U 型 玻 璃 幕 墙 概 述

1.概述

U型玻璃(U-Profile-Glass)亦称槽形玻璃.在我国目前还是一种新型建筑玻璃.因截面呈U形,使之比平板普通玻璃有较高的机械强度并具有理想的透光性,较好的隔音性和保温隔热性,施工简便快捷等优点,主要适用于办公楼群、规划展馆、体育馆、机场等公共建筑的非承重外墙、建筑装饰室内隔墙、屋面及窗等。

2. U型玻璃幕墙特点

2.1.节能性：
     U型玻璃的传热系数较低（双层U玻 K=2.39W／m²k,遮阳系数SC=0.31，透光率为81%），有良好的隔热保温性能。与6mm+12A+6mm的LOW-E中空玻璃（K=1.66W／m²k,遮阳系数SC=0.31，透光率为35%）比较，U型玻璃具有更好的透光性能，更有利于体育馆的采光。

2.2.经济性：

U型玻璃是连续压延法成型的玻璃型材，使建筑玻璃由板材发展到型材，所以其综合成本相对较低，采用U型玻璃组合幕墙可节省大量钢材或铝材。

2.3. U型玻璃是绿色环保产品：

因U型玻璃的透光率较高，应用于办公楼等公共建筑时，既节约建筑物室内照明费用，又兼有人性化的工作环境。而且U型玻璃采用回收碎、废玻璃再生产，保护了环境。

  2.4．U型玻璃安装施工简便快捷：

     因U型玻璃直接可以作为幕墙的主受力构件，相对于普通玻璃幕墙，省去了大量龙骨等附件，制作安装简便快捷，大大缩短了工期，降低成本。

3.U型玻璃分类及其性能

3.1.U型玻璃的定义

U型玻璃是以玻璃配合料的连续烙化、压延、成形、退火为主要工艺生产的玻璃。

3.2.U型玻璃根据表面处理可分为普通压花玻璃,夹丝玻璃,彩色玻璃等。

3.3. U型玻璃做为外围护结构,其横向长度不宜大于6米,高度不宜大于4.5米.。当大于上述情况时应验算墙身的稳定性和采取相应的构造措施。

3.3.1如果使用P260*60*7的U型玻璃，最大长度可以做到7米。（详见德国DIN1249标准。）

3.4.用于屋面应采用夹丝U型玻璃。

3.5.U型玻璃根据造型和建筑使用功能可采用以下组合方式:

⑴单排 翼朝外(或内)                                                         ⑵单排 楔形结构,互相咬合   

⑶单排 楔形结构,互相贴合                                             ⑷双排 翼在接缝处成对排列

⑸双排 翼对翼

其中⑷和⑸因其构造特点可以抵抗较大的风荷载，并且保温性能也较高，常用于建筑外墙。

4．U型玻璃的物理性能

4.1.规格尺寸：（表一）

4.2.透光率：

       单排U型玻璃：89%           双排U型玻璃：81%

4.3.传热系数：

       单排U型玻璃：4.95W/m ² K    双排U型玻璃：2.3W/m ² K

4.4.机械强度：

     ⑴ 抗压强度   700~900N/mm²

抗拉强度    30~50N/mm²

⑵ 弹性模量  60000~70000 N/mm²

⑶ 线膨胀系数75~85x10ˉ7(1/℃)

⑷ 隔声性能：

单排U型玻璃：27db        双排U型玻璃：38db

⑸ 防火性能：

U型玻璃的耐火极限为0.75小时。

5. U型玻璃幕墙的节点构造：

5.1. U型玻璃外墙可参考橱窗的做法,上下、左右布置槽框料。框料可采用铝型材,也可采用钢型材。 U型玻璃的周边收口槽壁与U型玻璃的空隙均为4～6mm,玻璃上端与槽底的空隙要满足玻璃的伸长变形的要求。玻璃与槽的底壁之间应加设PVC缓冲垫。玻璃与槽壁之间应采用硅酮建筑密封胶填充。

5.2.U型玻璃幕墙大样节点：

从以上节点可以看出U型玻璃外墙金属材料用量比常用的玻璃幕墙金属材料用量要少得多。并且只要在节点设计合理的前提下与常用的玻璃幕墙比较水密性和气密性不会降低，保温性能较好，造价又较低。

