用全钢化玻璃代替普通真空玻璃结构中的两块普通玻璃即为全钢化真空玻璃。全钢化真空玻璃作为新一代节能玻璃,因具有避免结露、节能绝热、隔声降噪、高强度、抗风压等诸多优势而被广泛应用于建筑领域、家电领域、农业领域和光伏建筑一体化领域。随着节约能耗的呼声日益增长,全钢化真空玻璃的结构与性能受到越来越多的关注。支撑物是全钢化真空玻璃的重要构件,它的设计是生产全钢化真空玻璃的关键。
由于全钢化真空玻璃呈真空状态, 则址下片玻璃受大气压的作用,故支撑物的主要作用就是抵抗大气压,且避免玻璃变形。全钢化真空玻璃中心区域热导由热导、支撑物热导和残余气体热导组成。
(1)在生产王艺和其他构件参数相同时,全钢化真空玻璃导热系数与支撑物的排布方式灰关联度大。推断出支撑物的排布方式对全钢化真空玻璃导热系数的贡献大。因此,在全钢化真空玻璃设计过程中,应尽可能减少单位面积支撑物的数量,有助于大限度地降低玻璃的导热系数。
(2)支撑物材料的导热性与全钢化真空玻璃导热系数的关联度也较大,仅次于排布方式。其他支撑物参数与全钢化真空玻璃导热系数的关联度按大小排序为:支撑物的形状、支撑物的布放间距、支撑物的尺寸。
有人说,你走在北京长安街回头望去,两侧的玻璃幕墙几乎全是大花脸,映进去的影子根本不是静面的,完全违背了原来的初衷。这就是我们所说的平整度发生变形,不管是翘曲变形还是波浪变形,结果都一样。
平整度变形有两种情况,一个是整体翘曲,另一个是波筋。做钢化玻璃的人通常更关注玻璃的整体翘曲,即几何变形,而不太注意它的光学性能。因为翘曲是很*发现的,但波筋得从另一个角度,透过玻璃的影子看过去,如果直线变成正弦波,倒进去的景物完全不是原来的形象了,这就是波筋。
怎样解决玻璃幕墙平整度和“应力斑”
多数业内人士对波筋意识淡薄,殊不知,波筋的危害度比平整度危害更大。玻璃整体弯曲可以**会调整,但波筋一旦形成则无法解决,调整起来相当费事。玻璃烧硬一点带来成品率下降,烧软了有波筋,所以很难找到这个点,有时仅凭借着操作工的经验,完全是人为操纵。应力斑造成的原因很多,结果看上去形式是一样的,从里面向外面看是黑斑,从外面向里面看是彩虹斑。
纯平一一很坦率地说,要做到这一点,不可能靠一两项什么的技术就能够彻底解决,也不是靠一两项措施就能把它根除。因为这些缺陷是诸多的因素造成的,所以要真正做到纯平,是需要方方面面来平衡的。
,炉温的整体均匀性
它的好坏影响玻璃的平整度,也影响应力斑。因为如果炉体温度上热下凉,就会引起玻璃的弯曲;而如果炉膛温度前高后低,可能会引起波筋或炸玻璃。这就是整体的炉膛均匀性差,那么这种温度的不均匀必然会在应力斑上反映出来。我们知道,应力斑是在钢化过程中高温降为低温的冷却过程中形成的应力。既使你吹风很均匀,但炉温不均匀,那也会出现应力斑。解决的办法,就是矩阵式加热。北玻早己采用矩阵式的加热了,并且还是智能调功的,它可以很好的控制温度。
*二,局部的均匀性
局部也是关键,特别对应力斑影响为**,其次是平整度和波筋。在这个间题上,我们用幅射板来解决,它是解决局部间题的。试想,一个很厚的耐热钢,你是很难让它局部忽冷忽热的。所以要解决应力斑,这个幅射板非常重要的。
