玻璃幕墙工程技术规范理解与应用
第五节
玻璃是铝合金玻璃幕墙主要材料之一，它直接制约幕墙的各项性能，同时也是幕墙艺术风格的主要体现者，因此选用玻璃是幕墙设计的重要内容，如果玻璃选用不当，会产生相当严重的后果。
玻璃要承受荷载，必须具备一定的力学性能，但玻璃产品的力学性能差异很大，目前尚未制定出玻璃力学性能的统一标准，表2—81列出平板玻璃机械、光学及热工性能的参考数据。
玻璃
一．普通平板玻璃
平板玻璃主要有两种，即普通平板玻璃与浮法玻璃。普通平板玻璃是指用拉引法生产，用于一般 筑和其他方面的平板状玻璃。
普通平板玻璃技术条件，国家标准GB4871—85的规定如下：
1、厚度偏差应符合表2—82的规定。
表2—82
2、弯曲度不得超过0.3%。
3、尺寸偏差（包括偏斜）不得超过±3mm。
4、边部凸出或残缺部分不得超过3mm，一片玻璃只允许有一个缺角，沿原角等分线测量不得 超过5mm。
5、 透光率如下：
玻璃表面不许有擦不掉的白雾状或棕黄色的附着物。
6、外观等级按表2-84确定。
注：1.集中气泡是指100mm直径圆面积内超过6个。
2.砂粒的延续部分，90度角能看出者当线道论。
7、二等品玻璃板边部15mm内允许有表2—84所列任何缺陷。 8、玻璃不许有裂子、压口和破坏性的耐火材料结石、疵点存在。
二.浮法玻璃
浮法玻璃是以溶化的玻璃浮在锡床上，靠自重和表面张力的作用而形成平滑表面。幕墙用的无色、灰色、茶色玻璃都是浮法玻璃，其特点是表面平整、无波纹、“不走像”。 浮法玻璃的技术要求，国家标准GB11614—1999规定如下： 1、浮法玻璃按厚度分为以下种类：
2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、8mm、10mm、12mm、15mm、19mm。
2、要求
（1）浮法玻璃应为正方形或长方形。其长度和宽度尺寸允许偏差应符合表2-85规定。
（2）浮法玻璃的厚度允许偏差应符合表2-86的规定。同一片玻璃厚薄差，厚度2mm、3mm为0.2mm；
厚度4mm、5mm、6mm、8mm、10mm为0.3mm。
⑶浮法玻璃的外观质量分为制镜级、汽车级、建筑级。外观质量应符合表2-87a~c的规定。 表2-87a 建筑级浮法玻璃外观质量
表2-87b 汽车级浮法玻璃外观质量
表2-87c 制镜级浮法玻璃外观质量
(4)汽车级浮法玻璃厚度以2mm、3mm、4mm、5mm、6mm为主。其外观质量应符合表2-87b的规定。 (5)制镜级浮法玻璃厚度以2mm、3mm、5mm、6mm为主。其外观质量应符合表2-87c的规定。 (6) 浮法玻璃对角线差应不大于对角线平均长度的0.2% 。 (7) 浮法玻璃弯曲度不应超过0.2% 。
(8) 浮法玻璃的可见光透射比应不小于表2-88的规定。 (9)对有特殊要求的浮法玻璃由供需双方商定。
表2-88 浮法玻璃可见光透射比
三．钢化玻璃
钢化玻璃按形状分平面钢化玻璃和曲面钢化玻璃。钢化玻璃是将平板玻璃热处理而成，是安全玻璃的一种。方法是将普通平板玻璃或浮法玻璃原片在特制的加温炉中均匀加温至6200C，使之轻度软化，结构膨胀，然后用冷气流迅速冷却。这导致玻璃外层先于内部收缩和凝固。玻璃内部最终冷却并凝固后对玻璃外层产生拉力作用，使之始终处于压力之下，它还会使玻璃内部产生张力，裂缝最容易在有压力的物体中扩张，所以要防止玻璃破碎就必须消除玻璃表面的压力，使之不易破碎。