6.U型玻璃幕墙的结构设计

U型玻璃用做外墙主要受风荷载和地震作用。所以必须验算在风荷载和地震作用下U型玻璃的强度和挠度是否满足要求。U型玻璃的强度设计值按浮法玻璃的强度设计值28N/mm²取。在风荷载标准值作用下,其挠度不宜大于跨度的1/200（μ≤L／200）。

U型玻璃的强度计算可将每块U型玻璃简化为单向板两端简支进行受力计算^:

例如U型玻璃幕墙：高度3500m.每块U型玻璃宽260mm,按双排翼对翼组合,截面如下图: 已计算的Wk=1.2000kN/m²，qEK=0.08kN/m²，验算玻璃的强度和刚度

  W=1.2Wk=1.2×1.2=1.44kN/m²

   q E=1.3qEK=0.104kN/ m²

   W合=1.0×1.44＋0.6×0.104

            =1.503kN/ m²

该处U型玻璃的横截面参数如下:

横截面积：             A=3867.29 mm²

横截面X-X惯性矩：     I_X=5382670mm⁴

横截面Y-Y惯性矩：     I_Y=30555394mm⁴

材料为：                 玻璃

其强度设计值为：       f=28 N/mm²；

其弹性模量为：         E=70000 N/mm²。

附图:

U型玻璃板最大应力分别按下式计算：

                =1.503×10³×3.5²／8

                =1612.4N·m

           =5382670／43.5

           =123740mm³

               =1612.4×10³／123740

               =13.03N/mm²<[f]=28N/mm²

强度满足要求。

          U型玻璃板最大挠度计算：

                  =5×1.44×10^-3×3500⁴／(384×0.7×10⁵×5382670)

                  =7.47x10^-3mm≤L／200

挠度满足要求。

7．U型玻璃幕墙应用图例：

上海中邦晶座·城市别墅

韩国LG大厦

深圳大学图书馆

                   U型玻璃内墙隔断

参考文献：

1.     云南省建筑标准设计U型玻璃建筑构造图集

2.     昆明创安U型玻璃有限公司资料

3.     国家建筑标准设计06J505-1

1.概述

U型玻璃(U-Profile-Glass)亦称槽形玻璃.在我国目前还是一种新型建筑玻璃.因截面呈U形,使之比平板普通玻璃有较高的机械强度并具有理想的透光性,较好的隔音性和保温隔热性,施工简便快捷等优点,主要适用于办公楼群、规划展馆、体育馆、机场等公共建筑的非承重外墙、建筑装饰室内隔墙、屋面及窗等。

2. U型玻璃幕墙特点

2.1.节能性：
     U型玻璃的传热系数较低（双层U玻 K=2.39W／m²k,遮阳系数SC=0.31，透光率为81%），有良好的隔热保温性能。与6mm+12A+6mm的LOW-E中空玻璃（K=1.66W／m²k,遮阳系数SC=0.31，透光率为35%）比较，U型玻璃具有更好的透光性能，更有利于体育馆的采光。

2.2.经济性：

U型玻璃是连续压延法成型的玻璃型材，使建筑玻璃由板材发展到型材，所以其综合成本相对较低，采用U型玻璃组合幕墙可节省大量钢材或铝材。

2.3. U型玻璃是绿色环保产品：

因U型玻璃的透光率较高，应用于办公楼等公共建筑时，既节约建筑物室内照明费用，又兼有人性化的工作环境。而且U型玻璃采用回收碎、废玻璃再生产，保护了环境。

  2.4．U型玻璃安装施工简便快捷：

     因U型玻璃直接可以作为幕墙的主受力构件，相对于普通玻璃幕墙，省去了大量龙骨等附件，制作安装简便快捷，大大缩短了工期，降低成本。

3.U型玻璃分类及其性能

3.1.U型玻璃的定义

U型玻璃是以玻璃配合料的连续烙化、压延、成形、退火为主要工艺生产的玻璃。

3.2.U型玻璃根据表面处理可分为普通压花玻璃,夹丝玻璃,彩色玻璃等。

3.3. U型玻璃做为外围护结构,其横向长度不宜大于6米,高度不宜大于4.5米.。当大于上述情况时应验算墙身的稳定性和采取相应的构造措施。

3.3.1如果使用P260*60*7的U型玻璃，最大长度可以做到7米。（详见德国DIN1249标准。）

3.4.用于屋面应采用夹丝U型玻璃。

3.5.U型玻璃根据造型和建筑使用功能可采用以下组合方式:

⑴单排 翼朝外(或内)                                                         ⑵单排 楔形结构,互相咬合   

