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1、墙体材料产品与技术实用手册建筑用 U 形玻璃1.名称与定位：U 形玻璃其断面呈 U 形的杆状玻璃，是以玻璃配合料并掺以较多碎玻璃的连续熔化、压延、成形、退火为主要工艺生产的玻璃。其断面形状见下图：2概况：该产品始于 1957 年奥地利莫斯勃罗尼亚公司。经半个世纪的完善发展，目前全球有三条生产线。1996 年国内从德国引进，并有所创新。至今该产品已经在国内外广泛应用，这种玻璃不但具有良好的透光、隔热、隔音性能，还有较高的机械强度及装饰性能，作为不承重的墙体材料，可以作为建筑的不承重外墙和内隔断，有着施工简便，能大量节省金属型材，所以有着广泛的应用前景。3生产工艺：见工艺流程方框图3.1 生产 U
2、 型玻璃基本同压花玻璃所用的原料相似, 但由于碎玻璃的掺入量较大, 故在成份及成型工艺上有所调整。4.U 形玻璃性能与特点：（以云南家华新型墙体玻璃有限公司为例）4.1.1 光学性能: U 形玻璃除有良好的透光性外, 因表面压有花纹故有光漫反射特性, 不会产生“光污染” 。（普通）可见光透过率（%）可见光透过率（%）表面状况装一棑 装二棑有膜面位置装一棑 装二棑有细花纹 86 81 朝室内或室外 60 50较大花纹 同上 同上 外层玻璃底板有膜 454.1.2 热传导性：单棑 U 形玻璃，其热传导性等同于等厚的平板玻璃。安装方式 翼高（mm） 传热系数 w/m2k单棑安装 41 5.7双棑安装
3、 41 2.8双棑安装 60 2.7双棑安装(有功能膜) 41 1.8双棑安装( 有填充材料) 41 0.851.0隔热保温填材料4.1.3隔音性能:隔声能力（db）单棑安装 双棑安装 双棑安装(有贴膜)27 38 414.1.4U 型玻璃安全性测试结论(国家安全玻璃及石英玻璃质量监督检验中心):U 型玻璃是一种建筑型材，通过弯折的两翼达到了普通平板玻璃所没有的特殊性能：（一）优异的承载能力 1.翼面朝向影响承载力的大小，翼面受压应力时 U 型玻璃承载力是受张应力时的 1.52 倍。2.承载力随玻璃厚度增加而增加，7mm 厚 U 型玻璃承载力是 6mm 的 1.62.2 倍。3. 与相同投影面
4、积的浮法玻璃及钢化玻璃相比，U 型玻璃具有优异的承载能力：翼面受压应力时 U 型玻璃承载力是相同厚度浮法玻璃的 8.8 倍，钢化玻璃的 2.8 倍；翼面张压应力时 U 型玻璃承载力是同厚度浮法玻璃的 4.4 倍，钢化玻璃的 1.7 倍。（二）高的等效弯曲强度 1. 翼面受张应力时 U 型玻璃的弯曲强度是翼面受压应力时的 2 倍；强度是材料特性的表征，U 型玻璃的弯曲强度与厚度无关。2. 翼面受张应力时 U 型玻璃的弯曲强度与相同厚度浮法玻璃相当；翼面受压应力时 U 型玻璃的弯曲强度是相同厚度浮法玻璃的二分之一。3.按同投影面积计算的 U 型玻璃的弯曲强度，翼面受压应力时是同厚度浮法玻璃的 8
5、倍；翼面受张应力时是同厚度浮法玻璃的 4 倍。二、U 型玻璃采用搭扣方式组合使用及贴膜时，提高了构件抗穿透性能：1.U 型玻璃抗落球冲击、霰弹袋冲击及双轮胎冲击能力略低于同厚度浮法玻璃。2.当 U 型玻璃搭扣组合使用，尤其是贴有有机膜时，其抗落球尤其是小钢球穿透能力大大增强，内片玻璃破坏载荷高度远高于同厚度钢化玻璃；霰弹袋冲击及双轮胎冲击时，贴膜玻璃构件内片玻璃破坏载荷高度相当于同厚度浮法玻璃。三、U 型玻璃作为独立单元组成构件用于建筑，在受到冲击破坏时，呈现单元破坏的特征：即仅冲击点所在的 U 型玻璃被破坏，周边玻璃单元保持完好。相比普通玻璃构件具有破坏范围小的特点，有助于降低玻璃破碎时对人
