信義玻璃萬軍鵬:高層建筑玻璃幕墻解決方案

 

　　各位行業(yè)專家領(lǐng)導(dǎo)下午好！我是來自信義玻璃建筑玻璃事業(yè)部的萬軍鵬，我們集團(tuán)有五個事業(yè)部和五大產(chǎn)業(yè)。

 

　　很高興有機會和大家分享在高層建筑幕墻玻璃所做的工作和思考。

 

　　首先簡單介紹一下信義玻璃，主要是從 的外觀、節(jié)能、安全方面來探討，最后介紹案例。

 

　　信義玻璃有五大產(chǎn)業(yè)，浮法、建筑、汽車、光伏和電子玻璃，最早做汽車玻璃出口業(yè)務(wù)，占地有5000多萬平方米的工業(yè)園，員工有15000多人，日熔化量有13000噸，太陽能是全球最大的生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)，建筑LOW-E鍍膜有11條生產(chǎn)線，有兩條近期投產(chǎn)。去年的銷售量達(dá)到了2000多萬平米，占到了市場20%的份額。2013年開始做手機觸摸屏的電子玻璃。

 

　　這是七個生產(chǎn)基地的分布，這是各個基地的總體平面圖，屋頂全部裝上了太陽能電池面板，廠房的發(fā)電量2000億度，同時在投資光伏電站，也是為社會節(jié)能減排綠色環(huán)保做貢獻(xiàn)。

 

　　關(guān)于高層建筑對幕墻玻璃的要求，這個數(shù)據(jù)不一定準(zhǔn)，供大家參考?，F(xiàn)在超高層超過一半在中國。高層建筑對幕墻玻璃有很多要求，這里提三個方面，外觀、節(jié)能和安全，用到它的裝飾性，就像穿衣服一樣，節(jié)能也是法律法規(guī)，立法越來越嚴(yán)，同時建筑高度越來越高，玻璃越來越大越來越厚，安全性是大家越來越關(guān)注的，下面從這三個方面和大家分享一下。

 

　　首先是外觀，玻璃就像幕墻的外衣，外觀首先是玻璃的顏色，是外觀的色調(diào)，同時還要考慮反射率的問題，涉及到光污染和遮蔽效果，同時還有光學(xué)變形問題，有時候會加一些特殊效果，比如說像遮陽等等。玻璃的顏色，通常用小樣觀察、掛樣，通常我們看到一個建筑幕墻的顏色，通常我們說這個顏色是屬于室外面反射的顏色，一般來說，膜面度在二號面，主要是屬于室外玻璃面的反射色，這個顏色和室內(nèi)反射是不一樣，是互補的，這是顏色的基本概念，通常左邊的圖是不太科學(xué)的觀察，因為更多是觀察玻璃面的反射，左邊是觀察玻璃的透過顏色。科學(xué)合理是用背景黑色，保持水平60度來觀察反射顏色，最直接還是掛大樣。一般的經(jīng)驗就是高度在二三十米，角度40到60度的位置觀察更合適，同時要避開中午陽光，可能會影響觀察的判斷，這是一些經(jīng)驗的分享。說到外觀顏色，更多是反射色，透過率和反射是有一個配合的問題，像左上角的水晶，透過率高，反射率也高，是一個水晶效果，是比較難以實現(xiàn)。右上角是透過低，反射高，就像鏡子一樣，這是屬于商業(yè)建筑的效果，還有機場，透過率高，反射率比較低，這種是機場的特點，還有像右下角，反射低，透過低，比較有后重感，像政府大樓的應(yīng)用，這是透過和反射配合的問題。剛才說到建筑幕墻的裝飾效果，LOW-E鍍膜可以鍍出各種顏色，通?？吹降慕鹕?、音色、看起來比較顯眼的，反射率肯定非常過，金色都超過30%，現(xiàn)在國家有立法規(guī)定不能超過30%的反射率，低反射的中性色或者灰色。綠玻和灰玻配合做出樹枝和樹葉的效果。

 

