建筑玻璃实用手册_建筑玻璃材料分析

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建筑玻璃实用手册

[美]joseph S.Amstock主编

王铁华、李勇译

——读书笔记 与感兴趣者共享 张道真

防火玻璃

°夹丝玻璃。价廉易得，裂而不掉。

°灌“浆”防火玻璃。透明胶体，遇热呈白色，反射热辐射。°陶瓷玻璃。膨胀系数低，快速冷却时不碎裂。

°多层夹胶玻璃。胶遇火膨胀，变不透明。隔声性能优异。°夹胶中空玻璃。耐火极限可达45min °一种热耦加热平板玻璃，已通过保险公司20 min的测试。

虽然许多其他测试显示该玻璃能抵抗火灾2h。但实际应用中，多以保险公司的结论为依据。

在美国，由于被诉讼的危险随时存在，缺乏对防火等级及其细节的了解是不能被接受的，因带来的后果和代价常常十分巨大。

防火门窗

°注意已通过测试的玻璃材料的最大尺寸（用于防火门窗、隔断）。°除玻璃外，框、密封材料及所有部件及其安装，均与防火等级有关。

钢化玻璃

°钢化、半钢化玻璃在完成热处理后就不能再进行切割、钻孔、磨边。喷砂、酸蚀时也要多加小心。

上述任何一种操作，都会一定程度地降低玻璃内应力层的厚度，从而降低玻璃的强度。

°所有玻璃的碎裂都是由于张力和表面缺陷作用产生的结果，而不是纯碎的压力原因。

°骤然加热，表面产生压应力，但不会导致碎裂。但突然冷却，产生张应力，则碎裂的概率极大。

°玻璃加热到650℃，快速冷却，表面产生压应力，强度提高4～5倍，故 1 称钢化玻璃。

钢化玻璃虽能承受177℃的温差，但不能作为防火玻璃使用。

°半钢化，加热到621℃，非速冷，强度提高2倍，破碎形状更象普通玻璃，若用于夹胶，则破碎后仍可支撑在框内。°化学钢化，用于眼镜、航空及电子行业中。

°长期负荷下，玻璃强度取值（普通玻璃假定非负荷时为1）普通玻璃0.06；半钢化玻璃0.8；钢化玻璃0.95。

°半钢化的弯曲强度更显著，因此没必要提高抗风刻意选用钢化玻璃。

隔音玻璃

°夹层玻璃能有效减少1000～2000HZ范围的谐振。

2片不同质量厚度者，效果更好——不同厚度，隔不同频率，薄的，吸收低频；厚的，吸高频。

°中空玻璃，空气间层愈宽，令声音损失量愈大。°记住：建筑隔音，必须首先依赖窗（门）的隔音。

窗，指整窗产品，组装若不正确，再好的窗玻也没用。

防射线玻璃

°重量轻的铅塑玻璃（铅，30%），抗动击，且透明。该防护屏实际上是由铅盐与丙烯酸合成的产品。

防弹玻璃

°多层退火玻璃构成的夹层玻璃。聚碳酸酯夹层令玻璃裂而不碎。

玻璃的导电性

°玻璃有很高的电阻。但温度升高到足够时，玻璃也能通过相当可观的电流。（电子管经小心退火，导电性会减少3倍）

水切割玻璃

°声速2倍的、直径0.2㎜的高压水，内加研磨料，力极大，但速度很慢。玻璃的透射性

°普通玻璃的确吸收红外线和紫外线辐射。极少量的杂质就会导致玻璃着色或不透明。

而玻璃工艺中，为降低其熔点，通常含有K02、Na02，可使熔点降低一半（1700℃降至900℃）。

°紫外光可穿透纯石英玻璃（高纯度光学玻璃）。大多玻璃对紫外变得不透明。

°红外辐射通常不能穿过氧化物玻璃。

硫化物、砷化物、硒化物构成的玻璃对可见光是不透明的，但可透过红外线。

°可见光通过玻璃两个边界产生的反射，会损失8%～10%。

斜面玻璃幕墙（含天窗）

°最流行的，也是最不能接受的，就是依靠密封各构件间外部接缝来防止水的进入。

安装工人在各种天气条件下进行清洁、表面处理、安装和打胶工作，并不能保证他们的工作百分百的完美和寿命长久。

此类斜幕墙的维修工作也仅仅是在所有接缝处再涂一层胶而已。每年有数百万美元的费用就白白花费在依靠这种方法建造的外围护玻璃幕墙的重复堵漏工作上。

在接缝处对密封胶过分的依赖是最常见的失败原因。°斜玻幕与土建主体的连接。

建筑师希望简洁美观，制造商却不愿负责幕墙周边以外的与总包工作范围相交接的灰色区域。总包一向雁过拔毛，扯皮的结果：时间流逝，多议未果，玻幕安装商被迫企图采用密封胶封堵的方法来应付。

