【門窗幕墻網】9月26日下午，由中國房地產采購平臺、貴陽市房地產商會、中國建筑金屬結構協會鋁門窗幕墻委員會、貴州省建筑裝飾協會門窗幕墻專業委員會主辦，安泰建筑膠、信義玻璃、四川三星鋁材等發起協辦的房地產及門窗幕墻材料“優采”前沿高峰論壇在貴陽萬麗酒店盛大召開。此次會議邀請了融創集團、首鋼地產、金龍房開、景融集團等60多家品牌房地產企業，與行業協會、門窗幕墻企業、施工單位共兩百余人齊聚一堂，解讀綠色建筑背景下門窗幕墻節能發展的新思路、新方向，探討成品門窗、配套企業及房地產產業的有效合作模式。
信義玻璃控股有限公司建筑玻璃技術總監萬軍鵬博士在現場發表了題為《綠色建筑門窗幕墻玻璃的設計與應用》的演講。
信義玻璃控股有限公司建筑玻璃技術總監萬軍鵬博士
以下是演講實錄：
萬軍鵬：各位領導、各位來賓下午好，今天和大家分享的內容大概是五部分。首先簡單介紹一下我們集團，讓大家有個更全面的了解。第二我們簡單回顧一下整個建筑玻璃的發展。第三、四部分重點介紹關于玻璃的節能和安全的設計。最后簡單介紹一下代表型案例。
第一部分，信義集團簡介
信義于1988年成立，是浮法玻璃、建筑玻璃、汽車玻璃、光伏玻璃、電子玻璃的綜合制造商，也是光伏發電、風力發電、儲能電池等新能源供應商。
集團目前擁有深圳、東莞、將門、蕪湖、天津、營口、德陽、馬來西亞八大工業園，同時在歐洲、北美考察，走在國際化的路線。
集團現在下屬13家上市公司。信義玻璃是05年上市，后來分拆信義光能，2016年信義香港在香港上市。玻璃產業是我們目前的主營業務，是中國最大的優質浮法玻璃生產商，擁有22條生產線，總共是1萬6千噸。我們Low-E玻璃擁有11條生產線，全部是原裝進口，總的產能是9000萬，去年產量是3000多萬平米，占到全國20%的份額。全國去年的Low-E玻璃的產量，大概在1.6億平米左右，汽車玻璃是我們起家的，現在也出口到100多個國家。我們專注在維修市場，大家比較熟悉的浮耀品牌，主要是OEM的市場。
2016年集團營業額達到189億港元，是中國增長最快、發展最穩健的玻璃企業。
我們基地的屋頂全部裝上了太陽能電池，因為我們做光伏玻璃，所以自己的房頂做了發電。我們光屋頂大概是200兆瓦，每年發電量超過2億度，這2億基本就是2億塊錢了。所以這個效益其實是非常好的。
同時我們也自建地面電站，大概現在超過了1.5個G瓦，按照年發電量應該是將近18億度電。所以現在投資回報率比較高。
第二部分，建筑玻璃的發展
最早的浮法玻璃是1959年英國發明的。Low-E玻璃是1983年發明的，距今也有30多年了。中國比國外晚個十幾年，大概是九幾年才有Low-E玻璃。
現在的玻璃不光只是一個單片的采光、避風雨，還具有安全、節能、舒適、綠色、智能化等功能和性能。
現在中國既有建筑幕墻面積超過10億平米，每年新建建筑幕墻面積超過1億平米。其中，超過一半都是玻璃幕墻，包括外立面基本都是玻璃幕墻。500米以上超高層建筑，幾乎全部是玻璃幕墻。這數據并不夸張，因為只有玻璃這種面板材料具備四大特性：透明、高強、輕質、耐久。
第三部分，玻璃的節能設計
以往來說，玻璃不節能，但是相對來說是普通透明的玻璃，它的各項系數都非常高。我們提到節能，先看兩個熱源，第一個是太陽。只要太陽都在，它的熱量通常在280到2500這個范圍。如果投入Low-E鍍膜，可以把這部分熱量反射回室外去，起到遮陽的作用。還有一個熱源是遠紅外輻射，包括人體都會向外輻射遠紅外。比如北方室內采暖的熱量，普通玻璃是可以吸收的，也會傳導出去，所以就不保溫。而Low-E玻璃可以實現冬暖夏涼，原理就在這里。