弧形玻璃幕墙虽然非常美观,但传统的建造方法成本非常高。玻璃板通常采用 "热弯",即用模具或的机器对玻璃进行加热和成型,这是一个非常耗能的过程,并会产生多余的废物。冷弯玻璃是一种更*的替代方法,即在施工现场将平板玻璃弯曲并固定在框架上。考虑到材料的脆性,设计出一种既美观又可制造的形式是非常有挑战性的。现在,一种交互式、数据驱动的设计工具让们可以做到这一点。
该软件由来自奥地利科学技术研究所(IST)等多个研究机构的科研团队创建,用户可以交互式地操作一个立面设计,并立即收到关于面板化的可制造性和美学的反馈,用于浏览设计师想法的各种实现方式。该软件基于一个在物理模拟上训练的深度网络来预测玻璃面板的形状和可制造性。除了允许用户交互式地调整意向设计外,它还可以自动优化给定的设计,并可以很*地集成到的常规工作流程中。
热弯玻璃
该软件和研究成果在SIGGRAPH Asia 2020上进行了展示。
热弯玻璃自19世纪起就开始使用,但直到20世纪90年代才开始普遍使用。不过,这种工艺仍然非常昂贵,而且运输弯曲玻璃的物流也很复杂。大约十年前,人们开发出了一种替代产品—冷弯玻璃。它制作成本低,运输方便,几何和视觉质量也比热弯玻璃好。这种技术还允许使用类型的玻璃,并准确预估面板上的变形应力。
设计冷弯玻璃幕墙需要一个庞大的计算。奥地利IST博士后、共同作者Ruslan Guseinov解释说:"虽然可以计算出单个面板何时会破裂,或者为额外的载荷提供安全系数,但对于传统的设计工具来说,处理由数千块面板组成的整个立面实在是太复杂了。" 此外,使用计算机与传统的计算方法来获得每次改变时的应力和形状,将花费太长的时间。
因此,该团队的目标是创建一个软件,使用户(非)能够交互式地编辑一个表面,同时接收每个面板的弯曲形状和相关应力的实时信息。他们采用数据驱动的方法:团队进行了100多万次模拟,以建立一个可能的曲面玻璃形状数据库,用建筑学中传统的计算机设计(CAD)格式表示。然后,在这些数据上训练了一个深度网络(DNN)。这个DNN地预测了给定的四边形边界框架的一个或两个可能的玻璃面板形状,这些形状可以用到绘制的立面草图中。
共同作者Konstantinos Gavriil补充道:"我们知道一个给定的边界并不能地定义面板,但我们没有预料到DNN能够找到多个解决方案,即使它**见过一个边界的两个备选面板。" 从一组解决方案中,程序会选择适合外立面设计的面板几何形状,同时考虑到框架的平滑度和反射等特征。
用户可以调整模型,以减少应力并以其他方式改善整体外观,此外还可以随时自动优化设计,找出 "适合 "的解决方案,大大减少了不可行的面板数量。后,要么所有的面板都可以安全地建造,要么用户可以选择对其中的几块面板进行热弯。一旦用户对外形满意,程序就会导出建造外墙所需的平板形状和框架几何形状。
为了测试模拟的准确性,该团队制造了框架和玻璃面板,包括在较高压力下的面板。在坏的情况下,他们观察到了与预测形状的微小偏差(小于面板厚度),所有的面板都可以按预期制造。该团队进一步验证了数据驱动的模型真实、有效地再现了模拟的输出。
玻璃幕墙是现代时尚建筑装饰,它装点了城市,使城市更加美观。说到玻璃幕墙,就不得不提玻璃幕墙中重要的一环,那就是玻璃幕墙基础的知识及玻璃本身,只有对玻璃幕墙的玻璃本身及基础知识了解透彻,才能在后续的工作中进行得更加顺利。
