幕墙玻璃表面平整度影响因素分析

幕墙玻璃表面平整度影响因素分析

石马刚，蒋辉， 李蓝涛，朱世聪，何玉娟

中国建筑第四工程局有限公司 广东广州 510800

[摘要] 玻璃慕墙作为建筑的”外衣"，对整个建筑的观感有着至关重要的影响，如何给超高层建筑穿上靓丽的"外衣”，是我们一直关注的热点问题。本文基于江门农商银行新总部大楼A、B、C幢项目实施中过程中出现的玻璃平整度偏差大，导致玻璃幕墙成型效果差的问题，通过现场实验与理论分析，从温度与压块布置两方面展开具体分析，得出了问题的症结并提出了有效的解决措施。

1 绪论

江门农商银行新总部大楼A、B、C幢项目工程幕墙种类多，包含玻璃幕墙、石材幕墙、铝单板幕墙、单元板幕墙，总面积约7.8万m2，其中塔楼F-C轴~F-D轴3层以上，塔楼3层以下，裙楼均为框架玻璃幕墙，总面积约1.7万m2。项目在已经施工完成的玻璃幕墙验收过程中，发现出幕墙玻璃出现明显的“水波纹”、“哈哈镜”，整体观感较差。

大量研究[1-4]表明，幕墙玻璃影像变形的本质原因在于幕墙玻璃变形，玻璃表面不再是理想平面，鉴于此，本文从玻璃热处理变形，温度变化以及压条安装方式三方面进行分析。

2 影响因素研究

2.1 玻璃热处理变形

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。

通过对未上墙幕墙进行实测，得出如下数据（图1，图2）由图1、图2可以看出，弓形变形分布在0.05~0.15%之间，波形变形分布在0.02~0.04mm/300mm之间，满足弓形比变形不超过0.3%，波形变形不超过0.6mm/300mm的要求。

图1  弓形变形实测数据分布图

图2  波形变形实测数据分布图

2.2 温度与气压的影响

本项目采用中空幕墙玻璃，根据理想气体的状态方程

pV=nRT

其中：

p为气体压强,单位帕斯卡（帕 Pa)

V为气体体积,单位为立方米（m3）

n为气体的物质的量,单位为摩尔（摩 mol）

T为体系的热力学温度,单位开尔文（开 K）

R为比例常数,单位是焦耳/（摩尔·开）,即J/（mol·K）

按照上述公式，环境温度变化时，体积及压力都会发生变化，作用与玻璃表面，引起玻璃的膨胀或者收缩；如果中空玻璃生产产地和安装地所处的纬度和海拔高度不同，中空玻璃空气层的压强与外界环境压强不同，压强差也会造成玻璃变形。该工程玻璃产地就是安装地，不存在气压差别。因此只考虑温度变化的影响。

通过试验测试了环境温度变化与玻璃腔体厚度的关系，发现就试验温度范围内，玻璃腔体厚度存在1-2mm的差异。

图3  环境温度变化与玻璃腔体厚度的关系

进一步将不同温度条件下的玻璃幕墙的表面平整度进行测量（图4），发现在23-42℃范围内，未上墙玻璃的表面平整度均在规范允许范围内。

图4  不同温度下玻璃厚度

2.3 压条安装方式

按照幕墙方案，本项目幕墙玻璃与框架之间采用点式压块固定，螺钉之间可能彼此压力不同，造成幕墙玻璃局部受压不同，最终导致幕墙玻璃的局部变形。

图5  现场压条实测

现场测量结果表明：现场压块长度L=100mm与图纸一致。现场设置有6mm柔性胶条与图纸一致。因此排除人为因素的影响。进一步折除原有明框压块仅安装隐框压块，并观察成像情况。

（b）

图6  成型效果（a：拆除明框压块前；b：拆除明框压块后）

通过将点状压块改为通长布置后成型效果明显增强。

图7  点状压块改为通长布置前后成型效果

3 分析与总结

本文基于工程实际，并通过理论分析与

现场试验，得出影响幕墙玻璃平整度的主要因素有玻璃热处理变形，温度变化以及压条安装方式等，本工程主要受压块布置形式影响。

参考文献

[1]李亚娟,赵红英.幕墙中空玻璃影像变形影响因素及改善措施[J].玻璃,2021,48(08):51-55.

[2]文忠.中空玻璃发展现状及质量控制[J].中国建筑金属结构,2006(08):32-33.

[3]耿平. 玻璃幕墙映像变形的分析和对策[C]// 中国玻璃行业年会暨技术研讨会.

[4]许伟光. 浅谈影响钢化玻璃平整度的因素及处理对策[J]. 建筑玻璃与工业玻璃, 2012(3):3.