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中國對世界幕墻技術(shù)發(fā)展的新貢獻(xiàn)(一)

來源:中國幕墻網(wǎng)收集整理  作者:張芹  日期:2005-2-18
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  同濟(jì)大學(xué)、華南城建學(xué)院、中國建筑科學(xué)院等單位用這個(gè)試驗(yàn)方法進(jìn)行幾十次玻璃幕墻和石材幕墻模擬抗震試驗(yàn)。從隱框玻璃幕墻模擬抗震試驗(yàn)中得出的效應(yīng)看出結(jié)構(gòu)膠膠縫是減震構(gòu)造,地震作用通過結(jié)構(gòu)膠膠縫傳遞到玻璃上會衰減到1/3左右,和用疊層橡膠墊作基礎(chǔ)隔層的房屋測得的結(jié)果相吻合。在主體結(jié)構(gòu)層間變位時(shí),膠縫伸長,即使達(dá)到厚度2倍后,一旦變位消失膠縫恢復(fù)原形,未觀察到任何損壞跡象,證明用結(jié)構(gòu)膠膠縫固定玻璃是所有固定玻璃方法中可靠度是最高的。

  華南城建學(xué)院對石材幕墻抗震試驗(yàn),各種連接形式鋼銷式、短槽式、通槽式、背栓式、小單元式的石材幕墻在0.60g前均未發(fā)現(xiàn)任何問題,0.60g時(shí)相當(dāng)于9度強(qiáng)通槽式和短槽式各有一塊局部有開裂,0.80g時(shí)相當(dāng)于10度背栓的封口件與鋼框架上的掛勾脫開,螺栓連接松動,究其原因是連接件搭接量太小,對連接件進(jìn)行改進(jìn),即將搭接量增加至10mm后中國建筑科學(xué)研究院做抗震試驗(yàn)0.90g、層間變位1/54時(shí),沒有任何損壞跡象。2003年中國建筑科學(xué)研究院對中組部辦公樓2×2.7m分塊的石材幕墻抗震試驗(yàn),1.0g及層間變位1/100時(shí)幕墻完好無損。

  二、玻璃幕墻光學(xué)性能
  光是人們?nèi)粘9ぷ、學(xué)習(xí)、生活和文化娛樂活動不可缺少的條件。玻璃幕墻的光學(xué)性能就是研究光在玻璃幕墻上的合理使用,創(chuàng)造良好的光環(huán)境或滿足各方的其他要求。

  玻璃幕墻上的光照,對建筑功能和藝術(shù)效果均有直接影響,光照條件的優(yōu)劣,對勞動生產(chǎn)率、產(chǎn)品質(zhì)量、安全生產(chǎn)、人的視力健康和休息,均有直接影響。

  隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人們物質(zhì)和文化生活水平的不斷提高,對采光照明的照度水平和光照質(zhì)量要求也相應(yīng)提高。

   玻璃幕墻的光學(xué)性能設(shè)計(jì),在藝術(shù)上處理建筑造型和室內(nèi)外空間構(gòu)圖時(shí),往往通過光和色的巧妙應(yīng)用,可以獲得意境獨(dú)特的藝術(shù)效果。

  設(shè)計(jì)玻璃幕墻時(shí),必須充分考慮到日照和采光,使居室內(nèi)有足夠日照,使工作場所有充足的光線。但是過度的日照和太多的光線對人也有害處,所以必須適當(dāng)加以控制。

  建筑對采光的要求,一是采光的數(shù)量,二是采光的質(zhì)量,采光的數(shù)量就是各種不同的使用環(huán)境所要求的照度,要求的照度同所觀察的物體大小、顏色有關(guān)。不同的視看工作,要求有不同的天然照度系數(shù),至于采光質(zhì)量,主要是采光均勻度和眩光晃眼的程度。

  玻璃幕墻為建筑物最充分利用天然采光創(chuàng)造了條件。天然采光就是利用天然光線解決建筑物的光照問題,為人們創(chuàng)造出良好的光環(huán)境,以滿足工作、學(xué)習(xí)、生活、休息等各種需要。

