玻璃幕墙材料

2024-10-09

玻璃幕墙材料(共12篇)

玻璃幕墙材料 篇1

建筑幕墙在国际工程项目中应用比较早,但是我国的建筑幕墙应用较晚,但是发展速度很快,在二十一世纪初期已经成为了世界上幕墙生产和使用的第一大国,并保持着继续发展壮大的趋势。介于建筑幕墙的广泛应用及不断发展,下面作者就针对建筑幕墙的材料和特性做一番分析,以供建设方参考借鉴。

1 建筑幕墙概述

建筑幕墙是一种不承担建筑物主体结构负荷的建筑外表维护结构。目前常用建筑幕墙有玻璃幕墙,金属幕墙,还有石材幕墙,这些建筑幕墙的面板墙面材料为玻璃,金属石材。目前还出现了一些新型的建筑幕墙,比如说光电幕墙,智能幕墙等。

1.1 建筑幕墙使用的优点

1)组成建筑幕墙的材料一般为玻璃主体,铝合金框架等,幕墙材料的自重与传统的砖、石和混凝土相比有了大幅度的减轻,在与建筑主体连接中具有很高的可靠性和安全性,且具有良好的抗震性能。2)美化了建筑物,使建筑物成为了城市的标志,为城市增加了现代化色彩。3)玻璃幕墙的使用改变了玻璃的通透能力,一些玻璃材料中因加入了金属或者着色剂,使得玻璃具有了节能的作用,减少了夏天紫外线的射入量。在夏天玻璃幕墙还可以吸收红外线,减少了入射到室内的热能,能够降低空调的开放时间,节约电能。

1.2 建筑幕墙使用的危害

1)使用建筑幕墙是建筑物室内颜色单一,还会产生一定的辐射污染,并在一定程度上造成了能源的浪费。2)由于幕墙多选用保温材料,所以材料的可燃性高,发生火灾时极易燃烧,燃烧后还会生成大量的有毒气体。3)由于幕墙材料多为玻璃,石材,这些材料的抗火性差,温度达到一定程度会发生形变掉落或者炸裂,容易造成人员伤亡。

2 建筑幕墙的各类材料及特性分析

建筑物幕墙的材料大体上可以分为板材,骨架材料,密封材料还有粘结材料这几类。

这几类材料处于建筑物的外表面,不承受建筑物主体的载荷。这些材料由于处在建筑物外表面所以要承受自身的重力,还会受到温度,大风和地震的影响。所以就要求幕墙材料很高的质量标准,要能够经得起风吹雨淋,具有很强的耐久性。

建筑幕墙的选材方面具有严格的要求,金属材料要求具有防锈和耐腐蚀功能,支架材料要求采用不锈钢材料,且具有耐候性,幕墙的板材要求具有耐火性等等。下面就建筑幕墙材料特性展开具体讨论。

2.1 玻璃板材

玻璃作为幕墙主要的板材,在选用时要选择安全性高的钢化玻璃化作夹丝玻璃,并在使用前考虑楼层高度,针对当地风力大小,阳光强度进行严格的测试,再进一步选择符合实际情况的玻璃板材。

目前使用较广镀膜玻璃是一种节能玻璃,这种玻璃将金属及其金属氧化物镀在了玻璃上,或者在玻璃原片的表面移入了金属离子,具有较高的反射比,还具有复合阳光控制功能,透光率强,并能吸收其中90%左右的红外线辐射热能,适用于寒冷地区,可以节约能源。

2.2 铝合金材料

虽说幕墙材料不必承受建筑主体的荷载,但是它必须承受自身的荷载,铝合金材料作为一种常用的骨架支撑材料可以防止腐蚀,抵抗自然因素的危害。铝合金材料在选取时要求表面涂以阳极氧化膜作保护层,保证最小的膜厚度要求。

铝合金材料是点式玻璃幕墙工程中大量使用的材料,玻璃幕墙金属杆件以铝合金建筑型材为主。为防止自然界有害因素对铝合金材料的腐蚀,一般在铝合金材料的表面涂以阳极氧化膜作保护层,最小膜的厚度要求不低于AA15级(即15grn);考究的采用氟碳树脂涂料加以涂层保护,以保持铝质材料的外表美观并延长其使用寿命。

2.3 钢材

由于铝合金材料的抗压能力较弱,所以在一些大型的幕墙工程中常常采用钢材作为结构主骨架。由于主骨架钢材暴露在外界环境中,所以在选择钢材的时候要特别注意材料的防锈能力,其中所使用的幕墙钢材料钢材以碳素结构钢为主。在对钢材的加工过程中通常经过烤漆,镀锌等措施来避免钢材与腐蚀性物质接触,还可以在接触面之间添加绝缘垫片来防止两种不同材料接触发生电化学腐蚀。

2.4 紧固件

紧固件把一些金属或非金属构件连接在一起,常用的有连接用的螺栓、螺钉、螺柱和螺母,还包括一些密封胶等。在紧固件的选取过程中要注意紧固件要实现自由拆卸的功能,这样就可以实现自由灵活的连接,也可以为日后的维修和维护提供便利。

2.5 其他材料

除了不锈钢、铝合金材料、钢材和玻璃材料等等之外,在幕墙的组装中我们还需要其他的一些建筑材料,比如新型防水材料、密封材料、结构密封胶等,另外,随着对建筑物质量的要求越来越高,一些新兴的材料也开始广泛使用,比如填充材料和保温材料等等。一些幕墙的面板材料在施工中有一些特殊的要求,比如玻璃材料的不可敲打、弯折、焊接等。一些硬度高而且脆性大的材料,可以作为幕墙的外围建筑物,除了承受自重之外,还要承受风荷载、地震荷载和温度变化所引起的作用力等,同时,还要求幕墙具有优异的抗雨水渗漏性能、保温隔热性能和隔声性能。

3 结语

幕墙的发展正好迎合时代的特征,随着现代玻璃制造工艺的不断进步和建筑科学技术、施工技术和材料性能的发展,使得幕墙在安全性、透明度、节能性等方面都有了巨大的改善,因而促使幕墙,尤其是玻璃幕墙得到迅速的发展。建筑幕墙已经广泛应用在城市的大型建筑项目中,在幕墙的材料选取中要使其具有优良的透光,隔声,节能效果,同时还要能够避免光污染,拥有隔热效果,在防火方面做到安全。设计人员在设计时也要根据工程的实际情况选择幕墙的结构形式和构造做法,在幕墙材料的选择时应根据当地施工技术、施工条件和经济条件等实际情况适宜选择。

摘要:建筑幕墙现在正在成为科技建筑的一种象征性标志,已经被广泛地应用到城市的各类建筑物中。但是建筑幕墙的材料和特性也给城市带来了一些光污染和能源浪费,本文笔者就真对幕墙的材料和特性进行了简要分析,并提出了施工过程中应当充分考虑施工技术和条件的因素,选用合理的幕墙材料和结构形式。

关键词:建筑幕墙,幕墙材料特性,玻璃幕墙,防火特性

参考文献

[1]张芹.建筑幕墙与采光设计施工手册[M].北京:中国建筑工业出版社,2006.

[2]罗忆,张芹,刘忠伟.玻璃幕墙设计与施工[M].北京:中国建筑工业出版社,2005.

[3]刘万闻.建筑幕墙的种类及其防火设计[J].中国新技术新产品,2010.

[4]阎玉珍,顾宇.建筑玻璃幕墙、玻璃屋面材料与施工[M].北京:中国建材工业出版社,2007.

[5]张芹.建筑幕墙与采光设计施工手册[M].北京:中国建筑工业出版社,2006.

玻璃幕墙材料 篇2

1.摘要:

本文简要介绍节能玻璃的种类及特点和在社会生产中的应用,各种节能玻璃拥有不同的物理特性,在建筑中起着不同的作用;文章并涉及到高科技节能玻璃的研究进展及应用进展,比如低辐射节能玻璃和复合型节能玻璃等等。主要阐述了节能玻璃开发意义、节能原理、分类及相应的生产工艺。结合国内外研究现状,对不同玻璃的节能效果和特性进行对比,并对今后节能玻璃的发展应用方向进行了评价及展望。在当今能源问题非常突出的时代,建筑能耗占社会总能耗的相当多一部分,尽快采取措施对建筑,特别是建筑幕墙进行节能改造,并且研究这些措施对建筑结构产生的影响,成为一项很紧迫的任务。2.引言:

玻璃幕墙作为建筑物的外装饰是现代化城市建筑的重要标志之一,打破了传统的实体墙与门窗的界限,巧妙地将建筑物围护结构的使用功能与建筑物的装饰功能有机地融为一体,使建筑物更具有时代感和艺术造型。当前,建筑节能成为我国可持续发展战略的一部分,社会上对建筑节能的意识也在逐渐增强。建筑的节能主要是建筑围护结构节能,而玻璃幕墙是现代建筑围护结构的一个非常重要的组成部分。充分考虑玻璃幕墙使用的灵活性和最大限度地减少能耗,并且探求节能措施对建筑结构的影响,是结构师们应考虑的问题。

现代建筑中,大面积的采光玻璃应用十分广泛,人们对建筑玻璃的要求越来越高,但建筑用普通玻璃的传热系数比砖体结构墙壁要高很多,从而导致建筑物的热量损耗增加。据统计,各项建筑能源消耗占总能耗的三分之一左右,而在建筑能耗中,高达50%以上又是由门窗玻璃散失的。在中国430亿m2的建筑中99%属于高能耗建筑,即使是新建筑,也有95%以上仍是高能耗建筑。因此,如何正确选择设计建筑玻璃,使其能耗降低到最小,满足国家公共建筑节能标准的规定,符合国家节能减排的要求,是当前能源危机条件下首要解决的问题之一。近些年来,舒适与自然、环保与节能逐渐成为新世纪国际建筑的准则,建筑节能成为世界性潮流。作为建筑节能最大潜力的门窗和幕墙,玻璃的节能成为关键环节之一。

3. 节能玻璃的种类与特点:

目前玻璃种类有吸热玻璃、热发射玻璃、低辐射玻璃、中空玻璃、真空玻璃和普通玻璃等。4.节能玻璃的物理特性及应用:

我国正处于建设的鼎盛时期,每年建成房屋近20亿平方米,而能达到国家规定节能标准的建筑只占10%左右;且在即有的约400亿平方米建筑中,95%以上是高耗能建筑可见,在我国推行节能建筑已刻不容缓。影响建筑能耗最直接的因素是建筑维护结构的保温与隔热性能,门窗又是其中最薄弱的环节。据统计,在建筑中门窗玻璃的能耗约占建筑总能耗的35%左右,因此节能玻璃的应用在建筑节能中具有重要意义。

一、与节能玻璃相关的物理学原理及概念

建筑是如何通过门窗玻璃传热的呢?我们知道,热量传递有热传导、对流和辐射三种基本方式热传导依靠物质的分子、原子或电子的移动或(和振动来传递热量。对流传热依靠流体微团的宏观运动来传递热量,所以它只能在流体中存在。辐射传热是通过电磁波传递热量,不需要物质作媒介。玻璃传热是热传导、辐射两种方式同时进行、综合作用的结果。太阳辐射能量的97%集中在波长为0.3~2.5μ的范围内,包括紫外线、可见光和红外线,这部分能量从室外进入室内;而室内物体的辐射以2.5μ以上的红外线为主。冬季,我们希望室外的辐射能量尽可能多的进入室内,而室内的辐射能量不要外泄,因此,选择具有一定物理特性的窗玻璃就成为建筑保温隔热的关键。为了下文叙述方便,先介绍几个和玻璃传热有关的物理概念。

