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国外客户
Product Direction On Glass Curtain Wall Of An Engineering Company
Product Direction On Glass Curtain Wall Of An Engineering Company 玻璃幕墙(reflection glass curtainwall), 是指由支承结构体系可相对主体结构有一定位移能力、不分担主体结构所受作用的建筑外围护结构或装饰结构。墙体有单层和双层玻璃两种。玻璃幕墙是一种美观新颖的建筑墙体装饰方法,是现代主义高层建筑时代的显著特征。 ...

玻璃幕墙(reflection glass curtainwall),

是指由支承结构体系可相对主体结构有一定位移能力、不分担主体结构所受作用的建筑外围护结构或装饰结构。墙体有单层和双层玻璃两种。玻璃幕墙是一种美观新颖的建筑墙体装饰方法,是现代主义高层建筑时代的显著特征。

优点

玻璃幕墙建筑

玻璃幕墙是当代的一种新型墙体,它赋予建筑的最大特点是将建筑美学、建筑功能、建筑节能和建筑结构等因素有机地统一起来,建筑物从不同角度呈现出不同的色调,随阳光、月色、灯光的变化给人以动态的美。在世界各大洲的主要城市均建有宏伟华丽的玻璃幕墙建筑,如纽约世界贸易中心、芝加哥石油大厦、西尔斯大厦都采用了玻璃幕墙。香港中国银行大厦、北京长城饭店和上海联谊大厦也相继采用。

反光绝缘玻璃厚6毫米,墙面自重约50kg/㎡,有轻巧美观、不易污染、节约能源等优点。幕墙外层玻璃的里侧涂有彩色的金属镀膜,从外观上看整片外墙犹如一面镜子,将天空和周围环境的景色映入其中,光线变化时,影像色彩斑斓、变化无穷。在光线的反射下,室内不受强光照射,视觉柔和。中国1983年首次在北京长城饭店工程中采用。

去过美国纽约的人大凡会被其繁华的都市风貌所折服,那高耸入云的摩天大楼蔚为壮观,而其通体的玻璃幕墙映衬出空明的蓝天和飘舞的白云,更为之增添了绚丽的色彩。那么,玻璃幕墙是怎么做成的呢?玻璃幕墙是指作为建筑外墙装潢的镜面玻璃,它是在浮法玻璃组成中添加微量的FeNiCoSe等,并经钢化制成颜色透明板状玻璃,它可吸收红外线,减少进入室内的太阳辐射,降低室内温度。它既能像镜子一样反射光线,又能像玻璃一样透过光线。

缺点

玻璃幕墙也存在着一些局限性,例如光污染、能耗较大等问题。但这些问题随着新材料、新技术的不断出现,正逐步纳入到建筑造型、建筑材料、建筑节能的综合研究体系中,作为一个整体的设计问题加以深入的探讨。

玻璃幕墙大约于20世纪80年代传入我国,深圳、广州、北京、上海等大中城市,大面积采用玻璃幕墙的建筑随处可见,但是,光污染中的“白色污染”,在城市建筑中使用的玻璃幕墙就是最典型的白亮污染制造者。玻璃幕墙的光污染,是指高层建筑的幕墙上采用了涂膜玻璃或镀膜玻璃,当直射日光和天空光照射到玻璃表面时由于玻璃的镜面反射(即正反射)而产生的反射眩光。生活中,玻璃幕墙反射所产生的噪光,会导致人产生眩晕、暂时性失明,常常发生事故。

