中空玻璃、夹层玻璃、钢化玻璃、半钢化玻璃和镀膜玻璃的详细介绍。
1 中空玻璃目前国内市场的中空玻璃有三种:槽铝式(胶接法)双道密封中空玻璃,量大面广;槽铝式(胶接法)单道密封中空玻璃,密封性能差,寿命短,属淘汰产品;复合密封胶条式中空玻璃,国内产品质量参差不齐,暂不介绍。
1.1 节能性能分级中空玻璃采用不同的材料和组成结构,其节能效果有明显差异。
1) 中空玻璃的节能性能包括保温性能和隔热性能,保温性能反映中空玻璃限制温差传热的特性,由中空玻璃的传热系数U值表征:隔热性能反映中空玻璃限制太阳辐射热能透过的特征,由中空玻璃的遮蔽系数Se 表征。
2) 中空玻璃的节能性能参数U、Se值,仅表示中空玻璃中部的性能而未计及边部影响,在实际使用中,中空玻璃边部密封材料及边框材料的影响是不可忽略的,为保证中空玻璃门窗的综合节能效果,对边框材料的要求在表1.1-1列出,作为应用指导。
中空玻璃的保温性能分级由U值体现,U 值依据I S O 1 0 2 9 2 国际标准或相应的国家标准,并由Window4.1或Window5.1软件计算得出,U值的分级数值列入表1.1-1 中。
3) 影响中空玻璃节能性能的因素有:间隔的层数和厚度、间隔层内气体的成分、玻璃的种类及厚度、玻璃表面是否镀膜、中空玻璃边部密封材料的传导特性等。
分级表1.1-2中列出了为达到节能性能等级可选择的材料,结构的指导性建议。
为便于应用选择,表中同时给出了各级别产品所适用气候区域的建议。
4) 中空玻璃的隔热性能分级由遮蔽系数Se 值体现,Se 值是通过测量玻璃的全波段光谱参数并经计算得出的,Se的分级数值列入表1.1-2。
1.2 隔声性能分级隔声性能的优劣依据GB/T8485-2002《建筑外窗空气隔声性能分级及其检测方法》和GBJ75-1984《建筑隔声测量规范》,并参照国际标准ISO140和ISO717对隔声性能指标的认定,采用计权隔声量Rw 作为衡量隔声性能指标,其单位为dB,另一种隔声性能指标STC 可作为参考指标。
中空玻璃组件的隔声性能与玻璃厚度、间隔材料及厚度、结构组成及安装方式等因素有关,应根据使用环境对隔声性能的要求,综合考虑上述因素,选择玻璃及结构组成。
1) 增加玻璃厚度,可改善中空玻璃组件的隔声性能;2) 增加中空玻璃的间隔层厚度及数量,可改善中空玻璃组件的隔声性能;产品选用技术条件3) 在间隔层中充惰性气体或混合气体,可改善中空玻璃组件的隔声性能;4) 改变中空玻璃的结构组成,会改善其隔声性能,例如采用夹层玻璃、有机玻璃等材料构成中空玻璃。
玻璃规格变化与隔声性能的调整值参见表2.2-2。
5) 采用不同的边框材料,会影响中空玻璃组件的整体隔声性能,这里列出的隔声性能分级指标,仅指中空玻璃组件中部的参数,而未计及密封方式及边框材料的影响,中空玻璃组件的隔声性能分级指标列入表1.2 中。
1.3 中空玻璃内腔空间的选择在内腔间距大到没有出现气体对流时,内腔间距越大隔热性能越好。
图 1.3 表明:内腔间距以12mm(0.5 英寸)为最佳,15mm(0.625 英寸)时,除充满空气的无色透明中空玻璃外,U 值反翘,隔热性能反而不好。
1.4 设计选用要点1) 槽铝式双道密封中空玻璃第一道密封用丁基胶,具有极低的水蒸气透过率;第二道密封胶主要有聚硫胶和硅酮胶。
聚硫胶水蒸气透过率小于硅酮胶,但抗紫外线能力不如硅酮胶,故适用于窗或有框玻璃幕墙(因铝框可遮阳,避免太阳光直接照射);硅酮胶则适用于隐框玻璃幕墙,其抗紫外线能力及强度均高于聚硫胶。
