是指钠钙硅平板玻璃,与其材料不同还有硼硅酸盐平板玻璃等。
  
  2.1 平板玻璃
  
  平板玻璃是指各种工艺生产的钠钙硅平板玻璃,不能直接用于玻璃幕墙,通常作为玻璃深加工的原片加工制造成玻璃制品。
  
  平板玻璃按颜色可分为无色透明平板玻璃、本体着色平板玻璃;平板玻璃产品标准为GB 11614-2022 《平板玻璃》。
  
  2.2 安全玻璃
  
  安全玻璃包括防火玻璃、钢化玻璃、均质钢化玻璃、夹层玻璃。
  
  2.2.1 防火玻璃
  
  防火玻璃是指在标准耐火实验中能满足相应耐火性能要求的特种玻璃,其中耐火性能由耐火完整性、耐火隔热性、耐火极限表征。
  
  防火玻璃按结构可分为单片防火玻璃(DFB)、复合防火玻璃(FFB),按耐火性能可分为隔热性防火玻璃(A类)、非隔热性防火玻璃(C类),按耐火极限分为0.5h、1.00h、1.50h、2.00h、3.00h,按生产工艺及其特征分为干式复合防火玻璃、灌浆复合防火玻璃、单片防火玻璃、高硼硅防火玻璃、新型硅类防火玻璃。
  
  防火玻璃一般用于建筑物房间、走廊、通道的防火门、窗、墙及防火分区部位的防火隔断和防火玻璃幕墙。灌浆法或用其他防火胶填充在玻璃之间而成的复合型防火玻璃,由于在高于60℃以上环境或长期受紫外线容易失效,因此不宜应用在受阳光直射或间接照射的幕墙中。
  
  防火玻璃产品标准为GB 15763.1-2009 《建筑用安全玻璃  第1部分:防火玻璃》。
  
  2.2.2 钢化玻璃和均质钢化玻璃
  
  钢化玻璃包括物理(热)钢化玻璃和化学钢化玻璃。物理(热)钢化玻璃是指经热处理工艺之后的玻璃,化学钢化玻璃是指通过离子交换,玻璃表层碱金属离子被熔盐中的其他碱金属离子置换,使机械强度提高的玻璃。幕墙上常用的是物理(热)钢化玻璃。
  
  均质钢化玻璃也称热浸钢化玻璃,指经过特定工艺条件处理过的钠钙硅钢化玻璃(HST)(特定工艺包括升温、保温、降温三个阶段)。
  
  物理(热)钢化玻璃按形状分为平面钢化玻璃、曲面钢化玻璃。
  
  平板玻璃热处理后玻璃表面形成压力层,机械强度和耐热冲击强度得到提高,并具有特殊的碎片状态。钢化玻璃不能再作任何切割、磨削等加工或受损,否则会因破坏均匀压应力平衡而破裂。
  
  单片钢化玻璃节能性能较差,通常用于玻璃门或节能要求较低以及无节能要求的建筑物;钢化玻璃和均质钢化玻璃常用于公共建筑幕墙、门窗、采光顶等需要建筑用安全玻璃的位置;单片钢化玻璃或均质钢化玻璃不能直接用于采光顶。
  
  钢化玻璃产品标准为GB 15763.2-2005 《建筑用安全玻璃  第2部分:钢化玻璃》、JC/T 977-2005《化学钢化玻璃》,均质钢化玻璃产品标准为GB 15763.4-2009 《建筑用安全玻璃  第4部分:均质钢化玻璃》,幕墙用钢化玻璃产品标准还有JG/T 455-2014 《建筑门窗幕墙用钢化玻璃》。
  
  2.2.3 夹层玻璃
  
  夹层玻璃是玻璃与玻璃和/或塑料等材料,用中间层分隔并通过处理使其粘结为一体的复合材料的统称。
  
  常见和大多使用的是玻璃与玻璃,用中间层分隔并通过处理使其粘结为一体的玻璃构件。其中胶片宜采用PVB和SGP,有机材料为PVB时,玻璃边缘应封边处理。夹层玻璃即使碎裂,碎片也会被粘在薄膜上,破碎的玻璃表面仍保持整洁光滑。
  