二、节能玻璃的种类及物理特性

节能玻璃主要有镀膜玻璃、中空玻璃、真空玻璃、贴膜玻璃等,为了将节能玻璃的特性与普通玻璃进行比较,在此也列出了普通透明玻璃。普通透明玻璃

透射率约为85%,它对阳光辐射阻挡能力很差,绝大部分的太阳辐射能量可透过玻璃进入室内。

热反射镀膜玻璃

是在玻璃表面镀一层或多层如铬、钛或不锈钢等金属或其化合物组成的薄膜,对可见光有适当的透射率,对近红外线有较高的反射率,对紫外线有很低的透过率。

低辐射镀膜玻璃

也称Low-E玻璃,是在玻璃表面镀上多层金属银或其他化合物组成的膜系产品,其镀膜层具有对可见光高透过及对中远红外线高反射的特性。

贴膜玻璃

由玻璃材料和贴膜两部分组成。目前,此类玻璃贴膜在国内已广泛用于银行的防弹玻璃,大厦的玻璃幕墙上。例如,国家剧院的安全贴膜玻璃,不仅起到保温的作用,而减少了玻璃破碎可能引起的对人体的伤害,同时隔了99%以上的紫外线。

中空玻璃

由两片或多片平板玻璃组合而成,在两层玻璃之间用金属框隔开,四周再用密封胶或焊接密封而形成隔层空间,内部充入干燥的空气或惰性气体层。

随着能源问题的日益突出和“可持续发展”理念的推广,我国已经制定了建筑节能标准,广大建筑工作者也相当重视相应的设计和施工。但目前,我国的建筑节能水平还落后于发达国家。如欧美国家建筑已普遍采用节能玻璃,但由于初次投资要比普通玻璃高很多,而节能效果的收益要在较长一段时间才能显现,因此目前在我国大面积推广还存在一定困难。但相信,随着我国经济的发展和提高,节能玻璃会逐渐走进千家万户。

三.建筑幕墙节能改造措施

建筑幕墙节能措施有主动式节能和被动式节能两种方式。被动式节能是指我们选用合适的材料和构造措施来减少建筑能耗,提高节能效率。主动式节能是指不仅改进材料,更积极地是对风、太阳能等加以收集和利用,节约能源。

1)幕墙主动式节能技术

幕墙主动式节能主要有幕墙与建筑采光照明,幕墙与通风,幕墙与光电技术三个方面的措施。

幕墙与建筑采光照明主要是指利用幕墙本身通透性的特点进行结构设计,使建筑可以利用尽可能多的室外光源,减少市内照明所需要的能耗。

幕墙在通风节能方面的应用主要是利用热通道玻璃幕墙对空气的不同组织方式,使通道内的温度维持在我们所需要的温度上,从而减少室内取暖或制冷的能源消耗。

以外循环为例来说明热通道玻璃幕墙的工作原理:外循环式DSF的一般构造是外层幕墙采用固定的单层玻璃,上下设有进出风口,有的不可关闭,有的可电动开闭和调节开启 率;内层幕墙一般采用双层保温隔热玻璃窗扇,通常每两扇门窗设一个可开启扇,也有只设个别维护用开启扇的。在冬季,外层幕墙的进出风口和内层幕墙的窗扇都保持关闭,这 时通道就形成了一个缓冲层(Buffer Zone),其中的气流速度远低于室外,而温度则高于室外,从而减少了内层幕墙的向外传热量,从而减低了室内采暖多需要的能源消耗,达到节 能的效果。

幕墙与光电技术主要是指在幕墙上安装太阳能电池板,在幕墙作维护结构的同时收集太阳能,再转化为建筑物所能利用的电能,供给建筑物使用。

2)幕墙被动式节能技术

幕墙被动式节能主要是指在节能玻璃和建筑物遮阳这两方面的应用。现在主要利用的节能玻璃主要有中空玻璃,夹胶玻璃和真空玻璃三种。

中空玻璃的中空层内可以充入惰性气体,减少热量传递。真空玻璃由于把中空玻璃内的空气抽空,减少了空气层的热传递和热对流,能进一步减少透过玻璃的热量。5.节能玻璃的发展及改造

节能减排对社会可持续发展起着举足轻重的作用,也是当今世界各国所共同面临的任务和挑战2006年我国民用建筑(运行)能耗占当年社会总能耗的23.1%,而且随着城市化率的提高、经济发展、人们收入和生活水平的不断改善,能耗总量将持续增长。因此,降低建筑能耗是节能工作最重要的任务之一。而玻璃作为门窗结构的最主要材料,其节能性质正日益引起重视。

气凝胶———一种超级隔热材料

气凝胶是一种由胶体粒子或高聚物分子相互交联构成的具有三维网络结构的轻质纳米多孔材料。因其半透明的色彩和超轻重量,气凝胶也被称为“固态烟”或“冻烟”。最近,美国宇航局研制出的一种新型气凝胶,密度为3.55 kg/m3,仅为空气密度的2.75倍,被认为是“世界上密度最低的固体”。早在1931年,美国斯坦福大学的Kistler利用溶胶—凝胶方法及超临界干燥技术首次制得气凝胶,但由于气凝胶的制备工艺复杂和造价较高等原因,加之又未发现气凝胶的实际应用价值,限制了当时气凝胶的发展和应用。Peri利用硅酯经溶胶—凝胶法制备出二氧化硅气凝胶,大大缩短气凝胶的干燥和制备周期;其后Tewari以二氧化碳为超临界干燥介质来制备气凝胶,使气凝胶的干燥温度降至室温,提高了设备的安全可靠性,推动了气凝胶制备和应用技术的发 展,使气凝胶的商业化生产和应用成为可能。6.节能玻璃的现状与目前存在的问题:

节能建筑幕墙性能研究现状

节能建筑幕墙性能分析分为两个方面:热性能分析和结构性能分析。热性能分析所得的数据是结构性能分析的基础。要探求建筑节能改造对建筑的影响,首先应该分析所采取的节能改造措施对建筑结构温度场的影响,进而分析温度场作用下结构的应力分布。

1)多层玻璃真实温度场的分布研究现状

关于玻璃系统的真实温度梯度很多学者作过研究,以R.K.MacGREGO的研究为例介绍中空玻璃体系在环境因素的作用下真实温度梯度的分布。图5是谢努尔数谢努尔数随葛拉晓夫数的变化情况。从图中我们可以看出:在葛拉晓夫数很小的情况下,换热主要是通过流体层的热传导产生的。随着葛拉晓夫数的提高,将会出现不同的流动状态。进而 MacGREGOR提出H/W,边界条件,玻璃板的倾斜程度等因素都有可能影响中空层内温度的分布,并且通过试验进一步验证其假设。

图6上、下部曲线是H/W分别为10和20时实验测得的温度分布情况。从图中我们可以大致看出,随着高宽比的增大,即空气层越狭长,其间空气流动越接近层流,温度分布越接近线性分布。常用幕墙玻璃宽厚比大致为70左右,可认为中空层温度分布为线性分布。当前对中空内玻璃温度场的分布还有很多学者研究,但还没有比较统一的理论解析,争论点在于中空层流动状态的划分界限,是层流还是湍流,没有统一的标准,并且对于湍流状态下的传热过程机理还有研究,故现在的成果多以经验公式和实验结果解释为主,对于超出实验范围的情况多数作者多说明还没有确切结果。

研究中的难点和待解决问题

由上所述,在建筑节能玻璃幕墙的结构性能研究方面还有很多有待解决的问题,总结起来有以下几方面: 1)在玻璃系统温度场的确定上存在诸多不确定的因素,除非我们能实地检测幕墙的温度场分布,否则仅靠实验室的实验很难准确模拟真实环境中的边界条件,这就给计算结果 的实际应用带来问题。

2)在进行热分析和模拟时还应考虑冷桥作用,若框支式幕墙的边框处和点支式幕墙的金属支撑的传热效应。3)在幕墙结构性能分析时,如何计算分析中空层内在温度梯度作用下引起的体积,压强的变化,及如何准确模拟空气的性质,都是有待解决的问题。

低辐射玻璃发展了近20年,很多技术趋于成熟,但是还是存在很多问题。在线浮法生产低辐射玻璃成本较低,国内浮法玻璃生产线较多,但浮法生产低辐射玻璃的生产线极少,国内主要的镀膜设备基本依靠进口,主要原因是发达国家的技术封锁,研发具有自主知识产权的浮法低辐射玻璃生产技术乃是低辐射玻璃研究的首要问题。

低辐射薄膜的光学性能和机械性能有待于提高,需要探索新的膜系结构,选用新材料,采用新工艺,获得性能更加优异的膜层。目前国内生产低辐射玻璃基本上采用离线法生产,高质量的离线膜工艺复杂,成本较高,如何降低成本,实现大规模生产是今后离线法生产低辐射玻璃的一个重要发展方向。现在商用的低辐射玻璃薄膜的可见光透过率在80%左右,而红外线反射率也只在70%左右,所以进一步提高其可见光透过率和红外线反射率也是一个难题。

低辐射玻璃后期深加工也值得重视,镀膜、热弯、切割一体的生产线也需尽快研发。新兴的溶胶-凝胶法镀制低辐射膜的方法其成本和薄膜控制方面的问题有待于进一步解决。7.结论与展望:

通过研究节能玻璃的物理特性,使笔者深刻认识到,基础物理实验联系当前国民经济热门课题的重要性,在联系实际的研究性实验学习中,提高了学生对知识的综合应用能力和创新意识.随着人们节能环保意识和社会可持续发展要求的不断提高,建筑保温隔热技术和材料的研究成为实现降低建筑能耗和实现建筑节能的重要途径。现有建筑节能玻璃如中空玻璃、真空玻璃、Low-E玻璃和贴膜玻璃等在建筑节能方面起到了一定的作用,但其在提高玻璃保温隔热性能的同时不同程度地降低了玻璃的通透性,而气凝胶作为新型透光隔热材料在建筑节能玻璃中的应用引起了越来越多的关注,具有非常广阔的发展和应用前景。

尽管气凝胶的强度较低和韧性较差限制了其在当前建筑节能方面的大规模应用,但随着对气凝胶制备工艺和性能研究的不断深入,其作为新型建筑节能玻璃材料必将大显身手,对于降低建筑能耗、减少碳以及其他有害物质的排放以及实现社会的可持续发展具有非常重要的意义。

为了进一步加强建筑工程门窗、玻璃质量管理,加大建筑节能监管力度,根据国家《建筑节能工程施工质量验收规范》GB50411等有关强制性标准要求,结合本市实际情况,现将加强本市建筑门窗、玻璃质量工作有关事项通知如下:

一、加强设计管理

设计单位在施工图设计总说明及门窗表中应明确门窗的气密性、水密性、抗风压性、传热系数、型材、玻璃及中空玻璃的空气层厚度、玻璃遮阳系数、玻璃可见光透射比等技术指标,标注选用门窗的图集编号。施工图设计文件审查机构在审查过程中,应对门窗的主要性能指标进行审查。门窗分包单位应严格按照设计单位的要求深化门窗设计,并经原设计单位签字盖章确认。

二、加强检测管理

1、建设单位应委托通过评估认可的建筑门窗检测机构(见附件1)进行检测。

(1)同一厂家生产的同一品种、同一类型的建筑外窗应至少抽取一组(3樘)样品进行气密性、水密性、抗风压性、传热系数、玻璃遮阳系数、可见光透射比和中空玻璃露点的复验,其中外窗传热系数、玻璃遮阳系数、可见光透射比和中空玻璃露点的检测要求见附件2。

(2)外窗气密性的现场实体检测,每单位工程的外窗至少抽查3樘,当单位工程外窗有2种以上品种、类型和开启方式时,每种品种、类型和开启方式的外窗应至少抽查3樘。

(3)委托建筑门窗产品检测时,应填写本市统一的建筑门窗《检测委托单》(见附件3)。

(4)未经检测或检测不合格的建筑门窗不得在本市建设工程中使用。

(5)检测前,建设单位应当与建筑门窗检测机构签订书面委托合同,并由建设单位将合同信息登记到检测行业信息管理系统,办理合同登记确认手续。

2、建筑门窗进场时,施工单位应检查由门窗生产企业提供的《上海市建设工程材料备案证明使用现场验证单》及建筑门窗质量保证书、铝合金门窗型材质量保证书、建筑门窗配件质量保证书。门窗及门窗玻璃的取样应在见证人员见证下,按照标准、规范的要求随机抽取试样,见证人员应与施工单位送样人员共同将试样送达检测机构。

建筑门窗进行现场实体检测的,监理人员应对现场检测人员持证上岗情况和现场检测的关键环节进行旁站监理,留取反映现场检测情况的影像资料,并在现场检测原始记录上签名确认。

