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4.1 玻璃


4.1.1 建筑物可根据功能要求选用平板玻璃、超白浮法玻璃、中空玻璃、真空玻璃、钢化玻璃、半钢化玻璃、夹层玻璃、光伏玻璃、着色玻璃、镀膜玻璃、压花玻璃、U型玻璃和电致液晶调光玻璃等。
4.1.2 建筑玻璃外观、质量和性能应符合下列国家现行标准的规定:
    1 《平板玻璃》GB11614
    2 《建筑用安全玻璃 第2部分:钢化玻璃》GB15763.2
    3 《建筑用安全玻璃 第3部分:夹层玻璃》GB15763.3
    4 《建筑用安全玻璃 第4部分:均质钢化玻璃》GB15763.4
    5 《半钢化玻璃》GB17841
    6 《中空玻璃》GB/T11944
    7 《镀膜玻璃 第1部分:阳光控制镀膜玻璃》GB/T18915.1
    8 《镀膜玻璃 第2部分:低辐射镀膜玻璃》GB/T18915.2
    9 《建筑用太阳能光伏夹层玻璃》GB29551
    10 《建筑用太阳能光伏中空玻璃》GB/T29759
    11 《建筑门窗幕墙用钢化玻璃》JG/T455
    12 《真空玻璃》JC/T1079
    13 《压花玻璃》JC/511
    14 《建筑用U型玻璃》JC/T867
    15 《电致液晶夹层调光玻璃》JC/T2129
    16 《超白浮法玻璃》JC/T2128
4.1.3 用于门窗幕墙的钢化玻璃应符合现行行业标准《建筑门窗幕墙用钢化玻璃》JG/T 455标准规定。
4.1.4 建筑玻璃强度设计值可按下式计算:
建筑玻璃强度设计值公式
    式中:fg——建筑玻璃强度设计值(MPa);
              c1——玻璃种类系数;
              c2——玻璃强度位置系数;
              c3——荷载类型系数;
              c4——玻璃厚度系数;
              f0——短期荷载作用下,平板玻璃中部强度设计值,取28MPa。
4.1.5 玻璃种类系数应按表4.1.5取值。
表4.1.5 玻璃种类系数c1
玻璃种类 平板玻璃超白浮法玻璃 半钢化玻璃 钢化玻璃 压花玻璃
c1 1.0 1.6~2.0 2.5~3.0 0.6
 
4.1.6 玻璃强度位置系数应按表4.1.6取值。
表4.1.6 玻璃强度位置系数c2
强度位置 中部强度 边缘强度 端面强度
c2 1.0 0.8 0.7
 
4.1.7 荷载类型系数应按表4.1.7取值。
表4.1.7 荷载类型系数c3
荷载类型 平板玻璃超白浮法玻璃 半钢化玻璃 钢化玻璃
短期荷载c3 1.0 1.0 1.0
长期荷载c3 0.31 0.50 0.50
 
4.1.8 玻璃厚度系数应按表4.1.8取值。
表4.1.8 玻璃厚度系数c4
玻璃厚度 4mm~12mm 15mm~19mm ≥20mm
c4 1.00 0.85 0.70
 