首先,光污染是制造意外交通事故的凶手。矗立在交通繁忙道路旁或十字路口上的一幢幢玻璃幕墙大厦,就像一大块几十米宽、近百米高的巨大镜子,在太阳光下熠熠闪光,并对地面车辆和红绿灯进行反射(甚至是多次反射)。反射光进入高速行驶的汽车内,会造成人的突发性暂时失明和视力错觉,在瞬间会刺激司机的视线,或使他感到头晕目眩,给行人和司机造成严重危害。据北京的一些司机反映,下午4点左右从西往东开车时,强烈的反光刺得眼睛都睁不开了,若不警惕,这种光污染可能造成交通事故,威胁人们的生命安全。其次,光污染也给附近的居民生活带来了麻烦,尤其是那些建在居民小区附近的玻璃幕墙,会对周围的建筑形成反光。据光学专家研究,镜面建筑物玻璃的反射光比阳光照射更强烈,其反射率高达82%90%。夏日阳光被反射到居室中,使室温平均升高46℃,空调开支大幅增长,影响人们的正常居住使用。更有甚者,长时间在白色光亮污染环境下工作和生活的人,容易导致视力下降,产生头晕目眩、失眠、心悸、食欲下降及情绪低落等类似神经衰弱的症状,使人的正常生理及心理发生变化,长期下去会诱发某些疾病。国家环保局每年都接到全国各地对光污染的多起投诉,并对此予以高度重视。 此外,玻璃幕墙很容易被污染,尤其在大气含尘量较多、空气污染严重、干旱少雨的北方地区,玻璃幕墙更易蒙尘纳垢,这对城市景观而言,非但不能增“光”,反而丢“脸”。又由于一些玻璃幕墙所用材质低劣,施工质量不高,出现色泽不均匀,波纹各异,导致玻璃幕墙如同哈哈镜一般。在阳光下,每块玻璃不是显现均衡一致的光影,而是四处漫射。显然,这样的建筑物,难以使人联想到明快、豪华,只能使人感到光怪陆离和滑稽可笑,城市形象也因此大打折扣。光污染虽然危害很大,但只要采取适当措施还是可以预防的。

针对防止玻璃幕墙反光的问题有三招:第一,选材要选用毛玻璃等材质粗糙的,而不应使用全反光玻璃;第二,要注意玻璃幕墙安装的角度,尽量不要在凹形、斜面建筑物使用玻璃幕墙;第三,可以在玻璃幕墙内安装双层玻璃,在内侧的玻璃贴上黑色的吸光材料,这样能大量地吸收光线,避免反射光影响市民。[4]

玻璃自爆

由于新建建筑在设计时的玻璃板面尺寸越来越大以及各种玻璃幕墙的日益增多,愈建愈高。各种玻璃在安装后产生破裂“自爆”的现象时有发生。有的建筑的脚手架尚未开始拆除,玻璃就开始连续的发生“自爆”,并且出现伤人事件的发生。造成媒体、业主等各方面均认为是玻璃的质量问题; 而且只有中国才会出现此类现象。“自爆”只是大量钢化玻璃中的个别现象。但是许多单独事例汇集在一起,就成为社会和媒体热炒的题材。其实,事实并非如此的。出现玻璃破损现象的因素较多,同样在国外也出现玻璃“自爆”的“玻璃雨”现象。

所谓的钢化玻璃“自爆“主要是由于玻璃中存在的微小的硫化镍、单质多晶硅、Al2O3等杂质。在外应力的连续作用下,超出玻璃的许用应力,而产生的具有“蝴蝶斑“状态的破损。

玻璃由于是非晶体结构,所以其抗压能力非常强大,而抗弯曲、抗折和抗扭曲的能力非常弱。其表面抗压理论强度值可以达到1200kg/cm2,可是由于生产过程中造成玻璃表面的缺陷。因此在JGJ113-2009《建筑玻璃应用技术规程》中确定玻璃强度的数值还是比较低的。 钢化玻璃的强度比普通玻璃强度高35倍。半钢化玻璃的强度比普通玻璃的强度高12倍。玻璃由于其晶体结构的原因,所以其抗压强度大,而抗弯和抗折的强度低。因此,当外界作用于玻璃表层的张应力超过玻璃强度允许范围时,玻璃就会破损。引起玻璃破损的原因主要有:设计方面的原因;生产环节的原因;运输领域的原因;安装时产生的原因;建筑物沉降的原因;人为的原因;天灾的原因;玻璃原片的质量问题;玻璃的“自爆”原因等。[2]

防火能力差

玻璃幕墙是不可燃烧的材料,但在烈火面前,它可以融化或软化,在烈火中只用很短的时间就会发生玻璃破碎,因此在建筑设计中要充分考虑建筑的防火要求。[5]

结构胶易失败

幕墙因长期受自然环境的不利因素,结构胶易老化、失败,造成玻璃幕墙坠落。那么在设计时应尽量采用明框或者半隐框玻璃幕墙,因为即使结构胶失败,由于框架的支撑和约束,也会大大降低玻璃坠落的几率。

