玻璃幕墻作為建筑外立面的技術表現手法在現代建筑中有著廣泛的應用。作為幕墻的材料載體玻璃也隨著幕墻工藝的不斷發展有了不斷的提高。

1 前言

玻璃幕墻作為建筑外立面的技術表現手法在現代建筑中有著廣泛的應用。作為幕墻的材料載體玻璃也隨著幕墻工藝的不斷發展有了不斷的提高。我國國家發展和改

革委員會于二零零三年十二月四日印發了《建筑安全玻璃管理規定》——發改運行[2003]2116號，其中規定建筑物的幕墻必須使用“安全玻璃”，“安全

玻璃”是指“符合現行國家標準的鋼化玻璃、夾層玻璃及由鋼化玻璃或夾層玻璃組合加工而成的其他玻璃制品，如安全中空玻璃等”。

2 中空玻璃與夾膠中空玻璃技術性能比較

高層幕墻中常采用中空玻璃與夾膠中空玻璃兩種，此兩種玻璃皆符合現行國家標準對于安全玻璃的規定。這兩種玻璃的不同之處僅在于外片玻璃的構造不同。在中

空玻璃的構造中，外片使用的是單片鋼化玻璃;而夾膠中空玻璃的構造中，外片使用的是夾膠玻璃(夾膠玻璃的基片可以采用鋼化玻璃或半鋼化玻璃)。現以這兩種

常見的玻璃組合進行比較。

2.1 結構組成

中空玻璃：由兩片單片鋼化玻璃組合而成。夾膠中空玻璃：外片為夾層而內片為單片鋼化玻璃組合而成。

2.2 具體配置

中空玻璃：8mm(鋼化)+12mm(中空層)+8mm(鋼化)構造的中空玻璃單元，玻璃自重約41.0kg/m2。夾膠中空玻璃：8mm(半鋼化)+1.52mm(PVB 夾層)+6mm(半鋼化)+12mm(中空層)+6mm(鋼化)構造的夾膠中空玻璃單元，玻璃自重約51.2kg/m2。

2.3 優點比較

(1)中空玻璃：

①在符合有關規范的情況下，此乃安全玻璃中最經濟的方案。在中國各地這種構造的玻璃被普遍采用，甚至還大量應用在超高層建筑中。

②此種構造的玻璃重量比較輕，較容易制作。

③與同等厚度的夾層玻璃比較，單片鋼化玻璃的強度較高。

(2)夾膠中空玻璃：

①破碎時，碎片會暫時粘在PVB 夾層上面，降低玻璃從建筑物上墜落的危險，并避免外墻因玻璃脫落出現空洞而構成的危險。

②可增加玻璃選擇的種類，并實現各種美學效果和功能，如：有顏色的PVB 

夾層、由不同顏色的本體著色玻璃(詞條“著色玻璃”由行業大百科提供)構成的夾層玻璃。

③跟單片鋼化玻璃比較起來，夾膠玻璃具有更高的隔音性能，使用單層夾膠玻璃的中空玻璃較使用單片玻璃的中空玻璃隔音性能多降低3dB。

④使用夾膠玻璃時，玻璃表面看起來會更平整一些，因此不一定要采用鋼化玻璃(例如，可以使用半鋼化玻璃)。因此玻璃表面的波狀紋不會那么明顯。

2.4 缺點比較

(1)中空玻璃

①由于受到沖擊或其它因素而發生的玻璃碎裂時，整片鋼化玻璃會全部碎成類似蜂窩狀的鈍角小顆粒。雖然如此，從外墻高處灑落的小顆粒對經過的路人仍有致命的危險，對周圍的財物也會造成一定程度的破壞。

②眾所周知，鋼化玻璃具有自爆特性，主要原因是玻璃中存在鎳硫砂粒，而鎳硫砂粒在蛻變中對玻璃造成應力集中，當應力超過極限時，鋼化玻璃就會自爆。根據統計結果，如果鋼化玻璃沒有進行熱浸處理，則自爆的概率較大。而如果鋼化玻璃按照EN14179(非國標)進行熱浸試驗處理，那么出現鎳硫砂粒蛻變的幾率有可能降至每400噸一粒。以一幢外墻總面積約82,580m2的高層建筑為例，如外片采用8mm厚玻璃進行比較，則外片總重量約為1690噸：按統計結果，在所有外片玻璃皆根據EN14179標準進行熱浸試驗的情況下，所有外片玻璃中的鎳硫砂粒可降至四粒。假設一片外片玻璃中只出現一粒鎳硫砂粒，則整座塔樓的外墻只可能有4片玻璃會因含有鎳硫砂粒而發生自爆。

