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超白玻璃在超高層建筑幕墻中的應(yīng)用

2013-04-07 16:44:08 作者: 來(lái)源: 我要評(píng)論0

第一幕墻網(wǎng)
 1_7.jpg  教授級(jí)高級(jí)工程師
國(guó)務(wù)院突出貢獻(xiàn)國(guó)家級(jí)專家
全國(guó)建筑幕墻門窗標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SACITC448 )委員
中國(guó)建筑裝飾協(xié)會(huì)資深幕墻設(shè)計(jì)師專家
上海市裝飾裝修行業(yè)協(xié)會(huì)資深專家
上海市金屬結(jié)構(gòu)行業(yè)協(xié)會(huì)幕墻工程技術(shù)中心專家
東華大學(xué)幕墻工程及機(jī)械教授
席時(shí)霞

  改革開(kāi)放以來(lái),中國(guó)的建筑高度正在日新月異地發(fā)展。從世界金融危機(jī)爆發(fā)以來(lái),中國(guó)的超高層建筑正以迅猛的速度增長(zhǎng)。

  在以上海為中心的長(zhǎng)三角地區(qū),出現(xiàn)上海金茂、上海環(huán)球、上海中心為代表的420~632米的超高層建筑。在以廣州、深圳為主的珠三角地區(qū),出現(xiàn)了廣州國(guó)際金融中心(廣州西塔)、廣州東塔、深圳京基國(guó)際金融中心、深圳平安等一批460~653米的超高層建筑。同樣在以天津、大連為代表的環(huán)渤海灣地區(qū),以武漢為中心的華中地區(qū),以重慶為代表的西南地區(qū)也相繼出現(xiàn)了400~680米的超高層建筑?偟膩(lái)講,中國(guó)大陸地區(qū)將出現(xiàn)30~40棟400米以上的超高層建筑?梢杂懈袚(jù)地預(yù)期,中國(guó)將是世界超高層建筑的主要“集結(jié)”地,甚至達(dá)到90%。

  科學(xué)的計(jì)算和實(shí)踐告訴我們,這樣的超高層建筑的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)必須采用玻璃幕墻。究其原因,玻璃幕墻的自重輕是一個(gè)關(guān)鍵的優(yōu)點(diǎn)。比如上海環(huán)球金融中心,高度達(dá)到492米,現(xiàn)在是世界第三建筑高度,如果是按玻璃幕墻的頂部的高度來(lái)計(jì)算,應(yīng)該是世界第二高度。整個(gè)塔的建筑面積達(dá)到30萬(wàn)平方米,整個(gè)塔樓的總重量達(dá)到80萬(wàn)噸,而其中作為外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的玻璃幕墻僅重5000噸,是整個(gè)建筑重量的1/1160。如果不采用玻璃幕墻,而采用傳統(tǒng)的混凝土結(jié)構(gòu),那么整個(gè)建筑的總重量有可能達(dá)到120萬(wàn)噸左右,這樣建筑的基礎(chǔ)還要加大。所以科學(xué)的計(jì)算表明,如果不采用玻璃幕墻,超高層建筑有可能就無(wú)法構(gòu)筑。目前國(guó)內(nèi)已開(kāi)工建設(shè)的200米以上的世界級(jí)超高層建筑,外圍護(hù)結(jié)構(gòu)全部采用玻璃幕墻,這就是一個(gè)證明。

  國(guó)家發(fā)改委、建設(shè)部、質(zhì)檢總局、工商管理總局等四部委在2002年就頒發(fā)紅頭文件,建筑幕墻必須采用安全玻璃,并界定安全玻璃的定義:鋼化玻璃、夾膠玻璃及其制成品。鋼化玻璃由于張度大相對(duì)重量輕,而受到廣泛的使用。但鋼化玻璃有一個(gè)致命的缺點(diǎn),就是有一定的自爆率。6毫米玻璃有3%的自爆率;8毫米玻璃有6%的自爆率;10毫米玻璃有12%的自爆率。很顯然,玻璃的自爆和玻璃的厚度有對(duì)應(yīng)的關(guān)系。鋼化玻璃的自爆,究其原因是純度不高引起的,是玻璃鋼化后應(yīng)力不均導(dǎo)致的。最主要的原因是雜質(zhì)中的硫化鎳受熱或受應(yīng)力變化后相變成相的過(guò)程中,體積會(huì)急劇增大,把基本玻璃脹裂。這就是鋼化玻璃的自爆。這是玻璃強(qiáng)度增加三倍后所付出的代價(jià)。直到當(dāng)今,人類還不能徹底消除鋼化玻璃的自爆。也沒(méi)有辦法預(yù)報(bào),哪一塊鋼化玻璃在什么時(shí)間什么地點(diǎn)會(huì)自爆。

  超高層玻璃幕墻的鋼化玻璃幕墻自爆以后,要更換是極度困難的。在上海的超高層建筑中,更換一塊玻璃,其成本就在10萬(wàn)元人民幣以上。不光是費(fèi)工費(fèi)時(shí),主要是有重大安全風(fēng)險(xiǎn)!

  超白玻璃,學(xué)術(shù)的名稱為低鐵玻璃,也就是其鐵雜質(zhì)的含量極低。在玻璃的提純過(guò)程中,把鐵原子除去的過(guò)程中,同時(shí)也把造成鋼化玻璃“自爆”的元兇——硫化鎳也最大限度地除去了。應(yīng)該講這類超白玻璃對(duì)鋼化玻璃避免“自爆”作出了巨大貢獻(xiàn)。山東金晶科技提供的超白玻璃尚未有“自爆”的記錄和報(bào)道。這樣就給超白玻璃應(yīng)用在超高層玻璃幕墻上打開(kāi)一扇大門。上海中心(632米)20萬(wàn)平方米的幕墻全部采用超白玻璃,這就是一個(gè)極好的證明。

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