热应力造成玻璃破碎

玻璃受热会膨胀,如果受热不均匀,在玻璃内部会产生拉应力,当玻璃边部有细小的裂纹时,这些小瑕疵很容易受热应力的影响,最后导致玻璃破损。因此在安装玻璃时应对玻璃边部进行精细加工处理,以减少裂纹的出现。

渗水

玻璃幕墙渗水的原因很多,但主要是以施工与密封材料关系较大,因此应挑选技术过硬的施工方,符合国家标准的材料。以最大限度的降低渗水现象。

增温及热岛效应

光学专家的研究表明,镜面建筑物玻璃的反射光比阳光照射更强烈,其反射率高达82%90%。夏日阳光被反射到居室中,使室温平均升高46摄氏度。

高耗能

为了追求视觉效果,大幅面的玻璃幕墙在城市的高层建筑中被广泛采用,以致出现建筑内“冬寒夏热”的现象,室内不得不使用大功率空调调节室温。

候鸟杀手

19世纪60年代以来,多伦多经济飞速发展,各大金融巨头将总部落户于此,一座座摩天大楼拔地而起。而同时位于几条候鸟迁徙路线上的高楼带却成为鸟类的巨大威胁,高楼的玻璃幕墙反射周围的景物使鸟类完全意识不到眼前的危险,往往来不及减速就一头撞在玻璃上。据鸟类保护志愿者组织FLAPFatal Light Awareness Program)统计,仅在多伦多一地,每年就有一百万到九百万的候鸟死于这些玻璃幕墙。

FLAP的志愿者每天都会在高楼区的街道上收集这些因撞上玻璃幕墙受伤或死亡的候鸟,受惊的鸟儿将会被带到附近的安大略湖放飞,而受伤的则会被送往动物康复中心治疗,所有死亡候鸟的尸体都被冷冻在爱心人士提供的冰柜中。

FLAP正积极促进新型玻璃幕墙的推广,新型玻璃幕墙可以通过投射图案等方法避免鸟类误撞,但由于成本问题,收效不甚乐观。同时,该组织也正就该问题向政府部门寻求立法支持。

形式构成

点式玻璃幕墙是新出现的一种支撑方式。点式玻璃幕墙它的全称为金属支撑结构点式玻璃幕墙,它一经出现,在城市发展很快。

 

按照支承结构的不同方式,点式玻璃幕墙在形式上可分为以下几种:

(1)、金属支承结构点式玻璃幕墙。这是目前采用最多的一种形式,它是用金属材料做支承结构体系,通过金属连接件和紧固件将面玻璃牢固地固定在它上面,十分安全可靠。充分利用金属结构的灵活多变以满足建筑造型的需要,人们可以透过玻璃清楚地看到支承玻璃的整个结构体系。玻璃的晶莹剔透和金属结构的坚固结实,“美”与“力”的体现。增强了“虚”、“实”对比的效

 (2)、全玻璃结构点式玻璃幕墙。它通过金属连接件及紧固件将玻璃支承结构(玻璃肋)与面玻璃连成整体,成为建筑围护结构。施工简便造价低,玻璃面和肋构成开阔的视野,使人赏心悦目,建筑物室内、外空间达到最大程度的视觉交融。

(3)、拉杆()结构点式玻璃幕墙。它采用不锈钢拉杆或用与玻璃分缝相对应拉索做成幕墙的支承结构。玻璃通过金属连接件与其固定。在建筑中充分运械加工的精度,使构件均为受拉杆件,因此,施工时要加以预应力,这种柔接可降低震动时玻璃的破损率。

构成部件

(1)、支承体系。支承体系是将面玻璃所受的各种荷载直接传递到建筑主构上。因此,它是主要受力构件,一般是根据承受的荷载大小和建筑造型来结构形式和材料,如玻璃肋、不锈钢立柱、铝型材柱或加上适当的防腐、防面处理的钢析架、钢立柱及不锈钢拉杆()等。