3、建筑门窗检测机构应通过能力和行为评估认可,严格按照标准、规范的要求对所送样品或现场实体进行检测,并在检测报告中给出明确结论,判定是否满足该工程的设计要求。

检测结果不符合设计要求的,检测机构须在24小时内上报工程受监质量监督机构,同时通知建设单位(监理单位)。建筑节能分部工程验收时,建筑门窗检测机构应出具建筑门窗检测报告确认证明。

4、加强建筑门窗及门窗玻璃检测信息的统计、分析工作,建筑门窗及门窗玻璃检测信息应纳入检测行业信息管理系统。建筑门窗检测机构应建立检测结果上报制度,并对上报检测信息的真实性负责。

三、加强制作质量管理

建筑门窗生产企业应完善质量保证体系,建立健全企业内部试验室,加强原材料和门窗配件的入库检验、加强生产过程控制和产品出厂检验,不断提高产品质量。

四、加强监督管理

本市各级质量监督机构应按本通知要求,加强施工现场建筑门窗及门窗玻璃的监管,认真检查门窗、玻璃出厂合格证、检验报告,对不符合要求的工程项目责令整改,对违反国家强制性标准规定的行为实施行政处罚,确保建筑门窗产品符合国家标准及相关管理要求。

附件:

1、《已通过评估认可的建筑门窗检测机构名单》

2、《建筑门窗及门窗玻璃复验项目》

3、《检测委托单》(适用于建筑门窗检测)

8.参考文献:

(1)低辐射建筑节能玻璃研究进展* 张波1,2 张建新1,2 ,蔡伟1(1.哈尔滨工业大学材料物理与化学系,黑龙江哈尔滨150001;2.山东大学材料学院信息功能材料系,山东济南250061)

(2)

从物理学角度看节能玻璃 赵洪波

(3)

复合式节能玻璃承载性能及抗风压设计 刘小根

包亦望

中国建筑材料科学研究总院

(4)

ScienceDirect

JOURNAL OF RARE EARTHS,Vol.28,No.6,Dec.2010,p.903 Intense up conversion luminescence of Er3+/Yb3+ codoped oxyfluoride Borosilicate glass ceramics containing nanocrystals ZHAO Shilong(赵士龙)1,2,XU Shiqing(徐时清)1, DENG Degang(邓德刚)1,FAN Xianping(樊先平)2(1.College of Materials Science and Engineering,China Jiliang University,Hangzhou 310018,China;2.Department of Materials Science and Engineering,Zhejia University,Hangzhou 310027,China)Received 31 August 2010;revised 3 November 2010

(5)

建筑节能玻璃幕墙的结构性能研究1

Ba2GdF7 孙巍1 石永久1 王元清1 罗忆2 徐悦2

1.清华大学建筑玻璃与金属结构研究所,北京100084;

2.珠海市晶艺玻璃工程有限公司,广东珠海51901

(6)

节能玻璃的物理特性测量及应用* 周菁华

刘芸

陈骏逸

马世红

(复旦大学)李天群(上海天欣科教仪器有限公司)

(7)

节能玻玻璃璃的种类及特点

摘自《江苏建材》2010年第1期

(8)

节能玻璃在建筑中的应用

贾瑞平

(中电投蒙东能源公司煤矿建设工程管理分公司,内蒙古通辽028000)

(9)

气凝胶透光隔热材料在建筑节能玻中的研究及应用进展

王欢1,2,吴会军1,2,丁云飞1,2(1.广州大学土木工程学院,广州510006;2.广州大学建筑节能研究院,广州510006)

姓名:崔永伟

学号:2011120001001

玻璃幕墙材料 篇3

关键词:玻璃;环境艺术;环保思维;深加工

一、玻璃材料概述

玻璃材料在建筑装饰中的运用历史非常悠久。在古埃及和中东地区,很早就用玻璃马赛克镶嵌在墙上和地面上形成装饰图案。公元1世纪到5世纪的罗马帝国时期,玻璃马赛克广泛应用于教堂、宫廷浴室的墙面装饰。我国西汉早期的广州南越王墓(该墓年代为公元前122年左右),也发现了浅蓝色半透明平板玻璃,尺寸已达9.5cm×4.5cm×0.3cm大小。公元200-300年时,罗马教堂就出现了彩色玻璃窗。公元5世纪法国图尔教堂以及中亚耶路撒冷洛克大教堂也有彩绘玻璃画窗,以后经过文艺复兴、工业革命各历史时期,建筑装饰和艺术玻璃逐步得到发展。随着科技的进步,人们对建筑物舒适、美观等功能越发重视,建筑师、环境艺术设计师在现代理念指导下开始探索用各种材料来满足人类越来越挑剔的期待和要求。玻璃在建筑装饰工程中愈来愈被广泛应用,其实就是这种探索的结果。

目前,玻璃是排在钢材、混凝土等建材之后,人类社会使用最多的第三大建材。这种材料不仅可以营造出通透、大气、华丽的视觉效果,改善建筑环境的通风、采光,而且其本身还具有低碳节能、绿色环保以及安全性能比较好、通透性比较强等特点,所以在我们今天的建筑装饰领域,玻璃的使用比重越来越大。

玻璃材料种类繁多,价格、性能大不一样,装修工程的业主、设计师在选择时,除了要考虑美观与实用,新的趋势是还要注重玻璃的节能环保功能。众所周知,建筑门窗和幕墙是建筑物进行热传导、热交换的主要部位,亦是建筑物围护结构的核心部分,门窗和幕墙的节能对建筑的整体节能有着非比寻常的作用,因为它们在整体建筑节能中所占的比例是相当可观的(文献显示,约占整体建筑节能的40%左右)。而玻璃作为门窗的“主角”,它的性能直接决定着门窗的整体节能效果。因此我们可以预见,未来玻璃行业必将朝着节能环保的方向发展,建筑业、建筑装饰业会越来越强调对节能玻璃的选用。

二、各类节能玻璃的性能和特点

1.中空玻璃

中空玻璃由美国技术人员发明,它具备隔热、保温和降噪的优良性能。中空玻璃一般是由相同尺寸的两片或者多片玻璃组成,在制作的過程中利用高强或者高气密性粘结剂把玻璃片和内部含有干燥剂的铝合金框架进行粘接,从而制成的高效能隔热隔音玻璃。与传统玻璃相比,中空玻璃的外层即使接触到很低的温度,也不会结霜于玻璃的表面,防雾功能优越。尤其值得一提的是,中空玻璃在抗风压能力方面是传统单片玻璃的1.5倍。

在目前的建筑装饰材料市场上,中空玻璃占有很大的份额。因为隔热、隔音、美观、实用、自重轻,造价相对合适,它主要被用于建筑外墙装饰和门窗等部位,以及需要采暖、空调、防止噪音或结露且需要无直射阳光和特殊光的建筑物上。我们在设计住宅、饭店、宾馆、办公楼、学校、医院、商店等需要室内空调的建筑装饰工程项目时,可多采用中空玻璃。但中空玻璃在性能上也存有一定的弊端——在外界环境发生剧烈变化的情况下,它有可能会出现向外桡曲的现象,直接影响到中空玻璃的性能和寿命,这要求设计师必须有所预判,合理使用

2.真空玻璃

真空玻璃的学名叫“悬浮和平衡压力式支撑安全真空玻璃”,在结构上包括上层玻璃板和下层玻璃板。在上层玻璃板和下层玻璃板的四周,设有封边玻璃体,两层玻璃中间为真空腔。通俗地讲,真空玻璃与中空玻璃最大的区别就在于一个“有气”一个“无气”。真空玻璃是由真空杜瓦瓶,也就是保温瓶的原理发展出来的一种新型节能环保建材,如今被广泛应用于建筑物的门窗,以及保温箱柜等需要透明隔热材料的地方。

真空玻璃的隔热性能、防结露性能、隔声性能以及抗风压性能都要比中空玻璃优异。在建筑装饰工程项目中使用真空玻璃,不仅能够使窗户变薄、窗框变窄,更能够减轻整个窗户的重量,这对建筑物来说,不仅可以加大设计空间,节约窗框的材料,同时可以改变建筑物的承重。

真空玻璃在面对外力压力时具有变形小、强度高的优异功能,在装修施工时不需再做后期中空或者夹胶工序,可直接用于门窗、玻璃幕墙等工程。由于它可以阻断能量的传导和对流,阻止声源传递,所以它不传热、不传冷、不传声,节能降噪效果显著。但需要提醒设计师的是,真空玻璃造价较高,用其替代中空玻璃会提高装修工程的造价。

3.热反射镀膜玻璃

热反射镀膜玻璃,又被人们称之为“阳光控制膜玻璃”。炎炎夏日,相信谁都不会愿意在安装透明玻璃的环境下工作或者学习。原因很简单,透明玻璃对太阳的热辐射几乎没有免疫力。而热反射镀膜玻璃就不一样了,它简直就是一把遮阳伞。

热反射镀膜玻璃的制作方法是在优质浮法玻璃表面用真空磁控溅射的方法镀一至多层金属或化合物薄膜。热反射镀膜玻璃有以下几个优点:能够限制太阳辐射的入射量,从而达到遮阳的目的;能够减少紫外光的透过;可见光透过比和反射比比较理想等。

热反射镀膜玻璃如今在我国的建筑装饰工程中使用还不多,除了工程造价因素外,主要还是因为热反射镀膜玻璃有一定的局限性:它在阳光普照的地区,能够有效地减弱摄入室内的太阳热辐射,效果十分明显。但是在阳光并不充足的环境下,如下雨或者阴天,它的隔热作用和白玻璃没有差别。而从节能的角度来看,它也不适用于温度比较低的寒冷地区,因为这些地区需要阳光的摄入来进行采暖。这种使用不广泛的状况为今天和未来的设计师提供了更多的发挥空间,相信有才智的环境艺术设计师会在这种材料的使用上做出更多更好的探索。

4.LOW_E玻璃

LOW_E玻璃又称低辐射镀膜玻璃。它是对玻璃的表层镀上多层金属或者化学物而成的膜系产品。目前有两种生产方法:在线高温热解沉积法和离线真空溅射法。

与传统的镀膜玻璃相比,LOW_E玻璃具有红外线反射率高,表层辐射率低,遮阳系数范围广等特点。其中,红外线反射率高这一点的作用非常明显。因为,它在冬季可以阻止室内的热辐向室外泻出,而在夏季又能有效地阻止室外的热辐射传入到室内,可谓是实现冬暖夏凉的首选。表面辐射率低也就是指吸收和辐射出的能量低,简单点说就是玻璃本身不易升温,吸收的热量也少,所以放出的热量也会很少。遮阳系数范围广是指能够“因地制宜”地制造出适合不同地区环境所需的玻璃。这一特点,将LOW_E玻璃引领到了更为广阔的发展空间中去,建筑装饰设计师再也不用为南北气温的差异而苦恼。南方可以使用遮阳系数较低的LOW_E玻璃,北方可以使用遮阳系数较高的LOW_E玻璃,可谓是信手拈来,百变随我。

总之,随着我国经济、科技迅速发展,新材料、新工艺、新技术不断被应用于玻璃建材的研发、生产领域,玻璃建材的质量将会不断提高、品种会越来越多,成本也会不断降低。组合真空玻璃的品种也会不断增多。但同时,人们群众日渐提高的物质文化生活水平、低碳环保理念的倡导,促使我们对玻璃的性能也有了更高更新的要求,普通的玻璃已经不能满足现代建筑装饰的发展要求,陈旧的设计理念更有碍于建筑师、环境艺术设计师科学、合理地应用好新型玻璃材料。今天的建筑装饰设计师想要走在时代的前列,要想满足各层次业主的个性化要求,要想跟上低碳、绿色、环保的时代趋势,就必须有所前瞻,坚持学习,不断提高自己,根据工程实际全面探索玻璃材料的合理使用,尤其要重点关注屏显基板玻璃、防火基板玻璃、低辐射多功能复合镀膜节能玻璃、高强基板玻璃、光伏光热玻璃及镀膜玻璃,以及纳米与微晶基板玻璃等新型玻璃产品的研发与技术提升,加强对玻璃材料的深加工研究,创造出更加舒适、环保、节能的建筑空间。

参考文献:

[1]承遇,卢琪,陶瑛.建筑艺术玻璃和建筑装饰玻璃的现状与发展[J].玻璃,2008(12).

