作者：上海江河幕墙系统工程有限公司  程  斌、黄拥军、王治宁

【摘   要】：通过对玻璃幕墙面板使用情况的分析，深入研究了现有的各种成功案例和失败案例的应用情况和使用条件，找出了影响玻璃幕墙面板映像失真的原因和各种影响因素，总结出了防止玻璃幕墙面板映像失真的十条具体措施和办法。

【关键词】：幕墙、玻璃、倒影、映像、失真

　　1 引言

　　随着社会发展的需要，一座座现代化的建筑拔地而起。玻璃幕墙以其高采光性能、视野通透性能、立面美观性能等优势，渐渐成为各种建筑的首选立面做法。随之而来的是玻璃幕墙自身带来的各种隐患和问题，如玻璃自爆、光污染、安全性等等，本文主要探讨的是玻璃面板问题中的映像失真问题。在以往的研究中，技术人员往往通过对玻璃面板变形的分析和计算,试图找出其主要影响因素,进而为减小幕墙映像的变形提供一些参考。但是随着工程案例的不断增多，我们发现只是对玻璃面板的变形进行计算和分析，已远远不能满足解决玻璃面板映像失真的需要，因此，我们在本文中，通过对各种成功案例和失败案例的分析，试图找出影响玻璃面板映像失真的因素和原因，并总结出针对这些因素和原因的各种措施。

　　2 案例分析

　　众所周知，玻璃面板除了具有非常好的透光透影的功能和效果外，还会在其外表面产生出倒影，映出周边的影像。这种玻璃映像，往往会产生扭曲的效果，主要反映在两个方面：1、是目标物透过玻璃产生的影像变形；2、是目标物倒映在玻璃表面形成的影像变形。这两种映像的变形程度都与玻璃幕墙的设计、加工和安装息息相关。本文以如下几个案例进行分析和探讨。

　　案例1：项目位于上海市浦东新区前滩片区某位置区域，玻璃幕墙面板配置为中空LOW-E玻璃，外片为半钢化夹胶玻璃，内片为单片钢化玻璃。主要光学参数为可见光反射率7%，属于低反射玻璃。玻璃采用原厂原片，原厂深加工，玻璃面板成品供应厂家为国内一线品牌。玻璃幕墙面板观测日，天气条件较好，晴天有时多云，观测距离为5m-10m，拍照设备为苹果手机。拍摄情况如下。

图1

图2

图3

　　观测结果为大部分玻璃幕墙面板映像较为正常，少部分玻璃映像失真情况较为严重，个别玻璃板块上的映像失真尤其严重。另外，在部分玻璃面板的四周，映像失真情况最为明显。

　　案例2：项目位于上海市浦东新区前滩片区某位置区域，玻璃幕墙面板配置为中空LOW-E玻璃，外片为半钢化夹胶玻璃，内片为单片钢化玻璃。主要光学参数为可见光反射率7%，属于低反射玻璃，玻璃面板带有彩釉。玻璃采用原厂原片，原厂深加工，玻璃面板成品供应厂家为国产一线品牌。玻璃幕墙面板观测日，天气条件一般，阴天，观测距离为5m-10m，拍照设备为苹果手机。拍摄情况如下。

图4

图5

图6

　　观测结果为大部分玻璃幕墙面板映像失真，尤其在侧面角度观察，扭曲现象明显。

　　案例3：项目位于上海市浦东新区前滩片区某位置区域，玻璃幕墙面板配置为中空LOW-E玻璃，外片为半钢化夹胶玻璃，内片为单片钢化玻璃。主要光学参数均为常规配置。玻璃采用原厂原片，原厂深加工，玻璃面板成品供应厂家为国产一线品牌。玻璃幕墙面板观测日，天气条件较好，晴天多云，观测距离为15m，拍照设备为苹果手机。拍摄情况如下。