Low-E，就是低輻射的概念，對遠紅外輻射的一個吸收率。輻射率越低，它對于紅外吸收越低，比如像黑體，它對熱量的吸收是百分之百吸收。普通玻璃0.84，它也是吸收的。我們最好的Low-E玻璃可以做到0.11，也就是它只吸收1%，99%都反射掉了。
太陽的輻射集中在280到2500的范圍，會對物體造成老化，這部分光是不需要的。紅外線這一部分，只有熱量又不采光，40%熱量的是我們不需要的。真正的玻璃采光只需要可見光部分，它的熱量占了53%，因此只要40%-60%的光通過就可以了，不需要那么多的采光。
那么常規的玻璃差異在哪里？根據常規玻璃的透過率圖可看到，它不僅可見光部分的透過率高，紅外部分的透過率也非常高，基本上70%、80%的紅外熱量全透進來。所以普通玻璃不節能。
我們看這個黃色的線，紅外部分大概還有30%，紅色的這條線大概還有10%，紫色的線基本只有5%以內的紅外通過。所以非常理性的曲線，只讓可見光進來，讓紅外和紫外都屏蔽掉。這也是Low-E玻璃節能的一個主要原因。
北方并不一定要用到雙E，要科學合理用它。嚴寒地區要部分的紅外進來，冬天還要取暖，利用太陽能。所以其實它的特性能夠發揮得更好，能夠更合理應用它，像前面講的不同氣侯區域要選擇合適的玻璃。
白波的全光譜透過率曲線顯示，包括到2500的近紅外，還有遠紅外、中遠紅外波段，我們通常說的陽光輻射這一部分，從300到2500這個納米，這對于玻璃遮陽的貢獻是最大的。中遠紅外之后，其實是對于保溫玻璃考慮的。這部分熱量其實是對于Low-E玻璃來說，它們主要起兩個作用。
我們簡單匯總幾個白玻中空的節能指標，最重要的傳熱系數K值和遮陽系數Sc值。從Low-E降低K值并不是它的主要因素了，那么它更多是降低遮陽系數。包括像前面講的，除了嚴寒地方可以考慮不用太多遮陽，中國大部分地方包括貴陽，也需要考慮遮陽。
當然光熱比這個概念，它的定義就是光熱比這個值越高，這個玻璃的綜合性能越高，它的透過光透過了熱，像三銀可以做到2。簡單這樣理解它的采光，兼顧采光更隔熱。
這是我們新版的公共建筑節能設計標準，從上面看到，我們在整個寒冷地區，除了嚴寒地區它沒有說遮陽的要求，剩下的四大區域都有遮陽的要求。相比于2005版的，新版標準對于建筑物能耗減少20%以上。比如在夏熱冬暖地區，基本大型供電項目是用到這樣的區域。貴陽這邊住宅都沒有裝空調的，晚上很涼快。但是公共建筑都是白天使用，所以住宅和公建不一樣，白天使用有陽光就輻射，所以夏天的隔熱、遮陽這一塊，在貴陽同樣也是很重要的。因為它直接降低空調的負荷，從某種意義上也是為業主省錢的。
講這個理論比較枯燥，我們看看測試案例。我們在東莞工業園建了一個玻璃的體驗館，里面有隔熱隔音的體驗，這里只介紹一下隔熱測試。外面有24個燈，玻璃內外都有一個儀器，測試結果是普通中空的外側輻照度大概都是750瓦每平米，夏天中午站在室外的感覺，非常熱，經過普通中空，內側的輻照度還有433瓦每平米，它隔了42%，還有60%多都進來了，這是它不節能。
單銀中空進來的161瓦每平米，隔了79%，還有21%的透過來，雙銀和三銀特別明顯，基本隔到90%以上。三銀基本只有1%的紅外熱量是進來的。這個是我們給客戶體驗的。如果隔著三銀曬，基本就像在室內吹空調，體驗不到太多的熱量。這是一個比較好的體驗和測試的數據。
第二是實際的溫度。體驗館和十幾年前建的寫字樓做對比，體驗館用的是最新的超白三銀，寫字樓是單銀，還是綠玻的。當時是早上八點鐘，室外都有30多℃了。室內溫度差不多在30℃，稍微低一點點。
