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玻璃幕墙光影畸变原因剖析

来源:2022年会论文集  作者:李春超 刘忠伟  日期:2022-4-7
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    玻璃幕墙光洁、明亮、色彩艳丽,反射影像清晰、逼真,因此玻璃幕墙一直被广泛地应用。近年来,由于幕墙玻璃面积越来越大,加之镀膜的原因,幕墙玻璃经常出现反射影像失真现象,行业俗称玻璃幕墙光影畸变。图一显示玻璃幕墙光影逼真,图二出现明显的光影畸变。

  本篇文章内容由[中国幕墙网ALwindoor.com]编辑部整理发布:

  一、 前言

  玻璃幕墙光洁、明亮、色彩艳丽,反射影像清晰、逼真,因此玻璃幕墙一直被广泛地应用。近年来,由于幕墙玻璃面积越来越大,加之镀膜的原因,幕墙玻璃经常出现反射影像失真现象,行业俗称玻璃幕墙光影畸变。图一显示玻璃幕墙光影逼真,图二出现明显的光影畸变。

图一玻璃幕墙光影逼真

图二玻璃幕墙光影畸变

  玻璃幕墙光影畸变的原因只有一个,即幕墙玻璃变形了,幕墙玻璃表面不再是理想平面(词条“平面”由行业大百科提供),因此才出现其反射影像失真。实际工程中,有诸多因素会造成幕墙玻璃变形,本文对这些因素做出分析,并提出改善玻璃幕墙光影畸变的解决方法。

  二、 平板玻璃变形

  我国目前平板玻璃只有一种生产方式,即浮法(词条“浮法”由行业大百科提供)工艺。浮法玻璃(词条“浮法玻璃”由行业大百科提供)生产工艺先进,生产的平板玻璃非常平整。尽管浮法玻璃也会有变形,但是变形非常小,一般情况下,不会出现反射光影畸变。

  三、 热处理变形

  幕墙玻璃几乎都需要进行热处理,即钢化或半钢化。无论是钢化还是半钢化,都会造成玻璃有明显的变形,特别是钢化玻璃,变形较大。钢化玻璃和半钢化玻璃(词条“半钢化玻璃”由行业大百科提供)的变形分为弓形变形和波形变形两种。标准规定,平面钢化玻璃的弯曲度,弓形时应不超过0.3%,波形时应不超过0.2%。对于长2米,宽1米的玻璃,其弓形变形值可达6mm,变形数值较大,是玻璃幕墙光影畸变的主要原因之一。

  四、 中空玻璃变形

  中空(词条“中空”由行业大百科提供)玻璃有两种变形,其一是中空玻璃生产地与使用地之间存在较大海拔高度差时,造成中空玻璃空气腔内的压力与外部环境空气压力不相等,其结果是中空玻璃出现外凸或者内凹的变形。这种变形可以通过毛细管或其他方法消除。实际工程中,由于没有采取相应措施,这种变形也时常出现,是玻璃幕墙工艺畸变的偶发原因之一。中空玻璃的第二种是其使用环境温度变化造成的造成中空玻璃空气腔内的压力与外部环境空气压力不相等,其结果是中空玻璃出现外凸或者内凹的变形。中空玻璃冬季会出现内凹,夏季会出现外凸,这种变形无法避免且变形较大,是玻璃幕墙光影畸变的主要原因之一。

  五、 安装方式

  除全玻幕墙外,其他幕墙玻璃基本上都是采取坐地安装的。坐地安装无法保证幕墙玻璃完全垂直于地面,确切的讲,幕墙玻璃都是倾斜安装的,只是与地面的倾斜角不同。幕墙玻璃只要有倾斜角,其重力在水平方向上就会有分力,幕墙玻璃在此分力作用下就会有变形。幕墙玻璃竖向尺寸越大,这种效应会越明显,幕墙玻璃变形越大。幕墙玻璃的这种变形可以通过提高其安装时的垂直度改善,却无法消除,是玻璃幕墙光影畸变的主要原因之一。

  六、 安装工艺

  幕墙玻璃与框架之间通常采用压板固定,压板要求是通长的,但在实际工程中,采用分段式压板也很普遍。即便是采用通长式压板,螺钉彼此之间压力如果不同,也会造成幕墙玻璃局部所受压力不同,因此产生幕墙玻璃局部变形。这种变形,对于分段式压板或幕墙玻璃安装时没有调整螺钉压力的均匀性,其作用尤其明显,是玻璃幕墙光影畸变的主要原因之一。

