1).對玻璃有較高的粘結(jié)能力，有較強的抗撕裂強度，能防止玻璃破碎時飛散。
2)有較強的防護能力，可以防止自然力和人力的破壞。對強風(fēng)、地震、暴力、盜竊 等有足夠的抵抗力。
3)能承受室內(nèi)人員的突然撞擊，防止玻璃飛散或整體脫出，避免室內(nèi)人員飛出墜落。
4)有足夠的剩余承載力，玻璃破碎后再發(fā)生彎曲變形時不會整塊脫落。
5)中間膜有大的剪切模量，使兩塊玻璃盡可能整截面受彎工作，從而提高玻璃的承載力和彎曲剛度，減小玻璃的厚度，減輕玻璃的自重。
6)無色透明，能耐受紫外線、水汽和外界氣候變化影響，長時期使用不泛黃變色。
目前采用的PVB夾膠膜還不能完全滿足上述要求。有必要開發(fā)更高性能的幕墻夾層玻璃專用中間膜，以適應(yīng)超高層建筑幕墻、大跨度采光頂、超大尺寸夾層玻璃、全玻璃結(jié)構(gòu)等對夾層玻璃的高標(biāo)準(zhǔn)要求。
5.2 離子性中間膜的特性
現(xiàn)在，能滿足建筑幕墻夾層玻璃上述性能要求的夾膠膜 — 離子性中間膜已經(jīng)開發(fā)出來，并批量生產(chǎn)，商品名稱為 SGP 。這種夾膠膜具有許多優(yōu)良的性能。
(1) 具有高的強度和剪切模量，力學(xué)性能（詞條“力學(xué)性能”由行業(yè)大百科提供）優(yōu)異
SGP 的剪切模量是 PVB 的50倍以上，撕裂強度比 PVB 高 5 倍。SGP 夾膠后，玻璃受力時兩片玻璃之間的膠層基本上不會產(chǎn)生滑動，兩片玻璃如同一片等厚度的單片玻璃整體工作。這樣一來，承載力就是等厚度的 PVB 夾層玻璃承載力的2倍;同時，在相等荷載、相等厚度的情況下，SGP夾層玻璃的彎曲撓度只有 PVB 夾層玻璃的1 / 4 。
由于承載力提高，撓度減小，玻璃厚度會相應(yīng)減小。有可能減少玻璃的用量約40% ，相應(yīng)也減輕了幕墻的自重。不僅有利于主體結(jié)構(gòu)設(shè)計，而且節(jié)材就是節(jié)能，因為生產(chǎn)每一標(biāo)準(zhǔn)箱浮法玻璃要消耗標(biāo)準(zhǔn)煤16Kg，耗電7.5 度。如果加上鋼化、均質(zhì)化處理等，耗能就更多了(圖4)。
(2) 玻璃破損后留有充分的剩余承載力，不會整塊墜落
普通PVB夾層玻璃，尤其是鋼化夾層玻璃，玻璃一旦破碎就會產(chǎn)生很大的彎曲變形，有整塊脫落的危險(圖5)。當(dāng)玻璃水平安裝在采光頂上時風(fēng)險更大，北京香山植物園就曾發(fā)生過玻璃整塊落下的意外事故。
SGP 間膜夾層玻璃整體性好，SGP夾膠膜的撕裂強度是PVB夾膠膜的5倍，即使玻璃萬一破碎，SGP膜還可以粘結(jié)碎玻璃形成破壞后的一個臨時結(jié)構(gòu)，其彎曲變形小，還可以承受一定量的荷載而不會整片下墜。這就大大提高了玻璃的安全性(圖6、圖7)。
5.3離子性中間膜夾層玻璃的試驗研究
受美國杜邦公司的委托，中國建筑科學(xué)研究院于2006~2007年期間進行了SGP 夾層玻璃性能的研究。試驗得到了SGP中間膜和PVB中間膜自身的物理力學(xué)性能以及對比了SGP夾層玻璃、等厚PVB夾層玻璃和等厚單片玻璃受力性能。
玻璃受彎試件分四邊支承和兩邊簡支兩種形式。
