玻璃幕墻癌癥--鋼化玻璃“自爆”關(guān)乎到小命!
由于近年來新建建筑在設(shè)計時的玻璃板面尺寸越來越大以及各種玻璃幕墻的日益增多,愈建愈高。各種玻璃在安裝后產(chǎn)生破裂“自爆”的現(xiàn)象時有發(fā)生。
有的建筑的腳手架尚未開始拆除,玻璃就開始連續(xù)的發(fā)生“自爆”,并且出現(xiàn)傷人事件的發(fā)生。造成媒體、業(yè)主等各方面均認為是玻璃的質(zhì)量問題。
“自爆”只是大量鋼化玻璃中的個別現(xiàn)象。但是許多單獨事例匯集在一起,就成為社會和媒體熱炒的題材。
其實,事實并非如此的。出現(xiàn)玻璃破損現(xiàn)象的因素較多,同樣在國外也出現(xiàn)玻璃“自爆”的“玻璃雨”現(xiàn)象。其他建筑的外墻材料也經(jīng)常發(fā)生脫落現(xiàn)象。瓷磚脫落,大理石脫落等現(xiàn)象也是層出不窮的,就在2012年的1月5日上午10許上海發(fā)生外墻材料水泥碎塊的脫落,造成4輛機動車1輛助動車受損和一名人員的受傷。
玻璃的“自爆”現(xiàn)象是不分國籍和是否為發(fā)達國家的。在歐洲、北美和全球各地均有時有發(fā)生。包括著名設(shè)計大師的作品也難免出現(xiàn)玻璃的“自爆”現(xiàn)象的發(fā)生,北美的某棟建筑在1974~1978五年間,“自爆”55塊。“自爆”率達到0.5%。澳大利亞曾對八棟幕墻進行過12年跟蹤觀察,在總共17760塊鋼化玻璃中,306塊自爆,自爆率為1.72%。
就目前的科學(xué)技術(shù)還無法完全可以預(yù)測何時、那片玻璃將出現(xiàn)“自爆“現(xiàn)象。因為玻璃的破損過程,不像金屬材料有個屈服現(xiàn)象的發(fā)生。而是,發(fā)生突然的破損。因此,無法預(yù)測”自爆“的發(fā)生。但是,可以通過對鋼化玻璃進行“均質(zhì)”,可以降低鋼化玻璃“自爆”現(xiàn)象的發(fā)生。
所謂的鋼化玻璃“自爆“主要是由于玻璃中存在的微小的硫化鎳、單質(zhì)多晶硅、Al2O3等雜質(zhì)。在外應(yīng)力的連續(xù)作用下,超出玻璃的許用應(yīng)力,而產(chǎn)生的具有“蝴蝶斑“狀態(tài)的破損。
在國家標(biāo)準《平板玻璃》GB11614-2009中5.5.3條款中,優(yōu)等品的點狀缺陷最小尺寸為0.3mm。實際上,微缺陷的尺寸基本均在0.1mm以下。也就是說:平板玻璃的產(chǎn)品質(zhì)量是合格的。
由于,微缺陷的存在,此部位的玻璃強度一定是在整塊玻璃板中最低的數(shù)值,因此,在受到外應(yīng)力連續(xù)不斷的作用時,最終玻璃就會從最薄弱的部位開始破裂,出現(xiàn)所謂的“自爆”的“蝴蝶斑”現(xiàn)象。
玻璃由于是非晶體結(jié)構(gòu),所以其抗壓能力非常強大,而抗彎曲、抗折和抗扭曲的能力非常弱。其表面抗壓理論強度值可以達到1200kg/c㎡,可是由于生產(chǎn)過程中造成玻璃表面的缺陷。
因此在JGJ113-2009《建筑玻璃應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》中確定玻璃強度的數(shù)值還是比較低的。 鋼化玻璃的強度比普通玻璃強度高3~5倍。半鋼化玻璃的強度比普通玻璃的強度高1~2倍。玻璃由于其晶體結(jié)構(gòu)的原因,所以其抗壓強度大,而抗彎和抗折的強度低。因此,當(dāng)外界作用于玻璃表層的張應(yīng)力超過玻璃強度允許范圍時,玻璃就會破損。
引起玻璃破損的原因主要有:設(shè)計方面的原因;生產(chǎn)環(huán)節(jié)的原因;運輸領(lǐng)域的原因;安裝時產(chǎn)生的原因;建筑物沉降的原因;人為的原因;天災(zāi)的原因;玻璃原片的質(zhì)量問題;玻璃的“自爆”原因等。
設(shè)計的原因
玻璃的幾何形狀,如三角形和圓形以及挖角、鉆孔均會造成玻璃的強度下降。玻璃的設(shè)計強度低于許用強度值,造成玻璃破損。玻璃結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理,造成玻璃局部應(yīng)力過大而產(chǎn)生的破損,如:三角形,凸凹形,挖孔等結(jié)構(gòu),會造成玻璃的局部應(yīng)力集中。因此,不建議采用此類的幾何形狀。
普通平板玻璃設(shè)計時未考慮玻璃的熱炸裂現(xiàn)象。玻璃特別是吸熱玻璃與熱反射玻璃在受到陽光照射時,玻璃表面會形成不均勻的溫度場,從而在玻璃中形成熱應(yīng)力,當(dāng)這種熱應(yīng)力超過玻璃的強度允許范圍時,就會發(fā)生熱炸裂,熱炸裂呈現(xiàn)為曲線狀態(tài)。