  七、 玻璃面积大

  幕墙玻璃面积越用越大,其竖向尺寸通常都在2m以上,甚至达到4m、5m,幕墙玻璃面积越大,上述所以变形就会越大,玻璃幕墙的光影畸变就会越明显,这也是为什么近年来玻璃幕墙光影畸变越来越严重,其原因就是幕墙玻璃面积越来越大。

  八、 玻璃厚度小

  尽管幕墙玻璃面积不断变大,其厚度却没有相应增加,许多情况下,玻璃厚度都没有达标或刚刚满足标准,其面积却不断增加。玻璃厚度越小,上述所以变形都会增大,玻璃厚度越大,上述所以变形都会变小。

  九、 玻璃配置不合理

  近年来,由于钢化玻璃自爆现象比较普遍,许多工程在幕墙中空玻璃配置上采用外片夹层玻璃,内片钢化玻璃,该种做法是对的,但是在玻璃厚度配置上却不合理。如许多案例采用的玻璃配置为:6+1.52PVB+6+12A+8夹层钢化中空玻璃或6+1.52PVB+6+12A+10夹层钢化中空玻璃。6+1.52PVB+6夹层玻璃的有效厚度为7.5mm,玻璃板刚度与夹层玻璃的有效厚度成正比,即6+1.52PVB+6夹层玻璃的刚度比(词条“刚度比”由行业大百科提供)8mm钢化玻璃和10mm钢化玻璃的刚度小,也就是6+1.52PVB+6夹层玻璃比8mm钢化玻璃和10mm钢化玻璃都“软”。这种中空玻璃的环境温差变形主要由6+1.52PVB+6夹层玻璃承担。而6+1.52PVB+6夹层玻璃位于幕墙玻璃外片,其变形大,玻璃幕墙的光影畸变就严重。

  十、 镀膜效应

  玻璃镀膜不会增加其变形,但是会增加可见光反射率,使得玻璃的光影畸变“看起来”更加明显。目前玻璃幕墙通常采用low-e镀膜玻璃,因此采用low-e镀膜玻璃更应关注玻璃幕墙光影畸变问题,通过采取其他措施降低玻璃变形,使得low-e中空玻璃的光影逼真,成为玻璃幕墙的优点和特色,也为城市街景增加一道风景线。

  十一、观测距离效应

  玻璃幕墙光影畸变与观测距离有关,站在玻璃幕墙近前,玻璃幕墙光影往往不失真,或光影畸变很小,但如果站在几十米之外看,则光影畸变变得严重,这是因为随着观测距离的增加,玻璃光影畸变有被放的效应。

  十二、改善光影畸变的方法

  针对上述产生幕墙玻璃变形的原因,采取效应的对策,可以降低幕墙玻璃的变形,从而改善玻璃幕墙的光影效果。具体方法如下:

  1.提高钢化玻璃的平面度要求,减小其变形。

  2.提高幕墙玻璃安装时玻璃周边压板压力的均匀性,减小其局部变形。

  3.提高幕墙玻璃安装的垂直度。

  4.减小幕墙玻璃面积,增加其厚度。

  5.对于中空玻璃生产地与使用地之间存在较大的海拔高度差时,采取毛细管或其他方法,消除中空玻璃空气腔内部压力与环境空气压力差。

  6.提高中空玻璃外片的有效厚度。

  四、结束语

  玻璃幕墙光影是其装饰效果的显著特征,其光影逼真就好看,失真、畸变就难看。他既可以给玻璃幕墙添彩,也可以添堵,只要玻璃配置合理,采取措施得当,是可以将玻璃幕墙光影做到令人们满意的程度的。

作者单位:天津北玻玻璃工业技术有限公司

北京中新方建筑科技研究中心

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专家介绍

 刘忠伟

铝门窗幕墙委员会专家组

工作单位:北京中新方建筑科技研究中心

技术职称:教授级高级工程师,工学博士

专业:1.建筑幕墙设计与计算。 2.建筑幕墙应用技术咨询;《建筑玻璃应用技术规程》JGJ113主编。

专长:建筑玻璃应用科学与技术、建筑物理、建筑节能、建筑幕墙、门窗等专业的设计与研究。

原文地址:http://www.52mqw.com/info/2022-4-7/49151-1.htm
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