幕墙性能实现及玻璃种类选取

幕墙性能实现及玻璃种类选取

玻璃作为建筑幕墙主要的面材，其性能因种类与加工方法的不同，有着千差万别，正确选择玻璃类型是实现幕墙性能的基础，本文介绍了怎样根据幕墙所需要的性能选取玻璃。

标签： 玻璃幕墙的性能;不同玻璃特点;幕墙的光线温度控制

引言：

随着建筑幕墙的飞速发展，幕墙技术逐渐成熟以及幕墙成本的有效控制，幕墙的应用领域也不断的加宽，从二三十年前以前单纯的地标建筑逐渐深入到商业楼、银行、医院甚至居民住宅项目。而玻璃作为幕墙主要的面材，玻璃的多样性也决定了幕墙性能的多样性具有了更高的可行性。

一、玻璃种类

（1）玻璃按照镀膜種类，主要分为低辐射镀膜玻璃（Low-E Glass）和热反射镀膜玻璃（Heat-reflective coated g glass）。

（2）玻璃按照热加工处理方式，分为钢化玻璃、半钢化玻璃和退火玻璃。

（3）玻璃按照厚度区分，分为单玻璃、中空玻璃和夹胶玻璃，也有将中空玻璃与夹胶玻璃加工成一体，称为中空夹胶玻璃。

（4）按照性能，玻璃可以分为普通玻璃、防弹玻璃、防火玻璃、调光玻璃和LED发光玻璃。

值得一提的是，为了达到形状和颜色的要求，玻璃还可以加工成弯玻璃（热弯、弯钢化/半钢化）。还可以再玻璃表面加工一层彩釉，即将玻璃釉料通过丝网印刷机或者辊印机印在玻璃表面，经过烘干、钢化处理后，釉料永久性烧结与玻璃表面而且能够抗酸碱并具有安全性高。以上就是幕墙中绝大部分用到的玻璃种类。

二、幕墙的主要性能与玻璃种类的选取

幕墙是指有支撑结构体系与面板组成的、可相对于主体结构有一定相对位移能力、不分担主体结构所受作用的建筑外围护结构或装饰性结构。

幕墙的面板主要有玻璃、铝板、复合板或石材等组成，作为一种外围装饰结构，要求幕墙具有以下性能：

（1）美观性能

（2）防水性能

（3）保温性能

（4）抗风压性能

（5）抗震性能

（6）采光控制性能

（7）安全性能

（8）其他特殊性能

而于玻璃息息相关的主要有美观性能、保温性能、采光控制性能和安全性能

作为建筑外围护的幕墙玻璃，其选用不外乎从经济适用性、观赏性和安全性三个方面进行考虑。

（一）幕墙玻璃的经济适用性

幕墙玻璃的经济适用性可以从建筑所在地的气候特征、玻璃在建筑中的具体使用情况二个方面进行考虑。

1、我国幅员辽阔，地域类型众多，从东到西、从南到北，地区间气候差别很大，各地应根据气候特点和各种玻璃的热工光学特性，结合建筑自身条件有针对性地选用。时下Low-e玻璃泛滥，盲目使用，出现很多浪费成本或浪费功能的现象。1、 玻璃传热系数接近、遮阳系数相差近一倍时，太阳得热系数也相差近一倍，说明玻璃的热学性能与遮阳系数关系较大。

2、 遮阳系数接近，传热系数相差二倍以上时，太阳得热系数也很接近，说明玻璃的热学性能与传热系数的关系较小。

3、 同系列玻璃，遮阳系数越低，其可见光透射比也越低。

4、 单玻系列的遮阳系数和太阳得热系数明显高于相对应的中空玻璃。但本体着色热反射镀膜单玻和对应的中空玻璃的热学性能可以与遮阳型低辐射Low-e玻璃相比，只是可见光透射比差些。

5、 硬镀膜也就是在线Low-e镀膜单玻和对应的中空玻璃，其太阳得热系数高于大部分本体着色单玻，比离线Low-e镀膜中空玻璃大很多。

6、 低辐射Low-e中空玻璃由于遮阳系数小，因而太阳得热也低，室外反

射比低，同时可见光透射比好，自然采光好。

7、 双银低辐射Low-e中空玻璃与单银低辐射中空玻璃相比，在遮阳系数和太阳得热系数差不多的情况下，其可见光透射比相差很小，室外反射比则有较大改善。

8、 Low-e膜位于外片玻璃的第二面与位于内片玻璃的第3面相比，传热系数没有变化，但遮阳系数降低很多，因而太阳得热系数也低得多。

9、 在不考虑可见光透射比和室外反射比的情况下，性价比系数越高的玻璃，其经济性越好。

因此，幕墙玻璃在满足环评对可见光室外反射比等要求，以及建筑效果对玻璃颜色要求的前提下，可遵循以下原则追求玻璃的经济性：

1、 按透明浮法玻璃，本体着色玻璃、热反射镀膜玻璃、本体着色热反射镀膜玻璃或二者之间搭配的中空玻璃、低辐射中空玻璃或与本体着色玻璃搭配的中空玻璃这样的顺序由前到后选择玻璃，越是靠前其经济性越好，特别是低辐射Low-e玻璃无法供应单玻的情况下，非低辐射Low-e玻璃可在梁、墙、柱等部位采用单玻的经济优越性往往比较明显。因此，对于夏热冬暖地区和夏热冬冷地区，可优先采用遮阳系数低的热反射镀膜玻璃产品，其次才考虑低辐射Low-e玻璃产品;对于寒冷地区，当对传热系数要求不高时，可优先考虑采用着色玻璃产品或热反射镀膜玻璃产品。对遮阳系数没有要求，对传热系数要求不高时也可以考虑采用普通中空玻璃;对于严寒地区，按GB50189《公共建筑节能设计标准》对遮阳系数没有要求，此时可优先考虑采用硬镀膜玻璃产品，其次才是本体着色热反射镀膜玻璃产品和内片玻璃第三面的低辐射Low-e玻璃产品。