　　其次是顏色，考慮環(huán)境和設(shè)計因素，光污染，國家現(xiàn)在最新的是2012年版的，反射壁不大于30%，各個地方現(xiàn)在也出臺了更嚴(yán)厲的法律法規(guī)，上還有一些地方不超過15%，廣州大概是16%，包括香港也出了新的規(guī)定不超過20%，反射涉及到光污染的問題，現(xiàn)在越來越重視，但是反射率是一個矛盾或者辯證的關(guān)系，如果反射太低，遮蔽效果比較差，整體顏色一致性也比較差，作為玻璃幕墻來說，一定的反射率是要的，所以15%到20%的反射率是比較合理。一片玻璃單面4%，雙面8%，正常是10%幾的反射率。有一些光污染影響交通、安全，特殊的地方反射率需要特別控制。

 

　　除了光污染問題，玻璃還有一個光畸變的問題，波形是通過鋼化公益控制，國家標(biāo)準(zhǔn)要求低一點，鋼化是千分之二，光畸變，除了改善鋼化工藝，用半鋼化來代替，還要考慮周邊海拔因素，氣壓差引起的變化，還有人為的擠壓，施工造成的變形，這些都會影響表面的光學(xué)性能。

 

　　節(jié)能一個是太陽光輻射，第二個是紅外輻射，這是兩個概念，陽光輻射就是白天都存在，紅外輻射是任何有溫度的物體都有輻射，人體都有，這個輻射是以遠(yuǎn)紅外線的形式出現(xiàn)，比如說像下面的280到2500納米，這是太陽的輻射能量，主要是集中在這一部分，像一般黑體的輻射，或者有溫度的物體輻射，它的中心波長是10微米，它是中遠(yuǎn)紅外，這一部分涉及到的概念就是輻射率，就是對紅外熱量的吸收率，百分之百吸收，普通玻璃對紅外線是吸收的，不隔熱，為什么LOW-E能夠隔熱？因為LOW-E輻射率小于0.15，也就是吸收微乎其微，90%都被反射掉，這就是LOW-E為什么節(jié)能的主要原因。

 

　　衡量玻璃節(jié)能的指標(biāo)，有透過、吸收、傳導(dǎo)，隔熱遮陽產(chǎn)生的熱量，衡量玻璃節(jié)能通常熟悉的就是U值和SC值，U值定義是單位時間在溫差一度的時候通過的熱量，這可以根據(jù)上面的公式計算出來，HR是指輻射的換熱系數(shù)，HR輻射就是和材料的輻射率有關(guān)系，還有氣體的導(dǎo)熱系數(shù)跟厚度有關(guān)系，所以綜合來說，這里面其實主要的因素就是一個是導(dǎo)熱習(xí)俗，一個是輻射率，還有空氣層的厚度。為什么說中空節(jié)能，就是在這里，玻璃是1，空氣是0.024，中空之后U值大幅下降。輻射率剛才已經(jīng)講了，LOW-E通常可以到0.04，比普通玻璃的0.84少了很多，這就是為什么LOW-E配上中空以后U值可以大幅降低的原因，降低U值的方法，普通玻璃就是5.8，增加厚度減少很少，主要是輻射率、導(dǎo)熱系數(shù)和空氣層厚度，像單片的U值也很難大幅降低，必須要中空，中空以后傳到、對流大幅降低，可以從5.8降到2.7，增加厚度是略微降低一點，單銀到1.8，雙銀到1.6，如果是雙銀，充氬氣到1.0。我們能夠做到的就是最低標(biāo)準(zhǔn)雙銀LOW-E充氬氣。這里面關(guān)于空氣層的厚度有一個概念，并不是越厚越好，前面有一個專家也到了，按照不同的標(biāo)準(zhǔn)，比如說黃色的美國標(biāo)準(zhǔn)、歐洲標(biāo)準(zhǔn)，各種標(biāo)準(zhǔn)不同，通常歐洲的標(biāo)準(zhǔn)是16，中國和美國的標(biāo)準(zhǔn)是比較接近，大概是12毫米，這里面和輻射率沒有太大的關(guān)系，厚度到達(dá)一定的時候，U值到最佳，再繼續(xù)增加效果不明顯，包括我們長江以南的地方，它的條件和歐洲的標(biāo)準(zhǔn)比較接近，而北方是和美國標(biāo)準(zhǔn)比較接近，是用12個厚度最好。區(qū)別主要是在室外溫度，像歐洲標(biāo)準(zhǔn)是按照0度，美國和中國是0下20度，這里面有3個標(biāo)準(zhǔn)，U值要有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，按中國標(biāo)準(zhǔn)、美國還是歐洲標(biāo)準(zhǔn)，中國比美國標(biāo)準(zhǔn)大一些，SC值，中國和歐洲一樣，比美國低，不同的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)生的結(jié)果不一樣。SC值中國和歐洲標(biāo)準(zhǔn)比美國標(biāo)準(zhǔn)高，是因為美國是按直射，中國是按直射和反射，能量范圍大，遮陽系數(shù)出來的結(jié)果更大一些。