玻璃幕墙材料 篇4

1 建筑玻璃结构的形式

1.1 框架式

框架式建筑玻璃结构是以金属材料作为玻璃面板的外框架, 并承担由玻璃面板传来的外荷载和玻璃自重, 玻璃面板直接承担外部荷载, 玻璃面板直接镶嵌在框架之中或通过龙骨直接悬挂在框架上。总体可分为以下三种。

1.1.1 明框玻璃结构

通常以铝合金材料作为骨架, 骨架上有压槽, 玻璃面板直接镶嵌其中, 从而玻璃被固定。由于从表面可以看见金属骨架, 所以称之为明框玻璃结构。其优点是玻璃面板可以牢固的被固定在铝合金骨架当中, 面板不会轻易脱落, 除非玻璃破碎。缺点是整个建筑看起来不够美观, 玻璃与骨架连接处容易积灰, 经过雨淋之后容易留下痕迹, 影响整个建筑的美观效果。

1.1.2 半隐框玻璃结构

与明框玻璃结构不同的是, 该类玻璃结构体系的横向骨架或竖向骨架被玻璃面板所遮挡。其中横向骨架被遮挡的称为竖明横隐玻璃结构, 而竖向骨架被遮挡的称为横明竖隐玻璃结构。这种幕墙的优点是玻璃有两个边被镶嵌在骨架中, 面板固定比较牢靠。缺点是加工制作和施工都比较麻烦, 现在基本已经很少采用。

1.1.3 隐框玻璃结构

顾名思义, 由于幕墙的横竖骨架被玻璃面板所遮挡, 所以称之为隐框玻璃结构。该种玻璃结构仍以金属骨架为承力体系, 玻璃面板用硅酮结构胶与挂板相粘结, 然后挂板挂在骨架上, 玻璃与玻璃之间的缝隙用硅酮密封胶密封。这种结构形式的优点完全体现在建筑外观上, 整个建筑表面看起来流畅美观, 气势恢弘, 而且结构在雨后还具备“自洁”功能。缺点是当前的硅酮结构胶的有效期只能保证十年, 十年之后玻璃面板与挂板的粘结牢靠度不能保证, 所以整个结构留下了面板可能脱落的后患。

1.2 驳接式

1.2.1 刚性连接

刚性连接即驳接爪连接在刚性构件上。

1) 实腹式支承构件。目前使用的实腹式支撑构件主要是圆管, 驳接爪与圆管相连, 玻璃固定于驳接爪上。这种结构的优点是加工制作及施工都非常简单;缺点是构件截面过大不够美观, 构件截面过小则承载力不足或构件挠度过大, 结构的力学性能难以协调。2) 格构式支承构件。一般有平面的管桁架结构、空间管桁架结构等。这种结构的优点是结构形式本身具有美感, 并且能够跨越较大跨度和空间, 且结构的挠度易于控制;缺点是构件的加工和制作精度要求较高, 而且对加工设备比较挑剔。

1.2.2 柔性连接

目前用的最为普遍的是张拉索结构。驳接爪通过连接杆与索连接, 索经过张拉后达到预定的拉力后锚固于主体结构的预埋件上。这种索系有横向索系, 竖向索系, 横竖向交错索系三种形式。这种结构的优点是结构形式看起来美观轻巧;缺点是现在这种结构形式的计算模型和计算手段对于大多数的设计人员来说都还处于初级阶段, 同时索的张拉力的控制也是施工中的一个难点。

另外还有一种肋驳接式全玻璃结构。这种结构是将驳接爪直接连接在玻璃肋上, 玻璃肋通过吊夹固定于主体结构的梁或板上。优点是整个系统都是通透的, 基本没有任何遮挡;缺点是玻璃肋与吊夹的连接可靠度当前还无法确定, 并且玻璃肋与吊夹连接处玻璃上孔的边缘应力极其复杂, 难以进行计算。

1.3 吊挂式

吊挂式玻璃结构是由吊夹、玻璃肋、玻璃面板共同组成。吊夹与主体结构的预埋件连接, 玻璃肋、面板玻璃都与吊夹连接, 玻璃肋与面板玻璃在胶缝处垂直, 从而抵抗面板玻璃由于受外荷载而产生的弯矩和挠度。这种结构的优点是采光通透性极好。缺点是玻璃的加工、运输、施工都比较麻烦。而且由于国内玻璃生产设备的限制, 超过6 m后就不能钢化, 所以大多数的吊挂玻璃结构的玻璃肋和面板玻璃的强度较低。

2 材料

建筑玻璃结构是由玻璃面材和承力骨架组成。众所周知, 玻璃属于脆性材料, 本身不能作为结构的主要承力构件, 必须借助金属构件或结构共同组成承力体系。而玻璃本身只能作为传力系统和围护系统, 同时兼作建筑物的装饰面层。玻璃建筑结构充分发挥了玻璃的部分承担荷载的作用和传力作用, 同时利用了玻璃的通透采光性能和隔热隔声效果, 在主要承力体系中充分发挥了金属材料的高强性能。

2.1 玻璃

目前常用的玻璃品种有普通玻璃、钢化或半钢化玻璃、夹胶玻璃、夹丝玻璃等。在目前的规范中, 对用于建筑玻璃结构的玻璃建议采用安全玻璃, 即后三种。因为钢化玻璃破坏后玻璃碎片不会有锋利的棱角, 一般不会伤害到人员;夹胶玻璃破坏后一般不会有碎片脱落;而夹丝玻璃则一般用于建筑物的防盗部位, 属于一种名副其实的安全玻璃。

另外, 我们为了更好的保温隔热和隔声, 制作了中空玻璃;为了保持玻璃面的干净整洁, 生产制作了自洁净玻璃;为了防盗发明了远红外线报警玻璃;为了达到装饰效果, 生产了低反射镀膜玻璃等。总之, 建筑玻璃的品种越来越多, 应用也越来越广泛。

2.2 骨架

目前用于骨架的材料主要有铝合金和钢材。铝合金材料分为RS状态和RCS状态两种, 其中前者的抗拉强度为135 MPa, 而RCS状态为84.2 MPa。由于铝合金材料的比重较小, 所以应用极为广泛, 尤其在玻璃幕墙中应用最多。但是在驳接式玻璃结构中, 由于一般情况下玻璃面板较大, 采用的支承体系要求跨越较大空间, 所以要求选用具有更高强度的材料作为承力构件或结构。这时, 我们便采用了钢材作为该结构的主骨架。由于钢材属于各向同性材料, 抗拉和抗压强度相同, 所以越来越多的钢结构被应用到了玻璃建筑中。

3 结语

建筑玻璃结构是一种比较新颖的建筑结构形式, 在我国的应用已经比较广泛, 尤其是各类玻璃幕墙的应用, 说明建筑玻璃结构在我国建筑市场中的应用前景是非常广阔的。

参考文献

[1]彭正国.铝合金玻璃幕墙与玻璃采光顶[M].北京:中国建筑工业出版社, 1996.

[2]荆军.点式支承玻璃建筑的轻型与柔性支承结构体系的研究[J].工业建筑, 2000 (10) :17-18.

[3]邹宇.玻璃建筑中带金属紧固件玻璃板的承载性能研究[J].工业建筑, 2000 (10) :39-40.

[4]杨威.点式支承玻璃帷幕建筑中四点支承玻璃板承载性能的受弯分析[J].清华大学学报, 2001 (3) :21-23.

[5]CECS 127∶2001, 点支式玻璃幕墙工程技术规程[S].

石材幕墙工程材料的质量管理 篇5

一、资料审查

1、审查幕墙工程所用各种材料、五金配件、构件及组件是否有产品合格证书、性能检测报告、进场验收记录和复验报告。

2、幕墙工程所用硅酮结构胶的认定证书和抽查合格证明;进口硅酮结构胶的商检证;国家指定检测机构出具的硅酮结构胶与接触材料相容性和剥离粘结性实验报告;并应有保证年限的质量保证书。

3、石材的弯曲强度不应小于8.0 MPa;吸水率应小于0.8%。石材用密封胶的耐污染性试验报告。

二、实物检测

1、检查预埋件的尺寸偏差,外观检查钢板的厚度、焊接质量。

2、检查铝合金型材截面受力部分壁厚不得小于3mm,氧化膜厚大于15μm,表面质量是否符合要求,外表面贴膜保护。钢龙骨截面尺寸壁厚不得小于3.5 mm,钢结构件经热镀锌处理,镀锌层厚度不得小于45μm,检查型材外观质量,形状不得有弯曲、扭拧。

3、检查石材的尺寸偏差、表面质量是否符合设计要求。石材幕墙的铝合金挂件厚度不应小于4.0mm。

4、检查铝单板板材厚度尺寸偏差和涂层膜厚,规格大小偏差,外观平整度、颜色是否符合要求。

5、检查结构胶、密封胶是否与检测报告的名称、生产日期相符,是否在质量保证期内。

6、检查不锈钢点驳件的型号规格、外观表面质量符合设计要求。

7、检查玻璃的品种、规格、厚度是否符合设计要求,外观表面质量无裂纹、析碱、发霉等现象。

8、不锈钢螺栓、膨胀螺栓、化学螺栓紧固螺钉的规格尺寸、表面质量符合要求。

9、铝塑板的铝板厚度是否符合要求,开槽折弯后是否有断裂。

10、检查防火保温材料是否符合设计要求的厚度、密度。

三、复试试验

应对下列材料及其性能指标进行复验:

1、铝塑复合板的剥离强度。

2、石材的弯曲强度;寒冷地区石材的耐冻融性。

3、玻璃幕墙用结构胶的邵氏硬度、标准条件拉伸粘结强度、相容性试验。

双层玻璃幕墙设计的综述 篇6

关键词:双层幕墙;节能设计;设计

前言

双层玻璃幕墙,又称为热通道幕墙、气循环幕墙、呼吸幕墙、生态幕墙、绿色幕墙或者主动式幕墙等(以下简称DSF),它由两层玻璃幕墙加上二者之间的热通道组成,在通道的上下两端设有风口,通道的高度可以是一个或者多个层高。20世纪90年代,双层玻璃幕墙已在欧洲多个国家得以广泛应用,它对提高玻璃幕墙的保温、隔热、隔声功能有很大的作用。当前,节能和环保已经成为世界的两大主题,社会对建筑节能的意识也在逐渐增强,建筑围护结构作为建筑节能的主要部分,更是显得尤为重要。为此,本文针对环保节能型的双层玻璃幕墙展开相关的探讨。

1.双层玻璃幕墙设计的概述

当今,玻璃幕墙在现代建筑,特别是在高层和超高层建筑中的风靡程度有增无减,它几乎是世界各大城市建筑立面的一致选择。主要原因之一是人们的审美倾向仍然受现代主义风格的影响,而玻璃幕墙不仅外观简洁、通透、富有现代感,甚至可以在一定程度上彰显企业实力、突出企业形象。因而受到众多业主和建筑师的追捧。然而,人们为了这种独特的外观也付出了沉重的代价,由于传统玻璃幕墙的保温、隔热性能均远不及传统墙体,同时传统玻璃幕墙缺乏合理控制太阳辐射的措施,这就大大增加了该类建筑的制冷和采暖能耗。在2005年,我国推出公共建筑设计节能标准,对玻璃幕墙提出了严格的热工要求。

与传统玻璃幕墙相比,双层玻璃幕墙(DoubleSkinFalade,以后简称DsF)独特的通道夹层设计,不仅为提高幕墙的保温隔热性能上提供了更多可能,更重要的是,为遮阳构件提供了一个栖身之地,使之既能有效遮阳,又不破坏建筑外观。此外,它还可以通过强化通风降温来降低建筑能耗,因而倍受建筑师的推崇。然而,采用DSF不仅会增加成本,牺牲可观的建筑面积,同时其维修费用也高出一般幕墙。而且,不能简单地认为DSF一定具有更好的保温、隔热、通风等热工性能,目前大多数类型的DSF都不能同时减少采暖和制冷负荷,只有根据具体情况把不同类型结合起来或改变系统设置,以其科学的结构、完善的功能、先进的设计理念充分利用太阳能、自然通风换气,降低空调能耗减少风及恶劣气候的影响才可能比传统的隔热玻璃加外遮阳方案有实质性进步。