2、 不追求过高的玻璃通透性，同种系列的玻璃，通透性越高，其遮阳系数越大，太阳得热系数也越大，性价比则变小。一般可见光透射比大于60%称为高透，介于45%～60%之间为中透，30%～45%为中低透，小于30%为低透，大部分建筑的幕墙玻璃采用中透和中低透，小部分采用高透和低透。

3、 采用Low-e玻璃产品时，夏热地区Low-e膜应放在中空层的靠外面，这样遮阳系数低、太阳得热系数低;严寒地区Low-e膜应放在中空层的靠里面，这样遮阳系数高、太阳得热系数高，反过来对室内暖红外线的遮阳系数低，室外得室内热量系数低，有利于保暖。4、 双玻Low-e中空玻璃，双银甚至是三银Low-e中空玻璃的性能与单银Low-e玻璃相比相差不大，其经济优势不够明显，条件好的业主可以采用。

5、 建筑幕墙玻璃可以结合自身条件进行选用，比如狭长的内天井部位和有大挑檐的类似于廊道的部位（如某些火车站、机场），在遮阳条件许可的情况下可优先选用硬镀膜玻璃产品或热反射镀膜玻璃产品。

（二）幕墙玻璃的观赏性

作为重要的围护部件，玻璃具有观赏性、采光、遮风、挡雨、遮阳、隔热或保温、隔声以及其他一些特殊作用，这些作用中业主最为重视、也最不易把控的就是观赏性，根据众多的案例实践，归纳总结出以下幕墙玻璃观赏性选择经验：

1、 大楼玻璃颜色是“玻璃本体反射色、背景天色、透过光色”综合在一起的颜色，不同时间气候条件和建筑部位所看到的玻璃颜色是不同的，因此，一定要在天上无云的晴朗天气下仰看挂在建筑上的玻璃制品，并在对着光，背着光和侧光三种情况下比对，方能看到玻璃的真实颜色。

2、 高透玻璃遮蔽性较差，中透玻璃的背板若隐若现，中低透玻璃基本上可以不太需要考虑背板的颜色，低透玻璃则完全不需要考虑背板颜色，内墙或梁柱可不刷面层，因此，高透玻璃背板宜用淡色，中透和中低透背板宜用中灰或深灰。

3、 相同种类的外膜片，厚度不同时色差明显。相同厚度相同种类的外膜片，内片为透明单片玻璃且相差3mm以内时，色差很小甚至肉眼辨不出来，当玻璃为中低透、内片为透明单玻和透明夹胶玻璃时，色差也基本上分辨不出。

4、 采用彩釉玻璃，有利于减小色差，采用喷砂色彩釉，色差更小。

5、 不在同一平面位置的立面玻璃，或倾斜角度不同的玻璃，其色差必然存在，此时可考虑采用颜色接近的不同玻璃。

（三）幕墙玻璃的安全性

没有绝对安全的玻璃，安全玻璃的安全性只能是相对的，甚至在某些情况下安全玻璃更不安全，因为钢化玻璃自爆率在3‰以内是合格产品，经过二次均热化处理后，自爆率降到1‰已经是极限，这就使得钢化玻璃自爆成为难以避免的事情，使得全国范围内钢化玻璃频出问题，既严重危害人们的生命安全，又因更换费用大大地超过玻璃本身特别是在异形幕墙和超高层中更换玻璃，必将给业主带来较大的财务负担。

因此，异形幕墙和超高层幕墙应优先选用半钢化玻璃产品，广州西塔和上海环球金融中心均通过专家论证的形式采用了半鋼化中空玻璃和夹胶玻璃。也可以局部采用超白玻璃产品，避免自爆。

对于采用钢化玻璃产品的建筑，建议采取以下安全措施③：

1、 钢化玻璃要进行二次热处理。

2、 幕墙下面设隔离带，不安排吸引行人和观众停留的设施，室内靠墙不设展位、餐饮、售货位置。室外停车位要离开墙根，墙根布置绿化或水池。

3、 出入口设雨棚。

4、 密集人流上空布置金属安全网。

5、 密集人流出入口贴防爆膜。

6、 采取设计措施，减少玻璃破裂。

三、结束语

建筑幕墙用玻璃种类繁多，性能千差万别，价格也各有不同，再加上我国气候多种多样，使得建筑幕墙玻璃选择的针对性更具学问。按照本文介绍的幕墙玻璃的经济适用性，观赏性和安全性三条线索，结合建筑师的效果要求和性能要求，业主可以找到理想的玻璃产品。

参考文献：

1、 建设部《建筑气候区划标准》GB50178-93（1993年版）第一版 北京中国建筑工业出版社 1993年9月 第2～17页

2、 耀皮玻璃产品手册 《耀皮建筑加工玻璃》2011B版第5～25页

3、 赵西安《幕墙玻璃的安全选用》