(2)、金属连接件。金属连接件包括固定件(俗称爪座和爪子)和扣件。固定件通常用不锈普通钢铸造而成,而扣件则是不锈钢机加工件。考虑到金属相容性,爪座必须采用与支承体系相同的材质,或使用机械固定。金属连接件是建筑点式技术的精华所在。它把面玻璃固定在支承结构上不仅产生玻璃孔边缘附加应力,而且能够允许少量的位移来调节由于建筑安装带来的施工误差,同时还有减震措施以提高抗震能力,因此设计时考虑的因素是多方面的。金属连接件还产生显著的装饰效果,因此它除满足功能上的要求之外,还要有优美的造型设计和精细的加工制造,起“画龙点睛”的作用。

(3)、玻璃。建筑点式玻璃幕墙所用的玻璃,由于钻孔而导致孔边玻璃强度降低约30%,因此建筑点式玻璃幕墙必须采用强度较高的钢化玻璃(钢化玻璃的抗冲击强度是浮法玻璃的3-5倍,抗弯强度是浮法玻璃的2-5)注,钢化玻璃另一个重要特性是使用安全,在遇到较大外力而破坏时产生无锐角的细小碎块(俗称”玻璃雨”),不易伤人。

与传统区别

(1)、结构形式:点式玻璃幕墙是采用计算机设计的现代结构技术和玻璃技术相结合的一种全新建筑空间结构体系,幕墙骨架主要由无缝钢管、不锈钢拉杆(或再加拉索)和不锈钢爪件所组成,它的面玻璃在角位打孔后,用金属接驳件连接到支承结构的全玻璃幕墙上。而一般玻璃幕墙则多为平面框式、竖向杆件受力体系的结构。

(2)、玻璃固定形式:点式玻璃幕墙的玻璃是用不锈钢爪件穿过玻璃上预钻的孔得以可靠固定的,而一般玻璃幕墙,如全隐式或半隐式都是用结构胶粘接固定在框架上的。

(3)、构件加工:点式玻璃幕墙的主要金属构件,均需车钻、冲压机床的精密加工,成批工厂化生产,现场安装精度高而质量好。而一般玻璃幕墙的铝合金多在施工现场就地用电动机具制作,加工略嫌粗糙,精度不高,效能低。

(4)、玻璃品种与规格:点式玻璃幕墙所用的玻璃多为低辐射或白钢化中空玻璃,且对解决城市光污染有一定效果,玻璃规格限制不是那么严格。而一般玻璃幕墙常采用镀膜反射玻璃,玻璃规格一般偏小。

玻璃维护

幕墙的重要组成部分是玻璃,而玻璃又是易损件,因此管理和保护十分重要。在保存的地方广泛的流通空气是必要的。尤其是在高温及循环温度周期内更应注意。如果条件不允许将它们存放在室内,那么应该用防水油布或塑料覆盖起来,以防风吹入的雨及流入的水,并且应定期打开罩布检查是否水气凝结。

玻璃必须罩上不透光的防护罩,决不能直接放在太阳光下保存。堆放各类玻璃应以与垂直方向 5 °-7 °角直立放着,并斜靠在一个牢固的直壁上。所有玻璃的顶边和底边应该用油毛毡垫上,并且用保护纸板或其他油毛毡将其分开。如果玻璃是平放着的,就必须用油毛毡盖住表面,以防止灰尘、砂粒玻璃片或其他污染物。

在施工期间的保护。在施工中通常是用鲜艳的小旗、彩饰带子等悬挂在玻璃附近或贴附在窗框前方、侧柱或窗台上以标记出这是安装玻璃的空间。决不要让绳索直接触到玻璃,并且也不要让记号或涂料直接画在玻璃表面上,如果焊接、切割喷沙或者其他可能损伤玻璃的建筑工艺在接近玻璃的地方采用,则必须应用胶合板或塑料板作为一层严密的隔离层板以防止它们影响以至损坏玻璃。

节点维护

幕墙节点是幕墙与楼板连接的主要附件。为了防腐必须进行表面处理,一般对于 A 3 钢采取表面镀锌,安装后再涂表面防锈铁红底漆。楼板不进行封修的节点可随时检查,发现腐蚀可以进行局部打磨后再进行涂漆,如有螺栓松动,重新拧紧。楼板封修的可定期检查(时间为二年一次)。局部检查,如发现问题全部检查,并进行防腐处理。