 

　　節(jié)能也會考慮到期后環(huán)境高度的變化。SC值根據(jù)定義和公式，SC值的遮陽系數(shù)比較大，G值比太陽能大，他們之間有這么一個關(guān)系，SC值大于G值，這三個間存在著這樣的關(guān)系，因為G值除了透過，還包括二次傳導(dǎo)。在2500以后，曲線就上來了，北方室內(nèi)保溫紅外線反射回來，LOW-E既保溫又隔熱。

 

　　單銀、雙銀、三銀不展開介紹，如果雙銀和三銀相比的區(qū)別在哪里，SC值更低，也就是光熱比更高。還有一個概念，比如夏天用遮陽，冬天用取暖，這是一個矛盾，理論上U值和SC值永遠(yuǎn)越低越好，當(dāng)然要考慮一定的采光需求，尤其是像北方，北方以保溫為主，但其實這個制冷能耗相比取暖來說，它還是高的，不管遮陽系數(shù)怎么調(diào)整，制冷的能耗還是高一些，遮陽還是越低越好。剛才提到為什么說遮陽會和隔熱有這么大的關(guān)系，遮陽同樣說單銀雙銀和三銀，可見光通過有很多。紅外的通過也是有比較大的差別，單銀是十幾、二十，三銀基本上紅外透過隔絕了?？梢詠砗饬扛魺嵝Ч?，但是遮陽效果不能完全和遮陽系數(shù)一個值來衡量，除了考慮遮陽系數(shù)，還要考慮可見光的透過，它們相互有關(guān)聯(lián)，單純用遮陽系數(shù)一個值來衡量制氧也不科學(xué)。

 

　　可見光透過占53%的時候，單銀遮陽只有0.5，同樣遮陽系數(shù)0.3，單銀投入有58%，差了20%的可見光透過。說到節(jié)能，還要看相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，其實這個數(shù)值，像北方以隔熱保溫為主，所以K值比較低，南方夏熱東暖地區(qū)，3.0就夠了，其實我們現(xiàn)在采用的窗U值一般遠(yuǎn)低于這個，這是比較老的標(biāo)準(zhǔn)，更多考慮的是遮陽。剛才前面有專家提到三步節(jié)能，已經(jīng)到了四步節(jié)能，北京外窗是2.5K值，相比國外是高了50%以上，三步節(jié)能的能耗還是非常高。所以再節(jié)能30%，累計節(jié)能到75%，整個窗框到1.8，玻璃是1.2、1.3，就看玻璃和窗框怎么配置，這里面還有一個被動房，被動房最早在德國產(chǎn)生，現(xiàn)在國內(nèi)也開始流行，這其實就是能耗非常低，不會去主動地消耗能源，它的K值到0.7以下，這個表是去年剛剛由玻璃協(xié)會制訂的關(guān)于滿足被動房玻璃的標(biāo)準(zhǔn)，南方可以稍微高一點，遮陽紅外透過率稍微低一點。四月份在杭州召開年會的時候，我們成為了第一批獲得被動房認(rèn)證的企業(yè)。

 

