超低能耗建筑的關鍵材料：真空玻璃如何兼顧安全與節能？

真空玻璃無論垂直還是水平放置，U值都能保持不變，因此廣泛應用于采光頂和陽光房項目。為了驗證其承壓能力，河南理工大學與洛陽蘭迪鈦金屬真空玻璃有限公司設計了試驗裝置，對蘭迪鈦金屬真空玻璃的承壓能力進行了測試。

1 試驗裝置及試驗方法

真空玻璃600mm×800mm（4mm+0.3v +4mm ），分別測試在不同均布壓力下玻璃的變形及破壞特征

（1）試驗裝置

試驗中主要用到設備有：可調支撐架、擋板、百分表、木板、活動扳手、鋼板壓條，膠帶，沙子，橡膠墊，直尺，記號筆、應力應變片、導線、應變儀、計算機。實驗裝置如下圖1所示。

2）試驗方法

圖2測點布置

（1）首先對玻璃進行網格劃分，以便找到撓度測試點。1號測試點在鋼玻璃的中心點，2號測試點在玻璃較長對稱軸上距1號測試點10cm處，3號測試點在玻璃較長對稱軸上距1號測試點20cm處，4號測試點在玻璃較長對稱軸上距1號測試點30cm處，5號測試點在玻璃較短對稱軸上距1號測試點10cm處，6號測試點在玻璃較短對稱軸上距1號測試點20cm處，且2、3、4號及5、6號測試點分別在1號同側，如圖2。

（2）組裝支架。將阻擋木條固定在支架上，將測試玻璃放入支架，調整支架大小使玻璃不能移動；在玻璃與支架接觸處墊上橡膠墊，在玻璃四角墊上橡膠墊，并將鋼板放到四角的橡膠墊上，然后通過支架上的螺絲將鋼板與玻璃固定牢固（玻璃四邊固支），如圖3。

（3）安裝四周擋板并固定。將擋板放在支撐架內側，置于鋼板上，用鋼架固定擋板，并用膠帶將各玻璃與玻璃、玻璃與木板之間的縫隙粘上，使其不至于漏沙，如圖4。

（4）安裝百分表。將百分表安裝在實驗玻璃下方，調節百分表的高度，使其有一個合適的初始讀數，調節百分表的位置，使其對準測試點，如圖5。

（5）讀出百分表的初始讀數。

（6）應力應變片與應變儀、計算機的連接、調試，圖6

圖6 數據采集系統調試

（7）向裝置內加沙（如圖7），每次加沙高度10cm，并在沙高度達到20cm、30cm、40cm、50cm、60cm、70cm、80cm、90cm、…，穩定時間不低于10min。

（8）記錄完數據后卸下沙子，換上下一塊實驗玻璃，并重復上述實驗過程。

（9）如玻璃破壞，換下一片重新測試。

2 真空玻璃加載測試與分析

真空玻璃的加載高度分別為0.7m、0.8m、0.9m、1.0m、1.1m、1.2m、1.3m和1.75m，如下圖所示。加載過程中均未出現玻璃破碎情況。

3、試驗前后玻璃U值考察分析

根據真空玻璃導熱系數U值的方法，在實驗前后對玻璃的導熱系數U值進行測試，同時，對比分析靜態加載試驗前后對鋼化真空玻璃導熱性能的影響。從下表可以看出，在靜態加載變形試驗后，鋼化真空玻璃的導熱系數U值與試驗前差別不大。                  

綜上所述，蘭迪鈦金屬真空玻璃加載高度可達1.75m以上，也就是說，600mm × 800 mm大小的4mm+0.3v +4mm 蘭迪鈦金屬真空玻璃，可以承受至少27.5Kpa的均勻壓力不破壞。實驗前后測試玻璃導熱系數U值，結果顯示靜態加載變形試驗后，蘭迪鈦金屬真空玻璃的導熱系數U值變化不大。按照中建研科技股份有限公司萬成龍等編寫的《建筑真空玻璃工程應用關鍵技術研究》核算，真空玻璃的抗壓強度可按照0.85-9的系數等效核算，比如5mm+0.3V+5mm的真空玻璃，其抗壓強度相當于9mm厚的單片玻璃，因此可見真空玻璃的抗壓能力是非常強的。