技术讲座 玻璃幕墙玻璃的选用 高磊 陈久权 （１．河北省河间市第一建筑安装工程公司２．河北建材职业技术学院摘要河间市０６２４５０； 秦皇岛市０６６００４） 玻璃幕墙的大量使用，随之而来的节能问题、光污染问题、安全防火问题等不容忽视，这些问题都与幕墙玻璃 的选择有直接关系，换句话说玻璃幕墙问题的关键主要是玻璃的选择。 关键词玻璃幕墙玻璃节能光污染安全 中图分类号：ＴＱ１７１文献标识码：Ａ文章编号：１００３—１９８７（２０１１】０８—００４７—０３ 玻璃幕墙是一种美观新颖的建筑墙体装饰方 使用量，对减少高耗能建材的使用达到节约能源、 资源有很大的帮助；但玻璃幕墙作为建筑外围护结 式，它轻巧、具有较大的晶莹的透射和反射性质， 可以营造出明亮的室内光环境，并达到建筑内外空 间交融的效果，因而成了各类建筑外立面设计的新 宠。玻璃幕墙在建筑形式上显示出强烈的表现力， 极具魅力，受到业主、建筑师的青睐，已成为现代 城市建筑的一种标志。作为现代建筑的象征，玻璃 构，其保温、隔热性能均远不及传统墙体，是传统 墙体热损失率的５～６倍。幕墙的能耗约占整个建筑 能耗的４０％左右，故幕墙节能在我国公共建筑设计 节能中有极其重要的地位。 从控制得热与传热来讲，玻璃幕墙的节能重点 在玻璃的选择上。节能玻璃要具备两个节能特性即 保温性和隔热性。这两个性能与可见光透射比和反 射比有直接关系，从测试结果可以看出，目前能同 时达到“保温”和“隔热”要求的就是低辐射 （Ｌｏｗ—Ｅ）中空玻璃和多中空玻璃以及Ｌｏｗ—Ｅ真空玻 璃及组合真空玻璃。太阳光的热能主要是可见光能 幕墙在国内得到了越来越广泛的应用，但是，人们 在使用过程中发现它也带来了负面的影响，如光污 染，建筑能耗高，温室效应等，这些都与玻璃的选 用有直接关系。 目前市场上常用的几种玻璃性能参数测试结果 如表１。 表１ 各种玻璃的性能测试结果测试项目 可见光透射比ｆ 可见光反射比ｐ 太阳光直接透射比ｆ． 太阳光直接反射ＩＺ ｐ 太阳光直接吸收比ａ ，％ 贴膜 １９．６３ ４８．６８ １５．１８ ４１．４２ ４３．４ｌ （短波热）和不可见光能（长波热，即红外线）两 部分。可见光能占４６％，红外线占５２％，另有２％为 紫外线。Ｌｏｗ—Ｅ镀膜的独特功能，是能让可见光能 透过而把不可见光反射回去，具有良好的阻隔热辐 射透过作用。所以，在夏天，它可放进可见光（阳 光），同时把柏油马路、建筑物等放出的强烈的不 白玻 ８８．４５ ９－４１ ８２３ｌ ８．６７ ９．０１ 镀膜 Ｌ０ｗ—Ｅ 涂膜 ２９．６６ ３４．８７ ２１．４９ １７．８６ ６０．６４ ４６．８６ ９．４ ３２．２９ ３２．４９ ３５．２２ ７１．１７ ７．６７ ５３．Ｏ１ ６．３９ ４０．６ 可见光能（红外辐射热）阻挡在外，使业主大大降 低用于空调的投资和室内的空调费用。在冬天，它 可放进可见光能，同时，把室内的不可见光能（红 紫外线透射比ｆ 紫外线反射比Ｐ ６０．５４ ７．８９ ３．５４ ２８．８６ ３６．２４ ６．４５ ５３６ ８．５１ １０ ７８ ３１．５９ 外辐射热）反射回室内，不使之通过玻璃向外散 失，因此能极好地保持室内温度，大大降低冬季室 １ 从建筑节能方面考虑幕墙玻璃的选用 建筑节ｆｉ￣６５％主要由建筑围护系统承担。玻璃 幕墙可以减少传统混凝土外墙大量的钢筋、混凝土 内的取暖费用，达到节能的目的。中空玻璃的隔热 能力来自于密封于玻璃之间的空气层。因为空气的 热阻性极好（空气的导热系数为０．０２８ Ｗ／ｍ ｋ），是 ４７ 全国性建材科技期刊——《玻璃》 ２０１ １年第８期总第２３９期 玻璃的１／２７（玻璃的导热系数０．７７ Ｗ／ｍ ｋ）。中空玻 璃的传热系数Ｋ值与其空气层的厚度密切相关，应适 度控制中空玻璃空气层的厚度。