关于玻璃幕墙的基础知识
现代化高层建筑的玻璃幕墙采用了由镜面玻璃与普通玻璃组合,隔层充入干燥空气或惰性气体的中空玻璃。中空玻璃有两层和三层之分,两层中空玻璃由两层玻璃加密封框架,形成一个夹层空间;三层玻璃则是由三层玻璃构成两个夹层空间。
中空玻璃具有隔音、隔热、防结霜、防潮、抗风压强度大等优点。据测量,当室外温度为-10℃时,单层玻璃窗前的温度为-2℃,而使用三层中空玻璃的室内温度为13℃。
而在炎热夏天,双层中空玻璃可以挡住90%的太阳热,阳光依然可以透过玻璃幕墙,但晒在身上大多不会感到炎热。使用中空玻璃幕墙的房间可以做到冬暖夏凉,较大地改善了生活环境。
明框玻璃幕墙:
明框玻璃幕墙是金属框架构件显露在外表面的玻璃幕墙,它以断面的铝合金型材为框架,玻璃面板全嵌入型材的凹槽内。其特点在于铝合金型材本身兼有骨架结构和固定玻璃的双重作用。明框玻璃幕墙是传统的形式,应用广泛,工作性能可靠。相对于隐框玻璃幕墙,更易满足施工技术水平要求。
关于玻璃幕墙的基础知识
隐框玻璃幕墙:
隐框玻璃幕墙的金属框隐蔽在玻璃的背面,室外看不见金属框。隐框玻璃幕墙又可分为全隐框玻璃幕墙和半隐框玻璃幕墙两种,半隐框玻璃幕墙可以是横明竖隐,也可以是竖明横隐。隐框玻璃幕墙的构造特点是:玻璃在铝框外侧,用硅酮结构密封胶把玻璃与铝框粘结,幕墙的荷载主要靠密封胶承受。
其他密封胶的胶缝
1.防火密封胶用于楼面和墙面防火隔离层的接缝密封,也可用于有防火要求的玻璃幕墙的玻璃接缝密封。
2.丁基热熔密封胶用于中空玻璃的道密封;聚硫密封胶用于明框玻璃幕墙中空玻璃的*二道密封。
3.“干挂石材幕墙用环氧胶粘剂”用于石板与金属挂件之问的粘结。
(四)橡胶密封条
玻璃幕墙的橡胶制品,宜采用三元乙丙橡胶、氯丁橡胶及硅橡胶。当前国内明框玻璃幕墙的密封主要采用橡胶密封条,依靠胶条自身的弹性在槽内起密封作用,要求胶条有耐紫外线、耐老化、变形小、耐污染等特性。目前市场上的橡胶密封条质量良莠不齐,如采用劣质胶条,发生材料老化开裂等问题,不仅使幕墙产生漏水、透气,玻璃还有脱落的危险。目前,幕墙设计有向以硅酮耐候密封胶代替橡胶密封条的发展趋势。
(五)空缝与对插接缝设计
l.金属板与石板幕墙采用空缝设计时,必须有防水措施,并应有符合设计要求的排水出口。
2.明框玻璃幕墙的接缝部位、单元式玻璃幕墙的组件对插接缝部位以及幕墙开启部位,宜采用雨幕原理进行构造设计。对可能渗入雨水和形成冷凝水的部位,应采取导排构造措施。由于单元组件间的接缝靠相邻单元的杆件对插形成的,因此在上、下、左、右4个单元连接处会出现一个内外贯通的空洞。规范要求,对纵横缝相交处,应采取防渗漏封口构造措施。
(六)建筑变形缝部位的幕墙接缝
主体建筑在伸缩缝、沉降缝、防震缝等变形缝两侧会发生相对位移,幕墙面板跨越变形缝时*破坏,所以幕墙面板不应跨越变形缝。幕墙设计应能适应主体建筑变形的要求。
建筑幕墙接缝的设计要点
(七)建筑幕墙与雨篷等**建筑构造之间的接缝
雨篷等**幕墙墙面的建筑构造之间,要进行防水和排水设计。有些轻型雨篷的钢梁直接穿过幕墙与主体结构连接,其与幕墙面板的接缝应进行密封,雨篷的排水沟、出水口都应合理设计。
(八)建筑幕墙接缝的防腐蚀和防噪声设计
