墻體材料的抗拉強(qiáng)度和容重 表4
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材 料 |
抗拉強(qiáng)度 (N/mm2) |
容重 ( KN/m3) |
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浮法玻璃 |
50 |
25.6 |
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鋼化玻璃 |
180 |
25.6 |
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鋼 材 |
235 |
78.5 |
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鋁 型 材 |
108 |
27.1 |
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混 凝 土 |
2~3 |
25.0 |
玻璃板的抗彎強(qiáng)度很高，特別是鋼化玻璃板。因此玻璃幕墻的玻璃面板很薄，通常為6mm~10mm。即使采用中空玻璃（詞條“中空玻璃”由行業(yè)大百科提供）或夾膠中空玻璃，面板由2層或3層玻璃組成，單位面積的重量也不過(guò)是 0.3 KN/m2 ~ 0.7KN/m2，遠(yuǎn)小于混凝土墻體的 3.5KN/m2 ~ 5.0KN/m2。
玻璃幕墻的重量大概相當(dāng)于磚墻、混凝土墻的1/8 ~ 1/5，玻璃幕墻的輕質(zhì)，使得它成為高層建筑和超高層建筑墻體材料的首選。
金屬板(不銹鋼板、鋁板)雖然也符合輕質(zhì)墻體的要求，但是金屬板不透明，不具備通透、晶瑩、飄逸的質(zhì)感，因而在超高層建筑中不受建筑師的青睞，很少使用。
3.4 沒(méi)有玻璃幕墻，就沒(méi)有500m以上的超高摩天大樓
由于重量太大，強(qiáng)度較低，石材幕墻很少會(huì)在400m以上的建筑中采用。同樣，400m以上的超高層建筑，由于建筑藝術(shù)功能要求的因素，建筑師也不會(huì)選擇采用金屬板材。到了500m以上,幾乎清一色玻璃幕墻。可以說(shuō)，沒(méi)有玻璃幕墻，就沒(méi)有500m以上的超高摩天大樓。
采用玻璃幕墻，外墻的重量大約為建筑物總重量的1/100。這為建筑物高度的向上延伸創(chuàng)造了必要的條件。例如，上海環(huán)球金融中心，高度495m，建筑物總重量約為80萬(wàn)t，玻璃幕墻的重量為5000t，只占建筑物總重量的1/160，如果換成傳統(tǒng)材料的外墻，墻的重量將增大至8倍，連帶梁、柱、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)都要增大，建筑物總重量將增加10萬(wàn)t以上。不僅建筑造價(jià)增高，而且基礎(chǔ)和樁的設(shè)計(jì)施工都帶來(lái)更多的困難。
目前已建成的世界最高建筑是迪拜哈利法塔，828m;國(guó)內(nèi)已結(jié)構(gòu)封頂最高建筑是上海中心，632m;國(guó)內(nèi)正在施工最高的建筑是深圳平安金融中心，660m;正準(zhǔn)備施工的最高建筑是蘇州中南中心，729m。這些最高建筑無(wú)一例外，全部采用玻璃幕墻。
4. 超白玻璃的應(yīng)用
4.1采用超白玻璃是減少自爆的有效途徑
鋼化玻璃存在自爆的可能性，超高層建筑玻璃自爆會(huì)帶來(lái)很大的風(fēng)險(xiǎn)，而且建筑物很高，自爆后更換玻璃極其困難。因此必須采取有效措施降低超高層建筑采用鋼化玻璃的自爆率。
減少自爆發(fā)生的途徑可以有:
(1) 采用半鋼化玻璃，半鋼化玻璃比鋼化玻璃表面應(yīng)力較低，基本上不會(huì)發(fā)生自爆;
(2) 采用鋼化超白玻璃，超白玻璃所含雜質(zhì)少，自爆很少發(fā)生。
減低自爆概率，又符合目前相關(guān)規(guī)定的最有效的途徑還是采用鋼化超白玻璃
超白玻璃，即低鐵玻璃。為了超白，減低綠顏色，就得采用降鐵工藝。降鐵的同時(shí)，鎳也降了下去。這樣一來(lái)，硫化鎳的雜質(zhì)也大大減少，鋼化以后，自爆率大大降低。超白玻璃鋼化后的自爆率可降低到萬(wàn)分之一，甚至更低。
自爆后更換玻璃代價(jià)太高昂。雖然超白玻璃要比普通玻璃價(jià)格高一些(大概30%~50%)，但是折合到幕墻上，每平米也就貴百十來(lái)塊錢(qián)。不爆玻璃比什么都好。
玻璃一旦破裂，雖然玻璃只值幾百幾千元，但在幾百米高空換玻璃，可能要花幾十萬(wàn)元。特別是現(xiàn)在興建大量海外工程，萬(wàn)里之遙去換一塊玻璃，實(shí)在是難以辦到的。
4.2 鋼化超白玻璃在高層建筑中的應(yīng)用
世界最高建筑—迪拜哈里法塔，高度為828m，采用夾層中空超白玻璃，10 萬(wàn)m2玻璃幕墻的超白玻璃由中國(guó)供應(yīng)(圖1)。
現(xiàn)在國(guó)外許多高層建筑的超白玻璃都是中國(guó)供應(yīng)的(圖2)。
5. 離子性中間膜夾層玻璃（詞條“夾層玻璃”由行業(yè)大百科提供）
5. 1 常規(guī)的PVB 夾層玻璃
目前，玻璃幕墻夾層玻璃廣泛采用的中間膜是聚乙烯醇縮丁醛，簡(jiǎn)稱(chēng) PVB 。PVB使用已經(jīng)有多年歷史，也為幕墻行業(yè)普遍熟悉。但是，這種夾膠膜最初是為汽車(chē)玻璃而開(kāi)發(fā)的，不是針對(duì)建筑幕墻開(kāi)發(fā)的，所以它富于彈性，比較柔軟，剪切模量（詞條“剪切模量”由行業(yè)大百科提供）小，兩塊玻璃間受力后會(huì)有顯著的相對(duì)滑移，承載力較小，彎曲變形較大。PVB夾層玻璃可以用于一般玻璃幕墻，不適宜用于有高性能要求的玻璃幕墻。
同時(shí)，PVB夾層玻璃的外露邊容易受潮開(kāi)膠，PVB膠膜夾層玻璃使用時(shí)間長(zhǎng)以后容易發(fā)黃變色，這些都是應(yīng)該加以注意的。
理想的建筑幕墻用夾層玻璃中間膜應(yīng)能滿足以下要求：
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