結果顯示，早上太陽剛出來沒多久，超白三銀中空的體驗館外片基本上已經到了41℃，內片30℃。就是溫度還沒有增加，這個是三銀的隔熱效果。
寫字樓是單片的，因為綠玻吸熱，所以寫字樓玻璃門外測到了46℃，綠玻單銀中空的外片達到56℃，單片兩邊有空氣對流，反而能帶走一點熱量。這個是中空結構，所以它這溫度累加更高一些，到56℃。綠玻單片內片的則到了44℃。
可以看出，三銀的隔熱遮陽效果是非常好，它外面雖然增加了十幾攝氏度，但是內片還是有30℃，基本上沒有太多的增加。單銀綠玻的外片有56℃，內片33℃。單片綠玻是46度，內片是44℃。這個非常直接地體現了它對于空調的冷負荷降低的作用，也說明它節能的作用在這里。
第四部分，玻璃的安全設計
這些年玻璃幕墻自爆事件越來越多，甚至有形容說，這是玻璃的一個癌癥。包括天津大爆炸，這些玻璃扎在墻上。還有去年廈門的莫蘭蒂超級臺風。當然這個時候不是說玻璃不好，因為這是百年不遇的臺風，它的抗風設計沒有達到。有些是因為玻璃粘結不好，所以整個框架都吹掉了。這是一方面。
我們今天只說玻璃的自爆問題。玻璃自爆和玻璃破損是兩個概念。自爆的理論是比較成熟了，60%到70%，它經常轉變，產生項目渣，里面會增加它的用力，所以容易自爆。同時也有一些結石，判斷的三個原則：第一個是中間起爆點，第二個是蝴蝶斑，第三就是有一個結石。不自爆你不能發現的，只有自爆之后，你要側一點看，黑色的結石。因為這個顆粒都非常小，一般都大概在100到300微米的樣子。所以這是我們判斷自爆的三個原則，缺一不可。
這里還有關于自爆的國際通用慣例，因為我們大家有的接觸過玻璃的，有千分之三的行業規定，但是這個沒有任何標準，只是行業這么多年慢慢形成的。其實國際上有一些企業跟蹤過，基本上是每八噸玻璃里面含有一個可能達到臨界尺寸并引發自爆的硫化鎳，比如玻璃厚度在8毫米以下的，面積在一兩個平方的，可能占千分之三，但是玻璃面積都是3平米，如果按這個來算，它的概率不一定非要有這么多。玻璃越厚，玻璃的自爆概率越大，全世界沒有任何一個玻璃企業能夠解決這個問題。這個結石沒辦法解決。這么小，應該是相當于0.1納米，100微米，目前檢測不出來。
除了玻璃本身的因素我們會做好，當然也有玻璃設計、安裝擠壓的因素。比如該裝墊片沒有裝墊片的，這些因素都會導致玻璃破損或者自爆。但這個其實是要專家鑒定，或者說要去客觀公正評判。
同時，這個行業不僅總結了鋼化玻璃自爆的各種因素，還提出了五點減少自爆的方法：
第一個就是選擇優質平板玻璃。玻璃的三大缺陷就是氣泡、結石和條紋。因為鋼化用力的話，它里面更容易產生自爆。
第二是強度鋼化。
第三是表面應力要均勻。不能說這里100，那里120或者130，它的部分均勻也會容易自爆。
第四個就是提高邊部加工質量。
第五個就是限制尺寸。這有一個推薦性的尺寸，當然這個對建筑師、設計師有一些限制了。比如6平米的基本限制2mm。這就是前面說的玻璃越厚，面積越大，它的自爆概率越多。這個其實也不是太科學，但是這個點相對來說可以減少的。選擇優質的原片，就是缺陷少，相對來說它自爆低一點。由于信義自己擁有砂礦，整個比較穩定，不容易混入各種各樣的雜質。所以這些原料的質量很重要。同時熔化的時候，信義用了天然氣，相對來說更環保，也會燃燒得更充分，更均勻一些，它的質量更好一些。
