给光洁明亮的玻璃幕墙“添堵”!“光影畸变”如何有效解决?

玻个波 2023-11-07
2741 字丨阅读本文需 6 分钟

玻璃幕墙以其美观、节能的特性在现代建筑中得到了广泛的应用,现代都市中几乎随处可见玻璃幕墙,然而,不经意间你常常会发现玻璃幕墙反射建筑影像扭曲变形,好端端的建筑却在玻璃幕墙的“眼里”出现难看的影像,行业俗称玻璃幕墙光影畸变。

实际工程中,有诸多因素会造成幕墙玻璃变形,下面对这些因素做出分析,并提出改善玻璃幕墙光影畸变的解决方法。

01

影响因素

平板玻璃,导致变形

我国目前平板玻璃只有一种生产方式,即浮法工艺。浮法玻璃生产工艺先进,生产的平板玻璃非常平整。尽管浮法玻璃也会有变形,但是变形非常小,一般情况下,不会出现反射光影畸变。

热处理,导致变形

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。

中空玻璃,导致变形

中空玻璃有两种变形,其一是中空玻璃生产地与使用地之间存在较大海拔高度差时,造成中空玻璃空气腔内的压力与外部环境空气压力不相等,其结果是中空玻璃出现外凸或者内凹的变形。这种变形可以通过毛细管或其他方法消除。实际工程中,由于没有采取相应措施,这种变形也时常出现,是玻璃幕墙工艺畸变的偶发原因之一。中空玻璃的第二种是其使用环境温度变化造成的造成中空玻璃空气腔内的压力与外部环境空气压力不相等,其结果是中空玻璃出现外凸或者内凹的变形。中空玻璃冬季会出现内凹,夏季会出现外凸,这种变形无法避免且变形较大,是玻璃幕墙光影畸变的主要原因之一。

安装问题,导致变形

除全玻幕墙外,其他幕墙玻璃基本上都是采取坐地安装的。坐地安装无法保证幕墙玻璃完全垂直于地面,确切的讲,幕墙玻璃都是倾斜安装的,只是与地面的倾斜角不同。幕墙玻璃只要有倾斜角,其重力在水平方向上就会有分力,幕墙玻璃在此分力作用下就会有变形。幕墙玻璃竖向尺寸越大,这种效应会越明显,幕墙玻璃变形越大。幕墙玻璃的这种变形可以通过提高其安装时的垂直度改善,却无法消除,是玻璃幕墙光影畸变的主要原因之一。

安装工艺,导致变形

幕墙玻璃与框架之间通常采用压板固定,压板要求是通长的,但在实际工程中,采用分段式压板也很普遍。即便是采用通长式压板,螺钉彼此之间压力如果不同,也会造成幕墙玻璃局部所受压力不同,因此产生幕墙玻璃局部变形。这种变形,对于分段式压板或幕墙玻璃安装时没有调整螺钉压力的均匀性,其作用尤其明显,是玻璃幕墙光影畸变的主要原因之一。

玻璃面积大,导致变形

幕墙玻璃面积越用越大,其竖向尺寸通常都在2m以上,甚至达到4m、5m,幕墙玻璃面积越大,上述所以变形就会越大,玻璃幕墙的光影畸变就会越明显,这也是为什么近年来玻璃幕墙光影畸变越来越严重,其原因就是幕墙玻璃面积越来越大。

玻璃厚度小,导致变形

尽管幕墙玻璃面积不断变大,其厚度却没有相应增加,许多情况下,玻璃厚度都没有达标或刚刚满足标准,其面积却不断增加。玻璃厚度越小,上述所以变形都会增大,玻璃厚度越大,上述所以变形都会变小。

玻璃配置不合理,导致变形

近年来,由于钢化玻璃自爆现象比较普遍,许多工程在幕墙中空玻璃配置上采用外片夹层玻璃,内片钢化玻璃,该种做法是对的,但是在玻璃厚度配置上却不合理。如许多案例采用的玻璃配置为:6+1.52PVB+6+12A+8夹层钢化中空玻璃或6+1.52PVB+6+12A+10夹层钢化中空玻璃。6+1.52PVB+6夹层玻璃的有效厚度为7.5mm,玻璃板的刚度与夹层玻璃的有效厚度成正比,即6+1.52PVB+6夹层玻璃的刚度比8mm钢化玻璃和10mm钢化玻璃的刚度小,也就是6+1.52PVB+6夹层玻璃比8mm钢化玻璃和10mm钢化玻璃都“软”。这种中空玻璃的环境温差变形主要由6+1.52PVB+6夹层玻璃承担。而6+1.52PVB+6夹层玻璃位于幕墙玻璃外片,其变形大,玻璃幕墙的光影畸变就严重。