　　不管是遮陽、節(jié)能、光熱比，雙銀、三銀的優(yōu)勢主要是這里。

 

　　安全方面，大家都很關(guān)注玻璃自爆掉下來，還有整個膠下來，今天從玻璃方面來介紹一下我們的想法和經(jīng)驗，玻璃為什么會出現(xiàn)？主要是自爆問題，鋼化提升它的強度，一般是千分之三。玻璃自報不是因為外力引起，是自身內(nèi)部的缺陷引起的自爆。有一些措施不完全能解決鋼化玻璃的自爆問題。在設(shè)計的時候要考慮設(shè)計的因素，比如說強度的問題、溫差問題、安裝問題，三月份剛剛出了發(fā)文關(guān)于進(jìn)一步加強玻璃幕墻防護(hù)工作，像限制一些隱框的使用，玻璃幕墻采用夾層、均質(zhì)鋼化和超白，提到了鋼化玻璃，鋼化玻璃要符合新的標(biāo)準(zhǔn)《建筑門窗幕墻用鋼化玻璃》，這里面提到幾點，主要是五點，第一個是選擇優(yōu)質(zhì)的平板玻璃原片，優(yōu)質(zhì)的原片會減少自爆的幾率和概率，這里面有一個概念可以分享，為什么汽車玻璃相對來說出現(xiàn)自爆效率小一點，這跟它原片也有很大的關(guān)系，按分類來說通常有一個建筑級分類，新的規(guī)定出臺，幕墻安全玻璃一定要用優(yōu)等品玻璃原片。

 

　　適度鋼化，現(xiàn)在鋼化玻璃標(biāo)準(zhǔn)要求大于90兆帕，90兆帕偏高，美國是大于69兆帕就是鋼化玻璃，其實60到90、70到90，我們更建議用這種鋼化，后續(xù)也有專家把鋼化玻璃的強度標(biāo)準(zhǔn)降下來。表面的應(yīng)力均勻，最小最大應(yīng)力差值不能太大，不能超過15兆帕。同時還有限制鋼化玻璃的尺寸，比如8MM，這里面有一些比較新的方法或者標(biāo)準(zhǔn)。

 

　　從我們做玻璃的來說，一般解決方案有五點，一個是均質(zhì)處理，這只是針對硫化鎳來說。夾層鋼化，雖然玻璃破了不會掉下來，其實夾層也有問題，有一些整體凋落的問題，因為破了以后，膠片沒有強度，夾層也有性的考慮。SGP夾層，強度非常高，安全性更好，但是造價非常貴。半鋼化夾層，剛才業(yè)介紹到了半被鋼化通常是24到60兆帕，它基本不存在自爆，另外她的表面光學(xué)性能更平整，波形變形比鋼化要好。超白玻璃，鐵含爛大概是100個PBM，鐵含量只有普通玻璃的1/10，鐵和鎳是共生的，所以從理論商來說，自爆概率也是1/10，千分之幾的概率是計算出來的，換算出來的概率，這樣超白的自爆風(fēng)險非常低，同時顏色非常純凈，從側(cè)面看很容易區(qū)分出來超白和普通玻璃，普通玻璃偏綠一點，這是安全方面的考慮，超白鋼化、夾層和均質(zhì)處理。像半鋼夾層、超白鋼化，高端一點就是三超白、半剛夾層。最后再簡單介紹一下代表性案例，第一個是上海港匯恒隆廣場，還有早期的銀三銀的項目，2010年上海世博會的中國館，這個玻璃是5.2米長，非常大，夾層雙銀，配合中國紅，上海月星環(huán)球，以往是鋼化中空，新一點的建筑都是夾層中空。

 

　　廣州北塔全部用鋼化玻璃，8毫米的半鋼夾層，安全性得到了保證，16毫米的氬氣可以達(dá)到1.3，節(jié)能安全做得非常好。深圳長富金貿(mào)，有一個不同夾層是用在室內(nèi)，業(yè)主和設(shè)計師不同的考慮，一般是在外層，還有一個特點是弧度，邊角是圓弧處理。廣西的金融廣場，這個是更高端的豪華配置。