設(shè)計時玻璃厚度偏薄或尺寸偏大,玻璃在受到風(fēng)荷載即風(fēng)壓的作用后,風(fēng)壓的作用力超過玻璃的強度允許范圍時,玻璃發(fā)生破損。
還有就是玻璃的撓度問題。在JGJ113中規(guī)定,不大于短邊的1/60,玻璃就不會產(chǎn)生彎曲的破損,但是,如果玻璃的板面大,玻璃厚度薄,撓度變形過大,就有可能,讓玻璃的邊部與金屬框架相碰。因此產(chǎn)生玻璃的“自爆”現(xiàn)象的發(fā)生。
浙江某項目的采光頂:鋼化夾層玻璃整體脫落。事后分析的原因;金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理,玻璃撓度變形大。
從現(xiàn)場看:點支五金爪件變形嚴重,致使內(nèi)層鋼化玻璃破損,玻璃加工企業(yè)將玻璃補片運到現(xiàn)場。安裝公司遲遲沒有更換,一個月后,由于變形加劇,致使外片鋼化玻璃也產(chǎn)生“自爆”。最后,導(dǎo)致整塊鋼化夾層玻璃脫落,造成多名孩子受傷。
同樣,此項目,玻璃板面尺寸過大,撓度變形嚴重,也是造成鋼化玻璃“自爆”的原因。
玻璃生產(chǎn)時的原因
玻璃在生產(chǎn)時,如果在玻璃表面和邊部產(chǎn)生了大的劃傷、大的爆邊、大的缺角等現(xiàn)象,就會造成玻璃局部的強度值急劇下降。從而會使玻璃產(chǎn)生“自爆”的現(xiàn)象。
同樣,運輸、搬運時如果對玻璃表面或邊部產(chǎn)生嚴重的劃傷,爆邊,磨傷等缺陷,也會使玻璃產(chǎn)生“自爆”的破損。
到底多大的爆邊會引起玻璃的“自爆”?按照國家標(biāo)準《建筑用安全玻璃 第二部分:鋼化玻璃》GB15763.2-2005中,表6鋼化玻璃的外觀質(zhì)量,要求。
但是,首都機場T3航站樓有片玻璃的爆邊現(xiàn)象嚴重,使用至今尚未發(fā)生“自爆”的破損現(xiàn)象。也就是說,國家標(biāo)準除了考慮玻璃的強度值,也考慮了玻璃的外觀質(zhì)量。
安裝時的問題
玻璃在安裝時,由于玻璃的誤差范圍、建筑物的誤差范圍的不同,會引起玻璃扭曲變形,產(chǎn)生額外的安裝應(yīng)力,從而引起玻璃破損。
此照片就是局部應(yīng)力過大,產(chǎn)生的玻璃破損現(xiàn)象。
由于玻璃墊塊的硬度以及部位、數(shù)量的選用不當(dāng),也會引起玻璃邊部的應(yīng)力集中或過大,造成玻璃破損?;驔]有使用墊塊,致使玻璃直接與金屬框架接觸,造成玻璃的破損。
某項目因為鋼化玻璃“自爆”率超過20%,引起甲乙雙方的糾紛。事實是:設(shè)計的結(jié)構(gòu)不合理以及安裝時的變形,致使鋁合金型材產(chǎn)生較大變形,從而造成玻璃的“自爆”。
同樣此項目,“自爆”率比較高,安裝人員承認部分部位沒有使用墊塊,所以產(chǎn)生鋼化玻璃的“自爆”現(xiàn)象。所以,此項目的鋼化玻璃“自爆”部位,均在玻璃下部2個角的位置。
結(jié)論
鋼化玻璃由于生產(chǎn)工藝的原因,所以,具有“自爆”的傾向和可能性;為了減輕“自爆”的發(fā)生??梢圆扇。?/span>a.選用優(yōu)質(zhì)的浮法玻璃原片;b.鋼化的應(yīng)力值不要太高;c.采用均質(zhì)/引爆/熱浸的方式。
鋼化玻璃的“自爆”現(xiàn)象,就目前的科學(xué)技術(shù),還無法確定何時、那片玻璃會發(fā)生“自爆”。
鋼化玻璃的“自爆”現(xiàn)象受多方面影響。除玻璃本體質(zhì)量外。結(jié)構(gòu)的設(shè)計、玻璃的加工、運輸、搬運、安裝、惡劣的氣候、使用的環(huán)境等均對玻璃的“自爆”有密切影響。因此,必須根據(jù)實際情況加以判斷。不能簡單的認為玻璃“自爆”了,就是玻璃的質(zhì)量問題。
鋼化玻璃的“自爆”現(xiàn)象屬于小概率事件,無需對此大驚小怪。并對鋼化玻璃采取封殺的態(tài)度。在強度滿足設(shè)計要求時,可以采用夾層玻璃或半鋼化玻璃的配置。
鋼化玻璃的“自爆”率問題。國外某加工企業(yè)承諾均質(zhì)后的“自爆”率為0.5%。我國的玻璃行業(yè)在多年的經(jīng)驗基礎(chǔ)上,普遍認為鋼化玻璃的“自爆”率為:0.3%。
關(guān)于鋼化玻璃的“自爆”,不管是國外的產(chǎn)品標(biāo)準,還是中國的標(biāo)準,均承認鋼化玻璃存在“自爆”的現(xiàn)象,但是,均未認為“自爆”現(xiàn)象是鋼化玻璃的產(chǎn)品質(zhì)量問題。
對于玻璃的破裂現(xiàn)象,不要稱為“自爆”。而應(yīng)稱之為:破損。因為引起“自爆”的原因很多。
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