玻璃幕墻的安全選用

　　（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。

四、承重玻璃結構采用單片鋼化玻璃要填重

　　單片鋼化玻璃雖然稱為安全玻璃，但它有兩個致命缺陷，使它不宜在承重玻璃結構中采用：1．無外部原因的自爆；2．自爆后飛散，瞬間全部喪失承載力或產生人、物的墜落危險。

　　（一）承重玻璃梁、玻璃柱

　　全玻幕墻的承重玻璃肋（玻璃柱）、采光頂的玻璃梁都是面玻璃的支承結構，一旦玻璃梁、柱發生自爆、飛散，面板失去支持，幕墻或采光頂就會垮塌，造成嚴重的后果。北京就發生過由于玻璃肋自爆導致大堂全玻幕墻垮塌的事故。

　　玻璃梁，肋等宜采用夾層玻璃。點支承時宜采用鋼化夾層玻璃；經計算支承點應力許可時，也可以用半鋼化夾層玻璃。如果全玻幕墻高度大于8m，采用夾層玻璃有困難時，寧愿采用浮法玻璃肋。浮法玻璃肋雖然不是安全玻璃，不能保證絕對安全，但至少不會突然自爆。而且它即使在外部因素作用下破裂時，也不會突然飛散消失，它會破碎后位于原地，臨時支撐一下面板，以便搶修，不至于發生面板倒塌的重大事故。

　　（二）玻璃地板、玻璃樓梯踏板、玻璃欄板
　　這些部位不采用單片鋼化玻璃的原因是防自爆，防飛散，防人員墜落。目前不少公共建筑欄板還在用單片鋼化玻璃，這種欄板也發生過多起自爆后傷人的事件。當欄板不能不用單片鋼化玻璃時，其厚度不應小于10mm，而且隨時檢查，一旦自爆，要及時修理更換。

五、采光頂玻璃

　　采光頂用單片鋼化玻璃還是夾層玻璃目前存在爭議，原因是這兩種玻璃用在采光頂上，都不能保證絕對安全。單片鋼化玻璃會自爆，飛散，傷人毀物；但鋼化夾層玻璃自爆后會發生撓曲，會整體落下，也非常危險，兩種類型的事故國內都發生過。

　　兩種玻璃都不理想，只有在兩者之中求其危險較輕者。5m高度以下可以采用單片鋼化玻璃。其它情況下還是用夾層玻璃為好。為防止夾層玻璃整體落下，玻璃分格不宜大于1.6m×1.6m；玻璃入槽深度不宜小于22mm。對于框支承玻璃，宜優先選用浮法玻璃和半鋼化玻璃制成的夾層玻璃，因為可以免除自爆更換玻璃的麻煩，而且它們破裂后成大塊碎片，具有一定的剩余承載力和剩余剛度，不會輕易下垂、拔出、落下，相對較為安全。

六、不要讓房子變成火的牢籠

　　由于對“幕墻要用安全玻璃”的內含理解不全面，有些工程整座房屋的幕墻全部采用夾層玻璃。夾層玻璃不怕強力沖擊，碎而不破，不會飛散，可以稱作安全玻璃，但如果整座建筑的外墻都采用夾層玻璃，又沒有設置足夠的疏散通道和自動消防設備，一旦火災就會出現門窗封死，逃生無門的危險局面。

　　特別是主要依靠外部消防的公共場所和低層辦公、住宅建筑，如果全部采用夾層玻璃，一旦發生火災，消防人員無法擊碎玻璃進行搶救，里面受困人員無法破窗逃生，安全玻璃就變成了安全大患。因此，這些建筑的幕墻必須部分采用單片玻璃作為緊急出口，并做出明顯標記。

七、點支承玻璃

　　點支承玻璃在支承點（包括鋼爪支承和夾板支承）會產生很大的局部應力，浮法玻璃強度低，難以承受，宜采用強度高的鋼化玻璃及其制品。優先考慮采用鋼化夾層玻璃和鋼化中空夾層玻璃。當然，經過計算，如果支承點的應力較小，選用半鋼化夾層玻璃更為有利。中空玻璃中的夾層玻璃宜放在室內側。采用點支承單片鋼化玻璃同樣要注意其自爆問題。

八、防火玻璃

　　玻璃幕墻和采光頂所用的防火玻璃應采用單片銫鉀玻璃。它主要用于：

　　1．有透光要求的層間的水平防火墻（高800mm）和樓層中防火墻左右兩側的透明豎向防火墻（左右各寬1.0m）。

　　2．有美觀透明要求的層間防煙封堵。

　　3．樓層中劃分兩個防火分區的透明防火墻。

　　4．連層的室內天井周邊的防火包封。

　　防火銫鉀玻璃可以有1.0小時~2.5小時的耐火性能，而鋁型材熔點低，耐火性能差，不能作為防火玻璃的支承結構，防火玻璃通常由鋼結構支承，必要時鋼結構還附加防火被覆。

　　深圳電視中心透鏡型白玻外幕墻，為取得全透明的效果，其層間防煙封堵就不用巖棉，代之以8mm厚的銫鉀防火玻璃。

　　北京電視中心中央有一個31m×36m，高近200m的大天井，由于防火安全的要求，周邊用防火玻璃墻包封，大天井成為獨立的防火分區。在建的廣州西塔（高430m）也有一個三角形的連層大天井，其中一部分也要采用防火玻璃包封。

九、采取設計施工措施，減少玻璃破裂

　　目前工程中大量玻璃破碎，有因玻璃自爆，有因溫度變化，真正受到強風、地震作用而損壞的并不多。大量破損都是可以通過設計和施工措施來減少的。

　　（一）設計方面原因

　　1．玻璃支承點太多。由于建筑要求玻璃大面積，采用六點、八點或四點、六點再加一對邊支承。這樣多的支承點受力不均勻，很容易使玻璃開裂。

　　2．支承處約束過強，點支承頭無鉸，玻璃入槽卡得太緊，玻璃板轉動困難。

　　3．板縫太小，玻璃膨脹后頂死。筆者最近在西藏林芝看到一個辦公樓的單玻隱框幕墻，30%以上的玻璃碎裂，許多裂縫平行于板縫，玻璃被擠壓向外拱起。這由于板縫寬度不到8mm，西藏日夜溫差大，白天陽光下玻璃膨脹，板縫窄，嵌縫膠又硬化，玻璃平面內變形受限，只有外拱破裂。

　　（二）施工方面原因

　　1．邊緣處理。有些玻璃未細磨邊，未倒棱；甚至有些玻璃根本沒有磨邊，崩邊、崩角也不處理，這就容易發生自爆或破裂。

　　2．強迫安裝。玻璃鋼化后不平，多點支座也不找平，高高低低，裝不上硬裝，安裝初應力太大，造成玻璃大量自爆或破裂。

　　3．安裝玻璃的金屬槽太窄，混凝土、花崗巖表面緊靠玻璃表面，玻璃變形受限。

　　4．玻璃墊片太薄，有些甚至只有2mm，玻璃一膨脹就頂死槽底。

　　5．填縫膠不合格，硬化無彈性。

十、小結

　　沒有絕對意義的安全玻璃，使用玻璃都有一定風險。可以通過合理選用玻璃類型，加上必要的設計和施工措施，來實現玻璃最大限度的使用安全。

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