玻璃是非常脆性的材料,不可能有絕對安全的玻璃,在建筑中采用玻璃就必然有一定的風險。安全玻璃是指對人身傷害風險相對較小的玻璃(通常指鋼化玻璃和夾層玻璃)。
事實上,近幾年來發生傷人毀物事故的玻璃幾乎都是屬于“安全玻璃”的單片鋼化玻璃;自爆是鋼化玻璃的特性,無可避免。為了降低自爆率,只能是優選玻璃原片和進行二次熱處理。即使如此,1‰的自爆率已經是極限。
而列入非安全玻璃的半鋼化玻璃幕墻卻沒報道過安全事故問題;半鋼化玻璃熱處理類似于鋼化玻璃,但鋼化程度低,表面應力不大于69N/mm2。半鋼化玻璃表面應力低,所以不存在自爆的危險;即使在外力作用下破碎,由于周邊有膠縫和槽口,放射形的裂縫所形成的碎塊也不會輕易墜落;半鋼化玻璃表面較為平整,映像畸變小,較為美觀,被海外建筑設計師廣泛認可并采用。
近年來大型幕墻紛紛采用半鋼化玻璃:廣州電視塔總高度620m,幕墻高度430m,由超過5000塊的三角形板塊組成,采用HS8+1.52SGP+HS8(Low-E)+12A+HS8+1.52SGP+HS8雙層中空夾膠玻璃,四片玻璃均為半鋼化。
廣州珠江新城西塔高度432m,立面雙向彎曲采用HS8+1.52PVB+HS8+12A+HS10夾膠中空玻璃,三片玻璃均為半鋼化。【注釋HS-半鋼化,12A-12mm空氣層,SGP-離子性夾層中間膜】
目前工程中大量玻璃破碎,有因玻璃自爆,有因溫度變化,真正受到強風、地震作用而損壞的并不多。大量破損都是可以通過設計和施工措施來減少的。
設計措施
1、減少玻璃結構支承點:由于建筑要求玻璃大面積,采用六點、八點或四點、六點再加一對邊支承。這樣多的支承點受力不均勻,容易使玻璃開裂。
2、避免支撐處約束過強:點支撐頭無鉸,玻璃入槽卡得太緊,玻璃板塊轉動困難。
3、合理設計板塊變形縫:玻璃在受外部荷載(風荷載、地震荷載、活荷載、溫度變化應力)情況下會產生變形,合理設計板縫有利于避免玻璃變形造成的板塊之間擠壓導致玻璃破裂。
4、根據玻璃幕墻的不同部位和功能合理選擇玻璃品種:優先選擇半鋼化玻璃或超白玻璃減少自爆率,對人流量較大的空間優先選擇夾膠玻璃以確保人員安全。
施工措施
1、邊緣處理:禁止采用未倒棱磨邊、崩邊崩角等有缺陷的玻璃以避免發生自爆或破裂。
2、正確安裝:禁止強迫安裝,因玻璃鋼化后不平整,安裝應力過大容易造成后期玻璃大量自爆或破裂的隱患。
3、安裝玻璃的金屬槽太窄,混凝土、花崗巖表面緊靠玻璃表面,玻璃變形受限。
4、玻璃墊片太薄,有些甚至只有2mm,玻璃一膨脹就頂死槽底。
5、填縫膠不合格,硬化無彈性。
沒有絕對意義的安全玻璃,使用玻璃都有一定風險。可以通過合理選用玻璃類型,加上必要的設計和施工措施,來實現玻璃最大限度的使用安全。