2.双层玻璃幕墙构造

双层玻璃幕墙主要由内外两层玻璃幕墙、通风道、遮阳百叶窗帘、内外层幕墙挂件、层间及周边防火系统组成。

2.1内层玻璃幕墙

内层玻璃幕墙一般采用明框幕墙或铝合金门窗;为使立面通透、视野开阔,可采用悬窗结构形式;玻璃采用中空玻璃,层间采用铝板幕墙;开启扇设计为外平开窗,节省了室内的空间。

2.2外层玻璃幕墙

外层玻璃幕墙一般采用隐框、明框和点式玻璃幕墙;坚框采用悬挑形式与主体梁连接,端部用不锈钢插芯插接;外层玻璃幕墙设置进风口和出风口;为防止蚊虫进入幕墙内的空气层,百叶内侧加设不锈钢防虫网;为防止灰尘大量进入室内,在通风口处设置防尘装置。

3.双层玻璃幕墙的设计以及应用分析

双层幕墙主要是通过构造设计,利用热压原理、烟囱效应和温室效应,实现层间气流的有效运动,通过气流的运动,实现幕墙的节能和通风换气功效。

3.1双层玻璃幕墙有效通风,换气方面的细部设计

双层幕墙具有独特的特征,与传统建筑幕墙有着本质区别,它一般主要由外层幕墙、内层幕墙、层间隔断系统和通风装置组成。内外层幕墙之间形成空气缓冲区,充分体现了节能环保。让人亲近自然的设计理念,如何实现通风和换气的有效性是双层幕墙设计的关键。下面就影响通风、换气的几个细节进行了重点的分析。

(1)进出风口百页对通风功能的影响

进出风百页的断面型式不同,直接导致进出百页的风阻系数和风阻大小不同,会影响幕墙的通风效果。

(2)页片刚性较差

页片刚性太差,从实际工程效果看,很难保证页片不变形,影响平整和美观。同时也容易产生页片抖动,影响通风效果及产生噪声。

(3)容易产生震动和噪声

百页片的自身固有频率与风动频率接近时,也极易产生震动和噪声。

(4)防虫网对通风功能的影响

双层幕墙的通风途径采用的是常规的自然通风,在方法技术上,防尘介质的选用直接关系到通风效果,从目前自然通风与防尘技术上看。通风量、通风速度与防尘效果成反比。是目前的难题,针对工程应以通风为主,防尘为辅的设计思路。在满足通风的前提下。具备一定的防尘功能就可以了,通过模拟试验得出。防虫网的风阻系数Ff=0.94,百页的风阻系数Fb=0.85时。可以实现良好的通风效果。满足工程的正常需要。

(5)内、外层幕墙的间距尺寸对双层幕墙通风效果的影响

首先,双层幕墙的内外层之间的间距尺寸过小,风速加大时,风阻也随之加大,因此,风的能耗损失也就加大,导致了双层幕墙内部的能量损失,同时还会影响风向,产生不好的通风效果。其次,双层幕墙之间的间距如果过大,可以有效的降低风阻但同时也会降低空气的流动速度,导致通风的效果也不太理想。最后,我们应因地制宜,结合工程实例,通过模拟实验,一般内外层幕墙之间的间距在500mm-1000mm,通风效果最为理想。

(6)内层开启窗的位置及开启方式对双层幕墙通风效果的影响

内层的开启窗不同的开启方式同样会影响到通风的效果,为保證让室内通风效果达到最佳状态,一般采用内开内倒窗,内层开启窗的位置应尽量避免直接与室内入户门,建筑空调及通风系统的室内开口位置正对,在不影响主体功能和装饰效果的前提下,应注意通风路径的合理走向,避免风流“短路”现象发生,使室内通风无死角。

3.2双层玻璃幕墙的开发应用与节能技术

双层幕墙在节能方面也具有重要的意义,其主要的技术特点和性能体现在以下几个方面:第一,可以有效的利用动气热压的原理和烟囱的效应,使得室内外的空气进行有效的流通,且可以有效的防止灰尘进入室内,从而起到绿色环保的作用;第二,双层幕墙使得室内和室外形成一个天然的屏障,有助于冬季的保温作用和夏季的隔热作用,因此,也具备了节能的功效;第三,具备较强的采光功能,可以有效的根据太阳光的角度来调整光线的变化,从而也就具备一定的节能保温作用;第四,有助于降低室外的噪声污染,提供一个舒适优美安静的居住环境。充分的体现了节能环保的作用。

4.结语

双层玻璃幕墙毕竟只是一种新型结构的建筑幕墙类型,相关介绍和宣传可能存在一些对新产品、新技术更多是赞美和比较理想评价,但对于实际工程的应用我们应该科学、客观、综合地进行评估。应该说双层幕墙它主要在保温、隔热以及隔声性能起到了非常大的作用,但在工程项目的综合节能作用上,还有很多其他因素在影响,良好的保温、隔热在工程上并不能就意味着节能,因为双层幕墙结构的封闭性,采用双层幕墙就意味着将完全依赖中央空调系统,在工作时间段甚至更长时间内设备都要不停地工作,而且不分季节、气候变化一如既往。事实上,对于敞开式外循环呼吸幕墙理论上可以利用温差、烟囱效应形成热通道抽吸作用进行通风换气,但实际上它受工程的区域气候情况、建筑的朝向、外环境温差、风力大小等等因素影响很大,很难达到理想的效果,一般都需要依靠强制抽风系统来解决。

参考文献:

[1]刘晶晶,张志勤,李建玲等.双层皮玻璃幕墙研究综述及探[J].暖通空调,2006,36(2):25-27.

空心玻璃微珠表面镀膜材料 篇7

当今社会,电磁波辐射已成为继噪声污染,大气污染,水污染,固体废物污染之后的又一大公害。目前防止电磁波干扰的主要方法是使用电磁波屏蔽材料和电磁波吸收材料。屏蔽是用导电或导磁体的封闭面将内外两侧空间进行的电磁性隔离。从其一侧空间向另一侧空间传输的电磁能量由于实施了屏蔽而被抑制到极微量,电磁波吸收是以降低电磁波的反射能量,即可将入射的电磁波转换成热能从而将电磁波吸收掉[3]。材料对电磁波屏蔽和吸收掉程度用屏蔽效能(SE)来表示,单位为分贝(dB),一般来说,SE越大则衰减的程度就越高。电磁屏蔽材料分为涂覆型和结构型2类[4],电磁屏蔽涂料是由导电填料,树脂黏结剂,溶剂,和添加剂组成。涂覆型吸波材料由于具有工艺简单、使用方便及电磁参数容易调节等特点,使其在吸波材料研究应用领域的作用非常重要,尤其是对现役武器装备的隐身性能改装和电子设备的电磁辐射防护、电磁兼容等,其作用不可替代[5]。高性能吸收剂是涂覆型吸波材料的核心。为满足吸波涂层“薄、轻、宽、强”的效果,吸收剂的研究也在向高效、轻量度化和复合化方向发展。从理论上讲,金属材料是极优的电磁波损耗材料, 但是金属微粉的抗氧化、耐酸碱能力差;介电常数较大且频谱特性差;密度较大[6]。而空心玻璃微珠与金属粉相比, 密度小, 如果对其表面进行金属化处理改性, 则有可能取代金属粉用于电磁波吸收或电磁屏蔽材料的制备,因此,近年来空心玻璃微珠表面镀膜材料引起了广泛关注。而这其中的关键就是如何使金属均匀涂覆在微珠的表面。

1 空心微珠表面镀膜的常见方法

粉体涂层制备的方法有很多,常见的有溶胶凝胶法,表面修饰法,成核生长法,粉末化学镀法,水解沉淀法,机械球磨法,气相沉积法等。应用在空心微珠表面镀膜工艺主要有粉末化学镀法,溶胶凝胶法和气相沉积法等,其中尤以粉末化学镀应用最为广泛。

1.1 粉末化学镀

化学法是指在液体介质中,利用溶液中所发生的物理化学变化制备涂层复合粉料的方法。涂层材料一般是无机盐、醇盐或者有机物,这些有机物通过水解、沉淀等反应产生细小的涂层物质粒子,涂层粒子和核粒子之间通过吸附、粘附、沉积和表面反应等方式,使涂层材料均匀的附着在核粒子表面。这种方法在空心微珠表面镀膜中的应用最为广泛。由于各种粉体的导电性不同,涂层的方法也不尽相同。1)当粉体具有电导性,可以直接进行化学镀(置换法);2)当粉体无导电性(即导电性很差)时,首先在粉体表面上生成金属核心,作为后续化学镀反应的催化形核中心,使化学镀反应得以起动而后随着反应的进行,最终在粉体表面上形成一层均匀的金属或合金涂层。对于空心玻璃微珠而言,因为其表面绝缘,需要采用第二种方法进行镀膜。

粉末化学镀方法,它具有设备简单、操作方便、包覆效果好等优点。粉末化学镀还能起到抑制粉体的分解、提高粉体的耐蚀性、导电性、美化粉体的外观等作用,随着科学的发展,粉体上的化学镀的应用越来越广泛。曾爱香等[7]以AgNO3作为活化剂,以H2PO-3作为还原剂,经敏化,活化两步处理在空心微珠表面包覆Ni-Co-P合金。其操作过程为,将经碱洗的空心微珠在一定浓度的银氨溶液中,磁力搅拌2 h,然后将经过敏化的空心微珠加入到次亚磷酸钠溶液中进行活化0.5 h,在碱性镀液中超声振荡进行施镀。黄绍强等[8]利用胶体钯溶液活化工艺实现了在玻璃微珠表面化学镀银,同时研究了不同还原剂对镀层形貌镀层的结合力影响。研究表明用葡萄糖和酒石酸钾钠混合做还原剂再配以适当添加剂进行化学镀银可使镀层导电性,表面均匀度,结合强度等都有较大改进。凌国平[9]采用钯盐敏化活化一步法在空心玻璃微珠表面化学镀钴,研究了装载量对镀覆粉体的形貌,密度的影响。结果表明,当装载量较少时,玻璃微珠间存在较多的单质Co,随着装载量的增加,单质Co存在的量减少。装载量越大,磁性微珠的密度就越小,包覆层中Co晶粒的尺寸越小,粉末中单质Co的量也越小。当装载量为5 g/L时,表面镀膜均匀,镀层表面基本无突起物,粒子更细小。王宇[10]等采用甲醛-银氨溶液在空心玻璃微珠表面进行化学镀银,制备出来吸波用银包覆空心玻璃微珠粉体,探讨了pH值,稳定剂及装载量对微珠化学镀银的影响。结果表明,提高镀液的pH值能够增加镀液中的银析出量,微珠表面的银包覆较为致密;稳定剂可阻止镀液的自分解,但会导致表面包覆层的不致密;通过调整空心微珠的装载量,能够调节表面包覆银颗粒的粒径大小,控制银镀层的厚度,同时增加装载量能、减少自分解现象。

1.2 溶胶凝胶法

溶胶凝胶法的基本工艺流程是[11,12]:首先以醇盐为原料制备含涂层物的溶胶,然后加入核粒子分散,调节溶液中的各种工艺参数,或使用有机促凝剂,得到凝胶包裹核粒子的涂层复合粒子,再经过干燥或者热处理即得到所需复合粉料。溶胶凝胶法制备复合涂层的过程中能够将核粒子完全均匀的包覆,因而能够取得较好的涂层效果。华中科技大学的王采芳采用溶胶凝胶法制备出了以空心微珠为基的钡铁氧体涂层复合材料,性能优越。溶胶-凝胶法制备粉末的优点是:制得的粉末粒度小、纯度高,反应过程易控制、制品均匀度高,能从分子水平设计和控制材料的均匀性和粒度,能在低温下合成高纯、超细、均匀的纳米复合粉末。它的缺点是所用原料大多数为有机化合物,成本较高;工艺过程所花时间较长;由于凝胶中液体含量大,干燥时产生的收缩大,可能引起胚体出现干裂等问题。另外制备的超细粉末中较易出现团聚现象。