  夹层玻璃按形状可分为平面夹层玻璃、曲面夹层玻璃,按霰弹袋冲击性能可分为I类夹层玻璃、Ⅱ-1类夹层玻璃、Ⅱ-2类夹层玻璃、Ⅲ类夹层玻璃。
  
  注:I类夹层玻璃对霰弹的冲击性能不做要求,不能作为安全玻璃使用。
  
  人员流动密度大、青少年或幼儿活动的公共场所以及使用中容易受到撞击部位的玻璃幕墙及门窗,宜采用夹层玻璃;采光顶玻璃距离地面或者楼面距离大于3m时,应采用夹胶玻璃或者下层为夹层玻璃的中空玻璃;全玻玻璃肋宜采用夹层玻璃,用于室外应进行封边处理;开孔玻璃肋应采用钢化夹层玻璃;全玻幕墙采用夹层玻璃单片厚度不应小于6mm,非夹层玻璃单片厚度不小于10mm。夹层玻璃也常用于玻璃栏杆和太阳能光伏幕墙中。
  
  夹层玻璃产品标准为GB 15763.3-2009 《建筑用安全玻璃  第3部分:夹层玻璃》。
  
  
  
  夹层玻璃
  
  2.3 半钢化玻璃
  
  半钢化玻璃是指通过控制加热和冷却过程,在玻璃表面引入*压力层,使玻璃的机械强度和耐热冲击性能提高,并具有特定碎片状态的玻璃制品。
  
  半钢化玻璃的表面压应力介于拼板玻璃与钢化玻璃之间,兼有平板玻璃和钢化玻璃的部分优点:强度是平板玻璃的2倍,同时回避了钢化玻璃平整性差,易自爆的缺点。
  
  半钢化玻璃不能直接用于天窗和有可能发生人体撞击的部位,常用于公共建筑幕墙(保证安全的情况下)、门窗等部位。
  
  半钢化玻璃产品标准为GB/T 17841-2008 《半钢化玻璃》。
  
  2.4 镀膜玻璃
  
  镀膜玻璃包括阳光控制镀膜玻璃和低辐射镀膜玻璃。
  
  2.4.1 阳光控制镀膜玻璃
  
  阳光控制镀膜玻璃是指控制阳光通过膜层,改变其光学性能,对波长范围0.3μm~2.5μm的太阳光具有选择性反射和吸收作用的镀膜玻璃。
  
  按镀膜工艺可分为在线阳光控制镀膜玻璃、离线阳光控制镀膜玻璃。
  
  阳光控制镀膜玻璃具有较高的可见光反射率,隔热保温性能不高。阳光控制镀膜玻璃具有较高的可见光反射率,选用时需要避免造成周围眩光(幕墙用玻璃反射比应不大于0.30),并应对不是钢化或半钢化的阳光控制镀膜玻璃进行防热炸裂设计。
  
  阳光控制镀膜玻璃多应用于建筑幕墙、门窗、采光顶等隔热保温要求不高的部位。
  
  阳光控制镀膜玻璃产品标准为GB/T 18915.1-2013《镀膜玻璃 第1部分:阳光控制镀膜玻璃》。
  
  2.4.2 低辐射镀膜玻璃
  
  低辐射镀膜玻璃也称Low-E玻璃,是一种对波长范围4.5μm~25μm红外线有较高反射比的镀膜玻璃,具有良好的保温隔热性能。
  
  按镀膜工艺可分为在线低辐射镀膜玻璃和离线低辐射镀膜玻璃,按膜层耐高温性能分可钢化低辐射镀膜玻璃和不可钢化低辐射镀膜玻璃。
  
  在线低辐射玻璃是在平板玻璃生产线上向平板玻璃表面喷涂金属氧化物而成,膜层牢固、耐久性好,可单片使用。
  
  离线低辐射玻璃在平板玻璃生产线外,采用真空磁控溅射方法在玻璃表面上镀银层,膜层牢固度和耐久性差,不能单片使用,但低辐射率(e值)比在线法低,适用于对隔热要求比较高的场合。
  