定期检查

1)、在保修期内由供方组织定期检查、回访,发现质量隐患及时排除。

2)、胶条及注胶随时检查,如发现脱落或损坏及时更换或修补。

目前国内使用的大多数是国产硅酮胶和进口硅酮胶,而且必须通过国家指定检测单位作过相容性试验后方可使用。

注意修补时一定等到完全固化后( 24h )再进行。修补时需将损坏处清理干净,并要大于 2/3 长度。

3)、定期用擦窗机进行清洗。

4)、表面修补:局部损伤或划伤用修补漆。

5)、检查

一是表面检查法:外观目测表面是否有损坏现象。二是内部检查法:检查玻璃是否损坏,发现损坏及时更换。连接件定期检查是否腐蚀和松动。五金件是否有功能性障碍。胶条是否脱落、龟裂,涂胶是否有缺陷。检查部位有否损坏。玻璃是否结露。

定期保养

1)、用溶剂清洗。用二甲苯、甲苯、无机酒精或乙醚等溶剂去掉油脂和上光材料之后进行清洗及淋漂,注意不要用太强的溶剂以免损坏固定玻璃的密封胶。

2)、正常清洗及淋漂。应该经常清洗,淋漂且擦干玻璃,尤其是在施工期间,应该用柔软、清洁的无尘粒布料以及中性的肥皂、洗漆剂或微酸性的清洁溶剂。洗涤后立即用清水淋漂,然后用一个清洁的橡皮扫帚将余水擦去。因为在涂层玻璃上指纹印、油污、污斑、灰尘、渣尘、密封剂的残渣、抓痕以及任何表面的擦伤都比在普通玻璃上更为显眼,所以我们在管理和清洗涂层玻璃时应格外小心。因此在整个工程期间涂层玻璃可能要求经常清洗,在涂层玻璃窗板之间应该总是用隔层板的。

3)、表面损伤。被混凝土沾污,在暴风雨期间从混凝土或建筑砖石中有时释放出的含碱或含氟物质可能弄脏或腐蚀玻璃,在窗拱前的混凝土结构应设计好,使滴下的水不会滴到玻璃上。制造预制板和其他混凝土墙材料时应该充分地搅和,使之成为均匀的水合物,并完全固化,混凝土的表面处理工作(酸化喷沙,凿石眼、灌浆,上防水材料等等)应该在安装玻璃之前就结束,而且应将碎块清除干净。

 

雷电危害

众所周知,雷电是天空云层中一种自然的放电现象,雷电流是一种强度极大,作用时间极短的瞬变过程。雷电击中建筑物时,通常会产生电效应、热效应和机械力。雷电流在瞬间释放出的巨大能量,会把被击中金属熔化,使物体水份受热膨胀,产生强大的机械力,或者分解成氢气和氧气,产生爆炸,使建筑物遭到破坏,甚至雷电的高温引起建筑物燃烧构成火灾和引起触电。高层或超高层建筑玻璃幕墙使地表的电场分布发生了严重的畸变,其电场强度比一般建筑物大得多,容易构成雷电发展条件,加上离放电云层近,所以易遭受雷击。

高层建筑玻璃幕墙围护高层建筑物后,建筑物防雷装置由于玻璃幕墙的屏蔽效应,不能直接起到接闪和防雷作用,闪电对建筑的雷击往往变成闪电对玻璃幕墙的雷击。同时高层建筑玻璃幕墙的金属材质由于雷电的效应,将会产生静电感应作用,当天空雷云和大地形成电场时,幕墙的金属体就会积聚与雷云极性相反的大量感应电荷,当雷云瞬间放电后,云与大地的电场忽然消失,这时幕墙的金属体感应电荷不能以相应的速度流散,将会产生高达万伏以上的对地电位,这就是静电感应电压,对人和设备产生危害。

高层建筑幕墙通常超过50m 超高层幕墙超过100m,如果强大的雷电流全程通过幕墙构件时,由于持续时间极短,只有几十微秒,则每米的电位差可达万伏以上,高达100m的幕墙,在通过雷电流时可达百万伏的电位差,将会和周围的金属体之间产生反击放电和电磁感应。