同厚度夾層玻璃和等厚單片玻璃的對比試驗表明，SGP夾層玻璃的應(yīng)力和撓度與同厚度的單
片玻璃基本相同;而PVB夾層玻璃由于中間層顯著的滑移，應(yīng)力與撓度要大得多。因而可以認為：
SGP夾層玻璃作為等厚度單片玻璃整體工作;PVB夾層玻璃接近于兩片單獨的玻璃疊加。
試驗還表明，SGP 夾層玻璃破碎后，撓度并沒有顯著加大，仍保留相當(dāng)大的剩余承載力，能保證幕墻的結(jié)構(gòu)安全。進行了30天長期荷載試驗，PVB夾層玻璃長期荷載下的彎曲變形顯著增大，而SGP夾層玻璃如同單片玻璃一樣，長期撓度增長很小。進行了溫度升高條件下的受力性能試驗，溫度在50攝氏度以下時，SGP夾層玻璃的承載力不降低;而PVB夾層玻璃50攝氏度時的承載力僅為20攝氏度時的60%。試驗實測，在溫度為20攝氏度時，PVB夾膠膜的剪切模量G=0.84 N/mm2;而SGP夾膠膜的剪切模量G則高達 42.7 N/mm2。
5.4離子性中間膜夾層玻璃的力學(xué)性能
疊合在一起的幾片玻璃的工作性能取決于中間層(夾膠膜)的力學(xué)性能。
如果夾膠膜的剪切模量G和撕裂強度f 很小，夾層玻璃受彎時中間層就產(chǎn)生很大的滑移，玻璃之間就在相對滑動，夾膠膜實際上沒有起將玻璃連為整體的作用。這幾片玻璃看似疊合在一起，實際上還是各自單獨工作。承載力僅僅是各片玻璃單獨承載力之和。
反之，如果夾膠膜的剪切模量G和撕裂強度f很高，夾層玻璃受彎時夾膠膜滑移量極小，這時候幾片玻璃就能夠共同工作，好象是一片單片玻璃一樣。
理論上，當(dāng)夾膠膜的力學(xué)性能等同于玻璃時，夾層玻璃就變成了單片玻璃。在工程上，當(dāng)夾膠層的剪切模量G大于20 N/mm2時，就可以認為夾層玻璃在整體狀態(tài)下工作。SGP離子性中間層的G達到42.7N/mm2，已經(jīng)滿足了這個條件;而PVB夾膠膜的G值僅為0.84N/mm2，與上述條件相差懸殊。它們兩者受彎時的截面應(yīng)力狀態(tài)是完全不同的(圖8)。
正是兩者的受力狀態(tài)不同，在相同厚度下兩者的承載力和變形有很大的差別(圖9、圖10)。
因此，采用SGP夾層玻璃將使得玻璃的厚度減小，更有利于合理地進行幕墻玻璃的選用，取得更大的經(jīng)濟技術(shù)效益(圖11、圖12)。
5.5 SGP夾層玻璃在超高層建筑中的應(yīng)用
超高層建筑要承受大的風(fēng)力、地震力和溫度變化的影響，要求玻璃面板有高的承載力和剛度，而且萬一破損還要有一定的剩余承載力而不會墜落。SGP中間膜夾層玻璃可以很好地滿足這些要求。
上海中心是目前在建最高的建筑，123層，632m高，共采用SGP夾層玻璃150000m2。上海中心采用雙層通風(fēng)幕墻，外幕墻為單夾層玻璃，配置為 12mm超白+1.52 SGP+12mm超白(圖13)。
廣州塔是我國已經(jīng)建成最高的建筑，高度為 600 m，全部56000m2玻璃幕墻均采用SGP雙夾層中空玻璃，配置為(8mm+1.52 SGP+8mm)+12A+(8mm+1.52 SGP+8mm)。三角形玻璃板塊最大尺寸為1.5mX3.5m(圖14)。
深圳京基大廈是深圳目前已建成的最高建筑，高度441m，其頂部為超大共享空間，整個超高拱形大廳由SGP夾層超白玻璃覆蓋(圖15)，非常通透。
