1).对玻璃有较高的粘结能力，有较强的抗撕裂强度，能防止玻璃破碎时飞散。
2)有较强的防护能力，可以防止自然力和人力的破坏。对强风、地震、暴力、盗窃 等有足够的抵抗力。
3)能承受室内人员的突然撞击，防止玻璃飞散或整体脱出，避免室内人员飞出坠落。
4)有足够的剩余承载力，玻璃破碎后再发生弯曲变形时不会整块脱落。
5)中间膜有大的剪切模量，使两块玻璃尽可能整截面受弯工作，从而提高玻璃的承载力和弯曲刚度，减小玻璃的厚度，减轻玻璃的自重。
6)无色透明，能耐受紫外线、水汽和外界气候变化影响，长时期使用不泛黄变色。
目前采用的PVB夹胶膜还不能完全满足上述要求。有必要开发更高性能的幕墙夹层玻璃专用中间膜，以适应超高层建筑幕墙、大跨度采光顶、超大尺寸夹层玻璃、全玻璃结构等对夹层玻璃的高标准要求。
5.2 离子性中间膜的特性
现在，能满足建筑幕墙夹层玻璃上述性能要求的夹胶膜 — 离子性中间膜已经开发出来，并批量生产，商品名称为 SGP 。这种夹胶膜具有许多优良的性能。
(1) 具有高的强度和剪切模量，力学性能（词条“力学性能”由行业大百科提供）优异
SGP 的剪切模量是 PVB 的50倍以上，撕裂强度比 PVB 高 5 倍。SGP 夹胶后，玻璃受力时两片玻璃之间的胶层基本上不会产生滑动，两片玻璃如同一片等厚度的单片玻璃整体工作。这样一来，承载力就是等厚度的 PVB 夹层玻璃承载力的2倍;同时，在相等荷载、相等厚度的情况下，SGP夹层玻璃的弯曲挠度只有 PVB 夹层玻璃的1 / 4 。
由于承载力提高，挠度减小，玻璃厚度会相应减小。有可能减少玻璃的用量约40% ，相应也减轻了幕墙的自重。不仅有利于主体结构设计，而且节材就是节能，因为生产每一标准箱浮法玻璃要消耗标准煤16Kg，耗电7.5 度。如果加上钢化、均质化处理等，耗能就更多了(图4)。
(2) 玻璃破损后留有充分的剩余承载力，不会整块坠落
普通PVB夹层玻璃，尤其是钢化夹层玻璃，玻璃一旦破碎就会产生很大的弯曲变形，有整块脱落的危险(图5)。当玻璃水平安装在采光顶上时风险更大，北京香山植物园就曾发生过玻璃整块落下的意外事故。
SGP 间膜夹层玻璃整体性好，SGP夹胶膜的撕裂强度是PVB夹胶膜的5倍，即使玻璃万一破碎，SGP膜还可以粘结碎玻璃形成破坏后的一个临时结构，其弯曲变形小，还可以承受一定量的荷载而不会整片下坠。这就大大提高了玻璃的安全性(图6、图7)。
5.3离子性中间膜夹层玻璃的试验研究
受美国杜邦公司的委托，中国建筑科学研究院于2006~2007年期间进行了SGP 夹层玻璃性能的研究。试验得到了SGP中间膜和PVB中间膜自身的物理力学性能以及对比了SGP夹层玻璃、等厚PVB夹层玻璃和等厚单片玻璃受力性能。
玻璃受弯试件分四边支承和两边简支两种形式。
同厚度夹层玻璃和等厚单片玻璃的对比试验表明，SGP夹层玻璃的应力和挠度与同厚度的单
片玻璃基本相同;而PVB夹层玻璃由于中间层显著的滑移，应力与挠度要大得多。因而可以认为：
SGP夹层玻璃作为等厚度单片玻璃整体工作;PVB夹层玻璃接近于两片单独的玻璃叠加。
试验还表明，SGP 夹层玻璃破碎后，挠度并没有显著加大，仍保留相当大的剩余承载力，能保证幕墙的结构安全。进行了30天长期荷载试验，PVB夹层玻璃长期荷载下的弯曲变形显著增大，而SGP夹层玻璃如同单片玻璃一样，长期挠度增长很小。进行了温度升高条件下的受力性能试验，温度在50摄氏度以下时，SGP夹层玻璃的承载力不降低;而PVB夹层玻璃50摄氏度时的承载力仅为20摄氏度时的60%。试验实测，在温度为20摄氏度时，PVB夹胶膜的剪切模量G=0.84 N/mm2;而SGP夹胶膜的剪切模量G则高达 42.7 N/mm2。
5.4离子性中间膜夹层玻璃的力学性能
叠合在一起的几片玻璃的工作性能取决于中间层(夹胶膜)的力学性能。
如果夹胶膜的剪切模量G和撕裂强度f 很小，夹层玻璃受弯时中间层就产生很大的滑移，玻璃之间就在相对滑动，夹胶膜实际上没有起将玻璃连为整体的作用。这几片玻璃看似叠合在一起，实际上还是各自单独工作。承载力仅仅是各片玻璃单独承载力之和。
反之，如果夹胶膜的剪切模量G和撕裂强度f很高，夹层玻璃受弯时夹胶膜滑移量极小，这时候几片玻璃就能够共同工作，好象是一片单片玻璃一样。