当建筑对中空玻璃有较高的装饰性要求时,可选用乳白色或透明的硅酮胶。
木窗则忌用硅酮胶做为第二道密封,因其抗木制品防腐剂的能力很差,密封剂会因迁移而受损。
2) 间隔铝框宜采用连续长管弯角式,接头处应用丁基胶做密封处理;间隔铝框如采用四角插接式,其各个接头处亦应用丁基胶做密封处理,以此做成的中空玻璃,使用寿命不如前者。
当中空玻璃第二道密封胶采用硅酮胶时,不应采用四角插接式间隔铝框的中空玻璃。
3) 因为使用了密封胶密封,故不应在70℃或更高的温度下使用,否则会大大影响中空玻璃的使用寿命。
4) 中空玻璃空气层内部压力的变化使玻璃变形,会导致影像畸变,故在海拔1000m或以上使用中空玻璃,空气层的气压必须调整,在下订单时应与玻璃供应商商议。
5) 窗户的隔热性能与窗框材料密切相关,因此应选择隔热性能良好的窗框材料。
6) 如用作采光顶棚,室内侧玻璃应使用夹层或防爆膜。
7) Low-E 中空玻璃,膜面位于第2 面或第3 面,应根据设计需要选择。
如果设计的中空玻璃必须为大小片形式,则膜面必须置于第3 面。
8) 四边支承中空玻璃的最大许用面积为中空玻璃按两单片玻璃薄片厚度计算出的最大许用面积的1.5 倍。
四边支承普通浮法中空玻璃的最大许用面积见JGJ113-2003《建筑玻璃应用技术规程》表A.0.3;四边支承夹丝、压花中空玻璃的最大许用面积见表A.0.5。
1.5 中空玻璃的安装要求长时间的浸水会加速破坏中空玻璃的密封胶,故应设置三个或更多直径5mm 的排水孔于窗框底部,以使窗槽内的水能快速排干。
若中空玻璃中一块玻璃是吸热玻璃,安装时吸热玻璃应置于室外侧。
1.6 中空玻璃规格最大加工尺寸:3500 ×2500mm(自动线生产规格,手工小批量生产规格基本不受限制)。
最小加工尺寸:350 ×180mm玻璃厚度:3~19mm铝框宽度:6、9、12、14、16mm2 夹层玻璃2.1 按生产工艺分类夹层玻璃按生产方式可分为“干法”和“湿法”。
“干法”又称“胶片热压法”,系将聚乙烯醇缩丁醛(PVB)胶片夹在两层或多层玻璃之间,经加热加压而成,产品强度高,光畸变小,质量稳定,且适合大规模生产,是推荐产品。
灌浆法(湿法)只适用于小批量生产,产品质量不稳定,不建议选用。
2.2 夹层玻璃的性能1) 安全性能:建筑用夹层玻璃能抵挡意外撞击的穿透,即使玻璃破坏了,碎片仍会和PVB 胶片在一起,减少破碎或玻璃跌落的危险,就可以避免因玻璃掉落造成的人身伤害或财产损失。
(1) 抗风压强度:在工作温度≤70℃时,相当于相同厚度单片玻璃的0.8 倍;若工作温度≥70℃,则相当于相同厚度单片玻璃的0.6 倍。
四边支承夹层玻璃最大许用面积(PVB 厚度分别为0.38mm、0.76mm和1.52mm)见JGJ113-2003《建筑玻璃应用技术规程》表A.0.4。
(2) 人体冲击安全规定夹层玻璃的最大许用面积:见JGJ113-2003《建筑玻璃应用技术规程》。
2) 保安防范特性:用PVB 胶片特制的夹层玻璃能制成防子弹玻璃、防炸弹玻璃及电磁屏蔽玻璃。
3) 隔声性能:PVB胶片具有对声波的阻尼功能,使建筑用夹层玻璃能有效的控制声音的传播,起到良好的隔声效果。
其隔声等级见表 2.2-1,玻璃规格变化与隔声性能的调整见表2.2-2。
对于通过改变规格参数提高玻璃的隔声等级,从技术经济性能比考虑,建议按如下顺序进行调整,增加阻尼(采用夹层玻璃和增加PVB厚度)→增加中空玻璃空气层厚度→增加玻璃厚度。
玻璃窗的隔声STC值受窗框影响,一般要比玻璃的STC 值低1~3 级。
