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玻璃幕墙

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玻璃幕墙的介绍
  玻璃幕墙是指由支承结构体系与玻璃组成的、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。有单层和双层玻璃的墙体。反光绝缘玻璃厚6毫米,墙面自重约40kg/㎡,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Fe、Ni、Co、Se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。
  现代化高层建筑的玻璃幕墙还采用了由镜面玻璃与普通玻璃组合,隔层充入干燥空气的中空玻璃。中空玻璃有两层和三层之分,两层中空玻璃由两层玻璃加密封框架,形成一个夹层空间;三层玻璃则是由三层玻璃构成两个夹层空间。中空玻璃具有隔音、隔热、防结霜、防潮、抗风压强度大等优点。据测量,当室外温度为-10℃时,单层玻璃窗前的温度为-2℃,而使用三层中空玻璃的室内温度为13℃。而在夏天,双层中空玻璃可以挡住90%的太阳辐射热。阳光依然可以透过玻璃幕墙,但晒在身上不会感到炎热。使用中空玻璃幕墙的房间可以做到冬暖夏凉,极大地改善了生活环境。
  分类与构成
  1. 明框玻璃幕墙  
  明框玻璃幕墙是金属框架构件显露在外表面的玻璃幕墙。它以特殊断面的铝合金型材为框架,玻璃面板全嵌入型材的凹槽内。其特点在于铝合金型材本身兼有骨架结构和固定玻璃的双重作用。
  2. 隐框玻璃幕墙
  隐框玻璃幕墙的金属框隐蔽在玻璃的背面,室外看不见金属框。隐框玻璃幕墙又可分为全隐框玻璃幕墙和半隐框玻璃幕墙两种,半隐框玻璃幕墙可以是横明竖隐,也可以是竖明横隐注。隐框玻璃幕墙的构造特点是:玻璃在铝框外侧,用硅酮结构密封胶把玻璃与铝框粘结。幕墙的荷载主要靠密封胶承受。
  3.点支式玻璃幕墙
  点支式玻璃幕墙是近年来新出现的一种支承方式。但一经出现,在城市发展很快。下面对这种较新型的支承方式作一介绍:
  1.点式玻璃幕墙的分类
  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”对比的效果。
  (2)全玻璃结构点式玻璃幕墙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(索)结构点式玻璃幕墙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。
  2.建筑点式玻璃幕墙的主要组成部分
  (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(索)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。
  (3)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
  (1)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倍)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。
  当地处北方的建筑物或对保温隔热有较高要求的建筑物,往往采用中空玻璃,它是在两片玻璃之间有一干燥的空气层或惰性气体层,中空玻璃能大幅度提高保温隔热性能的原因是玻璃的传热系数K值为0.8w/(m2.K),而空气的K值为0.03w/(m2.K)注,惰性气体就更低了。另外,中空玻璃防结露和隔音性能都比较好。
  在人流比较大或采光顶这类对安全性能要求高的场合,往往选用夹胶玻璃,即在两层玻璃之间夹入聚乙烯醇缩丁醛(PVB)胶片,使碎片会与PVB胶片粘在一起,避免玻璃掉落而造成人员伤害或财产损失。
  4.密封材料
  玻璃与玻璃之间采用耐候硅酮胶密封,玻璃与金属结构之间采用结构硅酮胶粘结。建筑点式玻璃技术中密封胶只起密封作用,不必进行强度计算。在使用前必须进行胶与接触材料的相容性试验,性能检测合格,并且在有效期内使用,严格遵守操作规程,以确保施工质量。

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