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关于玻璃幕墙自爆问题大解析


   发布日期:2012-01-17 11:07:40    浏览次数:865 次

由于我国近年来大面积玻璃窗及各种玻璃幕墙日益增多,愈建愈高,各种玻璃在上墙后自裂(自爆)现象时有发生。我们经常接到此类咨询电话。高层幕墙的脚手架还在拆除中,玻璃就连续发生自爆(幕墙有个别向南的一面玻璃几乎全部自爆),给施工单位带来很大经济损失,并且更换困难。施工单位和玻璃制造厂家责任不易分清,现将几种玻璃自爆原因探讨如下,供大家参考。

一、玻璃幕墙的应用

玻璃幕墙作为建筑外墙的应用日益广泛,外墙必然受到风荷载(风压)和温度的影响,每个地区风力强度和频度,受热条件等因素都不一样,因此决定了对玻璃因地区、楼层高度的不同而选择不同规格、不同型号、不同颜色的玻璃。玻璃用于外墙的要求起码要考虑承受两种应力:一种是承受风荷载能力,一种是承受热应力能力。应对上述应力进行认真验算,选用适当的玻璃才能减少自爆。玻璃本体质量,对自爆也极为重要,如平板玻璃和浮法玻璃相比较,平板玻璃的厚薄均匀度、平整度,玻璃表面的质量均比浮法玻璃质量差。因此平板玻璃承受风荷载能力及热应力能力也弱。如对玻璃进行半钢化、钢化,其抗风压及热应力能力有较明显的提高。半钢化玻璃或钢化玻璃,其表面最终形成压应力,因此玻璃抗压强度比抗张强度高得多,所以能经受弯曲、冲击和温度变化。如引用风荷载因子对不同类型玻璃抗风荷载能力的修正,以 6 毫米 单片浮法玻璃为 1 ,则 6 毫米 半钢化玻璃为 2.0, 钢化玻璃为 4.0 。镀膜玻璃是利用物理方法、化学方法在玻璃表面镀上一层或数层金属合金或化学膜,目前国内外生产不同工艺有:真空磁控溅射法(又称真空溅射镀膜);在线喷涂法(在浮法玻璃生产过程中喷涂金属或其它化合物和玻璃融为一体,又称在线镀膜玻璃,可以热弯);真空蒸发、凝胶法(又称化学镀膜)。上述四种镀膜玻璃因工艺不同,镀膜玻璃的性能和品质也存在很大差异。前两种镀膜玻璃质量优于后两种玻璃,可用于隐框玻璃幕墙。

建筑上用阳光控制玻璃,又称为热反射镀膜玻璃(简称镀膜玻璃),主要特点是允许足够的太阳光射入室内,又能反映定量的太阳热能,能透过 0.3~2.5 微米的可见光 ,3~12 微米远红外线被反射 , 维持室内凉爽 , 该玻璃的透光率为 8~40% 之间 , 可制成金、银、蓝、褐、绿等各种颜色。国内生产该种玻璃厂家甚多,由于不同做法,不同设备,及其它各种原因,质量差异很大。

国外生产的低辐射玻璃,它的特点是在不影响可见光的透光性的情况下,能透过 80% 太阳光辐射能,对室内有保温作用,同时这种玻璃可以 挡大量 紫外光,减少阳光中紫外线对室内家具的影响。现国内没有生产这种低辐射玻璃。

二、玻璃是脆性材料

玻璃的自爆现象受多方面影响。除玻璃本体质量外,玻璃的几何形状,如方形、矩形、三角形和圆形。玻璃安装状况如:四周紧固或 松驰 ,玻璃底部是否安放支撑物,玻璃与四周铝合金框用什么硬度材质密封或用玻璃胶密封,以及后续工艺、受热状况等均对玻璃的自爆有密切影响。

玻璃热应力自爆,一般是来自玻璃本体部位不均匀所致。玻璃上墙后,在阳光直接照射下,玻璃吸收阳光的红外光和部分可见光,这些光在玻璃体内转化为热能,使玻璃本体温度升高并形成玻璃四周的热膨胀。如玻璃镶嵌在铝合金框内部,玻璃 被镶部份 不能受到暴露在框外暴露同样照射,因此导致暴露整体受热不均,内部热应力形成,玻璃中区的热膨胀对玻璃边缘产生张应力,此张应力大于玻璃的抗张强度,就会造成玻璃的破裂(自爆)。热应力破裂一般可从以下特点来辨别:

1 、玻璃破裂边缘裂口整齐,裂口数量少,破裂线为曲折单线或复线。

2 、玻璃破裂线与玻璃边缘一般成直角,否则可能是弯曲应力破裂,或者是玻璃边缘缺陷所致。

3 、在玻璃中区的破裂线多为弧线形。

三、铝合金有框幕墙玻璃自爆的原因

1 、玻璃本身质量不良是造成玻璃自爆原因之一,如玻璃平整度差,厚薄不均,玻璃内有气泡夹渣等。在受太阳照射下,热效应不均匀,导致自爆。

2 、在采用人工裁切玻璃时,裁切的玻璃边缘一定要求平直光滑,不准许有崩边、牙边、崩角等缺陷。要保证玻璃周边没有伤残状态下使用,否则在玻璃边缘有缺陷处极易产生自爆点。

3 、玻璃安装时为了减少 哽对哽的 接触,玻璃下端不能直接落在铝合金框上,否则玻璃受热膨胀极易自爆。应在玻璃下面有弹性的固定垫块,放置位置一般在玻璃边部 1/4 处, 最少放 两个垫块, 垫块数量 应以玻璃宽度而定。使玻璃下方与铝框为弹性接触,玻璃热胀冷缩时能自由伸缩,减少自爆。同时玻璃周边应当用弹性较好的材料密封。玻璃周边与铝框应留有 4~ 7 毫米 左右缝隙,不直接接触,并周边间隙均匀。玻璃周边与铝 框应用 弹性好的玻璃密封胶密封,这比玻璃边缘内外两侧与铝框缝隙用硬胶条镶嵌为佳。现实中不少大面积玻璃因玻璃四周边缘用硬胶条镶嵌太紧,玻璃因热应力而自爆。

4 、镶嵌玻璃的铝框,不能保证几何精度,铝框扭拧不平,弯曲变形,玻璃弯曲受力,极易造成热应力自爆。安装玻璃必须严格执行施工标准规范。

5 、玻璃厚度的选择是非常重要的,不仅要考虑风荷载,也要考虑热应力。如玻璃面积大,厚度小,则该块玻璃抗弯曲、抗热应力均小,极易自爆。对玻璃幕墙玻璃厚度选择,一定要进行计算,低层、高层同一面积的玻璃受力就差别很大。尤其是镀膜玻璃的热膨胀系数远大于一般玻璃的热膨胀系数,热应力更为明显。有的厂家和设计者在玻璃计算时不考虑热应力而造成玻璃自爆。一般镀膜玻璃的厚度、长宽比和最大面积的关系,一些镀膜玻璃生产厂家,给一个关系比,这只作为参考。因玻璃的使用高低不同,地区不同,应有所调整,应以计算为准。

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