钢化玻璃中的硫化镍杂质会导致玻璃破裂。生产玻璃的原料中通常含有微量的镍和硫，熔化过程中镍合金碎片也会增加玻璃中的镍含量。当玻璃被加热时，这些原子发生反应，形成微小的硫化镍晶体。熔炉中0.1克镍可以形成的晶体数量多达5万个。
这些晶体以两种方法存在：高温下稳定的密度较大的α相和室温下稳定的密度小一些的β相。强化过程中的高温把所有的硫化镍晶体都转化成高密度的α相。但是接下来的冷却过程如此迅速，以致于硫化镍晶体没有足够的时间重新转化成β相。这在玻璃中遗留下不稳定的α相晶体，它就像被压缩的弹簧一样随时准备毫无征兆地重新转化为β相。
硫化镍晶体由α相转化成β相时体积膨胀4% 。如果α相晶体位于张力最大的玻璃中央，膨胀产生的压力可以使整块玻璃破裂。破裂时间无法预测，可能是生产出来的几个月或几十年后，尽管玻璃被日光加热会加快晶体的转化速度。
玻璃厂家迄今没有找到从源头上消除这种杂质的方法。不过，他们正努力寻找防止玻璃中硫化镍晶体产生危害的方法。二十世纪六十年代皮尔金顿公司和圣戈班公司发明了热浸法。热浸法通过给玻璃加热数小时后使之强化，其目的是把大多数硫化镍晶体转化成β相，使含有杂质的玻璃在熔炉中破碎。存留下来的玻璃差不多可被当作不含杂质。
然而，热浸法迄今为止也没有成为被广泛接受的标准。唯一的标准—德国标准化协会（DIN）标准延生于二十世纪八十年代初，它建议在2900C对玻璃热浸8小时。但是即使在德国，也只有部份钢化玻璃采用这种方法生产。而且，热浸法使玻璃成本提高1~4倍。为了降低成本，有的公司热浸时间短或者温度低。
即使完全按标准生产，也不能彻底避免玻璃破碎。大型建筑物轻易就会用上几百吨玻璃，这意味着玻璃中硫化镍存在的几率很大。
经过热处理的钢化玻璃提高了玻璃的机械性能，它对均匀荷载、热应力和大多数冲击荷载的效应，大约是退火玻璃的4倍，而且破碎时，玻璃碎成小颗粒，对安全影响较小。但这种玻璃不易切割。各种加工要在淬火前进行，需按实际使用规格订货。 GB/T9963——1998对钢化玻璃质量规定如下：
1． 平面钢化玻璃长度、宽度由供需双方商定。其边长的允许偏差应符合表2-89规定，一边长度大
于3000mm的玻璃以及异型品的尺寸偏差由供需双方商定。
表2-89 尺寸及其允许偏差
2．曲面钢化玻璃形状和边长的允许偏差、吻合度由供需双方商定。 3．钢化玻璃的厚度允许偏差应符合表2-90的规定。
4．边部加工及孔径允许偏差
（1）磨边形状及质量由供需双方商定。
（2）孔径一般不小于玻璃的厚度，小于4mm的孔由供需双方商定，孔径的允许偏差应符合 表2-91的规定。
表2-91 孔径及其允许偏差 mm
（32． 外观质量
钢化玻璃的外观质量必须符合表2-92的规定。
表2-92 外观质量
3． 平型钢化玻璃的弯曲度，弓形时应不超过0.5%，波形时应不超过0.3%。 4． 抗冲击性
取6块钢化玻璃试样进行试验，试样破坏数不超过1块为合格，多于或等于3块为不合格，破坏数为2块时，再另取6块进行试验，6块必须全部不被破坏为合格。 5． 碎片状态
取4块钢化玻璃试样进行试验，每块试样在50mm*50mm区域内的碎片数必须超过40个。
且允许有少量长条形碎片，其长度不超过75mm，其端部不是刀刃状，延伸至玻璃边缘的长条形碎片与边缘形成的角不大于45度。 6． 霰弹袋冲击性能
取4块平型钢化玻璃试样进行试验，必须符合下列（1）或（2）中任意一条的规定。
（1）玻璃破碎时，每块试样的最大10块碎片质量的总和不得超过相当于试样65cm2面积的 质量。
（2）霰弹袋下落高度为1200mm时，试样不破坏。