1.3 气相沉积法

气相沉积法分为物理气相沉积(PVD)和化学气相沉积(CVD)。CVD方法主要通过气相反应物的沉积形成涂膜,为了强化反应,在CVD法中引入各种强化和激活方法,如离子激活、光激励和超声场产生空化效应等。PVD是利用物理方法“逐出”的分子涂层或原子堆积于被涂物质表面形成涂层,如等离子体、蒸发沉积、溅射沉积和粒子束等。成本过高一直是个突出的问题。北京有色金属研究院的毛昌辉教授就利用磁控溅射制备了空心微珠表面镀膜材料。

2空心微珠表面的主要镀膜种类及相关研究进展

空心微珠表面镀膜其实就是表面金属化的一个过程。目前主要有银系,铜系,镍系等几类,它们各有各自的优缺点。银系,化学性质稳定,防腐性强,导电好,但是价格贵;铜系成本低,且容易氧化,导电性不稳,需要对其做表面处理;镍系吸收和散射能力都比较强,磁矢量衰减幅度大,且具有良好的抗氧化性,抗化学腐蚀性,所以应用最为广泛。马承银[13]将二氧化钛以化学沉积的方法包覆空心玻璃微珠,得到了具有反射近红外的隔热新型材料。曾爱香[7]研究了采用硝酸银活化法在空心微珠表面包覆Ni-Co-P,可用于电磁屏蔽和微波吸收,民用方面可制成防电磁辐射材料,军用方面可制成吸波隐形材料。凌国平等[9]采用化学镀的方法,在空心微珠表面镀覆具有磁性的金属Co层制备低密度的磁粉,化学镀Co层具有优异的软磁和硬磁性能。葛凯勇等[14]利用化学镀对空心微珠表面进行镀镍改性,改性的微珠表面较均匀的附着金属镍。将改性前后的微珠制成吸波材料,测试结果表明,改性后的空心微珠具有较好的吸波性能。Sung-Soo Kim[15]研究了空心陶瓷微珠表面镀Co-Fe金属层对电磁和微波具有吸波性能。S.Shukla等[16]在粉煤灰空心微珠表面进行化学镀铜,经过化学镀铜的粉煤灰空心微珠可以用作导电填料,用在聚合物中可以应用于电磁屏蔽。王宇等[10]在空心玻璃微珠表面进行化学镀银,制备出来吸波用银包覆空心玻璃微珠粉体。毛倩瑾[17]以空心微珠为芯材用化学镀工艺进行了镀银,镀铜,镀镍等表面金属化处理,得到表面金属包覆完整的导电粉体,该粉体作为电磁防护涂料的导电填料具有密度小,导电性能良好的优点。涂料中加入镀镍微珠后具有吸波性能,涂料中加入镀Cu-Ag微珠后具有电磁屏蔽性能。杨丽等[18]对空心玻璃微珠粉末进行化学镀Fe-Ni合金镀层具有较好的雷达波吸收性能。另外,张秋禹[19]等报道,对空心玻璃微珠经偶联处理以后再活化的方法,在空心微珠表面进行化学镀镍改性后,用在医学免疫检测技术上前景看好。

3 结 语

通过对玻璃微珠表面化学镀镍,钴,银,铜,等导电的物质,改变了其电磁性能,可以用代替部分纯金属导电填料应用于电磁防护涂料中。传统的电磁防护涂料使用的导电填料密度大,使得填料易于沉淀,影响力电磁防护涂料的储存与使用性能。采用价廉质轻的空心玻璃微珠为基材,进行表面金属化处理,可以获得导电良好的复合导电填料,应用于电磁屏蔽或吸波材料的制备。

摘要:空心玻璃微珠是一种新型材料,具备质轻,高强度的特点。利用化学或者物理方法将其表面金属化可以有效解决金属粉末的密度大,易氧化的缺陷,制备出高性能的电子屏蔽材料。

航空非金属材料——有机玻璃 篇8

有机玻璃是以聚甲基丙烯酸甲酯合成树脂为基本成分制成的透明塑料, 它是一种热塑性塑料。有机玻璃的特性包括:密度小;有一定的强度, 塑性和韧性较好, 碰撞或受震时不易碎裂;透光性好, 能透过91%-93%日光, 紫外光达73.5%。主要缺点是:硬度小, 易擦毛和划伤;易溶于有机溶剂;导热性小膨胀性大。

二、航空领域应用的有机玻璃

(一) 有机玻璃板

常用有机玻璃板现有三种型号: (1) 由聚甲基丙烯酸甲酯, 加入增塑剂 (邻苯二甲酸二丁酯) 制成。耐热性较低, 韧性好, 它的使用温度通常为-60℃-60℃; (2) 由聚甲基丙烯酸甲酯, 加入耐光剂 (水杨酸苯酯) 制成。加入耐光剂能提高耐老化, 耐紫外线的照射性能。主要特性:耐热性比更高, 比较硬脆。使用温度为-60℃-100℃左右; (3) 由聚甲基丙烯酸甲酯与甲基丙烯酸共聚物加入防光剂制成。耐热性较高, 强度较高, 更加硬脆, 使用温度-60℃-120℃左右。

(二) 定向有机玻璃

将有机玻璃加热后, 保持一定时间, 有机玻璃软化后作定向拉伸, 使高分子沿受力方向排列成有序状态, 冷却后即得定向有机玻璃, 抗拉强度大, 冲击韧性好, 抗银纹性高, 对缺口敏感性小。是近年来新兴飞机座舱玻璃的主要原料。

(三) 防弹玻璃

防弹玻璃也是用有机玻璃制成的。它是利用子弹从一个粘滞的固体媒介进入另一个固体媒介时, 动能损失最大的原理, 将几层有机玻璃用透明薄膜粘合起来, 为了使防弹玻璃表面有较高的耐磨性, 最外层采用了硅玻璃, 一般用于前风挡迎风面。

三、外界因素对有机玻璃性质的影响

(一) 温度对有机玻璃的影响

温度升高, 有机玻璃软化, 强度、硬度变小, 塑性增大。温度升高还会引起化学变化。温度到160℃以上时, 聚甲基丙烯酸甲酯将开始产生裂解, 分解出低分子物, 使有机玻璃表面鼓泡, 颜色变白, 这种现象称为“发雾”, 会导致透明度大大降低。温度达到300℃以上有机玻璃就完全分解变质。温度降低, 有机玻璃变硬, 塑性减小, 脆性增大, 承受大载荷易裂纹。当温度急剧变化时, 有机玻璃表面层与内层温度相差较大, 表面层与内层的膨胀程度相差更大, 从而将产生应力, 在表面形成银纹。银纹应力集中程度较小, 对有机玻璃的强度和冲击韧性的影响都较小, 但它会使有机玻璃产生折光, 影响透光率, 更重要的是银纹在受力状态下会发展成裂纹。

(二) 日光对有机玻璃的影响

日光能加速有机玻璃的氧化变质。有机玻璃中不可避免地夹杂有化学性质不够稳定的成分。日光中的紫外线, 能够加速有机玻璃内部不稳定成分与空气中的氧化合的过程。有机玻璃与空气中氧化合后, 将变黄、变脆, 影响透明度和机械性质。

(三) 溶剂对于有机玻璃的影响

外场维修工作中使用的许多有机溶剂都能侵蚀有机玻璃。有机玻璃遭受溶剂侵蚀后, 轻者出现“发雾”现象;重者使有机玻璃大量溶解, 会在有机玻璃表层产生银纹。

(四) 应力对有机玻璃的影响

航空有机玻璃上常有以下几种应力。一是成型应力:有机玻璃成型温度低时会产生成型应力。有机玻璃成型温度范围在105℃-150℃之间, 若结束成型时, 有机玻璃表面的温度不低于105℃, 其应力为10-20kg/cm2;若低于105℃成型, 有机玻璃表面产生的残余应力在100kg/cm2。二是加工应力:对有机玻璃进行机加工时, 会产生一定的机加工应力。三是装配应力:装配座舱盖时, 螺钉过紧或旋速不均匀也会产生装配应力。为此需用限力扳手进行装配。

四、有机玻璃的保养与维护

(一) 清洗

若无经过特殊处理或添加耐硬剂, 有机玻璃易磨损、刮伤。对一般灰尘处理, 可用毛掸子或清水冲洗再以软质布料擦拭。若表面有油污, 可用软性洗洁剂加水, 再以软质布料擦洗。

(二) 打蜡

有机玻璃产品随着使用时间增加表面难免会有污损, 要使其恢复光洁明亮, 可以使用液体抛光腊定期养护, 以软布沿一定线条均匀擦拭即可达到目的。

(三) 抛光

若产品被刮伤或表面磨损不很严重, 可以尝试使用抛光机装上布轮, 蘸专用液体抛光腊均匀打光即可改善。

摘要:有机玻璃又叫明胶玻璃、亚克力等, 由于它具有很好的透明性, 历来是飞机上的一种重要的结构材料。

关键词:有机玻璃,航空领域

参考文献

[1]曹立学.飞机维护基础 (第一版) .蓝天出版社.

新型材料微晶泡沫玻璃砖问世 篇9

南大研发出能浮在水上的微晶泡沫玻璃墙砖。在南大常州高新技术研究院,人们目睹了这一新产品。这可不是普通的墙砖,正式名称叫微晶泡沫玻璃,是由粉煤灰、碎玻璃和非金属矿土等材料加工而成,重量只有普通粘土砖的一半。

作为一种新型墙体材料,微晶泡沫玻璃的原理类似于和面发酵,高温下在内部形成微小的泡孔,尽管质量轻,力学强度却不比普通墙砖弱,且保温隔热及吸音性能好。

“它的导热系数是普通墙砖的1/3,这意味着可节能70%以上。”据介绍,该产品大量使用了粉煤灰、碎玻璃等固体废弃物,符合环保节能的要求,前景十分宽广。目前常州已有数家建材生产企业、房地产商上门,洽谈该技术的成果转化。

新型材料玻璃纤维钢筋的应用 篇10

0前言

玻璃纤维增强材料是国外20世纪初开发的一种新型复合材料, 具有质轻、高强、防腐、保温、绝缘、隔音等诸多优点, 目前已经在美国等发达国家广泛使用, 在国内许多重大工程项目上也有应用。

1 产品特点

1.1 抗拉强度高:抗拉强度优于普通钢材, 高于同规格钢筋的20%, 而且抗疲劳性好。

1.2 质量轻:仅为同体积钢筋的1/4;密度在1.5~1.9 (g/cm3) 之间。

1.3 耐腐蚀性强:耐酸碱等化学物的腐蚀可抵抗氯离子和低PH值溶液的侵蚀, 尤其是抗碳化合物和氯化合物的腐蚀性更强。

1.4 材料结合力强:热膨胀系数与钢材相比更接近水泥, 因此FRP筋材与混凝土结合握裹力更强。

1.5 可设计性强:

弹性模量稳定。热应力下尺寸稳定, 折弯等形状可任意热成形;安全性能好, 不导热、不导电、阻燃抗静电, 通过配方改变与金属碰撞不会产生火花。

1.6 透磁波性能强:

FRP筋材是一种非磁性材料, 在非磁性或电磁性的混凝土构件中不用做脱磁处理。

1.7 施工方便:

可按用户要求生产各种不同截面和长度的标准及非标准件, 现场绑扎可用非金属拉紧带, 操作简单。

2 国内主要生产厂家

2.1 淮南市金德实业有限公司主要产品有树脂锚固剂、高强化学锚栓、注射式植筋胶、建筑结构胶泥、粘钢胶等5个系列锚固产品及玻璃纤维增强塑料 (俗称玻璃钢) 筋材和玻璃纤维增强塑料锚杆等2个系列复合材料产品, 并拥有加固工程施工资质。其中锚固产品在国家体育馆、国奥村、奥运棒球场馆、奥运自行车场馆、奥体中心多功能训练馆、北京体育总局等项目上得到了应用。成功应用于中国石太高速公路、甘肃兰州地震监测站、北京地铁4号线、上海复兴东路隧道、上海宜山轻轨车站、国内大型电解槽厂以及市政工程窨井盖等, 同时还远销美国、欧洲、中东以及东北亚等国际市场。