當然，這僅僅只是理論上的統計值。玻璃原材料的雜質含量會影響這個值的大小，另外玻璃生產的批次不同，這個值的大小也會不同。雖然熱浸有助于降低鋼化玻璃自爆的概率，但自爆的可能性并未完全消除，故仍應當看到玻璃碎裂及其造成的破壞對大樓商業價值產生的不利消極影響。

③比半鋼化夾膠玻璃有較嚴重的滾油斑及彎拱。

(2)夾膠中空玻璃：

①成本較高。

②夾膠玻璃的強度取決于溫度、長寬比、尺寸、厚度及荷載作用時間，強度和剛度會比同一厚度單片鋼化玻璃降低較多，換句話說，如以相同強度夾膠中空玻璃代替8mm(鋼化)+12mm(中空層)+8mm(鋼化)厚的中空玻璃，則厚度將為8mm(半鋼化)+1.52mm(PVB 夾層)+6mm(半鋼化)+12mm(中空層)+6mm(鋼化)，相比之下夾膠中空玻璃單元自重約增加25%，擦窗機(供更換玻璃時使用)的荷載容量等級也需要相應的提高。

③夾膠玻璃有脫膠的風險。合片是一個相對復雜的過程及需要嚴謹的品質監控程序。當玻璃單元邊緣長期接觸到硅酮膠時，夾膠邊緣仍有脫膠的風險。當硅酮膠與夾層玻璃邊緣出現小泡開始，繼而擴散至有限的脫膠(一般不超過12mm)，這種形式的脫膠不在玻璃生產商的質量保證范圍之內。不過這種變異脫膠僅是外觀問題，并不會影響夾膠玻璃的強度。

④與兩層中空鋼化玻璃相比，應力斑可能較明顯。

綜合考慮造價、強度、安全性以及可行性，這兩種不同構造的玻璃存在不同的優缺點。在選擇合適規格的玻璃之前，需要考慮和評估每一種規格的玻璃的長處和短處。然而，在考慮全部因素之后，影響玻

璃選擇的最重要因素就是公眾安全。盡管單片鋼化玻璃的使用很普遍，并且符合有關規范，但是我們不能輕視單片鋼化玻璃破碎后碎片從高處灑落的危險。總而言之，即使業主遵循中國規范，在建筑上使用安全玻璃，仍然有需要考慮的安全問題。安全玻璃單元板塊失效的原因有很多，當外片為鋼化單元玻璃時，玻璃破碎后極有可能從大樓墜下，從而對大樓的使用者和普通公眾的安全造成更多潛在的威脅。

目前上海標志性建筑中外玻璃幕墻采用夾膠中空玻璃的項目有：環球金融中心、花旗銀行大廈、世紀商貿大廈、淮海國際廣場等。

3 幕墻體系選擇

單元式玻璃幕墻和框架式玻璃幕墻(圖2)是主要的兩種幕墻體系。

3.1 單元式玻璃幕墻的優缺點

優點：

①幕墻質量容易控制。

②現場施工簡單、快捷、較好管理。

③可容納較大結構位移。

④防水性能較好。

⑤比較容易實現高性能幕墻的要求。

⑥通常能夠適應現代建筑發展水平的需要。

缺點：

①如果安裝好的單元板塊需要修理或更換，可能比較困難。

②構造形式決定了單元式幕墻的鋁型材用量較高，成本一般比采用相同材料的框架式幕墻高。

3.2 框架式玻璃幕墻的優缺點

優點：

①比較容易設計，安裝方式靈活。

②材料在現場較易存放。

③容易進行維修。

④成本一般比單元式幕墻低。

缺點：

①幕墻安裝質量和性能難以得到保證。

②需要大量的現場管理和質量控制工作。

③比較容易滲水。

④可以容納的結構位移是非常有限的。

⑤現場的施工周期較長。

⑥大量的裝配組件存放在樓層中比較容易遺失和損壞。

⑦幕墻安裝質量和性能難以得到保證。

綜上所述，幕墻體系需要根據工程實際情況綜合考慮來進行選擇。現代建筑技術日新月異，發展迅猛，作為建筑師要通過工程實踐不斷更新所掌握的知識技術，才能做出更好的判斷，更好的為工程建設服務。