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幕墻玻璃的安全選用

來源:中國幕墻網收集整理　作者:趙西安　日期:2007-9-4 　頁面功能【字體：大中小】【打印】【投稿】【評論】

　　提要:玻璃的安全選用是幕墻建筑設計和結構設計的一個關鍵問題。安全玻璃只是人為的劃分，安全玻璃種類不同，性能也不同，不能簡單一句話：幕墻要用安全玻璃。應根據幕墻各個部位的不同要求選用不同的玻璃。
　　關鍵詞:玻璃幕墻安全玻璃幕墻設計

　　一、概述
　　玻璃幕墻設計和施工中的一個關鍵問題是合理選用玻璃。
　　玻璃是非常脆性的材料，所以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。安全玻璃只是一個人為的名稱，一般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）。還有些國家沒有采用安全玻璃這個敏感的名稱。　　由于沒有絕對安全的玻璃，玻璃的安全只能是相對而言，因此應根據幕墻不同部位的功能要求，合理選用玻璃，爭取最大限度的使用安全，使人身和財產損失的風險降到最小。
　　籠統規定幕墻一定要用安全玻璃不一定恰當。幕墻情況千變萬化，不能簡單一句話，一刀切。幕墻某些部位采用單片鋼化玻璃反而更危險；某些情況下幕墻全部采用夾層玻璃就會成為火災時的烈焰牢籠。
　　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；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。甚至于鋪天蓋地用浮法玻璃的普通玻璃窗，也沒有聽說象鋼化玻璃那么些聳人聽聞的事故報道。安全還是不安全，恐怕要重新考慮了。

　　二、鋼化玻璃
　　（一）近年來鋼化玻璃引發幕墻事故頻發
　　進入二十一世紀，由于方方面面的原因，玻璃幕墻成了鋼化玻璃的一統天下，“凡是幕墻玻璃一律鋼化”成了輿論的主流，上世紀八、九十年代廣泛采用的半鋼化玻璃退出歷史舞臺。似乎鋼化萬能，從此“天下無事”了。
　　然而近年來鋼化玻璃事故頻發，產生許多人身傷害和財產損失的事實卻無情地否定了“鋼化就是安全”的觀點。被稱為非安全玻璃的半鋼化玻璃不出事故，號稱安全玻璃的鋼化玻璃卻頻頻出問題的事實，不能不引起人們的反思。
　　2003年8月，天津某商廈5樓一塊2m2的鋼化玻璃突然自爆，砸傷一位音樂教師的左手，致殘而無法再演奏，賠償6600元。
　　2006年7月，上海江寧路一座大廈36樓鋼化玻璃爆炸，一對情侶被砸傷，還砸壞了一輛正在行駛的豐田汽車。
　　2007年5月，濟南一酒店玻璃自爆，冰雹般的碎粒水平飛出六、七米。而僅僅幾分鐘前，國家少年乒乓球隊隊員正好通過，真是不幸中的大幸。
　　2005年，南寧某會展中心鋼化玻璃先后自爆五十余片，有些從會場中央二十多米上空凌空開花。而當時東盟博覽會即將開幕，各國首腦云集。為達到保證絕對安全的要求，不得不以高昂的代價全部貼上特種防爆膜。其造價遠超當初建議采用的夾層玻璃。
　　2006年新建成的一座博物館觀光電梯玻璃凌空爆炸，把下面咖啡廳的玻璃桌砸個粉碎，幸好事件發生在下午6點，閉館時間已過，否則結果難料。現在不得不把玻璃全部改為鋁板，觀光電梯不再觀光。
　　2007年北京某某廣場多片玻璃自爆，飛出六、七米后砸傷三人，還砸壞城鐵車站的玻璃頂蓋。
　　2006－2007年，山東某機場鋼化玻璃已自爆29塊。
　　2005年，剛建成的濟南山東一公司辦公樓自爆十余塊玻璃，還砸壞了一把手的寶馬愛車。
　　2004至今，深圳有座辦公樓鋼化玻璃以每年40塊的速度自爆，2007年上半年爆了二十多塊，還傷了人，至今仍在自爆中。
　　不用再列舉更多的例子了，相反的，從九十年代開始使用的半鋼化玻璃，雖然不是安全玻璃，但至今還沒有聽到發生事故的案例。兩者相比，不令人反思嗎？