4.1.9 在短期荷载作用下,平板玻璃、半钢化玻璃和钢化玻璃强度设计值可按表4.1.9取值。
表4.1.9 短期荷载作用下玻璃强度设计值fg(N/m㎡)
表4.1.9 短期荷载作用下玻璃强度设计值fg(N/m㎡)
4.1.10 在长期荷载作用下,平板玻璃、半钢化玻璃和钢化玻璃强度设计值可按表4.1.10取值。
表4.1.10 长期荷载作用下玻璃强度设计值fg(N/m㎡)
表4.1.10 长期荷载作用下玻璃强度设计值fg(N/m㎡)
4.1.11 夹层玻璃和中空玻璃强度设计值应按采用玻璃种类确定。
4.1.12 对建筑玻璃有热工性能要求时应选用中空玻璃或真空玻璃,对玻璃热工性能要求或对中空玻璃表面变形要求较高时,可采取下列措施:
    1 采用三玻两腔中空玻璃,两侧玻璃厚度不应小于4mm,厚度差不宜超过3mm,空气间隔层厚度不宜小于9mm。
    2 采用低辐射镀膜玻璃,其镀膜面应位于中空玻璃空气腔中。当另外一片采用在线低辐射镀膜玻璃,其镀膜面应位于室内侧。
    3 可充惰性气体,但中空玻璃间隔条应采用连续折弯且对接缝处做密封处理。
    4 采用暖边间隔条。
    5 当中空玻璃制作与使用地理位置有较大气压变化时,宜采用呼吸管平衡装置,且在使用地对呼吸管做封闭密封处理。
    6 中空玻璃可采用毛细管技术。
4.1.13 光伏构件所选用的玻璃应符合下列规定:
    1 面板玻璃应选用超白玻璃,超白玻璃的透光率不宜小于90%。
    2 背板玻璃应选用均质钢化玻璃。
    3 面板玻璃应计算确定其厚度,宜在3mm~6mm选取,其强度设计值可按本规程式(4.1.4)计算,玻璃厚度系数c4取1.0。
条文说明
4.1.1 为便于设计人员的选用,本条列出了市场上现有的大多数建筑玻璃品种。其中镀膜玻璃包括阳光控制镀膜玻璃和低辐射玻璃,阳光控制镀膜玻璃能将60%左右的太阳热能挡住,可见光透过率一般在20%~60%范围内,遮阳系数一般为0.23~0.56。低辐射玻璃有在线和离线两种生产方式,辐射率一般在0.1~0.25。
4.1.2 常用建筑玻璃大都有相应的国家或行业标准,其质量和性能需符合现行相关标准的规定。
4.1.3 钢化玻璃有自爆倾向,且目前在工程应用中钢化玻璃自爆比率较高,严重影响建筑安全。门窗幕墙钢化玻璃的用量最大,其自爆的危害也较大。为抑制钢化玻璃自爆,特制定了现行行业标准《建筑门窗幕墙用钢化玻璃》JG/T 455,因此建筑门窗幕墙用钢化玻璃应符合该标准。
4.1.4 玻璃强度与玻璃种类、玻璃厚度、受荷载部位、荷载类型等因素有关,本条文采用相应的调整系数计算。
4.1.5 玻璃强度与玻璃种类有关,目前世界各国均采用玻璃种类调整系数的处理方式,本条采用的调整系数与《建筑玻璃应用技术规程》JGJ113-2009相同。
4.1.6 玻璃是脆性材料,在其表面存在大量微裂纹,玻璃强度与微裂纹尺寸、形状和密度有关,通常玻璃边部裂纹尺寸大、密度大,所以玻璃边缘强度低。在澳大利亚国家标准AS1288中规定,玻璃边缘强度取中部强度的80%,在《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003中取玻璃端面强度为中部的70%,本条参考这两项规定取值。
4.1.7 作用在玻璃上的荷载分短期荷载和长期荷载,风荷载和地震作用为短期荷载,而重力荷载和水荷载等为长期荷载。短期荷载对玻璃强度没有影响,而长期荷载将使玻璃强度下降,原因是长期荷载将加速玻璃表面微裂纹扩展,因而其强度下降。钢化玻璃表面存在压应力层,将起到抑制表面微裂纹扩张的作用,因此在长期荷载作用下,平板玻璃和钢化玻璃、半钢化玻璃强度下降值是不同的。通常钢化玻璃和半钢化玻璃在长期荷载作用下,其强度下降到原值的50%左右,而平板玻璃将下降至原值的30%左右,本条参考澳大利亚标准AS1288制定。
