从深圳大运会工程外装谈幕墙新型节能材料的性能和应用文/李伟锋、鲍义帆、张艳(沈阳远大铝业工程有限公司佛山分公司)图1深圳大运中心世界大学生运动会是仅次于奥运会的综合性体育盛会，是世界各国大学生展现自己体育才华的竞技舞台。深圳是我国改革开放的前沿，也是2011年第26届世界大学生运动会的举办城市。深圳大运会主会场位于深圳市龙岗区奥体新城核心地段，由主体育场、主体育馆游泳馆及室外运动场等各种场馆及附属设施组成。本文将从大运会主场馆外维护结构施工中特殊材料的选用和使用性能等进行介绍，并通过对该项目的介绍使大家了解聚碳酸酯板、XIR夹层玻璃、真空玻璃等新型建筑节能材料的特点及在建筑幕墙应用领域中的发展前景。马鞍形主体育场，屋面为浅绿色“聚碳酸酯板”，立面为普通夹胶玻璃幕墙；圆形主体育馆，屋面为浅绿色“聚碳酸酯板”，立面为浅绿色“XIR”夹层玻璃幕墙；游泳馆四周为中空Low-E玻璃幕墙，屋面为“XIR”夹层玻璃幕墙。三大场馆所使用的材料中，有“聚碳酸酯板”和“XIR”夹层玻璃2种特殊材料，聚碳酸酯板并不是很常用的建筑材料，这么大面积在体育场馆上使用国内也是罕见；“XIR”是新型的节能材料，应用于建筑玻璃，使幕墙达到良好的节能效果；谈及节能玻璃，还有一种不能不说的就是“真空玻璃”，“真空玻璃”也是近几年展现在幕墙舞台上的新型节能产品。下面对上述3种材料的性能特点分别进行介绍，使大家能够有更进一步的了解和认识：1．聚碳酸酯板聚碳酸酯板：俗称PC板，也有称耐力板的，相对玻璃而言，是一种新型高强度、隔热、透光、轻便的建筑材料。聚碳酸酯板的一般物理性能：(1)光学性能：透光率一般达50%～92%。遮阳系数：≤0.50(2)抗冲击性能：PC板的耐冲击能量为相同厚度普通玻璃的200倍，且具不碎性能；(3)耐候性能：PC板可以在-40～120℃范围保持各项物理指标的稳定性；(4)防结露性能：室外温度为0℃，室内温度为23℃，室内相对湿度<80%时，材料的内表面不结露；(5)阻燃性能：国家标准GB50222—95确认，PC板为难燃1级，即B1级；(6)隔声性能：在厚度相同的条件下，PC板的隔声量比玻璃提高3～4dB；(7)加工性能：单层PC板可用真空成型法及压力成型法加工多种造型的制件；(8)重量轻：单层PC板的重量为相同厚度玻璃的50%；(9)热性能：在厚度相同的条件下，PC板可比玻璃节能；(10)热膨胀系数：≤7×10-5；(11)热变形温度：≥135℃。聚碳酸酯板是化工合成的有机产品，他的热膨胀系数为7×10-5，大约是玻璃的7倍，是铝合金型材的3倍，其物理性能参数与普通的铝型材或者玻璃相差较大，因此，作为幕墙面材使用时，在结构设计方面要充分考虑PC板受环境温度影响而产生形变位移的特性，避免因刚性连接造成局部应力过大而损坏结构的安全使用性能。聚碳酸酯板在工程实例中最好采用明框压板结构，比如2004年雅典奥体主会场、2008年沈阳奥体分会场等，明框结构适应面材热变位能力很强。问题是，本工程建筑师要求一定要采用隐框的结构形式。但作为化工产品的聚碳酸酯板材，国内外建筑用胶(包括美国GE、道康宁)的供应商均不能提供其与结构胶的相容性试验报告，面材无法使用结构胶与铝合金附框粘接，所以常规的隐框做法无法实现。换言之，即使可以与结构胶粘接，但是结构胶的工作变位能力也是无法满足聚碳酸酯板的热变位需求，因此，给工程设计造成了很大难度。最后选择面材边缘规律性打孔，采用不锈钢工艺螺栓与铝合金压板相结合的结构并把PC板的热位移性能转移到铝合金附框上的设计概念。如图2所示，大运会聚碳酸酯板屋面的节点，看起来比较复杂，结构尺寸较大，但都是因为聚碳酸酯板的物理性能所致。采用双道16mm宽的耐候胶密封，中间用铝合金构件隔离，目的是满足大板块PC板热变形的需要；板材下表面铝合金附框为大孔，并且采用更大的铝合金垫片，当板材带动工艺螺栓移动时，可以相对附框产生变位，也是为满足PC板物理性能的需要。聚碳酸酯板的颜色、光学性能及遮阳等参数均可根据需要生产控制。关于聚碳酸酯板在实际应用中比如大型体育场的采光屋面，建筑采光中庭，户外广告灯箱及公交站牌等都有使用，因此，不再详述，下面主要介绍“XIR”和“真...