防雷措施

通常建筑物的防雷装置有三部分:接闪器、引下线和接地装置。在玻璃幕墙的防雷设计中,应充分利用建筑物的这些装置,将幕墙竖向龙骨、横向龙骨和建筑物防雷网接通,连成一个防雷整体,把玻璃幕墙获得的巨大雷电能量,通过建筑物的接地系统,迅速地输送到地下,保护玻璃幕墙和建筑物免遭雷电破坏的作用。

高层建筑玻璃幕墙的顶部的女儿墙的盖板,是人为地设立的良好导体,它沿建筑物女儿墙的顶部分布,其电场强度很大。雷电先驱很自然地被吸引过来,是雷击率最大的部位。作为防止雷击的直击措施,可将盖板设计成直接接受雷击的装置,起到引雷作用的接闪器。其作用在于接受雷电流,同时又安全地把雷电流与建筑物防雷网接通,并导通入地达到避雷作用。

高层建筑幕玻璃墙顶部的接闪器,不能防止电流的侧面横向发展绕击作用。防止侧击雷的常见做法是在30m以上的高层建筑玻璃幕墙部位,每三层设置一圈均压环,并和建筑物防雷网及玻璃幕墙自身的防雷体系接通。

要求及施工

1)、根据有关防雷接地的技术资料并结合以往竣工工程的经验,我们认为玻璃幕墙防雷必须在以下几个重要方面满足要求:

玻璃幕墙的防雷设计应符合现行国家标准《建筑物防雷设计规范》(GB5000572010)的有关规定。

玻璃幕墙竖向主龙骨应视为引下线,竖向主龙骨的跨接用扁钢制品时截面必须达到100mm&sup2

除焊接方式以外,采用压接方式其金属材料厚度应达到4mm

圆钢搭接长度为其直径的6倍,且双面施焊;扁钢搭接长度为其宽度的2倍,且三面施焊;焊接处做防腐处理。

不同金属压接,要做防电化腐蚀处理。如:钢与铝连接时,钢要镀锡;或在钢、铝之间加不锈钢垫片。

施工完成后,要有权威检测机构进行检测,必须达到设计和规范要求的接地电阻值。

2)、某大厦玻璃幕墙防雷接地的作法

该大厦地上22层,高80米,外墙使用大面积花岗岩挂板、玻璃幕墙及复合铝板。

下面说明其玻璃幕墙防雷接地具体作法:

从六层开始,九层、十二层、十五层直至二十二层,每三层在建筑物四周结构楼板表面敷设一根40×4镀锌扁钢,并与建筑物四周防雷引下线的引出钢筋(Φ12)焊接,焊接长度为圆钢直径的6倍,双面施焊、焊接处刷两道防锈漆(以后焊接处均刷两道防锈漆),从而形成一道均压环。为使玻璃幕墙竖向铝合金主龙骨保持接地的贯通,用40×4镀锌扁钢一端与均压环焊接,焊接长度应为其宽度的2倍,并三面施焊,另一端用两个M8不锈钢对穿螺栓与竖向主龙骨进行压接,为防止镀锌扁钢与铝合金的电化学腐蚀,在其间加垫1mm厚不锈钢垫片,并加不锈钢平垫和弹簧垫。

所有竖向主龙骨的连接处采用40×4铝合金制成的可伸缩的“欧姆弯”进行压接,连接处上下各用两个M8不锈钢对穿螺栓进行压接,并加不锈钢平垫和弹簧垫。

设置均压环的楼层所有竖向主龙骨与横向龙骨的连接处,通过40×4铝角码两端各用两个M6不锈钢对穿螺栓进行压接,并加不锈钢平垫和弹簧垫。

幕墙顶部女儿墙的盖板是起到引雷作用的接闪器。用φ12镀锌圆钢沿女儿墙周圈安装,并与主体结构防雷引下线焊接。在盖板内侧安装40×4×4镀锌角钢,每块铝板安装两段角钢(每段长300mm),两段之间用φ12镀锌圆钢焊接连通。并用φ12镀锌圆钢一端与女儿墙顶φ12镀锌圆钢焊接,另一端与角钢焊接。每段角钢与铝板之间用四个M6×20不锈钢自攻螺丝压接(角钢与铝板之间加垫1mm厚不锈钢垫片),并加不锈钢平垫和弹簧垫。