2.2 南京锋晖复合材料有限公司主营产品玻璃钢钢筋、玻璃钢锚杆、玻璃钢筋材、玄武岩纤维筋、碳纤维筋材, 公司产品目前已成功运用在煤矿巷道、半煤岩巷道支护、边坡支护、岩面锚固、轨道交通、围海工程、建筑基坑支护等多个领域, 解决了这些领域的防静电、高腐蚀、重复开发地下空间等技术难题。并远销欧美国家。

另外, 国内中山市浦美复合材料有限公司、海宁安捷复合材料有限责任公司等厂家也有生产。

3 应用案例

3.1 国际案例 (以美国为例)

美国佛蒙特州一座用特殊材料建造的21世纪之桥以塑胶加固, 并配有光纤传感器, 这样在80公里以外就可以对桥上的交通情况进行监控。该桥的独特之处在于它的加固钢筋和格栅不是用钢条制成的, 而是用玻璃纤维聚合物制成的。这种玻璃纤维钢筋绝不会被腐蚀, 而且很轻, 便于移动。这是该州选择这种材料建桥的主要原因。因为每年冬天佛蒙特州都会被冰雪和路盐困扰。玻璃纤维钢筋的成本要比传统的钢筋高一些, 但桥的使用寿命延长了一倍。

3.2 国内案例 (以地铁为例)

地铁施工中利用玻璃纤维筋高抗拉强度、低抗剪强度的特性, 以玻璃纤维筋替代盾构穿越影响范围内围护桩的钢筋, 盾构通过时可直接切削, 减少人工拆除围护桩及钢筋这道工序, 有效消除这个过程中极易发生的人身伤害, 减少对周围环境的影响。

(1) 天津地铁2号线沙柳路站的中间部分设置了一换乘段, 远期将实施与地铁7号线的换乘。其北侧地连墙作为7号线车站端头井的一部分可采用凿除方式, 而南侧地连墙作为盾构区间的一部分, 既要保证2号线地连墙的入土深度及受力要求, 又要保证盾构机能够穿越。因此设计在-19.7m标高以下的地连墙中采用了一种新型材料———玻璃纤维筋代替普通钢筋来受力, C10砼代替C30砼来浇筑地连墙。

(2) 深圳地铁5号线大学城站盾构井连续墙设计中应用玻璃纤维钢筋, 车站为地下二层3跨箱型结构, 围护结构采用800mm厚的地下连续墙+钢管内支撑体系, 在盾构井段设置2副玻璃纤维钢筋连续墙, 每幅宽3.5m, 在正对盾构刀盘中心上下左右7.0m×7.0m范围内布置玻璃纤维筋。

(3) 成都地铁1、2号线端头井围护结构采用Φ1200mm的人工挖孔桩, 间距1200mm~2400mm, 盾构洞门处设置Φ1500mm的人工玻璃纤维筋挖孔桩。桩顶设冠梁, 桩间挂钢筋网, 喷射100mm~150mm厚混凝土, 基坑采用Φ609mm的钢管内支撑。盾构开挖范围内围护桩桩体主筋采用Φ25mm、箍筋采用Φ12mm的玻璃纤维钢筋, 主筋之间和主筋与箍筋之间均采用绑扎连接, 搭接长度是普通钢筋搭接长度的1.3倍, 桩体设计C30混凝土, 嵌入坑底土层深度为3.5m。每个盾构隧道洞门范围内玻璃纤维筋围护桩3~5根。

4 结束语

目前, 玻璃纤维钢筋可广泛应用于公路、桥梁、机场、码头、车站、水利工程、地下工程等领域;适合应用于污水处理厂、化工厂、电解槽、窨井盖、海防工程等腐蚀环境;应用在许多具体工程项目上, 包括隧道工程、基坑和边坡支护、防腐工程、防电磁干扰工程、砖混结构加固工程;盾构机进出口洞门处用来代替普通钢筋有便于切割的优点、矿山法施工中的锚杆有便于安装、永久防腐的优点、制成土钉、泥钉、预应力锚杆等, 军事工程、保密工程、特殊工程等需绝缘脱磁环境、医院的核磁共振室、机场设施、高压电设备及附近工程、加固砖混结构抵抗地震台风冲击波以及对局部发生开裂或者变形结构进行修复等。

摘要:玻璃纤维钢筋是一种新型的复合材料, 具有质轻、高强、防腐、保温、绝缘、隔音等优点, 国内的生产厂家很多, 产品形式多样。目前已经在美国等发达国家广泛使用, 在国内许多重大工程项目上也有应用。

关键词:玻璃纤维钢筋,地铁,围护结构,盾构井连续墙

参考文献

[1]张恒, 陈寿根, 赵玉报, 李茂文.玻璃纤维筋在盾构井围护结构中的应用研究[J].铁道标准设计, 2011 (3) .

[2]徐泽.玻璃纤维筋在成都地铁工程中的应用[J].安徽建筑, 2010, 17 (1) .

[3]卢致强, 刘建伟, 徐晓鹏.玻璃纤维筋混凝土在地铁工程中的设计与应用[J].四川建筑科学研究, 2010, 36 (5) .

现代建筑新型玻璃幕墙的应用探讨 篇11

【关键词】现代建筑;玻璃幕墙;技术性能;应用

玻璃幕墙作为传统的幕墙材料在国内市场上已被广泛地应用,我国对绿色建筑要求的日益提高,为环保节能的新型玻璃幕墙材料使用提供了广阔的市场。据不完全统计,我国建筑幕墙年生产量达5000多万平方米,我国已经成为世界第一大幕墙生产国和使用国。本文通过对玻璃幕墙的各种新型构造的技术性能分析,探讨了玻璃幕墙在节能方面的实际运用。

1 玻璃幕墙的技术性能分析

可持续发展是当代世界的重要理念,绿色建筑越来越受到人们的关注。玻璃幕墙虽在热工性能上与普通窗户相比有很大改进,但它仍是建筑能耗的一个薄弱环节。玻璃幕墙生态技术的发展意义重大。从构成要素和构成方式来说,玻璃幕墙生态技术的发展包括三个方向:材料技术、构造技术、控制技术。

1.1 材料技术

1.1.1 玻璃材料

低辐射(比Low-E)玻璃夏季可以反射阳光中的红外线,可以节省空调费用;冬季能使室内的热量重新反射回室内,减少热量流失。低辐射(比Low-E)玻璃现在已经在国内外得以广泛运用。

电致变色玻璃由玻璃、电致变色介质、电解质及透明电极等部分组成,在玻璃的两个表面之间施加正、反向电场或者是在施加电场和不施加电场时呈现不同透光性,使室内的采光达到自由控制。

光致变色玻璃可以根据太阳光的强度自动调节透光率,在光线强的时候颜色变深降低透光率,而当光线较弱时又完全恢复透明的状态,达到最大透光率。

人们还通过印刷技术在玻璃表面印刷特定的图案,既可以保证玻璃安装后房间的私密性,又可以同遮阳装置一样阻挡过强的阳光,还可以表达特定的文化涵义。

1.1.2 断热型材

断热型材是在内外两种高导热性的金属框料之间插入低导热性的隔离物形成有效断热层,阻断通过门窗框或窗扇型材散失热量的途径。

断热型材结构合理、结合牢固、强度高、刚性好、热阻大,而且具有优良的隔声节能性能、抗风性能和气密水密性能。

断热型材早期用于门宙,多用于平开宙,后来逐渐用于有框玻璃幕墙,不适用于隐框玻璃幕墙 。

1.2 构造技术

1.2.1 遮阳装置

建筑遮阳的目的在于阻断直射阳光透过玻璃进入室内,防止阳光过分照射和加热建筑围护结构,防止直射阳光造成强烈眩光。玻璃幕墙的各种节能措施中,遮阳技术可能是节约能源最有潜力和最为方便的构造手段。

良好的遮阳设计不仅有利于节能,而且是幕墙构成的有机组成和塑造建筑美感的重要元素。遮阳构件多种多样,对于侧窗部分来说,有平板遮阳、水平遮阳、垂直遮阳和格栅式遮阳等。对于屋顶天窗和玻璃顶来说,布幔和格栅能够充分发挥遮阳作用。

1.2.2 通风幕墙

通风式幕墙由内外两层玻璃幕墙组成,或称为双层幕墙、可呼吸式幕墙、热通道幕墙等。与传统幕墙相比,它的最大特点是两层幕墙之间有一个通风换气层,由于换气层中空气的流动循环,使内层幕墙的温度接近室内温度。

通风式幕墙采用烟囱效应原理,从功能上解决节能问题。由于换气层的作用,它比单层幕墙节能约50%;通风式幕墙外层玻璃可以选用无色透明玻璃或低反射玻璃,还可以最大限度地减少玻璃反射带来的光污染;通风式幕墙的隔音性能良好,可以保持室内拥有一个清静的环境;不论天气好坏都无需开窗,换气层就可直接将自然空气传至室内,为室内提供新鲜空气,提高室内的舒适度,降低空调设备带来的种种弊端。

1.3 智能控制技术

人们还把通风式幕墙与电子计算机系统结合在一起,发展了智能幕墙。采用智能幕墙系统的建筑其能耗只相当于传统幕墙的30%。

智能幕墙是通风式幕墙的延伸,通过计算机系统有效地调节室内空气、温度和光线,节约建筑物使用过程的能源消耗。智能玻璃幕墙包括玻璃幕墙、通风系统、空调系统、环境监测系统、楼宇自动控制系统。

同传统幕墙和热通道幕墙相比,除了玻璃及支撑结构外,更重要的是建筑内部分环境控制和建筑职务系统。

智能幕墙的关键在智能控制系统,是从功能要求到控制模式,从信息采集到执行指令传动机构的全过程控制系统,它涉及到气侯、温度、湿度、空气新鲜度、照度的测量,取暖、通风空调遮阳等机构运行状态信息采集及控制,电力系统的配置及控制,楼宇计算机控制等多方面因素,是一套较为复杂的系统工程。

2 玻璃幕墙节能应用的实际案例

某工程建筑面积为7400m2,呈圆形结构。建筑物地上五层,地下一层。其中,一、二层为金融办公和对外服务用房;三层为阶梯型会议室和展厅;四层、五层均为开敞式办公室;地下室为停车场和设备用房。规划之初,本建筑确定为玻璃幕墙形式,以和周围环境协调一致。

本建筑外围护结构采用呼吸式玻璃幕墙,外层为12mm钢化玻璃,内层为8-12-8mm中空充氩气温屏玻璃,温屏玻璃性能参数分别为:传热系数为1.4W/m2.oC;可见光反射比为16%;可见光透射比为68%;太阳光反射比为27%;太阳光透射比为39%;遮阳系数为57%。钢化玻璃和温屏玻璃之间有900mm空气夹层,1~3层夹层相通;4、5层各为一层。这样在1~3层、4层及5层的钢化玻璃幕墙上下分别设可自动启闭的通风窗。冬季,窗户常闭;过渡季,夏季根据室外温度情况启闭。

建筑外墙外倾70º,每层楼板都有550mm的挑檐,这样夏季有相当一部分太阳能被遮挡,从而减少了太阳透射到玻璃幕墙上的辐射热。但由于水平遮阳系数较大,可遮挡太阳能辐射的12%左右,效果不明显。为此,进行了水平遮阳板的设计。由于建筑本身要求通透,如果设置固定遮阳板,势必会影响整个建筑效果。所以针对建筑的圆形特性,设计了可移动型遮阳板,即随着阳光的移动,遮阳板自动运动,以遮挡迎面射来的太阳光。

