密码_150%
每一块幕墙玻璃均要经过严格的水密性能、气密性能、抗风压性能、平面内变形性能这“四性测试”,以及150%设计荷载下的结构安全等性能指标的试验,以确保安全无虞。
近年来,高楼林立的商业区常常被认定为“玻璃雨”的高危区。高空玻璃幕墙或其他玻璃建材发生爆裂而坠落的情况频频发生。曾经的“玻璃幕墙之都”——上海,面临的“玻璃雨”问题更是亟待破解。
上海中心的外幕墙结构体系随着主楼外形120°旋转向上,玻璃幕墙体系是悬挂在专门设计的柔性钢结构支撑体系上,而非像一般幕墙那样直接连接在主体结构上。而632米的国内第一高度,使上海中心的幕墙板块之间的变形量在地震及大风作用下成倍增长。设计者在幕墙设计上对这些因素都有充分的考量,并通过了试验的验证。
如何未雨绸缪规避“玻璃雨”?幕墙工程难度系数居全球之最的上海中心率先打开了“玻璃雨”的防护伞,给出了答案。
为了避免幕墙玻璃因自然或人为因素导致爆裂而坠落,确保在狂风、暴雨和冰雹等恶劣天气条件下的安全性,上海中心的外幕墙按照中国和美国两种标准,进行了世界上测试样板规模最大的“四性测试”,即水密性能、气密性能、抗风压性能、平面内变形性能测试,以及150%设计荷载下的结构安全等性能指标的试验。
在结构安全等性能指标的测试中,5位体重为80公斤左右的年轻男性亲身测验了幕墙玻璃的安全性。他们依次站在一块被敲坏的幕墙玻璃上,随着重量的不断增加,玻璃渐渐碎成颗粒,但依然牢牢黏合在一起,并没有散开。
这是因为上海中心为外幕墙的玻璃设置了重重防护:第一道,使用了自爆率几乎为零的超白玻璃;第二道,在夹层玻璃中使用了抗冲击强度、水稳定性、热稳定性等各项性能卓越的SGP胶片,即使玻璃在剧烈的锤击试验或超载的负荷下慢慢破裂,所有碎片也仍会牢牢附着在胶片上不会散裂坠落,从而最大程度确保这幢摩天大楼不下“玻璃雨”。
▲工人在安装玻璃幕墙
试验追踪:玻璃幕墙的四性测试
时间:2011年10月
地点:上海建科检验有限公司(上海建筑幕墙检测中心)
幕墙有“四性”要求,第一是气密性,不能漏气,冷气不能往外跑,热气不能跑进来;第二是水密性要强;第三是抗风压性能要好;第四是平面内变形性能要佳。为此,上海中心大厦进行了世界上规模最大的外幕墙“四性测试”。
一个宽36米、高24米、深10米的庞然大物,在国家建筑工程质量监督检验中心上海建筑幕墙检测中心的试验场上被搭建起来。它和上海中心的二区外幕墙呈1∶1的比例。在这个拥有860多平方米、95个板块的玻璃幕墙的密封盒前,一台台巨大的喷水架用来模拟特大暴雨,喷射出相当于每小时240毫米的超大雨量;同时,一台螺旋浆式的风机吹出相当于13级台风的强风,风速大约每秒40米。
通过最严酷的环境模拟,工程师们要验证的是,在狂风、暴雨和高压等恶劣条件下,按照设计标准制造和安装的幕墙,密封性和抗变形性等性能能否达到要求。
除了常规的四性测试,检测人员还按照更加严格的美国标准,对平面外水平位移、平面内幕墙整体垂直位移、150%设计荷载下结构安全等更多的性能指标进行了试验。所有的检测数据都证明了外幕墙系统设计方案的可行性,为后期的工程施工图深化提供了依据。
通过试验,工程师们还发现,当喷出的水量相同时,幕墙下部的水流明显更大,因此推演,雨水从上海中心632米的高处顺着外幕墙到达地面的积聚量将相当可观。根据这个发现,工程师们决定加大凸台排水外倾坡度,让排水更加通畅。
▲玻璃幕墙动态水密试验现场,这是和上海中心的二区外幕墙呈1∶1比例的密封盒
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