  現(xiàn)在對玻璃幕墻光污染議論紛紛,為了能有效防止光污染,首先我們要弄清什么是光污染,光污染是指過量的光輻射、紫外輻射和紅外輻射對身體健康、人類生活和工作環(huán)境造成不良影響的現(xiàn)象。光污染包括可見光污染、紅外污染和紫外污染三種,可見光污染比較多見的是眩光,照明器光亮度過高或?qū)Ρ冗^強(qiáng)造成的眩光使人的視力下降并迅速疲勞。夜間迎面而來的汽車前燈的眩光會使受到刺激的司機(jī)失控;夜晚街道、廣場、運(yùn)動場和廣告照明溢射的什散光照進(jìn)附近住宅將干擾居民的休息;電焊、溶爐、核爆炸等發(fā)出的強(qiáng)光和輻射是一種更嚴(yán)重的光污染,它能使受害者眼睛受到傷害。中國工程技術(shù)人員根據(jù)光學(xué)原理和實(shí)際測量,從理論和應(yīng)用上對玻璃幕墻光學(xué)性能作了科學(xué)回答和具體規(guī)定。

  合理解決建筑的采光問題,首先要了解天然光的特性,掌握它的變化規(guī)律,然后根據(jù)光氣候資料和建筑要求進(jìn)行采光設(shè)計(jì)。天然光的特性,是它隨地理位置、季節(jié)和天氣的變化而變化,影響室外天然光變化的氣候因素叫光氣候。因此掌握光氣候基本知識是了解天然光特性,搞好玻璃幕墻光學(xué)性能設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。

  天然光由太陽的直射光和天空漫射光組成,室外照度就是這兩部分光線產(chǎn)生的照度之和。天然光隨地理位置和季節(jié)變化,在低緯度地區(qū),太陽高度角大,陽光通過大氣層厚度較薄,因而直射陽光強(qiáng)度大,高緯度區(qū)則相反,這就是說太陽光直射輻射強(qiáng)度隨緯度增加而減少;從季節(jié)看,冬天夜長日短,比夏天的天然光總量少得多,室外水平照度EH和太陽高度角的正弦成正比,即EH=asinh。

  天空的云量和大氣透明度對日照也有影響。低空天天空亮度最大,高云天次之,晴天天空亮度最低。大氣透明度取決于空氣污染和程度和云霧情況,室外地面反射光對室內(nèi)光線也有影響,特別當(dāng)積雪時(shí),擴(kuò)散光照度可提高一倍。點(diǎn)光源所產(chǎn)生的照度隨受照面離光源的距離不同而變化,也就是說受照面離光源越遠(yuǎn)照度越小,照度和受照面離光源距離的平方成反比。

   Eh=Iα/R2 1
   式中:I-太陽輻射照度LX; α-反射率; R—距離m。

  當(dāng)玻璃幕墻采用熱反射玻璃時(shí),對周圍環(huán)境也會造成影響。以北緯420夏至日為例,晴天中午地平面照度為94000LX。熱反射玻璃反射系數(shù)不同,所反射的光照度也不同,同時(shí)光隨距離以米計(jì)的平方裒減,《鍍膜玻璃》對各系列玻璃反射系數(shù)作了規(guī)定,最高為36%±3%,最低為15%±3%。上海市規(guī)定反射系數(shù)等于小于26%,現(xiàn)將上述三種情況玻璃的反射光對不同距離的影響列表如下:

  LX 表1
  
   反射率 限度距離 36±3% 26% 16%
  玻璃面 36660 24440 15040
 。常 4073 2175.6 1671.1
 。保埃 366.6 244.4 150.4
 。玻埃 91.7 61.1 37.6
 。4m 63.6 42 26.14
  30m 40.7 27.2 16.74
   人們?nèi)粘I钚枰畹驼斩戎担?br>
   設(shè)計(jì)室 IOOLX 距地面0.8m水平面
   閱覽室 75LX 距地面0.8m水平面
   辦公室 50LX 距地面0.8m水平面
   宿舍 30LX 距地面0.8m水平面
   路燈 25LX 地面
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