在空气层的厚度小 于１３ ｍｍ时空气层厚度越大Ｋ值越小；在１３ ｍｍ左右 时达到最低极限，此后Ｋ值随空气层厚度增加而增 大，这是由于空气层大于１３ ｍｍ后内部空气形成闭环 对流增大了热量传递所致。所以中空玻璃空气层厚 度一般应选择１２ ｍｒｎ为宜。若在中空玻璃中冲入氩气 （Ａｒ）等惰性气体抑制空气的闭环对流其Ｋ值还可进 一步降低。也可以采取增加空气层层数的办法，就 是用双层或多层中空玻璃，或在空气层中夹透明薄 膜，利用装饰隔条将空气层分隔成几个的区域 以减少对流传热对玻璃隔热性的影响。 ２从防止光污染方面考虑幕墙玻璃的选用 光污染是指过量的光辐射对人类生活和生产环 境造成不良影响的现象。包括可见光、红外线和紫 外线造成的污染。伴随玻璃幕墙的大量使用，它带 给我们的不仅是享受现代文明的自豪感，随之而来 闪烁的反射光也给周围的居民带来诸多不便。豪华 写字楼、大型商厦、星级酒店的外装饰所采用的大 面积玻璃幕墙形成强烈的反射光、聚集光，对人体 产生异常影响。盛夏时节，玻璃幕墙反射的强光常 常使室内温度急剧升高，焦点温度甚至可达７０℃以 ，可引燃易燃物品，酿成火灾。 更加严重的是临街玻璃幕墙的反射光还会影响 车辆行驶和人们的正常通行。本来光洁的路面、清 晰的交通信号灯，现在变得斑斑驳驳、光怪陆离， 令人眼花缭乱，分不清哪里是真实的交通信号，严 重影响驾驶员视线，成为事故隐患，甚至酿成交通 事故。 为了防止玻璃幕墙反射光对周边环境造成光污 染，国家对于玻璃幕墙的面积比例以及可见光的反 射率加以限定，在上海、杭州等地都有性要 求。上海要求玻璃幕墙面积不大于墙面积的４０％， 且可见光线反射率不大于１５％；杭州要求玻璃幕墙 面积不大于６０％，且反射率不大于１６％，针对玻璃 幕墙主要是玻璃反射光对外界造成的光污染，以及 对外界的影响，解决玻璃幕墙光污染主要是控制玻 ４８ 璃的反射比，太阳光的直接反射比越大，室外太阳 光获得越多，同样对于室外的光和热环境会造成一 定的影响和污染，在选用幕墙玻璃时该指标应尽量 选择反射比小的玻璃品种。对于室外的光和热环境 而言，反射比越小越好，从测试结果可以看出，各 种玻璃的反射比由小到大依次为：涂膜玻璃，白 玻，镀膜玻璃，Ｌｏｗ—Ｅ玻璃和贴膜玻璃。可见光的 反射比最大的是贴膜玻璃，其次是镀膜玻璃，反射 比分别达到了４８．６８％和３４．８７％。自玻璃在施工中应 用的不多，所以在选用中我们多采用Ｌｏｗ—Ｅ玻璃和 涂膜玻璃，或者采用两者与普通白玻璃组合的中空 玻璃或真空玻璃。这样可以很好地降低玻璃幕墙在 使用中对周边环境的光反射污染，以达到国家规定 的指标要求。 ３从安全与防火方面考虑幕墙玻璃的选用 目前高层建筑为了减轻自重，同时增强外立面 的美观，多采用玻璃幕墙，但是随之而来的安全问 题也越来越多，其中主要是幕墙玻璃破损坠落伤人 事故，和幕墙玻璃防火问题。其中以玻璃破损坠落 伤人最为常见，例￣Ｗ２００７年北京某广场多片玻璃自 爆，飞出６～７ ｍ后砸伤３人，还砸坏城铁车站的玻璃 顶盖。 为了更好地使用玻璃幕墙，在选用玻璃时选用 安全玻璃，以前多采用钢化玻璃。但是钢化玻璃有 一种不可避免的特性就是自爆，钢化玻璃自爆在幕 墙施工中是很常见的，安装到高层的幕墙上的钢化 玻璃如果自爆就很危险。实践表明玻璃幕墙可以采 用半钢化玻璃，这种玻璃有较高的强度同时不会自 爆，这样减少了玻璃自爆脱落的危险。 根据建筑防火要求，玻璃幕墙要满足防火要 求，外墙要求耐火极限不小于１ ｈ，根据防火要求一 般的玻璃是不能满足的。防火玻璃应采用单片铯钾 玻璃，它有很好的耐火性能，它的耐火极限一般为 １．０￣２．５ ｈ，这种玻璃在高层建筑中多采用，达到了 很好的防火效果。 ４结语 总而言之，玻璃幕墙玻璃的选择对幕墙的性能
