建筑幕墙玻璃解决方案

一、方案介绍

玻璃幕墙是一种美观新颖的建筑墙体装饰方法，是现代高层建筑时代的显著特征，大中城市大面积采用玻璃幕墙的建筑随处可见。然而在玻璃幕墙的使用过程中存在着耐污性差的问题。玻璃幕墙光洁透明的天生丽质并不耐污染，尤其在大气含尘量较多、空气污染严重、干旱少雨的北方地区，玻璃幕墙极易蒙尘纳垢，出现色泽不均匀，波纹各异，使得光反射不可控，导致光环境杂乱，破坏城市景观。

玻璃幕墙上所粘附的污垢可以大致分为如下几类[2]：⑴ 以库仑力与玻璃结合的灰尘；⑵ 靠有机物粘附在玻璃上的灰尘、纸屑树叶和其他固体污垢；⑶ 以高速飞行后碰撞到玻璃幕墙上，死后又粘附在墙体上的昆虫、小生物残骸；⑷ 含有机物和无机盐的雨水冲刷后留下的水纹；⑸ 从屋顶流下的雨水夹带的污垢。这对幕墙清洗提出一系列技术要求，难度大，而且大量使用有机溶剂、酸性洗涤剂清洗后易对周围环境造成污染，清洗废液的排放也是难题。此外，如果经常清洗，高空作业难度大，危险性也高。因此，开发具有自清洁功能的纳米涂层玻璃成为当前的热门课题。针对目前玻璃幕墙在使用过程中存在的不足以及市场需求，经过多年的研究和探索，我公司成功研制出专门用于玻璃幕墙清洁的纳米复合涂层。

该涂层制备过程中，应用了多种纳米材料和纳米技术，大大提高了涂层的耐洗刷性、附着力、光洁度、抗老化性、表面硬度以及防粘污、自洁、抗菌、防霉等环境净化性能。该技术主要是通过在特种涂层体系中引入特殊纳米粒子及其它功能单元来赋予涂层耐污自洁功能。纳米涂层在不影响玻璃透光率的情况下，隔绝了玻璃与外界的接触，使得灰尘等污垢难以通过库仑力与玻璃结合；涂层体系本身与玻璃表面形成共价键牢固结合，耐久性优异；同时，涂层特有的疏水性能使得含有机物、无机盐以及夹带污垢的雨水不会在玻璃上留下水纹，具有荷叶效应；涂层对静电具有缓冲和导除能力，杜绝了灰尘的静电吸附，这样大大提高了玻璃幕墙的防污自清洁性能。玻璃纳米涂层还对太阳光谱有超高的反射、反辐射的作用，阻挡85%以上的红外线、紫外线，夏天可以降低室内温度；冬天则防止室内热能散发外流，节能减耗。

二、施工条件

• 晴朗天气，室外温度25-35度，玻璃表面温度低于45-50度。

• 风速低于V(m/s) 5.5~7.9；风压P(V2/16)(kg/m2) 1.89~3.90（相当于4级风力）。

• 空气湿度低于60%。

• 施工前要深度清洁玻璃，用玻璃清洁剂清洁玻璃表面；保持玻璃表面干净，干燥。

• 具体有两种加工方式：⑴喷涂后烘烤玻璃表面（温度在50°左右），然后再安装。⑵专用工具喷涂玻璃表面。

三、户外低层施工方法

①达到户外施工条件。

②具体施工步骤：

1.清水冲洗玻璃表面灰尘等。

2.用玻璃清洁剂清洗玻璃。

3.清水冲洗玻璃。

4.擦干玻璃表面。

5.在玻璃表面喷涂纳米液，每平方约3-4毫升。

6.喷涂纳米液后5秒之内，使用配备的专用涂抹工具涂抹纳米液在玻璃表面，横竖各涂抹一次，确保表面涂抹均匀、到位。

四、户外高层施工方法

①达到户外施工条件。

②具体施工步骤：

1.清水冲洗玻璃表面灰尘等。

2.用玻璃清洁剂清洗玻璃。

3.清水冲洗玻璃。

4.擦干玻璃表面。

5.在玻璃表面喷涂纳米液，每平方约3-4毫升。

6.喷涂纳米液后5秒之内，使用配备的专用涂抹工具涂抹纳米液在玻璃表面，横竖各涂抹一次，确保表面涂抹均匀、到位。

③施工器具：

1.使用外墙清洗建筑吊篮。

2.吊绳（高空作业绳，拉力为24000牛顿）。

3.副绳（安全保护绳，拉力为22000牛顿）。

4.辅助工具：吊板、钢丝绳、U型蟹扣、自锁器，安全带。

④注意事项：

1.雷雨大风天气要停止作业。

2.室外气温高于40度时要停止作业。

3.作业完后要放下吊篮、吊绳至地面，切断电源。

五、相关检验标准

1.外观：玻璃表面清澈透亮，通透干净，玻璃表面干燥。

2. 接触角滴水测试：使用3ml滴管滴1滴0.1ml蒸馏水在易洁表面上，用菲林尺测量水珠直径，直径≤8mm为合格，˃8mm为不合格。

3.耐污性测试：使用32dyne/cm达因笔在易洁表面上画10mm直线，5s之内立即速成水珠为合格，成直线为不合格。

4.疏水性测试：玻璃放置在7º专用测试架上，使用自来水或纯净水滴附在易洁面，确认液体的滑动状况，判定如下：

滴7滴（0.7ml)自来水或纯净水在易洁面上自体滑动为合格；大于7滴（0.7ml）自来水或纯净水自体滑动为不合格;