⑶单排 楔形结构,互相贴合                                             ⑷双排 翼在接缝处成对排列

⑸双排 翼对翼

其中⑷和⑸因其构造特点可以抵抗较大的风荷载，并且保温性能也较高，常用于建筑外墙。

4．U型玻璃的物理性能

4.1.规格尺寸：（表一）

4.2.透光率：

       单排U型玻璃：89%           双排U型玻璃：81%

4.3.传热系数：

       单排U型玻璃：4.95W/m ² K    双排U型玻璃：2.3W/m ² K

4.4.机械强度：

     ⑴ 抗压强度   700~900N/mm²

抗拉强度    30~50N/mm²

⑵ 弹性模量  60000~70000 N/mm²

⑶ 线膨胀系数75~85x10ˉ7(1/℃)

⑷ 隔声性能：

单排U型玻璃：27db        双排U型玻璃：38db

⑸ 防火性能：

U型玻璃的耐火极限为0.75小时。

5. U型玻璃幕墙的节点构造：

5.1. U型玻璃外墙可参考橱窗的做法,上下、左右布置槽框料。框料可采用铝型材,也可采用钢型材。 U型玻璃的周边收口槽壁与U型玻璃的空隙均为4～6mm,玻璃上端与槽底的空隙要满足玻璃的伸长变形的要求。玻璃与槽的底壁之间应加设PVC缓冲垫。玻璃与槽壁之间应采用硅酮建筑密封胶填充。

5.2.U型玻璃幕墙大样节点：

从以上节点可以看出U型玻璃外墙金属材料用量比常用的玻璃幕墙金属材料用量要少得多。并且只要在节点设计合理的前提下与常用的玻璃幕墙比较水密性和气密性不会降低，保温性能较好，造价又较低。

6.U型玻璃幕墙的结构设计

U型玻璃用做外墙主要受风荷载和地震作用。所以必须验算在风荷载和地震作用下U型玻璃的强度和挠度是否满足要求。U型玻璃的强度设计值按浮法玻璃的强度设计值28N/mm²取。在风荷载标准值作用下,其挠度不宜大于跨度的1/200（μ≤L／200）。

U型玻璃的强度计算可将每块U型玻璃简化为单向板两端简支进行受力计算^:

例如U型玻璃幕墙：高度3500m.每块U型玻璃宽260mm,按双排翼对翼组合,截面如下图: 已计算的Wk=1.2000kN/m²，qEK=0.08kN/m²，验算玻璃的强度和刚度

  W=1.2Wk=1.2×1.2=1.44kN/m²

   q E=1.3qEK=0.104kN/ m²

   W合=1.0×1.44＋0.6×0.104

            =1.503kN/ m²

该处U型玻璃的横截面参数如下:

横截面积：             A=3867.29 mm²

横截面X-X惯性矩：     I_X=5382670mm⁴

横截面Y-Y惯性矩：     I_Y=30555394mm⁴

材料为：                 玻璃

其强度设计值为：       f=28 N/mm²；

其弹性模量为：         E=70000 N/mm²。

附图:

U型玻璃板最大应力分别按下式计算：

                =1.503×10³×3.5²／8

                =1612.4N·m

           =5382670／43.5

           =123740mm³

               =1612.4×10³／123740

               =13.03N/mm²<[f]=28N/mm²

强度满足要求。

          U型玻璃板最大挠度计算：

                  =5×1.44×10^-3×3500⁴／(384×0.7×10⁵×5382670)

                  =7.47x10^-3mm≤L／200

挠度满足要求。

7．U型玻璃幕墙应用图例：

上海中邦晶座·城市别墅

韩国LG大厦

深圳大学图书馆

                   U型玻璃内墙隔断

参考文献：

1.     云南省建筑标准设计U型玻璃建筑构造图集

2.     昆明创安U型玻璃有限公司资料

3.     国家建筑标准设计06J505-1

中华人民共和国建材行业标准
jc/t 867-2000
建筑用U形玻璃
Construction U shape glass
2000-09-13发布 2001-01-01实施
国家建筑材料工业局 发布