玻璃幕墙工程技术规范理解与应用
第五节
玻璃是铝合金玻璃幕墙主要材料之一，它直接制约幕墙的各项性能，同时也是幕墙艺术风格的主要体现者，因此选用玻璃是幕墙设计的重要内容，如果玻璃选用不当，会产生相当严重的后果。
玻璃要承受荷载，必须具备一定的力学性能，但玻璃产品的力学性能差异很大，目前尚未制定出玻璃力学性能的统一标准，表2—81列出平板玻璃机械、光学及热工性能的参考数据。
玻璃
一．普通平板玻璃
平板玻璃主要有两种，即普通平板玻璃与浮法玻璃。普通平板玻璃是指用拉引法生产，用于一般 筑和其他方面的平板状玻璃。
普通平板玻璃技术条件，国家标准GB4871—85的规定如下：
1、厚度偏差应符合表2—82的规定。
表2—82
2、弯曲度不得超过0.3%。
3、尺寸偏差（包括偏斜）不得超过±3mm。
4、边部凸出或残缺部分不得超过3mm，一片玻璃只允许有一个缺角，沿原角等分线测量不得 超过5mm。
5、 透光率如下：
玻璃表面不许有擦不掉的白雾状或棕黄色的附着物。
6、外观等级按表2-84确定。
注：1.集中气泡是指100mm直径圆面积内超过6个。
2.砂粒的延续部分，90度角能看出者当线道论。
7、二等品玻璃板边部15mm内允许有表2—84所列任何缺陷。 8、玻璃不许有裂子、压口和破坏性的耐火材料结石、疵点存在。
二.浮法玻璃
浮法玻璃是以溶化的玻璃浮在锡床上，靠自重和表面张力的作用而形成平滑表面。幕墙用的无色、灰色、茶色玻璃都是浮法玻璃，其特点是表面平整、无波纹、“不走像”。 浮法玻璃的技术要求，国家标准GB11614—1999规定如下： 1、浮法玻璃按厚度分为以下种类：
2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、8mm、10mm、12mm、15mm、19mm。
2、要求
（1）浮法玻璃应为正方形或长方形。其长度和宽度尺寸允许偏差应符合表2-85规定。
（2）浮法玻璃的厚度允许偏差应符合表2-86的规定。同一片玻璃厚薄差，厚度2mm、3mm为0.2mm；
厚度4mm、5mm、6mm、8mm、10mm为0.3mm。
⑶浮法玻璃的外观质量分为制镜级、汽车级、建筑级。外观质量应符合表2-87a~c的规定。 表2-87a 建筑级浮法玻璃外观质量
表2-87b 汽车级浮法玻璃外观质量
表2-87c 制镜级浮法玻璃外观质量
(4)汽车级浮法玻璃厚度以2mm、3mm、4mm、5mm、6mm为主。其外观质量应符合表2-87b的规定。 (5)制镜级浮法玻璃厚度以2mm、3mm、5mm、6mm为主。其外观质量应符合表2-87c的规定。 (6) 浮法玻璃对角线差应不大于对角线平均长度的0.2% 。 (7) 浮法玻璃弯曲度不应超过0.2% 。
(8) 浮法玻璃的可见光透射比应不小于表2-88的规定。 (9)对有特殊要求的浮法玻璃由供需双方商定。
表2-88 浮法玻璃可见光透射比
三．钢化玻璃
钢化玻璃按形状分平面钢化玻璃和曲面钢化玻璃。钢化玻璃是将平板玻璃热处理而成，是安全玻璃的一种。方法是将普通平板玻璃或浮法玻璃原片在特制的加温炉中均匀加温至6200C，使之轻度软化，结构膨胀，然后用冷气流迅速冷却。这导致玻璃外层先于内部收缩和凝固。玻璃内部最终冷却并凝固后对玻璃外层产生拉力作用，使之始终处于压力之下，它还会使玻璃内部产生张力，裂缝最容易在有压力的物体中扩张，所以要防止玻璃破碎就必须消除玻璃表面的压力，使之不易破碎。