镀膜效应,导致变形

玻璃镀膜不会增加其变形,但是会增加可见光反射率,使得玻璃的光影畸变“看起来”更加明显。目前玻璃幕墙通常采用low-e镀膜玻璃,因此采用low-e镀膜玻璃更应关注玻璃幕墙光影畸变问题,通过采取其他措施降低玻璃变形,使得low-e中空玻璃的光影逼真,成为玻璃幕墙的优点和特色,也为城市街景增加一道风景线。

观测距离效应,导致变形

玻璃幕墙光影畸变与观测距离有关,站在玻璃幕墙近前,玻璃幕墙光影往往不失真,或光影畸变很小,但如果站在几十米之外看,则光影畸变变得严重,这是因为随着观测距离的增加,玻璃光影畸变有被放的效应。

02

改善措施

提高钢化玻璃的平整度:首先要提高浮法玻璃的外观质量,可以建议相关方采用一等品和优等品的浮法玻璃。这样可以大大改善幕墙玻璃的影像失真。

控制安装质量:在安装过程中,要严格控制中空玻璃的尺寸、厚度、结构等方面,避免出现误差或不当,以保证中空玻璃的正常使用和美观效果。

采用先进的技术:采用先进的钢化炉和安装技术可以减少影像变形。例如,采用低折射率的玻璃、控制光线入射角等方法可以减少影像变形。

加强材料质量控制:严格控制各层玻璃的折射率和光线入射角等参数,以减少影像变形。

优化玻璃设计:在前期设计时,合理优化玻璃配置可改善中空玻璃影像变形,如在玻璃厚度、中空腔体、尺寸方面应考虑以下因素:增加室外片玻璃厚度、控制玻璃尺寸、中空腔体。

严格控制施工安装精度:严格控制玻璃的安装,优化安装工艺、严控安装过程、减少安装误差,避免玻璃边部受力不均,可有效改善中空玻璃边部局部影像变形。

了解周围环境:玻璃的选择,还应综合考虑建筑的周围环境,高反射率的玻璃固然看起来更美观、更有质感,尤其是超高层建筑,很多选用高反射率的镀膜玻璃。但如果周围有比较高的线性物体时,选择反射率低的玻璃,会使玻璃影像变形不那么凸显。

安装毛细管:对于玻璃生产地和安装地海拔高度相差较大导致的影像变形,通常可通过在中空玻璃的密封边部安装毛细管来解决。毛细管的作用是不断调节随着海拔高度的变化引起的中空玻璃空气层内的压强和外部的环境大气压之间的差,平衡内外压差,使之达到动态均衡,进而解决压差的问题。毛细管管径一般≤0.5 mm。毛细管安装完毕后,需要依次用丁基胶和结构胶密封好,在生产地毛细管处于打开状态,在玻璃运抵使用地后,待玻璃内部压强和外部气压平衡后,必须尽快对中空玻璃毛细管进行密封操作。毛细管如无密封处理或密封不当,中空腔内与外部环境连通,空腔内气体会与外界气体发生流动交换,中空玻璃内外环境中水分子浓度的差别是水分子扩散运动的根本动力,外界水气分子浓度较大,会扩散进入中空腔内,中空玻璃间隔条内的分子筛能吸附进入中空腔内的水气分子,但当分子筛吸附达到饱和后,就不能再吸附进入的水气。当此玻璃安装在建筑物上时,外部温度下降,玻璃表面温度也会下降,当温度低于中空玻璃内水气分子的露点时,水气就会产生冷凝,即中空玻璃会出现结露,最终导致中空玻璃失效。

加强维护和保养:定期对幕墙中空玻璃进行检查和维护,及时发现和处理问题,以保证幕墙中空玻璃的使用寿命和安全性。

小结

玻璃幕墙光影是其装饰效果的显著特征,其光影逼真就好看,失真、畸变就难看!它既可以给玻璃幕墙添彩,也可以添堵,只要玻璃配置合理,采取措施得当,是可以将玻璃幕墙光影做到令人们满意的程度的。

文章来源: 中国幕墙网,海之杰装饰工程, 卡特能幕墙

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