玻璃幕墙的平安选用

一、概述

  玻璃幕墙设计和施工中的一个关键效果是合理选用玻璃。
  玻璃是十分脆性的资料,所以不能够有相对平安的玻璃。在修建中采用玻璃就肯定有一定的风险。平安玻璃只是一团体为的称号,普通是指对人身损伤风险相对较小的玻璃(通常指钢化玻璃和夹层玻璃)。还有些国度没有采用平安玻璃这个敏感的称号。由于没有相对平安的玻璃,玻璃的平安只能是相对而言,因此应依据幕墙不同部位的功用要求,合理选用玻璃,争取最大限制的运用平安,使人身和财富损失的风险降到最小。
  笼统规则幕墙一定要用平安玻璃不一定恰当。幕墙状况千变万化,不能复杂一句话,一刀切。幕墙某些部位采用单片钢化玻璃反而更风险;某些状况下幕墙全部采用夹层玻璃就会成为火灾时的烈焰牢笼。
  理想上,近几年来发作伤人毁物事故的玻璃简直都是属于“平安玻璃”的单片钢化玻璃;而列入非平安玻璃的半钢化玻璃幕墙却没报道过平安事故效果。甚至于漫山遍野用浮法玻璃的普通玻璃窗,也没有听说象钢化玻璃那么些耸人听闻的事故报道。平安还是不平安,恐怕要重新思索了。

二、钢化玻璃

  (一)近年来钢化玻璃引发幕墙事故频发
  进入二十一世纪,由于方方面面的缘由,玻璃幕墙成了钢化玻璃的一统天下,“凡是幕墙玻璃一概钢化”成了言论的主流,上世纪八、九十年代普遍采用的半钢化玻璃参与历史舞台。似乎钢化万能,从此“天下无事”了。
  但是近年来钢化玻璃事故频发,发生许多人身损伤和财富损失的理想却无情地否认了“钢化就是平安”的观念。被称为非平安玻璃的半钢化玻璃不出事故,号称平安玻璃的钢化玻璃却频频出效果的理想,不能不惹起人们的反思。
  2003年8月,天津某商厦5楼一块2m2的钢化玻璃突然自爆,砸伤一位音乐教员的左手,致残而无法再演奏,赔偿6600元。
  2006年7月,上海江宁路一座大厦36楼钢化玻璃爆炸,一对情侣被砸伤,还砸坏了一辆正内行驶的丰田汽车。
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07年5月,济南一酒店玻璃自爆,冰雹般的碎粒水平飞出七米。几分钟前,国度少年乒乓球队队员正好经过,真是不幸中的大幸。
  2005年,南宁某会展中心钢化玻璃先后自爆五十余片,有些从会场中央二十多米上空腾空开花。而事先东盟博览会行将开幕,各国首脑云集。为到达保证相对平安的要求,不得不以高昂的代价全部贴上特种防爆膜。其造价远超现在建议采用的夹层玻璃。
  2006年新建成的一座博物馆观光电梯玻璃腾空爆炸,把下面咖啡厅的玻璃桌砸个粉碎,幸而事情发作在下午6点,闭馆时间已过,否则结果难料。如今不得不把玻璃全部改为铝板,观光电梯不再观光。
  2007年北京某某广场多片玻璃自爆,飞出六、七米后砸伤三人,还砸坏城铁车站的玻璃顶盖。
  2006-2007年,山东某机场钢化玻璃已自爆29块。
  2005年,刚建成的济南山东一公司办公楼自爆十余块玻璃,还砸坏了一把手的宝马爱车。
  2004至今,深圳有座办公楼钢化玻璃以每年40块的速度自爆。
  2007年上半年爆了二十多块,还伤了人,至今仍在自爆中。
  不用再罗列更多的例子了,相反的,从九十年代末尾运用的半钢化玻璃,虽然不是平安玻璃,但至今还没有听到发作事故的案例。两者相比,不令人反思吗?