设计上应“不顾一切”地减少幕墙与土建基底交接的复杂性。简化连接的要旨是，最大限度地减少水的接触与滞留，并为维护整修提供方便。

中空玻璃

°国际上，聚氨酯中空玻璃密封胶有取代聚硫胶的趋势。除各种衡量粘结强度的力学性能较好外，尚有如下优点： 与被污染表面的粘结能力强（轻度污染）；在整个“适用期”内，粘度低于聚硫。这意味着易浸润玻璃及隔条。但固化却比聚硫快。应用在工艺上，前者3h后可搬运，而后者要6～8h。不含溶剂。因此无体积收缩，不会引起玻璃应力。从而减少安装后第一冬季破裂的可能性——中空玻璃冬天会向内挠曲。

相容性好。包括磁控溅射镀膜玻璃。（油基腻子、丁基胶除外）

价低。下坠度低，可节3%～7%；减少破裂，省胶2%，则总成本相当于胶成本省10%。“首冬”破裂数量少，远不只是节约成本的问题，而是更易获取用户满意的问题。

°聚硫密封胶无以伦比的特殊优点是耐油——至今用于飞机油箱密封，而无可取代。

°毛细呼吸管。不锈钢，0.53㎜内径，长305㎜。白天排气，晚间吸气。干燥剂要增加35%，以抵消进入的水气。

用以减少中空玻璃内形成的正负压强差，从而延长其寿命。

玻璃的自爆

所有热处理玻璃在表面压应力层被穿透后都会破碎。边部缺角和表面划痕以及微裂纹等因素虽然没有完全穿透压应力层，但经年累月，这些细小的损伤在温变或风力的作用下会慢慢地由小变大，最终导致玻璃的自爆。由于玻璃爆裂前并没有明显的原因，往往让人觉得出乎意料。

低辐射玻璃（LOW-E）

阳光透射率高的低辐射玻璃是第一个真正的辐射隔栅。它对长波远红外线的反射性起到了人们曾经错误地以为普通玻璃可以起到的作用——将来自空间的热辐射反射回空间内。由于辐射逸出少，净辐射量增加，所以即使考虑到由于低辐射镀膜玻璃减少了部分阳光透射，温室的温度也会升高。以低透射形式出现的低辐射意味着高反射。低辐射还意味着膜层保持的能量难于以辐射形式散发出去——能量不能从表面散射，这就是产品的名称由来。高性能热反射镜膜玻璃

应用概要

热反射镜膜可以贴在玻璃室内一侧，但以中空玻璃内置悬膜为最佳。编号愈高，薄膜可以提供愈多的可见光透过率和增阳热量；较低编号的产品适用于南方气候条件和以玻璃为主的建筑结构，前者针对北方气候条件而设计的，如HM88、HM66和77。

后者也适用于高层建筑。对这些高层建筑而言，首要关注的问题是如何解决增阳过多的问题，这些薄膜一方面以高比例透过可见光，另一方面又将阳光中的不可见光热量滤去，为提供更好的遮阳效果，与通常使用在大型商业建筑上的各种深色玻璃和有色玻璃一起使用。

HM66同最常用类型的白色（净片）、低辐射镀膜玻璃相比，减少了38%的阳光辐射热量。

在比较温和气候条件下，供热和制冷同等重要，这时窗户的增阳系数在衡量高性能方面要比U值更加重要。

玻璃中央的U值范围在2.8～2.9之间，遮阳系数范围从无色HM88的0.66到灰色HM44的0.23之间，就可以非常容易地平衡玻璃的节能、遮阳和美学等各方面的性能。

隔热性能

隔热性能的测量可以用来判定窗户将热量保持在室内的效果如何。窗户较好的隔热效果意味着能源方面支出较低，另外同样的重要的是在寒冷的冬季改善了舒适度。用R值表示隔热能力。较高的R值意味着较好的隔热性能。

注：表中热反射镜膜为悬膜数据，余类推

阳光控制

对阳光控制的程度用遮阳系数来衡量。遮阳系数用来表示玻璃之间的增阳热量的比较。较低的值表示增热水平较低，即改进了阳光控制。

紫外线保护

我们都知道紫外线辐射有多么危险，现在已经有了几乎可以完全消除紫外线辐射传递的玻璃产品。

噪音控制

就像热量和光线可以穿透窗户一样，噪音也可以通过窗户进入室内。现在已经有了能减少噪音通过窗户进入室内的玻璃产品。

阳光控制的低辐射膜创造取得较低遮阳系数和较高可见光透射率的机会。从波长300～400nm的紫外线区域，400～700nm的可见光区域，直至800～2500nm的近红外光区域波长。

这些膜层的增长性和光谱选择特性在图中得到清晰的展示。

阳光控制膜与低辐射膜的深化概念及研究，可请教袁磊博士。

2010年4月8日