目前國內(nèi)高層建筑玻璃幕墻配置最高檔的要數(shù)廣州利通廣場大廈，其高度為303m，63000m2的玻璃幕墻為鋸齒形，別具一格(圖16)。玻璃面板為超白半鋼化玻璃，SGP夾膠膜，組成為(8mm+1.52 SGP+8mm)+12A+8mm 。采用這樣高檔的配置主要是考慮：高承載力和安全性;通透潔白;鋸齒形玻璃不用封邊。
6. 超高摩天大樓的玻璃幕墻
6.1 迪拜哈利法塔
哈利法塔的高度為828m，建筑幕墻總面積為13.5萬m2，其中塔樓部分為12萬m2。在塔樓幕墻中，玻璃10.5萬m2，不銹鋼板1.5萬m2。采用單元式明框幕墻，共有23566個單元板塊。
采用中空玻璃，16 mm空氣層，兩片超白玻。外片鍍銀灰反射膜;內(nèi)片鍍Low-E膜。兩膜均朝空氣層，可見光透射率 20%;綜合熱透射率 16%。。
單元板塊有 21 種主要板型，尺寸由1.3mX3.2 m到2.25mX8m。
6.2 深圳平安金融中心
深圳平安金融中心高度660m，玻璃幕墻高度590m(圖24、圖25)。明框，單元式。
玻璃為超白、Low-E，中空，外片夾膠，內(nèi)片鋼化(圖26)。
6.3 上海中心大廈
上海中心127層，高度632m，外形為螺旋上升的中國龍。玻璃幕墻由內(nèi)幕墻和外幕 墻組成(圖27~圖29)。
內(nèi)幕墻與外幕墻之間形成12~15 層高的內(nèi)庭，按防火要求，內(nèi)幕墻必須為防火幕墻。內(nèi)幕墻直接支承在樓面結(jié)構(gòu)上，外幕墻每12層~15層為一組，通過水平鋼管和豎向吊桿懸掛在上端外挑的樓面結(jié)構(gòu)上(圖30、圖31)。
外幕墻采用超白半鋼化SGP夾膠玻璃。12mm超白+1.52mmSGP+12mm超白。由于外幕墻有螺旋上升的造型，為復(fù)雜的雙曲面，為此平面板塊單元錯縫鋸齒形安裝，擬合造型曲面(圖32、圖33)。
內(nèi)幕墻為防火幕墻，采用(8mm超白+0.89mmSGP+8mm超白)+12A+8mm銫鉀防火玻璃。支承結(jié)構(gòu)均采用冷彎薄壁型鋼，梁壁厚3mm，柱壁厚4mm。鋼結(jié)構(gòu)外包鋁型材(圖35~圖37)。
6.4 廣州塔
廣州塔高度600m，玻璃幕墻高度460m(圖38、圖39)。明框玻璃幕墻采用三角形單元板塊，尺寸為1500mm X 3500mm。雙夾層半鋼化中空玻璃，(8mm+1.52mmSGP+8mm)+12mmA+(8mm+1.52mmSGP+8mm)(圖40~圖43)。
6.5 廣州東塔(周大福中心)
廣州東塔高度540m，玻璃幕墻，帶豎向陶板裝飾條(圖44)。單元式板塊。玻璃超白、夾層中空(圖45~圖50)。
7. 結(jié) 語
高度500m 以上的超高摩天大樓，外維護結(jié)構(gòu)的唯一選擇就是玻璃幕墻。玻璃幕墻的基本選擇是：明框，單元式，雙夾膠中空或外夾膠內(nèi)鋼化中空。夾膠的玻璃可以考慮采用半鋼化。優(yōu)先采用超白玻璃，鋼化玻璃應(yīng)采用超白玻璃。高度500m以上超高層摩天大樓的夾膠玻璃，其中間層膠片宜考慮采用離子型膠片SGP。【完】
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