6、员的伤害程度。综上所述，通过详尽的试验研究，我们认为 U 型玻璃作为一种新型建筑材料，除具有特有的保温、节能、隔音、透光不透视等优点外，也具有较好的力学性能优异的承载能力和抗弯强度；作为组合构件尤其是贴有机膜时，具有良好的抗穿透能力。按照相关建筑规范进行设计应用时，能够满足使用安全性的要求。5建筑应用的要求:5.1.U 型玻璃作为墙体材料可用于建筑内墙、外墙、隔断等部位。外墙一般用于多层建筑，玻璃的使用高度取决于风荷载、玻璃距地高度及连接方式等。U 型玻璃外墙节点图在国家建筑标准设计图集 06J505-1外装修（一） 及德国工业标准 DIN-1249 和 DIN-18056 有关数据均有专门叙
7、述；5.2.U 型玻璃属不燃材料，经国家防火建筑材料质量监督检验中心测试，耐火极限为 0.75h（属 c 类 4 级） 。如有特殊要求时，应按有关规范进行设计或采取相应的防火措施；5.3.U 型玻璃可单层、双层安装，安装时留通风缝或无通风缝均可。本文仅提供了单排翼朝外（或内）和双排翼在接缝处成对排列两种组合方式，若采用其它组合方式时应注明。 5.4.U 型玻璃按造型及建筑使用功能分别采取以下八种组合方式 (见下表) 5.5.U 型玻璃两翼的朝向测试结果表明：两翼向迎风面（腹板）强度高于两翼背风面（底板） 。5.6.U 型玻璃隔墙宽度大于 6000mm，高度超过 4500mm 时，除了要计算玻璃
8、的使用长度外，还应核算载体墙身的稳定性，采取相应的措施。5.7.U 型玻璃用于湿度较大的房间且室内外温差较大时，应处理好玻璃表面露水的排泄及下滴问题。 5.8.U 型玻璃用于圆弧型墙，对 260 规格玻璃曲率半径不应小于 2000mm, 330规格玻璃曲率半径不应小于 3200mm, 500 规格玻璃曲率半径不应小于7500mm;5.9.U 型玻璃用于建筑采光顶面时，必须使用具有安全贴膜的 U 型玻璃，檩条间距需控制在 2500mm 以内, 玻璃的挠度为 1/300。 5.10.从生产工艺来讲，U 型玻璃长度可达 10m, 但使用中应低于该值。考虑到玻璃的运输、吊装及边框材料的承重变形问题，建
9、议设计高度分割方案或与厂家协商配合施工。5.11.U 型玻璃安装工艺:5.11.1.U 型玻璃的框架材料可选用钢型材或专用铝型材，用焊接、螺栓或铆接固定在建筑物上；5,11.2.框架必须安装牢固，预埋件或铆固件无松动，边框延长米上不少于 3个固定点；5.11.3框架材料安装应做到横平竖直，宽度在 6m 之内，水平偏差控制在5mm；高度在 6m 之内，垂直度的偏差控制在 5mm；构件横向挠度控制在长度的 1/500；5.11.4.框架安装后将毛刺或焊渣等突出物清除打磨并完成必要的涂装;5.11.5.U 型玻璃安装前需擦洗干净, 尤其是玻璃的内表面（腹板） ，否则安装后无法清洁;5.11.6.将起
10、稳定作用的专用塑料（pvc）缓冲件, 截成短于玻璃板宽的 30mm左右的尺寸，然后嵌入进框材槽内；5.11.7.将 U 型玻璃的翼边最好套上翼边保护胶条（专用） ，以保护玻璃组合时的安全及力的传递;5.11.8.将 U 型玻璃按照确定的组合排列形式依次装进框内, 一般是玻璃上端应先进入上框;5.11.9. 当玻璃排进框架的同时,为了控制玻璃间的胶缝宽度, 可在玻璃上下的翼边部位预先粘贴 2 段 35mm 厚的单面贴, 这样玻璃在排列时能均匀控制玻璃间隙, 省去逐片调整;（打胶后，在胶缝内不需要取除。 ）5.11.10.当玻璃安装至最后, 洞口的宽度余量不能放进整片玻璃时, 可以将玻璃沿长度方向
