玻璃是非常脆性的材料,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。安全玻璃是指对人身伤害风险相对较小的玻璃(通常指钢化玻璃和夹层玻璃)。
事实上,近几年来发生伤人毁物事故的玻璃几乎都是属于“安全玻璃”的单片钢化玻璃;自爆是钢化玻璃的特性,无可避免。为了降低自爆率,只能是优选玻璃原片和进行二次热处理。即使如此,1‰的自爆率已经是极限。
而列入非安全玻璃的半钢化玻璃幕墙却没报道过安全事故问题;半钢化玻璃热处理类似于钢化玻璃,但钢化程度低,表面应力不大于69N/mm2。半钢化玻璃表面应力低,所以不存在自爆的危险;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;半钢化玻璃表面较为平整,映像畸变小,较为美观,被海外建筑设计师广泛认可并采用。
近年来大型幕墙纷纷采用半钢化玻璃:广州电视塔总高度620m,幕墙高度430m,由超过5000块的三角形板块组成,采用HS8+1.52SGP+HS8(Low-E)+12A+HS8+1.52SGP+HS8双层中空夹胶玻璃,四片玻璃均为半钢化。
广州珠江新城西塔高度432m,立面双向弯曲采用HS8+1.52PVB+HS8+12A+HS10夹胶中空玻璃,三片玻璃均为半钢化。【注释HS-半钢化,12A-12mm空气层,SGP-离子性夹层中间膜】
目前工程中大量玻璃破碎,有因玻璃自爆,有因温度变化,真正受到强风、地震作用而损坏的并不多。大量破损都是可以通过设计和施工措施来减少的。
设计措施
1、减少玻璃结构支承点:由于建筑要求玻璃大面积,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均匀,容易使玻璃开裂。
2、避免支撑处约束过强:点支撑头无铰,玻璃入槽卡得太紧,玻璃板块转动困难。
3、合理设计板块变形缝:玻璃在受外部荷载(风荷载、地震荷载、活荷载、温度变化应力)情况下会产生变形,合理设计板缝有利于避免玻璃变形造成的板块之间挤压导致玻璃破裂。
4、根据玻璃幕墙的不同部位和功能合理选择玻璃品种:优先选择半钢化玻璃或超白玻璃减少自爆率,对人流量较大的空间优先选择夹胶玻璃以确保人员安全。
施工措施
1、边缘处理:禁止采用未倒棱磨边、崩边崩角等有缺陷的玻璃以避免发生自爆或破裂。
2、正确安装:禁止强迫安装,因玻璃钢化后不平整,安装应力过大容易造成后期玻璃大量自爆或破裂的隐患。
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,玻璃一膨胀就顶死槽底。
5、填缝胶不合格,硬化无弹性。
没有绝对意义的安全玻璃,使用玻璃都有一定风险。可以通过合理选用玻璃类型,加上必要的设计和施工措施,来实现玻璃最大限度的使用安全。