玻璃幕墙作为建筑护结构已经成为建筑行业中的流行趋势,并且已经应用的相当广泛,与之对应的是,幕墙的结构设计也成为一门新兴学科,逐渐的在幕墙设计师手中不断的深化完善,其中,幕墙的安全性设计作为幕墙结构设计中的一个重要分支和组成部分,也越来越得到广大幕墙设计师的重视,幕墙的安全性设计中关键的问题就是合理选择玻璃。
二.安全玻璃
安全玻璃指的是破坏时安全破坏,应用和破坏时给人的伤害达到最小的玻璃,包括符合国家标准GB9962规定的夹层玻璃、符合国家标准GB9963规定的钢化玻璃和符合国家标准GB15763.1的防火玻璃及由它们构成的复合产品。
但是,玻璃是一种非常脆的材料,所以不可能有绝对安全的玻璃。在建筑中采用玻璃就必然有一定的风险。安全玻璃只是一个相对的说法,破损的时候不可能完全对人无伤害。
三.钢化玻璃的应用
钢化玻璃是幕墙行业中应用广泛的玻璃,钢化玻璃不可避免的会发生这种在无直接外力作用下自动炸裂的现象。
实际工程中,有以下几个位置要优先选用钢化玻璃
1.点式幕墙: 由于点式幕墙大多采用四点或六点支撑结构,而非框架、单元幕墙的四边支撑结构,这样就造成对于单片玻璃来说,中心位置的设计强度要求比较高,而且在支承点(包括钢爪支承和夹板支承)会产生很大的局部应力,半钢化玻璃和普通浮法玻璃一般来说难以达到要求。
2.橱窗类的可接触位置:有可能经常被接触的临街一层及过道处的玻璃,或者在施工中由于交叉作业有可能被其它安装工作破坏的玻璃,要尽量选用钢化玻璃,由于经常受外力作用,此类型的玻璃强度要求较高,且因为处于低层位置,即便自爆也不会造成太大伤害。
实际工程中,有以下几个位置要慎用钢化玻璃:
1.承重玻璃结构:比如说全玻幕墙的承重玻璃肋(玻璃柱)、采光顶的玻璃梁,这两种都是面玻璃的支承结构,一旦玻璃梁、柱发生自爆、飞散,面板失去支持,幕墙或采光顶就会垮塌,造成严重的后果。
2.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。经计算支承点应力许可时,也可以用半钢化夹层玻璃。如果全玻璃幕墙高度大于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安全玻璃,不能保证绝对安全,但至少不会突然自爆。、而且它即使在外部因素作用下破裂时,也不会突然飞散消失,它会破碎后位于原地,临时支撑一下面板,以便抢修,不至于发生面板倒塌的生大事故。
3.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原因是防自爆,防飞散,防人员坠落。目前不少公共建筑栏板还在用单片钢化玻璃,这种栏板也发生过多起自爆后伤人的事件。当栏板不能不用单片钢化玻璃时,其厚度不应小于10mm,而且随时检查,一旦自爆,要及时修理更换。
四.半钢化玻璃的应用
半钢化玻璃不属于目前定义的“安全玻璃”。又称热增强玻璃,其生产方式基本与钢化玻璃相同,是将玻璃加热到接近于软化温度后进行均匀的急冷而成。在冷却过程中,由于冷却风压较小,冷却速度慢于钢化玻璃的冷却速度,因此在中间层与表层的温差相对较小,造成层间的密度差相对较小,从而产生的应力值较小。
半钢化玻璃钢化程度低,控制其表面应力不大于69N/mm2。强度大约是同等厚度的钢化玻璃的1/2,普通玻璃的1.5倍。
半钢化玻璃表面应力低,所以不存在自爆的危险,不受外界影响时,它决不会自行爆炸,所以从这个意义来说,它比钢化玻璃要安全。即使在外力作用下破碎,由于周边有胶缝和槽口,放射形的裂缝所形成的碎块也不会轻易坠落。可以有时间进行拆除、更换。
半钢化玻璃表面较为平整,映像畸变小,较为美观。
实际工程中,有以下几个位置要优先选用半钢化玻璃
1.很少有外力施加作用的位置:这种位置主要玻璃的主要破损因素就是自爆,而半钢化玻璃没有自爆的危险。
2.夹胶玻璃采光顶:采光顶用单片钢化玻璃还是夹胶玻璃目前存在争议,原因是这两种玻璃用在采光顶上,都不能保证绝对安全。单片钢化玻会自爆,飞散,伤人毁物;但钢化夹层玻璃自爆后会发生挠曲,会整体落下,也非常危险,两种类型的事故国内都发生过。
两种玻璃都不理想,只有在两者之中求其危险较轻者。5m高度以下可以采用单片钢化玻璃,其他情况下还是用夹层玻璃为好。为防止夹层玻璃整体落下,玻璃分格不宜大于1.6m 1.6m;玻璃入槽深度不宜小于22mm。对于框支承玻璃,宜优先选用浮法玻璃和半钢化玻璃制成的夹层玻璃,因为可以免除自爆更换玻璃的麻烦。而且它们破裂后成大块碎片,具有一定的剩余承载力和剩余刚度,不会轻易下垂、拔出、落下、相对较为安全。
施工方面要注意:
1.边缘处理。有些玻璃未细磨边,未倒棱;甚至有些玻璃根本没有磨边,崩边、崩角也不处理,这就容易发生自爆或破裂;
2.强迫安装。玻璃钢化后不平,多点支座不找平,装不上硬装,安装初应力太大,造成玻璃大量自爆或破裂;
3.安装玻璃的金属槽太窄,混凝土、花岗岩表面紧靠玻璃表面,玻璃变形受限;
4.玻璃垫片太薄,有些甚至只有2mm,玻璃膨胀后顶死槽底;
5.填缝胶不合格,硬化无弹性。