4.1.8 实验结果表明,玻璃越厚,其强度越低,本条参考《玻璃幕墙工程技术规程》JGJ102-2003制定。
4.1.9 在短期荷载和地震作用下,常用玻璃强度设计值表4.1.8是按公式(4.1.4)计算得来的,便于使用。
4.1.10 在长期荷载作用下,常用玻璃的强度设计值表4.1.9是按公式(4.1.4)计算得来的,便于使用。
4.1.11 构成夹层玻璃和中空玻璃的玻璃板通常称其为原片,夹层玻璃和中空玻璃的强度设计值按构成其原片玻璃强度设计值取值。
4.1.12 玻璃的导热系数是1W/(m·K),空气的导热系数是0.024W/(m·K),因此中空玻璃的保温性能优异。真空玻璃的热工性能更优异。
    1 目前玻璃板面尺寸都较大,所以玻璃板不能太薄,4mm厚度应是玻璃板的极限量。中空玻璃的保温性能与空气间隔层厚度密切相关,不能太薄。
    2 在线Low-E玻璃是“硬膜”,耐划伤,没有氧化问题,因此可暴露在空气中使用。根据热工节能原理,当采用一片离线Low-E玻璃,其镀膜面应位于中空玻璃空气腔中,另外一片采用在线Low-E玻璃,其镀膜面应位于室内侧,中空玻璃的保温性能最优,离线Low-E膜隔绝了中空玻璃两片玻璃之间的辐射传热,在线Low-E膜降低了玻璃室内表面换热系数,中空玻璃的传热系数极低。
    3 空气的导热系数是0.024W/(m·K),氩气的导热系数是0.016W/(m·K),因此充氩气的中空玻璃传热系数更低。由于硅酮类密封胶阻隔氩气渗透性能不好,如采用硅酮类密封胶作为中空玻璃的第二层密封胶氩气容易逃逸,导致中空玻璃保温性能下降。而聚硫类密封胶阻隔氩气逃逸性能好,因此充氩气的中空玻璃第二层密封胶应采用聚硫类。
    4 采用暖边中空玻璃,可以降低0.15W/(㎡·℃)以上的整体门窗幕墙的综合传热系数,因此,在采用原有传统铝条中空玻璃无法满足整窗的节能指标时,采用暖边中空玻璃是性价比较佳的解决方案。
    5 当中空玻璃制作地与其使用地有较大海拔高差时,中空玻璃空腔内的气压与其外部气压会有较大不同,中空玻璃腔体由于压力作用将向外膨胀或内凹,不仅给中空玻璃的两片玻璃带来应力,同时还影响中空玻璃反射影像,尤其是采用Low-E玻璃制作的中空玻璃,影像散射影响更大。因此,海拔高度不同的异地加工制作的中空玻璃,在运输、安装前应采用呼吸管,平衡中空玻璃腔体内部与环境之间的大气压力,到压力平衡后,再将呼吸管封闭密封处理。
    6 中空玻璃内部是密闭腔体,气体在温度作用下,将产生膨胀和收缩现象,导致中空玻璃腔体两侧的玻璃随温度变化而向内向外变形,俗称泵效应。为减少泵效应,毛细管技术是使中空玻璃表面相对平整的办法之一,但目前应用该项技术较少。
4.1.13 光伏构件所用玻璃其透光率和强度是其选用的要点,其原因是:
    1 为了提高光伏构件的转换效率,应严格控制面板玻璃的透光率,超白玻璃通过较少玻璃的含铁量而提高其透光率。所以应选用超白玻璃作为光伏构件的面板,这里指的超白玻璃是指超白浮法玻璃,超白钢化玻璃和超白半钢化玻璃。其他形式的超白玻璃不限制使用,但其透光率不宜小于90%。
    2 光伏构件的背板采用玻璃时,应选用均质钢化玻璃以降低钢化玻璃自爆带来的损失。
    3 玻璃的厚度也会影响玻璃的透光率,为了提高光伏构件光伏电池的太阳辐射量,在满足玻璃强度设计值的前提下,应采取措施减小面板玻璃厚度,一般为3mm~6mm为宜。
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建筑玻璃应用技术规程 JGJ113-2015
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