图7

图8

图9

　　观测结果为大部分玻璃幕墙面板映像正常，少量局部部位，在玻璃边缘，映像失真比较明显。

　　案例4：项目位于上海市浦东新区世博区某位置区域，玻璃幕墙面板配置为中空三银LOW-E玻璃，外片为半钢化夹胶玻璃，内片为单片钢化玻璃。主要光学参数均为常规配置。玻璃采用原厂原片，原厂深加工，玻璃面板成品供应厂家为国产一线品牌。玻璃幕墙面板观测日，天气条件较好，晴天，观测距离为5m-10m，拍照设备为苹果手机。拍摄情况如下。

图10

图11

　　观测结果为大部分玻璃幕墙面板映像变形明显，尤其在玻璃边缘，映像失真比较明显。

　　案例5：项目位于上海市浦东新区世博区某位置区域，玻璃幕墙面板配置为中空LOW-E玻璃，外片为夹胶玻璃，内片为单片钢化玻璃。主要光学参数均为常规配置。玻璃采用原厂原片，原厂深加工，玻璃面板成品供应厂家为国产一线品牌。玻璃幕墙面板观测日，天气条件较好，晴天，观测距离为5m-10m，拍照设备为苹果手机。拍摄情况如下。

图12

　　案例6：项目位于上海市徐汇区滨江某位置区域，玻璃幕墙面板配置为中空LOW-E玻璃，外片为钢化夹胶玻璃，内片为单片钢化玻璃。主要光学参数均为常规配置。玻璃采用原厂原片，原厂深加工，玻璃面板成品供应厂家为国产一线品牌。玻璃幕墙面板观测日，天气条件较好，晴天，观测距离为5m-10m，拍照设备为苹果手机。拍摄情况如下。

图13

图14

　　观测结果为大部分玻璃幕墙面板映像变形，少量局部部位，尤其是在玻璃转角部位，映像失真比较明显。

　　3 成因分析

　　根据以上案例，我们发现，玻璃映像失真与玻璃的配置有一定的关系，但是关系不是很大。从案例上我们可以看出，半钢化玻璃会比钢化玻璃的映像效果要好，这与我们熟知的理论分析的结果是一致的，但是半钢化玻璃在使用中，仍然会出现大量的扭曲变形，且不比钢化玻璃少，这说明仅仅依靠使用半钢化玻璃是不行的。

　　其次，我们通过分析发现，玻璃反射率对映像变形的影响也比较小，我们从案例上发现无论是常规玻璃还是低反玻璃，其扭曲变形的现象，并未有太大区别。

　　最后，是钢化玻璃和夹胶玻璃，夹胶玻璃确实会比单层钢化玻璃的映像效果要好，但是依然不能解决映像失真和变形的问题。

　　通过以上分析，我们认为控制玻璃的配置（钢化/半钢化、常规/低反、夹胶/单片）一定会对玻璃的映像变形，有控制和帮助的作用，但不是决定性的和唯一的控制手段和影响因素，也就是，一定还存在着其他影响玻璃映像失真的因素。我们继续从玻璃的加工、安装入手，寻找原因。

　　首先，我们对上海某项目工程实际案例，进行研究。在原材料阶段，我们即开始跟踪玻璃的映像问题，我们对出厂的玻璃，进行了观察，如图15、16。

图15

　　玻璃出厂时，

图16

　　通过观察，我们发现：（1）玻璃的映像扭曲不是在上墙前才有的，而是在出厂时，由于玻璃自身的原因，就已经形成了，所以我们需要对玻璃的源头进行控制。（2）玻璃的映像失真问题，与观察的距离关系非常大，距离越远，玻璃的映像失真就越大，这也说明了，为什么常规检测出来的玻璃，为什么平整度没有问题，地面观察没有问题，一上墙就有问题的原因。所以，我们在玻璃选样时，最好的观测距离不要小于30米。