11、裁切以满足剩余宽度, 安装时应将裁切过的玻璃先进入边框;5.11.11.【玻璃长度的确定：对 41x6 规格,以洞口尺寸-(2232mm); 对 60x7规格, 以洞口尺寸-(2535mm) 。 】玻璃进入上框的间隙不小于 20mm, 下框插入深度不小于 12mm,玻璃与边框进入深度不小于 15mm，玻璃与玻璃之间的间隙在 35mm(或胶缝 ),以适应建筑或框架的变形;5.11.12.玻璃与玻璃之间用硅酮胶密封,在框架与玻璃的间隙若过大时应先填入柔性材料(如棉绳), 再用硅酮胶密封;5.11.13.胶缝饱满圆滑,宽度与深度以 35mm 为宜,不得污染框材与玻璃;5.11.14.玻璃与临近的金属
12、件、混凝土或砂浆结构之间不能有硬性接触，必须填衬柔性耐腐之类弹性缓冲材料;5.11.15玻璃的两端切口平整无裂纹，能均匀支撑在柔性衬垫上；5.11.16施工的结点、构造请参见国家建筑标准设计图集 06J505-1外装修(一) ；5.11.17. 运输及装卸:5.11.17-1.厂家将产品按一定数量打捆并由薄膜缠绕包装, 5.11.17-2.厂家多采用汽车运输直达工地（为避免多次装卸产生的破损）, 产品吊运在汽车上均有聚苯乙烯泡沫板衬垫及保护;5.11.17-3. 产品到达工地由施工方安排场地并用布带吊放 , 不能粗放作业及不文眀卸车堆放, 同时保持产品清洁, 原则上货到即能安装, 做到科学衔接
13、。5.12.U 型玻璃安全使用长度的计算:5.12.1. 关于风荷载,应按现行国家标准建筑结构荷载规范GB50009 采用;5.12.2.U 型玻璃采用简支梁 Mmax=1/8ql2 计算;最大使用长度 L= 3108APWFI式中：L -U 型玻璃的最大使用长度；(m)-U 型玻璃的弯曲应力 3050Mpa;(当玻璃长度4m 时,取 30MPa.;当玻璃长度 34m 时,取 40MPa.;当玻璃长度3m 时,取 50MPa.);wF1-U 型玻璃的抗弯模量 cm3（在正风压区 :视同双层玻璃同时受力,此时抗弯模量应取综合值(Wst+w F1),在负风压区:仅外层玻璃受力（不考虑热效能问题，双
14、层安装的 U 玻视同单层安装）,此时应取腹板的抗弯模量 Wst;P-风荷载设计值;(kpa)A-U 型玻璃的底宽;(m)5.12.3.不同规格的 U 型玻璃的抗弯模量(见下表)U 型玻璃尺寸(mm) 抗弯模量 (cm3)玻璃底宽 翼高 厚度 WF1 WSt230 41 6 5.21 22.67230 60 7 14.45 52.85260 41 6 5.37 25.40260 60 7 13.71 53.73330 41 6 5.65 29.46330 60 7 14 63.7500 41 6 5.83 37.45500 60 7 15.49 90.7注: W F1(底板朝向迎风面 ), WS
15、t (腹板朝向迎风面)5.13.露点在寒冷的冬季，由于室内外温差较大，玻璃朝室内一侧易结冷凝水。用单排和双排 U 型玻璃做建筑物的围护结构的情况下，当室外温度较低、室内温度为 20时，冷凝水的形成与室外温度和室内湿度的关系见下图： U 型玻璃结构体冷凝水的形成与温度和湿度的关系（此表引用德国标准）5.13.2.U 型玻璃有关标准5.13.3.安装节点图5.14U 型玻璃典型建筑-2010 上海世博智利馆 U 型玻璃在国内外众多的项目，不乏赏心悦目且设计独到的经典建筑，早到 1995 年荷兰建筑师维尔阿雷茲的博克斯特警察局,到今天的 2010 年上海世博智利馆, 这期间有青岛颐中烟厂及鞍钢大范围的 U 玻建筑群、有造型独特的韩国首尔大学、有风格典雅的宁波博物馆在多类建筑的外墙及内隔断上,充分展现了这种材料的优越性。 苏福