理论上，当夹胶膜的力学性能等同于玻璃时，夹层玻璃就变成了单片玻璃。在工程上，当夹胶层的剪切模量G大于20 N/mm2时，就可以认为夹层玻璃在整体状态下工作。SGP离子性中间层的G达到42.7N/mm2，已经满足了这个条件;而PVB夹胶膜的G值仅为0.84N/mm2，与上述条件相差悬殊。它们两者受弯时的截面应力状态是完全不同的(图8)。
正是两者的受力状态不同，在相同厚度下两者的承载力和变形有很大的差别(图9、图10)。
因此，采用SGP夹层玻璃将使得玻璃的厚度减小，更有利于合理地进行幕墙玻璃的选用，取得更大的经济技术效益(图11、图12)。
5.5 SGP夹层玻璃在超高层建筑中的应用
超高层建筑要承受大的风力、地震力和温度变化的影响，要求玻璃面板有高的承载力和刚度，而且万一破损还要有一定的剩余承载力而不会坠落。SGP中间膜夹层玻璃可以很好地满足这些要求。
上海中心是目前在建最高的建筑，123层，632m高，共采用SGP夹层玻璃150000m2。上海中心采用双层通风幕墙，外幕墙为单夹层玻璃，配置为 12mm超白+1.52 SGP+12mm超白(图13)。
广州塔是我国已经建成最高的建筑，高度为 600 m，全部56000m2玻璃幕墙均采用SGP双夹层中空玻璃，配置为(8mm+1.52 SGP+8mm)+12A+(8mm+1.52 SGP+8mm)。三角形玻璃板块最大尺寸为1.5mX3.5m(图14)。
深圳京基大厦是深圳目前已建成的最高建筑，高度441m，其顶部为超大共享空间，整个超高拱形大厅由SGP夹层超白玻璃覆盖(图15)，非常通透。
目前国内高层建筑玻璃幕墙配置最高档的要数广州利通广场大厦，其高度为303m，63000m2的玻璃幕墙为锯齿形，别具一格(图16)。玻璃面板为超白半钢化玻璃，SGP夹胶膜，组成为(8mm+1.52 SGP+8mm)+12A+8mm 。采用这样高档的配置主要是考虑：高承载力和安全性;通透洁白;锯齿形玻璃不用封边。
6. 超高摩天大楼的玻璃幕墙
6.1 迪拜哈利法塔
哈利法塔的高度为828m，建筑幕墙总面积为13.5万m2，其中塔楼部分为12万m2。在塔楼幕墙中，玻璃10.5万m2，不锈钢板1.5万m2。采用单元式明框幕墙，共有23566个单元板块。
采用中空玻璃，16 mm空气层，两片超白玻。外片镀银灰反射膜;内片镀Low-E膜。两膜均朝空气层，可见光透射率 20%;综合热透射率 16%。。
单元板块有 21 种主要板型，尺寸由1.3mX3.2 m到2.25mX8m。
6.2 深圳平安金融中心
深圳平安金融中心高度660m，玻璃幕墙高度590m(图24、图25)。明框，单元式。
玻璃为超白、Low-E，中空，外片夹胶，内片钢化(图26)。
6.3 上海中心大厦
上海中心127层，高度632m，外形为螺旋上升的中国龙。玻璃幕墙由内幕墙和外幕 墙组成(图27~图29)。
内幕墙与外幕墙之间形成12~15 层高的内庭，按防火要求，内幕墙必须为防火幕墙。内幕墙直接支承在楼面结构上，外幕墙每12层~15层为一组，通过水平钢管和竖向吊杆悬挂在上端外挑的楼面结构上(图30、图31)。
外幕墙采用超白半钢化SGP夹胶玻璃。12mm超白+1.52mmSGP+12mm超白。由于外幕墙有螺旋上升的造型，为复杂的双曲面，为此平面板块单元错缝锯齿形安装，拟合造型曲面(图32、图33)。
内幕墙为防火幕墙，采用(8mm超白+0.89mmSGP+8mm超白)+12A+8mm铯钾防火玻璃。支承结构均采用冷弯薄壁型钢，梁壁厚3mm，柱壁厚4mm。钢结构外包铝型材(图35~图37)。
6.4 广州塔
广州塔高度600m，玻璃幕墙高度460m(图38、图39)。明框玻璃幕墙采用三角形单元板块，尺寸为1500mm X 3500mm。双夹层半钢化中空玻璃，(8mm+1.52mmSGP+8mm)+12mmA+(8mm+1.52mmSGP+8mm)(图40~图43)。
6.5 广州东塔(周大福中心)
广州东塔高度540m，玻璃幕墙，带竖向陶板装饰条(图44)。单元式板块。玻璃超白、夹层中空(图45~图50)。
7. 结 语
高度500m 以上的超高摩天大楼，外维护结构的唯一选择就是玻璃幕墙。玻璃幕墙的基本选择是：明框，单元式，双夹胶中空或外夹胶内钢化中空。夹胶的玻璃可以考虑采用半钢化。优先采用超白玻璃，钢化玻璃应采用超白玻璃。高度500m以上超高层摩天大楼的夹胶玻璃，其中间层胶片宜考虑采用离子型胶片SGP。【完】
上一页1234下一页