  在线低辐射玻璃辐射率应小于0.25,离线低辐射玻璃辐射率应小于0.15,离线低辐射玻璃分单银、双银、三银三种。
  
  由于Low-E玻璃具有良好的保温隔热性能,尤其是Low-E中空玻璃,是建筑幕墙、采光顶及高性能门窗中普遍采用的产品。
  
  低辐射镀膜玻璃产品标准为GB/T 18915.2-2013 《镀膜玻璃 第2部分:低辐射镀膜玻璃》。
  
  
  
  Low-E玻璃
  
  2.5 中空玻璃
  
  中空玻璃是将两片或者多片玻璃以有效支撑均匀隔开并周边粘结密封,使玻璃层间形成有干燥气体空间的玻璃制品。
  
  目前Low-E中空玻璃是建筑幕墙、采光顶及高性能门窗中普遍采用的产品。
  
  幕墙用中空玻璃还应符合以下要求:中空玻璃气体层厚度不应小于9mm;中空玻璃应采用双道密封(第一道密封应采用丁基热熔密封胶;隐框、半隐框、点支式、全玻玻璃幕墙第二道密封应采用硅酮密封胶;明框玻璃幕墙第二道密封宜采用聚硫类中空玻璃密封胶,也可采用硅酮密封胶);镀膜面应在中空玻璃的第2面或第3面上;采光顶用中空玻璃气体层厚度应依据节能要求计算,不宜小于12mm。
  
  中空玻璃产品标准为GB/T 11944-2012 《中空玻璃》。
  
  
  
  中空玻璃
  
  2.6 内置遮阳中空玻璃
  
  内置遮阳中空玻璃即在中空玻璃内安装遮阳装置的制品。玻璃应选用安全玻璃。
  
  内置遮阳帘可分为金属(JS)、非金属(FJ);内置遮阳帘构造可分为百叶帘(BY)、百折帘(BZ)、蜂巢帘(FC)、卷轴帘(JZ)、组合帘(ZH);内置遮阳装置操作方式可分为手动(SD)、电动(DD)、固定(GD);内置遮阳帘伸缩和收回方向可分为竖向(SX)、横向(HX)、水平(SP)。
  
  百叶窗帘是一种传统的隔热遮阳产品,把传统的百叶窗帘与中空玻璃结合为一体即节省了使用空间与不便,同时也使玻璃门窗具有良好的遮阳性能。百叶片无须清洁,具有防尘、防油烟、防污染的优点。防火性,内置百叶中空玻璃不但不受明火燃烧,而且也不会在大火中释放浓烟。
  
  内置遮阳中空玻璃产品标准为JG/T 255-2020 《内置遮阳中空玻璃制品》。
  

  
  内置遮阳中空玻璃
  

  
  内置遮阳帘构造
  
  2.7 真空玻璃
  
  真空玻璃是指将两片或两片以上的玻璃以支撑物隔开,周边密封,在玻璃间形成真空层的玻璃制品。
  
  真空玻璃中间真空层厚度一般为0.1~0.4 mm,气压小于0.1 Pa。真空两侧玻璃宜相等厚度,通常为4~8 mm。
  
  幕墙用真空玻璃其中一片必须采用低辐射平板钢化玻璃,且需保证真空玻璃无曲面变形无翘曲应力、避免玻璃与框之间无相对震动、小心保护保护片(保护帽)、中空真空复合玻璃结构中空层不宜内置百叶。
  
  真空玻璃具有隔热保温,隔声降噪,厚度减薄、节约框材等特点,用于保温隔热、隔声要求较高的幕墙门窗等。
  
  真空玻璃产品标准为GB/T 38586-2020 《真空玻璃》、JC/T 1079-2020 《真空玻璃》。
  
  
  