JC/T 867-2000

前言

　　本标准全部技术内容为强制性。
　　本标准参考前苏联标准rOCT21992-1983《建筑用异形政璃技术条件》和欧洲标准EN 57207-1994《夹丝的 与非夹丝的槽形玻璃》制定的。外观质量指标、尺寸规格参考前苏联标准rOCT21992-1983制定,其他指标和检验方法参考EN57207-1994制定。同时，根据U形玻璃的特点及国内生产情况，确定了弯曲强度指标和检验方法。
　　本标准的附录A为标准的附录。
　　本标准由国家建筑材料工业局秦皇岛玻璃研究设计院负责起草并技术归口。
　　云南昆明创安U形菠璃有限公司参加起草。
　　本标准主要起草人:王永恒；米家华；杨河禄。

1.范围
　　本标准规定了建筑用U形玻璃的分类，尺寸规格，要求，检验方法，检验规则，包装，运输和贮存。
　　本标准适用于建筑等用的U形玻璃。
2.引用标准
　　下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文.本标准出版时,所示版本均为有效.所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
　　GB/T707-1988热轧槽钢尺寸、外形、重量及允许偏差。
　　GB/T2680-1994建筑玻璃可见光透射比、太阳光直接透射比、太阳能总透射比、紫外线透射比及有关窗玻璃参数的测定〈neq 9050:1990〉。
　　GB/T6092-1985 90度角尺。
　　GB/T9056-1988 钢直尺〈neq IS05466:1980〉。
3.定义
　　本标准采用下列定义。
　　U形玻璃construetm U shape-glass 。
　　以玻璃配合料的连续烙化、压延、成形、退火为主要工艺生产的玻璃。

5.要求
　　5.1U形玻璃可以是有色或无色的,可以是夹丝(网)的或不夹丝(网)的,表面可以是光滑的或有花纹图案的.
　　5.2玻璃的颜色、表面符征、表面花纹图案应符合接生产者向用户推荐的或合同规定的样板.
　　5.3夹丝(网)U形玻璃内所夹的金属丝(网)应采用直径0.3-0.7mm的金属丝(网)
　　5.4UJ形玻璃内所夹的金属丝应与玻璃的长度方向平行分布.U形玻璃内所夹的金属丝间的距离应为30mm土5mm.所夹丝网的纵向丝和横向丝应分别与U形毅璃的长度方向和横向方向平行.
　　5.5U形玻璃内所夹金属丝偏差(见图4〉每米不应超过5mm
　　5.6冀偏斜度U形玻璃翼面和一个与玻璃正面垂直的面之间的误差Z不得大于2mm,见图3
　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图3 翼偏斜度的确定
　　5.7U形玻璃的外观质量
表二 U形玻璃正面的外观质量

5.8 U形玻璃的可见光透射比应符合表3的规定

表5 U形玻璃抽样检测取样

　　7.2.2 对产品的其他性能,根据试验方法所要求的数量从该批产品中随机抽取
　　7.2.3以同等规格,同等颜色,同等表面状态,同等夹丝的玻璃组成一批.
　　7.3判定规则
　　7.3.1第一次取样时,如果不合格的玻璃块数小于或等于允许的不合格品数,则该批玻璃为合格.若不合格的玻璃块数大于或等于基准不合格品数,则该批玻璃被视为不合格,无须进行第二次取样.
如果每一次取样中不合格的玻璃的块数大于允许的不合格品数.但小于基准不合格品数,则应进行第二次取样.
　　7.3.2如果两次样品的累计量中不合格的玻璃块数小于或等于允许的不合格品数,则这批玻璃为合格.如果两次样品的累计量不合格的玻璃块数大于或等于基准不合格品数,则该批玻璃被视为不合格.
　　7.3.3U形玻璃的金属丝偏差、翼偏斜度、可见光透射比和抗弯曲性能也应符合5.5、5.6、5.8、5.9的规定。否则认为该项不合格。
　　7.3.4若上述各项中有一项不合格,则认为该批产品不合格。
8.标志、包装、运输和贮存
　　8.1同品种、同规格、同等级的U形或双U形较璃应翼对翼成对扣在一起,数对为一组.用胶带纸或塑料编织带捆绑.装入木箱,箱内可填泡沫塑料等材料起固定和缓冲作用.包装箱外面应标有"易碎"的字样或标记。
　　8.2每个包装箱内应附有一张装箱卑,内容包括:
　　a)生产厂名称和产品商标；
　　b)玻璃型号、颜色；
　　c)玻璃数量(M2)
　　d)包装员号码及包装日期；
　　8.3U形玻璃可用任何运输工具运输,装运时,应使玻璃的端头朝着运输工具的运动方向。
　　8.4U形玻璃应正面垂直码放在通风良好的场所,码放高度不得多于六层。