为减弱玻璃冬夏季的冷热辐射,在玻璃幕墙下300mm的混凝土坎墙内设置冷热水盘管,减弱冬夏季给人的不舒适感。屋顶种植绿色植被,减少屋顶太阳辐射。

本建筑虽然采用本不节能的玻璃幕墙,但由于建筑外傾,而且采取了水平遮阳和平行遮阳的措施,夏季可有效阻挡大部分阳光的辐射,使得在三楼有大型会议室和展厅的情况下室内计算冷负荷指标为90W/m2。冬季两层玻璃幕之间的空气夹层,可有效利用太阳辐射热,使8:00~18:00夹层内平均温度升高了4.34℃,有效利用了太阳能。

3 玻璃幕墙节能展望

在新世纪中,玻璃幕墙的热工设计,应该追求设计功能的主动性和积极性,变被动设防为主动利用能源的设计思想,为了减少冬季采暖供热的热损失和能源消耗,为了减少夏季空调制冷的热袭人和能源消耗,玻璃幕墙热工设计的发展趋向是:对于以采暖供热为主的幕墙追求达到温室效应,对于以空调制冷为主的幕墙追求达到冷房效果,无论何种幕墙都将追求合理利用太阳能。由光电板系统和幕墙系统组成的光电幕墙是主动利用太阳能的一个应用发展方向。光电幕墙能用来发电,不仅可以供本建筑用电、少交电费,还可以把多余的电“卖”给电力局,但是由于光电板系统的成本较高,广泛的应用还需要一个过程。

欧美国家在建筑节能方面的认识比我们早,所以在玻璃幕墙的节能技术上更多地考虑合理利用太阳能。热通道换气幕墙是一个典型的范例,它是利用热空气的烟囱效应自然地将热缓冲层的热空气排到室外,并配合中空玻璃内的电动升降窗帘,而达到良好的隔热节能效果。在此基础上,玻璃幕墙饰面材料的光敏、热敏特性与室内供热、制冷系统形成计算机自控网络,达到幕墙热工效应智能化,幕墙结构体系和太阳能利用体系的结合一体化,即可达到玻璃幕墙建筑节能的最高形式--智能幕墙。智能幕墙广义上包括玻璃幕墙、通风系统、空调系统、环境监测系统、楼宇自动控制系统。它能充分利用太阳能,是一种最理想的玻璃幕墙。

参考文献:

[1]张迪洲,孙兆玉.谈玻璃幕墙的建筑节能[J].民营科技,2011,(06)

[2]孙晓亚.新型玻璃幕墙在建筑节能中的应用[J].中国新技术新产品,2010,(02)

玻璃幕墙材料 篇12

1 玻璃特性简介

玻璃是由石英砂、纯碱、石灰石等主要原料与某些辅助性材料在1 550℃~1 600℃高温下熔融后, 成型并经急冷而得到的固体物质。玻璃具有透光、透视、隔声、隔热、保温以及降低建筑结构自重的性能。

根据种类不同, 玻璃有不同的特性。按照建筑中的用途与功能, 玻璃可分为:净片玻璃、装饰玻璃、安全玻璃、节能玻璃及防火玻璃, 根据每种玻璃所要发挥的作用及产生的功能而具有不同的特性。

1.1 净片玻璃特性

1) 良好的透视、透光性能, 3 mm, 5 mm厚的净片玻璃的可见光透射比分别为87%和84%。对太阳光中近红外热射线的透过率较高, 但对可见光折射至室内墙顶地面和家具、织物而反射产生的远红外长波热射线却有效阻挡, 故可产生明显的“暖房效应”。净片玻璃对太阳光中紫外线的透过率较低;2) 隔声、有一定的保温性能;3) 抗拉强度远小于抗压强度, 是典型的脆性材料;4) 有较高的化学稳定性, 通常情况下, 对酸碱盐及化学试剂和气体都有较强的抵抗能力, 但长期遭受侵蚀性介质的作用也能导致变质和破坏, 如玻璃的风化和发霉都会导致外观破坏和透光性能降低;5) 热稳定性较差, 急冷急热易发生炸裂。

1.2 装饰玻璃特性

1) 彩色平板玻璃可以拼成各类团, 并有耐腐蚀抗冲刷、易清洗等特点;2) 釉面玻璃具有良好的化学稳定性和装饰性;3) 压花玻璃、喷花玻璃、乳花玻璃、刻花玻璃、冰花玻璃根据各自制作花纹的工艺不同, 有各种色彩、观感、光泽效果, 富有装饰性。

1.3 安全玻璃特性

1) 钢化玻璃:机械强度高、弹性好、热稳定性好、碎后不易伤人、可发生自爆;2) 夹层玻璃:透明度好、抗冲击性能高、夹层PVB胶片粘合作用保护碎片不散落伤人, 耐久、耐热、耐湿、耐寒性高;3) 钢化玻璃或夹层玻璃组合加工而成的其他玻璃制品:如安全中空玻璃等。单片半钢化玻璃 (热增强玻璃) , 单片夹丝玻璃不属于安全玻璃。

1.4 节能装饰性玻璃

1) 着色玻璃有效吸收太阳辐射热, 达到蔽热节能效果;吸收较多可见光, 使透过的光线柔和;较强吸收紫外线, 防止紫外线对室内影响;色泽艳丽耐久, 增加建筑物外形美观;2) 镀膜玻璃保温隔热效果较好, 易对外面环境产生光污染;3) 中空玻璃光学性能良好、保温隔热性能好、防结露、具有良好的隔声性能。

1.5 防火玻璃

防火玻璃作为一种新的建筑防火材料, 既能保证建筑师关于立面的创新又能满足消防的要求, 正被越来越多的使用。按照不同的方法分类也不同, 单纯按照结构可分为:1) 单片防火玻璃。一种单层玻璃构造的防火玻璃, 在一定的时间内保持耐火完整性, 阻断迎火面的明火及有毒, 有害气体, 但不具备隔温绝热功效。2) 复合防火玻璃。由两层或多层玻璃原片附之一层或多层水溶性无机防火胶夹层复合而成。能有效阻断火焰, 隔绝高温及有害气体。

2 玻璃及其与其他材料的构造连接方法

2.1 玻璃之间的构造连接方法

2.1.1 玻璃与玻璃之间进行粘结

1) 夹层玻璃。在两片或多个平板玻璃之间粘夹柔韧的中间透明膜。由于两层玻璃间有强聚乙烯化合物, 因而受地震、震动荷载和强风荷重时不会让碎片散开和落下。常用于高层建筑门窗, 天窗, 鱼缸等, 还可作为航空用的安全玻璃。2) 带玻璃肋的墙面。玻璃幕墙的一种, 施工简单, 安装快捷。肋的方向有三种:双肋布置、单肋布置、通肋布置。现在很多建筑的墙面采用全部是玻璃的外观, 立面豪华, 安装快捷。如北京三里屯village苹果专卖店, 是一个玻璃的房子, 其立面就采用这种带玻璃肋的墙面, 为了解决大片玻璃的稳定性问题, 相当于墙体中的壁柱。玻璃面及加肋玻璃要求是整块的, 玻璃尺寸较大, 运输、安装、保管均要格外小心。当它高度在4.5 m以上安装时, 必须在吊顶内设有悬挂吊架。

2.1.2 玻璃之间采用结构构件进行连接

1) 带钢构件的全玻璃幕墙。其特点是把玻璃的重量通过钢构件传递给后面的钢架。2) 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。它由玻璃、固定螺栓及钢爪、支承结构组成。

2.1.3 通过刚性材料连接

1) 玻璃墙面。

选用普通平板玻璃及其他特制玻璃, 如磨砂玻璃、彩色玻璃等做的墙面。玻璃墙面的构造是先立筋, 让其纵横成网格形, 其间距根据玻璃尺寸而定, 然后将玻璃固定在上面。

2) 玻璃砖隔墙。

玻璃砖也叫玻璃半透花砖, 是较新颖的装饰材料。玻璃砖可以用于墙面砌筑, 也可直接作为砌筑材料砌隔墙。除可自然采光外, 还具有良好的隔热、隔声和装饰功能。它的砌筑采用上下层对缝的方式, 自下而上砌筑。上下层之间可以用木垫块, 木垫块的底面涂少许万能胶, 然后铺浆砌筑。采用水泥砂浆, 按白水泥∶细沙=1∶1调制或按白水泥∶107胶=100∶7调制。

3) 玻璃砖采光顶。

玻璃砖用于采光顶, 光线经过折射和反射后会比较柔和。另外, 玻璃砖是中空的, 对于保温、隔热都有较好的效果。玻璃砖在采光顶上呈拱形拼装。

2.2 玻璃与金属的连接

2.2.1 局部镶嵌连接

1) 在金属框中安装玻璃。在金属框中放置橡胶垫或涂玻璃胶, 然后将玻璃装入, 最后安装封边压条。玻璃栏板与不锈钢管或全铜管的连接, 第一种是在金属管下部开槽, 厚玻璃插入槽内;第二种是在管子下部安装卡槽, 厚玻璃卡在槽中。

2) 门窗定位安装。在玻璃与金属上下横挡内的两侧空隙处, 两边同时插入小木条并且轻轻敲入其中, 然后再往缝隙内注入玻璃胶。

2.2.2粘结

1) 玻璃栏板与金属扶手的连接。

用玻璃胶直接将厚玻璃粘结在管子下部。

2) 全隐型玻璃幕墙。

此类幕墙的玻璃四边均用结构硅酮胶粘合在型材上, 型材完全不外露。

3) 加肋幕墙拐角做法。

对于高度在4 m~4.5 m以下的加肋幕墙, 上下左右 (靠墙处) 均为不锈钢压型凹槽。将玻璃用填充物 (橡胶、泡沫等材料) 填实后, 再用硅酮耐候胶封口。但有时候幕墙是四面的或异形平面的, 这种情况下带有拐角, 在拐角处最好不要设计成加肋玻璃, 因为在拐角处容易被碰撞, 肋易碰坏。这时可以采用不锈钢无缝管与不锈钢板用不锈钢焊条组焊而成, 焊缝抛光用布轮打光, 这样既增加视觉的豪华感, 又增大了拐角的强度而不怕碰撞。

2.2.3 依靠玻璃自重, 直接进行搁置

玻璃家具的制作, 主要在于玻璃板的加工处理和金属构件的组合。有时可以靠玻璃的自重, 直接将厚重的玻璃板搁置在支架上。

3 建筑构造连接方法的评价

3.1 美学角度

从美观的角度来说, 建筑各构件之间的连接可以对建筑的立面效果产生影响, 如在建筑的材料已经确定的情况下, 同样是玻璃幕墙, 全隐和半隐的连接方式会产生不同的建筑立面效果。

3.2 实用性

每种构件都会有很多不同的连接方式, 采用不同的方法, 所耗费的材料, 施工的难度等都会不同。因而要根据具体的要求选择适合的连接构造方式, 达到最经济的效果。充分发挥各材料的性能, 相互连接的材料之间在化学性质上要能相容。符合所在场所要求的材料性能应能充分发挥而不遭破坏, 达到最经济的效果。如中国古代屋顶的装饰中经常根据它所处位置的重要性采用明柎和草柎两种不同的装饰。

3.3 坚固性

从坚固的角度, 构件间的连接是否牢固直接关系到整个建筑物的命运。符合力的传递规律, 从整体到局部满足结构的传力要求, 做到安全可靠。改善受力状态, 符合抗拉、抗弯及抗剪强度要求, 以及支撑, 稳定, 模数, 结构等方面要求, 都要均衡考虑, 从而保证整体的稳定性和局部的结构要求。无论多么美观的建筑, 如果不能满足建筑的要求, 那它就失去了存在的价值。建筑的坚固程度决定了它的使用寿命, 因此应该分析不同建筑及其各个部位的受力情况, 采用合理的构造连接方式达到坚固的目的。

摘要:针对建筑施工中大量采用建筑材料玻璃的现状, 阐述了建筑施工中净片玻璃、装饰玻璃、安全玻璃等具有不同功能的玻璃的特性, 对玻璃与玻璃之间、玻璃与金属之间的构造连接方法进行了分析, 并对不同的连接方法进行了评价, 为今后玻璃与其他材料的连接提供了参考依据。

关键词:玻璃,构造,连接方法

参考文献

[1]蒋泽汉.玻璃、金属板材及其装饰施工技术[M].成都:四川科学技术出版社, 1998.

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