  (二)钢化玻璃自爆无可防止
  自爆是钢化玻璃的特性,无可防止,这是业内人士的共识。为了降低自爆率,只能是优选玻璃原片和停止二次热处置。即使如此,1‰的自爆率曾经是极限,无法再降了。千分之一、二的自爆率已属优质产品,这就意味着一个工程爆个几块、十几块是完全正常的现象,大家不会觉得奇异。
  但是哪怕爆一块玻璃,也会有能够伤人毁物,发生严重的结果。何况行业以外人士不知这是正常状况,会闹得沸沸扬扬,媒体会四处炒作,大事化大,使得幕墙厂家难以招架。
  自爆的玻璃必需改换,但改换的费用远远超越玻璃自身,在超高层幕墙和异形幕墙中停止改换,更是困难


和风险。
  何况一旦发作自爆,就意味着今后还能够有相似事情发作,何时、何处却不得而知,使人们失掉平安感。每次事故剖析,业主总是忧心忡忡地问:“还炸吗?”,我们只能无法地回答:“还能够,还没有达标呢。”

  (三)公共修建要慎用钢化玻璃
  几年来理想曾经标明:钢化玻璃作为“平安玻璃”用于人流密集的公共修建中,存在很大的平安隐患,使业主和来客,都处于不平安的觉得中。由于不知在什么时分,不知是哪块玻璃就会突然自爆,上去一阵玻璃冰雹,劈头盖脸,伤人毁物。所以在人流密集的公共修建中,不得不采用单片钢化玻璃时,一定要慎重看待,采取必要的平安措施:
  1.钢化玻璃要停止二次热处置。
  2.幕墙下面设隔离带,不布置吸引行人和观众停留的设备。室内靠墙不设展位、餐饮、售货位置。室外停车位要分开墙根,墙根布置绿化或水池。
  3.出入口设雨棚。
  4.人流上空布置金属平安网。
  5.贴防爆膜。

  (四)降低钢化玻璃的外表应力
  钢化玻璃外表应力越大,钢化程兑谰深,越容易发作自爆。如今规则钢化玻璃外表应力不小于90N/mm2,其目的在于减小碎玻璃尺寸大小,从而降低损伤的风险水平。
  但高应力随同高自爆率,应力大于90N/mm2,自爆风险性大大添加。矮壮际上,只需爆炸,风险性就曾经存在了,玻璃渣大一点小一点已不起决议作用。
  我们能不能换个思想方式:首先防止或增加自迸发作的风险性,然后再谈玻璃渣的大小。只需不炸了,就不存在大颗或小颗的效果了。
  现行玻璃规范逃避了这个效果。外表应力大于90N/mm2的玻璃是钢化玻璃,契合现行规范;外表应力小于69N/mm2的玻璃是半钢化玻璃,也契合现行规范。可是外表应力为69N/mm2~90N/mm2的玻璃,却什么也不是,不允许运用。其实应力低于90N/mm2的玻璃自爆率较低,风险性较小,有什么不好呢?至于这些玻璃叫什么不是重要效果,也可


以叫“准钢化玻璃”,只需实践上对平安有益处就可以了,可以放手让大家运用,在运用中进一步总结阅历。

三、半钢化玻璃

  (一)半钢化玻璃的特点
  半钢化玻璃热处置相似于钢化玻璃,但钢化水平低,控制其外表应力不大于69N/mm2。半钢化玻璃不属于目前定义的“平安玻璃”。
  半钢化玻璃外表应力低,所以不存在自爆的风险,不受外界影响时,它决不会自行爆炸,所以从这个意义来说,它比钢化玻璃要平安。即使在外力作用下破碎,由于周边有胶缝和槽口,放射形的裂痕所构成的碎块也不会随便坠落。可以有时间停止撤除、改换。
  半钢化玻璃外表较为平整,映像畸变小,较为美观。

  (二)半钢化玻璃已有临时运用的阅历
  由于半钢化玻璃有上述优点,所以在港澳和国外的玻璃幕墙中曾经有很长的运用历史,目前不少工程仍在运用。国际在1990~2000年时期,不少工程采用半钢化玻璃,至今状况良好。
  1996年建成的广州市长大厦,中空玻璃的外片采用比利时6mm金黄色镀膜半钢化玻璃,内片采用南玻6mm浮法玻璃;1997年建成的广东省公安指挥中心高110m,采用美国6mm银灰色镀膜单片半钢化玻璃;1999年建成的青岛光大银行为半钢化中空玻璃,外片为6mm美国产银灰镀膜玻璃。上述笔者经手的几个工程,至今十年过去,并未发作玻璃破碎的平安事故。
  九十年代建成的北京新东安市场采光顶,采用半钢化夹胶(本体绿玻璃加白玻),至今未发现有自行破碎的板块。半钢化玻璃相对而言,平安性是较高的。
(三)大型幕墙纷繁采用半钢化玻璃
  莫斯科俄罗斯联邦大厦屋面高度达341m,为欧洲的最高修建,由美国设计,中建公司总承包,沈阳远大承当玻璃幕墙工程。思索到工程位于万里之外,一旦玻璃自爆,停止改换、维修本钱极为昂贵,因此决议本工程全部采用半钢化玻璃。其中透光局部为夹层中空(6mm+1.14PVB+6mm)+16Ar+8mm,三片玻璃