　　其次，我们在对加工后的玻璃进行观测。玻璃在上墙前，往往要在幕墙的加工厂进行组装，一般框架幕墙是要进行附框粘接，单元体幕墙要组成为单元板块。如图17、18。

图17

图18

　　通过观察，我们发现，玻璃上墙前映像良好，与原材料时的情形类似，在近距离观察时，并未产生明显的变形。

　　最后，我们对上墙后的玻璃进行观察。如图19。

图19

　　通过观察，我们发现，玻璃上墙后，大面位置映像效果较好，与未上墙前差别不大，但是在固定部位，玻璃影响变形明显。对比图17，单元体玻璃上墙后表现，玻璃的映像扭曲变形非常明显。说明单元体幕墙对控制玻璃面板的影响扭曲变形的效果非常好。

　　为帮助大家分析，我们还对玻璃在工厂、上墙前、上墙后，三个阶段的玻璃平整度要求进行归纳，如下表1。

　　表1

　　在工厂内部及现场未安装平放时，玻璃整体受力均匀，测得波形值较小；安装后受力情况较复杂，测得波形数值略有增加。

　　4 结论及建议

　　幕墙玻璃的反射影像变形是一种常见情况，现实中建筑幕墙玻璃影像变形处处可见，钢化玻璃工艺自身的特点以及环境温度变化等原因共同作用，都会产生玻璃反射影像的变形，中空玻璃国家标准GB/T11944/美国标准ASTM C1048 也对此现象做出了解释。

　　必须承认观测条件的重要性和建筑玻璃光学变形的客观性。使图像扭曲现象真正被理解。从几何学的角度看,图像变形无处不在。在实际建筑中,由于不可能具有真正意义上的理想平面，因此也不可能有真正的反射图像。

　　钢化玻璃是在水平钢化炉中进行热处理的，玻璃表面与加热辊接触可能会产生轻微的变形。在水平钢化炉中，玻璃是热并且软的，由于重力的作用在加热辊之间的玻璃会出现下垂现象。玻璃板进入或离开钢化炉或冷却阶段时，玻璃板的前边或后边部分会产生翘曲。从一定距离观察钢化玻璃，可以看到波筋和边部翘曲。

　　观察距离和角度的影响：根据国内外相关标准，观察玻璃时，观察者的视线要与玻璃表面垂直。但是观察者的观察角度和距离会对玻璃反射失真造成一定影响。更长的观察距离以及更小的观察角度会放大由于玻璃反射或透射造成的玻璃变形。增加观察距离，玻璃反射图像的失真度将急剧增加。

　　安装因素：玻璃安装的夹具、支撑块、定位块、压条等部件，也会对玻璃影像变形有一定的影响，这是无法忽视的。

　　根据以上分析和结论，我们建议对玻璃映像失真的控制，从以下十个方面入手，我们总结出了玻璃映像变形的十忌：

　　一忌，大小片玻璃组合，特别是单片面积比3倍以上的工程；

　　二忌，超大玻璃，特别是单片面积4.5平米以上；

　　三忌，长宽比偏离1：2的异形玻璃，1：1玻璃的彻底失真，1：3玻璃的扭曲失真；

　　四忌，中空玻璃的外片刚度太小，特别是夹胶中空玻璃，外片6+6玻璃与内片10mm玻璃的组合、外片8+6玻璃与内片10mm玻璃的组合等，理想的配置是中空外片刚度略大；

　　五忌，不等厚夹胶玻璃，特别是6+8夹胶，刚度差距太大；

　　六忌，低反射膜配薄玻璃，低反射玻璃的抗风挠度限制宜提高到L/90；

　　七忌，低反射膜镀在中空玻璃组件的最薄片上。

　　八忌，合中空时的温度与使用地点的年均温差超过15度；

　　九忌，合中空时的海拔与使用地点超过600米；

　　十忌，建筑间距小于100米，特别是南北向间距。

（文章版权归作者所有）

本文刊发在《幕墙设计》杂志2021年第一期