　　（二）鋼化玻璃自爆無可避免
　　自爆是鋼化玻璃的特性，無可避免，這是業內人士的共識。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，無法再降了。千分之一、二的自爆率已屬優質產品，這就意味著一個工程爆個幾塊、十幾塊是完全正常的現象，大家不會覺得奇怪。
　　但是哪怕爆一塊玻璃，也會有可能傷人毀物，產生嚴重的后果。何況行業以外人士不知這是正常情況，會鬧得滿城風雨，媒體會到處炒作，小事化大，使得幕墻廠家難以招架。
　　自爆的玻璃必須更換，但更換的費用遠遠超過玻璃本身，在超高層幕墻和異形幕墻中進行更換，更是困難和危險。
　　何況一旦發生自爆，就意味著今后還可能有類似事件發生，何時、何處卻不得而知，使人們失去安全感。每次事故分析，業主總是憂心忡忡地問：“還炸嗎？”，我們只能無奈地回答：“還可能，還沒有達標呢。”　
　
　　（三）公共建筑要慎用鋼化玻璃
　　幾年來事實已經表明：鋼化玻璃作為“安全玻璃”用于人流密集的公共建筑中，存在很大的安全隱患，使業主和來客，都處于不安全的感覺中。因為不知在什么時候，不知是哪塊玻璃就會突然自爆，下來一陣玻璃冰雹，劈頭蓋臉，傷人毀物。
　　所以在人流密集的公共建筑中，不得不采用單片鋼化玻璃時，一定要慎重對待，采取必要的安全措施：
　　1.鋼化玻璃要進行二次熱處理。
　　2.幕墻下面設隔離帶，不安排吸引行人和觀眾停留的設施。室內靠墻不設展位、餐飲、售貨位置。室外停車位要離開墻根，墻根布置綠化或水池。
　　3.出入口設雨棚。
　　4.人流上空布置金屬安全網。
　　5.貼防爆膜。
　
　　（四）降低鋼化玻璃的表面應力
　　鋼化玻璃表面應力越大，鋼化程度越深，越容易發生自爆。現在規定鋼化玻璃表面應力不小于90N/mm2，其目的在于減小碎玻璃尺寸大小，從而降低傷害的危險程度。
　　但高應力伴隨高自爆率，應力大于90N/mm2，自爆危險性大大增加。而實際上，只要爆炸，危險性就已經存在了，玻璃渣大一點小一點已不起決定作用。
　　我們能不能換個思維方式：首先避免或減少自爆發生的危險性，然后再談玻璃渣的大小。只要不炸了，就不存在大顆或小顆的問題了。
　　現行玻璃標準回避了這個問題。表面應力大于90N/mm2的玻璃是鋼化玻璃，符合現行標準；表面應力小于69N/mm2的玻璃是半鋼化玻璃，也符合現行標準。可是表面應力為69N/mm2~90N/mm2的玻璃，卻什么也不是，不允許使用。其實應力低于90N/mm2的玻璃自爆率較低，危險性較小，有什么不好呢？至于這些玻璃叫什么不是重要問題，也可以叫“準鋼化玻璃”，只要實際上對安全有好處就可以了，可以放手讓大家使用，在使用中進一步總結經驗。

　　三、半鋼化玻璃
　　　（一）半鋼化玻璃的特點
　　半鋼化玻璃熱處理類似于鋼化玻璃，但鋼化程度低，控制其表面應力不大于69N/mm2。半鋼化玻璃不屬于目前定義的“安全玻璃”。
　　半鋼化玻璃表面應力低，所以不存在自爆的危險，不受外界影響時，它決不會自行爆炸，所以從這個意義來說，它比鋼化玻璃要安全。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。可以有時間進行拆除、更換。
　　半鋼化玻璃表面較為平整，映像畸變小，較為美觀。
　
　　（二）半鋼化玻璃已有長期應用的經驗
　　由于半鋼化玻璃有上述優點，所以在港澳和國外的玻璃幕墻中已經有很長的應用歷史，目前不少工程仍在應用。國內在1990~2000年期間，不少工程采用半鋼化玻璃，至今情況良好。
　　1996年建成的廣州市長大廈，中空玻璃的外片采用比利時6mm金黃色鍍膜半鋼化玻璃，內片采用南玻6mm浮法玻璃；1997年建成的廣東省公安指揮中心高110m，采用美國6mm銀灰色鍍膜單片半鋼化玻璃；1999年建成的青島光大銀行為半鋼化中空玻璃，外片為6mm美國產銀灰鍍膜玻璃。上述筆者經手的幾個工程，至今十年過去，并未發生玻璃破碎的安全事故。
　　九十年代建成的北京新東安市場采光頂，采用半鋼化夾膠（本體綠玻璃加白玻），至今未發現有自行破碎的板塊。
半鋼化玻璃相對而言，安全性是較高的。
　
　　（三）大型幕墻紛紛采用半鋼化玻璃
　　莫斯科俄羅斯聯邦大廈屋面高度達341m，為歐洲的最高建筑，由美國設計，中建公司總承包，沈陽遠大承擔玻璃幕墻工程。考慮到工程位于萬里之外，一旦玻璃自爆，進行更換、維修成本極為昂貴，因此決定本工程全部采用半鋼化玻璃。其中透光部分為夾層中空（6mm+1.14PVB+6mm）+16Ar+8mm，三片玻璃均為半鋼化；不透光部分為8mm藍天白云彩釉印花單片玻璃，也是半鋼化。
目前在建的廣州電視塔為世界最高的獨立塔。總高度620m，幕墻高度430m，幕墻總面積3.2萬平方米，由超過5000塊的三角形板塊組成，采用雙夾層中空：（8mm+1.52SGP+8mmLow-E）+12A+（8mm+1.52SGP+8mm）。塔身上、下粗，中部收小，外形為雙曲拋物面。考慮到玻璃類型多，高空更換玻璃極為困難，全部玻璃采用半鋼化。
　　廣州另一個在建工程——廣州珠江新城西塔，為高度432m的綜合性大樓，立面雙向彎曲。比較過鋼化玻璃和半鋼化玻璃兩個方案。高空更換玻璃極為困難，防止自爆是大家首要考慮，經過論證決定采用（8mm+1.52PVB+8mm）+12A+10mm夾層中空玻璃，三片玻璃均為半鋼化。

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