钢化玻璃中的硫化镍杂质会导致玻璃破裂。生产玻璃的原料中通常含有微量的镍和硫，熔化过程中镍合金碎片也会增加玻璃中的镍含量。当玻璃被加热时，这些原子发生反应，形成微小的硫化镍晶体。熔炉中0.1克镍可以形成的晶体数量多达5万个。
这些晶体以两种方法存在：高温下稳定的密度较大的α相和室温下稳定的密度小一些的β相。强化过程中的高温把所有的硫化镍晶体都转化成高密度的α相。但是接下来的冷却过程如此迅速，以致于硫化镍晶体没有足够的时间重新转化成β相。这在玻璃中遗留下不稳定的α相晶体，它就像被压缩的弹簧一样随时准备毫无征兆地重新转化为β相。
硫化镍晶体由α相转化成β相时体积膨胀4% 。如果α相晶体位于张力最大的玻璃中央，膨胀产生的压力可以使整块玻璃破裂。破裂时间无法预测，可能是生产出来的几个月或几十年后，尽管玻璃被日光加热会加快晶体的转化速度。
玻璃厂家迄今没有找到从源头上消除这种杂质的方法。不过，他们正努力寻找防止玻璃中硫化镍晶体产生危害的方法。二十世纪六十年代皮尔金顿公司和圣戈班公司发明了热浸法。热浸法通过给玻璃加热数小时后使之强化，其目的是把大多数硫化镍晶体转化成β相，使含有杂质的玻璃在熔炉中破碎。存留下来的玻璃差不多可被当作不含杂质。
然而，热浸法迄今为止也没有成为被广泛接受的标准。唯一的标准—德国标准化协会（DIN）标准延生于二十世纪八十年代初，它建议在2900C对玻璃热浸8小时。但是即使在德国，也只有部份钢化玻璃采用这种方法生产。而且，热浸法使玻璃成本提高1~4倍。为了降低成本，有的公司热浸时间短或者温度低。
即使完全按标准生产，也不能彻底避免玻璃破碎。大型建筑物轻易就会用上几百吨玻璃，这意味着玻璃中硫化镍存在的几率很大。
经过热处理的钢化玻璃提高了玻璃的机械性能，它对均匀荷载、热应力和大多数冲击荷载的效应，大约是退火玻璃的4倍，而且破碎时，玻璃碎成小颗粒，对安全影响较小。但这种玻璃不易切割。各种加工要在淬火前进行，需按实际使用规格订货。 GB/T9963——1998对钢化玻璃质量规定如下：
1． 平面钢化玻璃长度、宽度由供需双方商定。其边长的允许偏差应符合表2-89规定，一边长度大
于3000mm的玻璃以及异型品的尺寸偏差由供需双方商定。
表2-89 尺寸及其允许偏差
2．曲面钢化玻璃形状和边长的允许偏差、吻合度由供需双方商定。 3．钢化玻璃的厚度允许偏差应符合表2-90的规定。
4．边部加工及孔径允许偏差
（1）磨边形状及质量由供需双方商定。
（2）孔径一般不小于玻璃的厚度，小于4mm的孔由供需双方商定，孔径的允许偏差应符合 表2-91的规定。
表2-91 孔径及其允许偏差 mm
（32． 外观质量
钢化玻璃的外观质量必须符合表2-92的规定。
表2-92 外观质量
3． 平型钢化玻璃的弯曲度，弓形时应不超过0.5%，波形时应不超过0.3%。 4． 抗冲击性
取6块钢化玻璃试样进行试验，试样破坏数不超过1块为合格，多于或等于3块为不合格，破坏数为2块时，再另取6块进行试验，6块必须全部不被破坏为合格。 5． 碎片状态
取4块钢化玻璃试样进行试验，每块试样在50mm*50mm区域内的碎片数必须超过40个。
且允许有少量长条形碎片，其长度不超过75mm，其端部不是刀刃状，延伸至玻璃边缘的长条形碎片与边缘形成的角不大于45度。 6． 霰弹袋冲击性能
取4块平型钢化玻璃试样进行试验，必须符合下列（1）或（2）中任意一条的规定。
（1）玻璃破碎时，每块试样的最大10块碎片质量的总和不得超过相当于试样65cm2面积的 质量。
（2）霰弹袋下落高度为1200mm时，试样不破坏。