一级结构工程师辅导:幕墙玻璃的安全选用(二)

    三、半钢化玻璃
    （一）半钢化玻璃的特点
    半钢化玻璃热处理类似于钢化玻璃，但钢化程度低，控制其表面应力不大于69N/mm.半钢化玻璃不属于目前定义的“安全玻璃”。
    半钢化玻璃表面应力低，所以不存在自爆的，危险，不受外界影响时，它决不会自行爆炸，所以从这个意义来说，它比钢化玻璃要安全。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。可以有时间进行拆除、更换。半钢化玻璃表面较为平-整，映像畸变小，较为美观。
    （二）半钢化玻璃已有长期应用的经验
    由于半钢化玻璃有上述优点，所以在港澳和国外的玻璃幕墙中已经有很长的应用历史，目前不少工程仍在应用。国内在1990~2000年期间，不少工程采用半钢化玻璃，至今情况良好。1996年建成的广州市长大厦，中空玻璃的外片采用比利时6mm金黄色镀膜半钢化玻璃，内片采用南玻6mm浮法玻璃；1997年建成的广东省公安指挥中心高110m，采用美国6mm银灰色镀膜单片半钢化玻璃；1999年建成的青岛光大银行为半钢化中空玻璃，外片为6mm美国产银灰镀膜玻璃。上述笔者经手的几个工程，至今十年过去，并未发生玻璃破碎的安全事故。
    上世纪九十年代建成的北京新东安市场采光顶，采用半钢化夹胶（本体绿玻璃加白玻），至今未发现有自行破碎的板块。半钢化玻璃相对而言，安全性是较高的。
    （三）大型幕墙纷纷采用半钢化玻璃
    莫斯科俄罗斯联邦大厦屋面高度达341m，为欧洲的最高建筑，由美国设计，  中建公司总承包，沈阳远大承担玻璃幕墙工程。考虑到工程位于万里之外，一旦玻璃自爆，进行更换、维修成本极为昂贵，因此决定本工程全部采用半钢化玻璃。其中透光部分为夹层中空（6mm+1.14PVB+6mm）+16Ar+8mm，三片玻璃均为半钢化；不透光部分为8mm蓝天白云彩釉印花单片玻璃，也是半钢化。
    目前在建的广州电视塔为世界最高的独立塔。总高度620 m，幕墙高度430m，幕墙总面积3.2万平方米，由超过5000块的三角形板块组成，采用双夹层中空：（8ra m+1.52SGP+8mmLow.E）+12A+（8mm+1.52SGP+8mm）。塔身上、下粗，中部收小，外形为双曲抛物面。考虑到玻璃类型多，高空更换玻璃极为困难，全部玻璃采用半钢化。
    广州另一个在建工程广州珠江新城西塔，为高度432m的综合性大楼，立面双向弯曲。比较过钢化玻璃和半钢化玻璃两个方案。高空更换玻璃极为困难，防止自爆是大家首要考虑，经过论证决定采用（8mm+1.52PVB+8mm）+12A+10mm夹层中空玻璃，三片玻璃均为半钢化。 

    四、承重玻璃结构采用单片钢化玻璃要填重
    单片钢化玻璃虽然称为安全玻璃，但它有两个致命缺陷，使它不宜在承重玻璃结构中采用：
    1.无外部原因的自爆；
    2.自爆后飞散，瞬间全部丧失承载力或产生人、物的坠落危险。
    （一）承重玻璃梁、玻璃柱
    全玻幕墙的承重玻璃肋（玻璃柱）、采光顶的玻璃梁都是面玻璃的支承结构，一旦玻璃梁、柱发生自爆、飞散，面板失去支持，幕墙或采光顶就会垮塌，造成严重的后果。北京就发生过由于玻璃肋自爆导致大堂全玻幕墙垮塌的事故。
    玻璃梁，肋等宜采用夹层玻璃。点支承时宜采用钢化夹层玻璃；经计算支承点应力许可时，也可以用半钢化夹层玻璃。如果全玻幕墙高度大于8m，采用夹层玻璃有困难时，宁愿采用浮法玻璃肋。浮法玻璃肋虽然不是安全玻璃，不能保证绝对安全，但至少不会突然自爆。而且它即使在外部因素作用下破裂时，也不会突然飞散消失，它会破碎后位于原地，临时支撑一下面板，以便抢修，不至于发生面板倒塌的重大事故。
    （二）玻璃地板、玻璃楼梯踏板、玻璃栏板
    这些部位不采用单片钢化玻璃的原因是防自爆，防飞散，防人员坠落。目前不少公共建筑栏板还在用单片钢化玻璃，这种栏板也发生过多起自爆后伤人的事件。当栏板不能不用单片钢化玻璃时，其厚度不应小于10mm，而且随时检查，一旦自爆，要及时修理更换。 

    五、采光顶玻璃
    采光顶用单片钢化玻璃还是夹层玻璃目前存在争议，原因是这两种玻璃用在采光顶上，都不能保证绝对安全。单片钢化玻璃会自爆，飞散，伤人毁物；但钢化夹层玻璃自爆后会发生挠曲，会整体落下，也非常危险，两种类型的事故国内都发生过。
    两种玻璃都不理想，只有在两者之中求其危险较轻者。5m高度以下可以采用单片钢化玻璃。其它情况下还是用夹层玻璃为好。为防止夹层玻璃整体落下，玻璃分格不宜大于1.6m~1.6m；玻璃入槽深度不宜小于22mm.对于框支承玻璃，宜优先选用浮法玻璃和半钢化玻璃制成的夹层玻璃，因为可以免除自爆更换玻璃的麻烦，而且它们破裂后成大块碎片，具有一定的剩余承载力和剩余刚度，不会轻易下垂、拔出、落下，相对较为安全。

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