1.除不锈钢外,不同金属之间的接缝应合理设置绝缘垫片或采取其他防腐蚀设计,以防止发生双金属腐蚀(指由不同金属或其他电子导体作为电极而形成的电偶腐蚀)。
2.幕墙构件之间的接缝,应采取措施防止产生摩擦噪声。如:铝合金立柱与横梁的接缝,可设置柔性垫片或预留1~2mm的间隙,间隙内填胶;隐框玻璃幕墙采用的挂钩式连接固定玻璃组件时,挂钩接触面宜设置柔性垫片。
基于市场信息整理来看,从2020年四季度开始,确实已经有数条原产建筑玻璃的生产线转产光伏玻璃,以弥补光伏玻璃短期供不应求的缺口。
盛文宇表示,这其实是一个市场化自我调节的局面。从春节之后传统建筑玻璃与光伏玻璃价格变动的情况上来看,已经出现了方向相反的走势,建筑玻璃因产能转产而供应减少,价格大幅回升。光伏玻璃价格却出现了小幅下降。“未来具备转产条件的生产线预计依然会成为市场化调节的关键途径,成为调节光伏与建筑玻璃产能的桥梁。”
“对于我们来说,虽然都是玻璃,但光伏玻璃是另一个不同的产业,在生产、销售渠道、运营模式上都没有经验。而浮法玻璃作为我们的本业,在目前利润情况尚可的情况下不会轻易尝试转产。” 河北望美实业集团部负责人霍东凯告诉记者,浮法玻璃跟光伏玻璃应用领域上有差别,目前来看并不能形成有效的替代。“除非在光伏产能过剩之后大量转产浮法玻璃对浮法玻璃造成比较大的影响,会考虑其他的发展路径,否则,浮法玻璃依旧会沿着固有供需结构进行循环。”
对此,隆众资讯分析师苗云萍也表示,浮法玻璃和光伏玻璃的生产工艺是不同的,直接转换难度和成本都比较高。“在光伏玻璃十分紧缺的状况下,部分浮法玻璃产线可以生产2mm的玻璃代替一部分光伏背板,但不能代替面板,而且这样的浮法玻璃产线也十分有限。”
此外,也有玻璃企业反映说,光伏计划筹建中的产能已经很大了,有在抢跑,有在等命令,大家在等待国家政策明朗。在此基础上,浮法玻璃转产的可能不会很大。
事实上,玻璃企业转产还存在较高的行业壁垒等问题。
张凌璐表示,首先,光伏玻璃产线建设周期较长、初始投资额较高。尽管国家已明确光伏压延玻璃和汽车玻璃项目可不制定产能置换方案,但由于光伏玻璃原片窑炉建设周期在18个月以上,短期内原片窑炉产能仍无法实现大规模扩张。
其次,光伏玻璃生产的连续性很强,玻璃透光率、减反性能、强度性能等技术壁垒较高。这些技术壁垒在一定程度上也限制了光伏玻璃产线的快速扩张。
后,市场认定也需要比平板玻璃更长的周期。新建产能若非建立在原有的市场份额基础上,很难长久生存下去。
例如,转产光伏玻璃的生产线是否能够具有毗邻原料聚集地,是否能够得到具有竞争力的原料采购成本,是否拥有稳定的熔窑技术升级技术,是否拥有良好的运输通道作为依托从而降低运输成本等。这些因素可能导致转产企业成本大幅提升从而降低竞争力和存活率。
“只有在光伏玻璃价格利润明显**浮法玻璃的时段,部分浮法玻璃产线会从普通白玻转产**白玻璃应用于光伏电池背板。” 方正中期分析师魏朝明表示,在政策严控建筑玻璃产能而放开对光伏玻璃产能限制的当下,光伏玻璃相对建筑玻璃的**额利润是暂时的。浮法玻璃装置转产光伏玻璃将承担转换成本与市场风险,以及建筑玻璃利润**光伏玻璃时的不可转回风险,预计转换规模较为受限。
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