  真空玻璃
  
  2.8 隔热涂膜玻璃
  
  隔热涂膜玻璃是指使用透明隔热涂料进行表面涂覆制备而成的具有阻挡太阳辐射热能力的玻璃。
  
  纳米玻璃隔热涂料中应含有纳米级功能材料,涂膜厚度不应小于15μm。
  
  按涂膜的使用部位分为暴露型纳米涂膜隔热玻璃(B型)、非暴露型纳米涂膜隔热材料(F型);按遮蔽系数分为Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型。
  
  注:(非)暴露型区别为是否直接暴露于可导致涂膜受损的外界条件下。
  
  隔热涂膜玻璃产品标准为GB/T 29501-2013 《隔热涂膜玻璃》、JG/T 384-2012 《门窗幕墙用纳米涂膜隔热玻璃》。
  
  2.9 压花玻璃
  
  压花玻璃又称花纹玻璃或滚花玻璃,有无色、有色、彩色数种,表面(一面或两面)压有深、浅不同的各种花纹图案,具有一定的艺术装饰效果。
  
  当光线通过时,压花玻璃会产生漫射,具有透过不透明、使光线柔和的特点。压花玻璃强度有一些损失而易破损,设计计算中应考虑其强度折减。
  
  根据建筑装饰效果的需要,压花玻璃可应用于建筑幕墙、门窗、采光顶、内装等需要透光不透色的部位以及需要阻断视线的各种场合。
  
  压花玻璃产品标准为JC/T 511-2002 《压花玻璃》。
  
  
  
  压花玻璃
  
  2.10 热弯玻璃
  
  热弯玻璃将平板玻璃在曲面坯体上靠自重或加配重等方法加热成形的曲面玻璃。热弯玻璃原片应使用平板玻璃(压花玻璃除外)。
  
  热弯玻璃具有美观性,曲面形状中间无连接驳口,线条优美,可根据要求做成各种不规则弯曲面等特点。由于热弯属于回火工艺,易出现因强度不足导致的破损现象。
  
  热弯玻璃按工艺可分为退火热弯玻璃、钢化热弯玻璃。
  
  热弯玻璃产品规范为JC/T 915-2003 《热弯玻璃》。
  
  
  
  热弯玻璃
  
  2.11 彩釉玻璃
  
  彩釉玻璃是指将玻璃釉料涂布在玻璃表面,经烘干和钢化或半钢化加工处理,在玻璃表面形成牢固釉层的玻璃产品。
  
  彩釉玻璃具有许多不同的颜色、花纹、图案,如条状、网状、点状图案等。隔热(遮阳)效果明显。
  
  彩釉玻璃产品规范为JC/T 1006-2018 《釉面钢化及釉面半钢化玻璃》。
  

  
  彩釉玻璃
  
  2.12 其他玻璃
  
  电致变色玻璃、温致变色玻璃、气凝胶玻璃都新型玻璃材料,目前虽然有一定的工程应用,但或价格偏高,或产能有限,或技术有待完善,并未在工程上广泛应用。
  
  2.12.1 电致变色玻璃
  
  电致变色是指材料在外加电场作用下,可见光透射比在褪色态和着色态之间稳定可逆地变化并伴随材料颜色发生变化的现象。电致变色玻璃即采用该材料的玻璃。
  
  目前电致变色玻璃有4种,包括调光玻璃、悬浮玻璃、新型燃料液晶、无机全固态电致变色玻璃。
  
  调光玻璃隐私效果明显,常规调光玻璃不通电乳白,通电变为透明态,双稳态调光玻璃不通电透明,通电乳白。新型燃料液晶-常态透明和常态黑色态。两者耐高、低温和阻隔红外线的能力弱。
  