5.挂水量测试：玻璃放在90°专用架上，淋水喷洒在玻璃易洁面上，水珠自体落下，待水珠静止挂付在玻璃上时，用吸水纸吸收玻璃表面的水珠，用电子称称重吸水纸前后吸水重量，≤3g/m²为OK；˃3g/m²为不合格

6.耐摩擦测试：耐摩擦测试行程1米，1分钟来回20次速度，加重500g砝码包棉布，在易洁玻璃表面上做30000次耐摩擦测试后，使用3ml滴管滴1滴0.1ml蒸馏水在耐摩擦测试位置处，用菲林尺测量水珠直径，直径≤10mm为合格，˃10mm为不合格。

7.抗老化测试：将易洁玻璃介成100*300mm,取5小件玻璃放置在0.85kg/cm压力·50°C（165.9L蒸馏水+65L NaCI+37克CuCI2.2H2O+170mlCH3C0OH)试验箱中120H后，取出玻璃做滴水测试确认，水珠直径≤15mm为合格，˃15mm为不合格。

8.水流速度测试：水流速度测试每min/0.5-1m,水流速度快使其去污力更强。

9.收缩力测试：用滴管将水滴射入玻璃表面，目测水珠呈椭圆状，细条状，三角状为不合格，呈圆状为合格。

10.使用有效周期：正常护理试用下，产品使用有效周期不少于5年。

六、相关性能检测结果

①接触角：图1为涂敷前后玻璃与水接触角的照片，从图中我们可以看到，玻璃表面与水的接触角变化很大。通过接触角测试仪测量，涂膜前后接触角由20度增加到106度，疏水性良好。接触到玻璃夹带污物的水滴、油滴迅速滑落而不附着其上形成水纹。说明具有良好的自洁性能。

②透射系数：涂 敷 纳 米 涂 层 的 玻 璃 样 板 委 托国家化工建筑材料测试中心按国家标准（GB/T18915.1-18915.2-2002）进行透射系数测试，涂敷前后透射系数分别为77.12、79.36，透射系数没有下降。说明涂层不影响玻璃的光透过率。

③抗老化性：涂敷纳米涂层的玻璃样板委托国家化工建筑材料测试中心根据国家标准（GB/T 16422.2-1999）进行人工加速老化测试。测试条件为辐照强度0.5W/m2，黑板温度65℃±3℃，相对湿度（50±5）%，喷水周期为每次喷水时间18min，两次喷水之间的无水时间为120min。经过2000小时涂层表面无破损等现象。总色差△E为1.03，变色零级。说明涂层抗老化性能优越。

④：涂层厚度利用日本电子JSM-5700场发射电子显微镜对玻璃涂层表面形貌和厚度进行测试，由图2我们可以看出，涂层厚度约为2μm，玻璃表面平整、光洁。 

⑤附着力：按照GB/T9286-1998来考察涂层附着力即结合强度，采用20°单刃刀具间隔2mm对涂层进行划格，划格放大如图3所示，与标准中试验结果分级图比较，十字交叉切割区无任何脱落，说明涂层与玻璃结合牢固。

⑥耐温变性：将涂敷纳米涂层的玻璃样板在零下20℃放置10小时，然后取出立即放入200℃的程序升温炉中放置3小时，5次循环实验后，涂层无异常。说明玻璃纳米涂层具有抵御湿热、寒冷气候的能力。

⑦耐酸性：配制5%的盐酸溶液（pH值=1.5），将涂敷纳米涂层的玻璃样板浸入其中，24小时取出，薄膜疏水角不变，表面无变色、无裂痕、无起泡、无粉化等现象。说明涂层具有抵御酸雨侵蚀的能力。

七、效果对比

八、日常维护

一般的玻璃幕墙曝露在空气中，吸附大量大气浮尘，幕墙玻璃极易脏旧，影响建筑美观。雇佣“蜘蛛人”清洁幕墙，需长期投入，且安全风险系数高；使用有机溶剂、酸性洗涤剂清洗后易对周围环境造成污染。玻璃幕墙实施纳米涂层施工后，具有自动清洁特性。玻璃幕墙在纳米涂层的自洁保护作用下，中等雨量（12小时内降水量达5～15mm或24小时内降水量达10～25mm的降雨）大小对玻璃幕墙进行冲刷，便可把玻璃附着的灰尘等污染物带走，恢复玻璃表面清洁干净。

九、使用有效周期

正常使用情况下，产品使用有效周期不少于5年。玻璃幕墙长期暴露在户外，还是会受到灰尘和其他污染物附着；如果玻璃表面不再表现疏水功能，可以把玻璃表面灰尘及其他污染物清洁干净，就会重新恢复纳米效果，也可以重新喷涂纳米修复液，使其恢复功能。

十、工程案例

深圳人才公园求贤阁外立面结构特殊造型，加之海滨城市雨水充沛，造成屋顶排污不畅，因为本身自然雨水不洁、流淌也不均衡，又造成部分污垢堆积结痂，不到一年的求贤阁”明珠暗淡、脏不忍睹”，给后期公园建筑维护带来了极大的挑战。经过仔细研究，为求贤阁特量身定做了纳米技术服务方案：在保持原外立面建筑风格前提下，考虑有特殊斜面和顶部构造的人才公园求贤阁，为了保持纳米靓丽的持久性，需要对外立面铝扣板特殊处理和纳米施工。