均为半钢化;不透光局部为8mm蓝天白云彩釉印花单片玻璃,也是半钢化。
  目前在建的广州电视塔为世界最高的独立塔。总高度620m,幕墙高度 430m,幕墙总面积3.2万平方米,由超越5000块的三角形板块组成,采用双夹层中空:(8mm+1.52SGP+8mmLow-E)+12A+ (8mm+1.52SGP+8mm)。塔身上、下粗,中部收小,外形为双曲抛物面。思索到玻璃类型多,空中改换玻璃极为困难,全部玻璃采用半钢化。
  广州另一个在建工程——广州珠江新城西塔,为高度432m的综合性大楼,立面双向弯曲。比拟过钢化玻璃和半钢化玻璃两个方案。空中改换玻璃极为困难,防止自爆是大家首要思索,经过论证决议采用(8mm+1.52PVB+8mm)+12A+10mm夹层中空玻璃,三片玻璃均为半钢化。

四、承重玻璃结构采用单片钢化玻璃要填重

  单片钢化玻璃虽然称为平安玻璃,但它有两个致命缺陷,使它不宜在承重玻璃结构中采用:1.无外部缘由的自爆;2.自爆后飞散,瞬间全部丧失承载力或发生人、物的坠落风险。

  (一)承重玻璃梁、玻璃柱

  全玻幕墙的承重玻璃肋(玻璃柱)、采光顶的玻璃梁都是面玻璃的支承结构,一旦玻璃梁、柱发作自爆、飞散,面板失掉支出,幕墙或采光顶就会垮塌,形成严重的结果。北京就发作过由于玻璃肋自爆招致大堂全玻幕墙垮塌的事故。
  玻璃梁,肋等宜采用夹层玻璃。点支承时宜采用钢化夹层玻璃;经计算支承点应力容许时,也可以用半钢化夹层玻璃。假设全玻幕墙高度大于8m,采用夹层玻璃有困难时,宁愿采用浮法玻璃肋。浮法玻璃肋虽然不是平安玻璃,不能保证相对平安,但至少不会突然自爆。而且它即使在外部要素作用下分裂时,也不会突然飞散消逝,它会破碎后位于原地,暂时支撑一下面板,以便抢修,不至于发作面板倒塌的严重事故。

  (二)玻璃地板、玻璃楼梯踏板、玻璃栏板
  这些部位不采用单片钢化玻璃的


缘由是防自爆,防飞散,防人员坠落。目前不少公共修建栏板还在用单片钢化玻璃,这种栏板也发作过多起自爆后伤人的事情。当栏板不能不用单片钢化玻璃时,其厚度不应小于10mm,而且随时反省,一旦自爆,要及时修缮改换。

五、采光顶玻璃

  采光顶用单片钢化玻璃还是夹层玻璃目前存在争议,缘由是这两种玻璃用在采光顶上,都不能保证相对平安。单片钢化玻璃会自爆,飞散,伤人毁物;但钢化夹层玻璃自爆后会发作挠曲,会全体落下,也十分风险,两种类型的事故国际都发作过。
  两种玻璃都不理想,只要在两者之中求其风险较轻者。5m高度以下可以采用单片钢化玻璃。其它状况下还是用夹层玻璃为好。为防止夹层玻璃全体落下,玻璃分格不宜大于1.6m×1.6m;玻璃入槽深度不宜小于22mm。关于框支承玻璃,宜优先选用浮法玻璃和半钢化玻璃制成的夹层玻璃,由于可以免除自爆改换玻璃的费事,而且它们分裂后成大块碎片,具有一定的剩余承载力和剩余刚度,不会随便下垂、拔出、落下,相对较为平安。