  悬浮粒子不通电黑态,通电变为透明态,耐高温和阻隔红外线的能力偏弱。
  
  无机全固态电致变色玻璃不通电透明,通电变黑色态,具有Low-E玻璃的功能,与目前全球广泛使用的低辐射Low-E玻璃相比较,除了具有低辐射功能外,还具有可变的可见光透过率和遮阳系数。
  
  
  
  电致变色玻璃
  
  2.12.2 温致变色玻璃
  
  温致变色玻璃是指特殊中间层导致透射状态发生变化的温致变色调光夹层玻璃。
  
  其通过内部感光、感温因子不同排列方式控制颜色及透明度,当光热强度变强时,纳米感光感温因子吸收到外界能量后呈现规则密集分布,颜色由浅入深,降低光线穿透率。
  
  当光热强度变弱时,纳米因子恢复到无序散乱排列状态,玻璃颜色逐渐变浅,光线恢复自然状态。
  
  温致变色玻璃在保温隔热的基础上,还具有具有独特的高温预警功能。
  
  
  
  温致变色玻璃
  
  2.12.3 气凝胶玻璃
  
  气凝胶又被称为“固态烟”或“冻烟”,气凝胶中空玻璃,由两片玻璃中间夹填气凝胶组成。
  
  气凝胶是目前已知最轻固体材料。
  

  
  气凝胶中空玻璃
  
  气凝胶玻璃以其超级绝热性能、良好透光性及消音降噪等特性,在建筑节能领域具有广阔的发展和应用前景。
  
  3. 玻璃应用相关规范
  
  与建筑玻璃工程应用相关的技术规范主要有:
  
  GB/T 21086-2007 建筑幕墙
  
  JGJ 102-2003 玻璃幕墙工程技术规范
  
  JGJ 113-2015 建筑玻璃应用技术规程
  
  《建筑幕墙》(GB/T 21086-2007)可适用于以玻璃为饰面材料的构件式幕墙、单元式幕墙、双层幕墙,和全玻幕墙、点支承玻璃幕墙。采光顶、装饰性幕墙和其他建筑幕墙可参照使用。
  
  GB/T 21086主要给出了建筑幕墙用材料、组件制作工艺质量、装配质量、组件组装质量、外观质量等要求。
  
  《玻璃幕墙工程技术规范》(JGJ 102-2003)适用于非抗震设计和抗震设防烈度为6、7、8度抗震设计的民用建筑玻璃幕墙工程的设计、制作、安装施工、工程验收,以及保养和维修。
  
  JGJ 102-2003主要给出了建筑幕墙用材料、建筑设计、结构设计基本规定(材料力学性能、荷载与效应组合、连接)、结构设计(支承玻璃幕墙、全玻幕墙结构、点支承玻璃幕墙)、加工制作、安装施工等技术要求。
  
  《建筑玻璃应用技术规程》(JGJ 113-2015)适用于建筑玻璃的设计及安装。主要包括材料选用(玻璃)、基本规定(荷载及效应组合、设计准则)、荷载设计(抗风压、防炸裂、防人体冲击)、特殊玻璃设计(百叶窗玻璃、屋面玻璃、地板玻璃、水下用玻璃、U型玻璃墙)及安装技术要求。
  
  4.总结
  
  玻璃作为建筑幕墙中应用最为广泛的面板,承载着美观、防火、防爆、保温隔热等多种功能。
  
  不论是具备装饰作用的压弯玻璃、热弯玻璃、彩釉玻璃,还是作为安全玻璃的防火玻璃、钢化玻璃、均质钢化玻璃、夹层玻璃,亦或是保温隔热作用Low-E中空玻璃、内置遮阳中空玻璃、真空玻璃、隔热涂膜玻璃,和采用特殊材料的电致变色玻璃、温致变色玻璃、气凝胶玻璃。
  
  幕墙的逐渐发展,让建筑有了更加通透的展现方式,而各种功能的实现让人们在满足居住建筑美观的同时也使环境更加安全和舒适。
  
  那除了玻璃面板,还有哪些材质的面板用于幕墙上呢,小生学习完,马上分享,敬请期待。

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