從內部基理上講一下鋼化玻璃為什么容易自爆。它不耐張和拉的強度，只有它的十分之一甚至更低。比如鋼化玻璃表面應力達到100兆帕的時候，它的中間的這一個張應力大概太用力，表面的要平衡，表面加應力了，中間的張力大概是2.5倍，已經到40兆帕了。而剛才說的玻璃的硬度只能到70兆帕，如果再有其他一些因素進來，它會體積膨脹，假如這個結石剛好在這個張應力的中間，它就會相當于幾個疊加，就會把鋼化玻璃從內部炸開。所以它總基理上來講，不是從外面，是從它內部。內部抗拉強度超過了它本身承受的極限。就是這個概念。
為什么半鋼化玻璃和浮法玻璃不存在自爆呢？半鋼化玻璃它表面應力一般只有50、60兆帕，中間除上2.5的話，基本上只有20兆帕。所以它富余很多量，就不太容易爆。浮法玻璃就是退火玻璃，基本上表面的中間沒有什么應力，有一點點殘余應力，這樣就不存在自爆了。
鋼化玻璃自爆的主要影響因素就是：
第一，鋼化應力越強，越容易自爆。
第二，結石顆粒的尺寸越大，越容易自爆。
第三，結石距中間層越近，越容易自爆。
第四，溫度變化越大，越容易自爆。
第五，外部荷載，比如受力，風荷載等等，也會引起它自爆。
第六，玻璃的體積，厚度和尺寸越大，越容易自爆。
因為最終引起玻璃自爆，它這個顆粒旁邊會有應力集中，就是各種各樣的因素會導致。
清楚了玻璃自爆的主要影響因素，我們也就有一些解決方案了：
第一是均質處理。我們可以降到千分之一，這也是不成文的規定，但這個只能針對硫化鎳。同時，效率比較慢，從一爐基本上六到八個小時，只能做兩三百平米。效率非常慢，這個均質確實有很好的效果，這是我們已經多年驗證過的。
第二是超白鋼化。一個是很好區分，超白側面看，白的是發綠的。超白的鐵含量低，鎳含量也低，它出現自爆的概率就會低一些。同時超白玻璃顏色更好看，性能也更好。
第三是半鋼化夾層。半鋼化不存在自爆，同時它的表面平整度會更好，相對來說變形程度比鋼化玻璃好。為什么現在大型的項目都用的外片單夾層，內部用超白鋼化，是有它的道理。
第四是鋼化夾層。如果有些特殊的地方，需要強度很高，半鋼化達不到的，那就必須兩片都要用鋼化夾層。但是鋼化夾層，如果是用PVB的膠片，它有一個風險，如果兩間玻璃同時都破了，它PVB的強度就整體交叉，這個概率比較低，像中彩票一樣。
第五是SGP夾層。最代表的就是蘋果的店。它最大的好處就是SGP硬，抗撕裂強度比PVB強。像現在很多玻璃橋、玻璃棧道，基本都用SGP膠片，大家可以放心去玩，玻璃沒問題，即使玻璃破了也不會掉下去，只是大家看小心臟能不能受得了。基本上每個省都有玻璃棧道，大家感興趣可以體驗一下。
從整個安全性分析，不同玻璃有不同的優劣性，好的配置一般來說安全性要高的話，肯定還有半鋼夾層，可以超白，可以配SGP。
第五部分，項目案例
最后再簡單介紹幾個項目。貴陽中天會展城的幕墻面積大概6萬平米，貴陽國際金融中心大概2萬8平米，貴陽未來方舟的是13萬平米。
還有成都、重慶的項目。重慶天和國際高350米，幕墻面積總共6萬平米。
2010年世博會的中國館，就是用的半鋼夾層，玻璃比較長，5米2。
廣西南寧的龍光世紀大廈，幕墻面積超過400米，也是半鋼夾層。廣西金融廣場就是剛才說的用的超白半鋼和SGP。整個6萬平米全部是SGP，造價非常高的。
廣州北塔財富中心高330米，7萬多平米的超白半鋼。廣州圓大廈是金色鍍膜，前面的時候確實是金色的效果，但是現在估計這個反射要求，外反射已經很難通過了。
還有一個代表性的就是海南美麗之冠的七星酒店，一共九棟，有一棟是七星級，還有八棟是五星級，幕墻面積總共是20萬平米。它最大的特點就是應用有色玻璃，用綠玻做的樹葉，其實這里還有采用紅色玻璃做的燈籠，后來被取消了，沒有掛上去。