六、不要让房子变成火的牢笼

  由于对“幕墙要用平安玻璃”的内含了解不片面,有些工程整座房屋的幕墙全部采用夹层玻璃。夹层玻璃不怕强力冲击,碎而不破,不会飞散,可以称作平安玻璃,但假设整座修建的外墙都采用夹层玻璃,又没有设置足够的疏散通道和自动消防设备,一旦火灾就会出现门窗封死,逃生无门的风险局面。
  特别是主要依托外部消防的公共场所和低层办公、住宅修建,假设全部采用夹层玻璃,一旦发作火灾,消防人员无法击碎玻璃停止抢救,外面受困人员无法破窗逃生,平安玻璃就变成了平安大患。因此,这些修建的幕墙必需局部红用单片玻璃作为紧急出口,并做出清楚标志。

七、点支承玻璃

  点支承玻璃在支承点(包括钢爪支承和夹板支承)会发生很大的局部应力,浮法玻璃强度低,难以接受,宜采用强度高的钢化玻璃及其制品。优先思索采用钢化夹层玻璃和钢化中空夹层玻璃。当然


,经过计算,假设支承点的应力较小,选用半钢化夹层玻璃更为有利。中空玻璃中的夹层玻璃宜放在室内侧。采用点支承单片钢化玻璃异样要留意其自爆效果。

八、防火玻璃

  玻璃幕墙和采光顶所用的防火玻璃应采用单片铯钾玻璃。它主要用于:
  1.有透光要求的层间的水平防火墙(高800mm)和楼层中防火墙左右两侧的透明竖向防火墙(左右各宽1.0m)。
  2.有美观透明要求的层间防烟封堵。
  3.楼层中划分两个防火分区的透明防火墙。
  4.连层的室内天井周边的防火包封。
  防火铯钾玻璃可以有1.0小时~2.5小时的耐火功用,而铝型材熔点低,耐火功用差,不能作为防火玻璃的支承结构,防火玻璃通常由钢结构支承,必要时钢结构还附加防火被覆。
  深圳电视中心透镜型白玻外幕墙,为取得全透明的效果,其层间防烟封堵就不用岩棉,代之以8mm厚的铯钾防火玻璃。
  北京电视中心肠方有一个31m×36m,高近200m的大天井,由于防火平安的要求,周边用防火玻璃墙包封,大天井成为独立的防火分区。在建的广州西塔(高430m)也有一个三角形的连层大天井,其中一局部也要采用防火玻璃包封。

九、采取设计施工措施,增加玻璃分裂

  目前工程中少量玻璃破碎,有因玻璃自爆,有因温度变化,真正遭到强风、地震作用而损坏的并不多。少量破损都是可以经过设计和施工措施来增加的。

  (一)设计方面缘由

  1.玻璃支承点太多。由于修建要求玻璃大面积,采用六点、八点或四点、六点再加一对边支承。这样多的支承点受力不平均,很容易使玻璃开裂。
  2.支承处约束过强,点支承头无铰,玻璃入槽卡得太紧,玻璃板转动困难。
  3.板缝太小,玻璃收缩后顶死。笔者最近在西藏林芝看到一个办公楼的单玻隐框幕墙,30%以上的玻璃碎裂,许多裂痕平行于板缝,玻璃被挤压向外拱起。这由于板缝宽度不到8mm,西藏日夜温差大,白昼阳光下玻璃收缩,板缝


窄,嵌缝胶又硬化,玻璃平面内变形受限,只要外拱分裂。

  (二)施工方面缘由

  1.边缘处置。有些玻璃未细磨边,未倒棱;甚至有些玻璃基本没有磨边,崩边、崩角也不处置,这就容易发作自爆或分裂。
  2.强迫装置。玻璃钢化后不平,多点支座也不找平,高上下低,装不上硬装,装置初应力太大,形成玻璃少量自爆或分裂。
  3.装置玻璃的金属槽太窄,混凝土、花岗岩外表紧靠玻璃外表,玻璃变形受限。
  4.玻璃垫片太薄,有些甚至只要2mm,玻璃一收缩就顶死槽底。
  5.填缝胶不合格,硬化无弹性。

十、小结

  没有相对意义的平安玻璃,运用玻璃都有一定风险。可以经过合理选用玻璃类型,加上必要的设计和施工措施,来完成玻璃最大限制的运用平安。