4) 控制阳光和防紫外线特性:建筑用夹层玻璃能有效地减弱太阳光的透射,防止眩光和阻挡紫外线。
紫外线透过率<1%。
2.3 设计和安装要点1) 建筑物需要以玻璃作为建筑材料的下列部位必须使用安全玻璃(指符合现行国家标准的钢化玻璃,夹层玻璃及由钢化玻璃或夹层玻璃组合加工而成的其它玻璃制品,如安全中空玻璃等):(1) 7 层及7 层以上建筑物外开窗;(2) 面积大于1.5m2 的窗玻璃或玻璃底边离最终装修面小于500mm 的落地窗;(3) 幕墙(全玻幕除外);(4) 倾斜装配窗、各类天棚(含天窗、采光顶)、吊顶;(5) 观光电梯及其外围护;(6) 室内隔断、浴室围护和屏风;(7) 楼梯、阳台、平台走廊的栏板和中庭内栏板;(8) 用于承受行人行走的地面板;(9) 水族馆和游泳池的观察窗、观察孔;(10) 公共建筑物的出入口、门厅等部位;(11) 易遭受撞击、冲击而造成人体伤害的其他部位(是指《建筑玻璃应用技术规程》JGJ113 和《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102 所称的部位)。
2) 夹层玻璃可以制成曲面的,亦可采用有色的(一般为透明的)PVB 膜制成有色的夹层玻璃。
3) 应根据选用夹层玻璃的目的,按照不同的技术标准,提出相应的技术指标。
(1) 以安全为目的,应符合GB9962-1999《夹层玻璃》的要求。
(2) 以保安防范为目的,应符合GB17840-1999《防弹玻璃》及GA165-1997《防弹复合玻璃》的要求。
(3) 以控制阳光为目的,则应给出可见光透射比及遮蔽系数(Se 值)。
(4) 以控制紫外线为目的,则紫外线透过率应≤0.5%。
(5) 以隔声为目的,则应给出所要求的STC(dB)值。
(6) 以抗电子干扰为目的,则应在全接地情况下,提出在何种频率范围内的电波频率衰减值。
(7) 以防炸弹为目的,现尚无测试标准(虽然国外做了不少测试),有要求时,则应提出可抵抗炸药的种类、重量,及在何等高度及距离下爆炸。
(8) 用于屋面的夹层玻璃,PVB 膜厚度不应小于0.76mm。
4) 在窗框底槽应确保有3 个直径不小于5mm 的排水孔。
同时在槽内放置硬度至少为肖氏90度橡胶垫块或PVB树脂。
5) 因胶层的有机物质,夹层玻璃在70℃或以上时会起泡。
6) 夹层玻璃用于室外时,不能暴露夹层玻璃的边部。
否则,边部会因吸收水分而导致脱胶。
7) 为使玻璃边部的水密性更好,安装时应使用中性硅酮胶或聚硫胶,不能使用酸性硅酮胶或含有机溶剂的密封剂或油灰。
8) 夹层玻璃的规格(1) 最大尺寸:2500 ×7800mm(2) 最小尺寸:300 ×300mm(3) 原片玻璃厚度:3~19mm(4) 夹层玻璃总厚度:6.38~300mm(5) PVB 胶膜厚度:0.38~2.28mm(以0.38 为倍数)9) 弯夹层玻璃的规格(1) 最大尺寸:2500 ×4500mm(2) 常用尺寸:长500~3500mm,宽500~2000mm(3) 加工厚度:5~19mm(4) 弧长圆心角<90°2.4 参考加工价格见表2.43 钢化玻璃3.1 分类1) 钢化玻璃按国家标准分为建筑用钢化玻璃和幕墙用钢化玻璃。
2) 按平面形状分为平面钢化玻璃和曲面钢化玻璃。
3) 钢化玻璃按生产方式分为物理钢化法和化学钢化法。
物理钢化法是国内外广为采用的一种生产方法。
化学钢化玻璃强度高,热稳定性好,玻璃经钢化后不变形,弹性好,无自爆现象,制品尺寸精度高,且不受玻璃形状尺寸和厚度的限制,制品能裁剪。