幕墙玻璃自爆问题幕墙玻璃自爆问题
幕墙钢化玻璃自爆原因分析及预防措施
■建筑环境与设备福建建设科技2017. No.469幕墙钢化玻璃自爆原因分析及预防措施丁志龙(福建省建筑科学研究院福建省绿色建筑技术重点实验室福建福州350025)[摘要]本文通过对幕墙钢化玻璃自爆的原因进行深入的分析,探讨减少和预防钢化玻璃自爆的措施。
[关键词]钢化玻璃;破裂;预防;自爆Causes analysis and prevention measures of spontaneous detonation of Curtain wall toughened glass Abstract :Through the deeply analysis of the causes of spontaneous detonation of the curtain wall toughened glass,the measures to reduce and prevent spontaneous detonation of the tempered glass were exploded.Key words:Toughened glass,Burst,Prevention,spontaneous detonation〇引言钢化玻璃属于安全玻璃,钢化玻璃其实是一种预应力玻璃,为提高玻璃的强度,通常使用化学或物理的方法,在玻璃表面形成压应力,玻璃承受外力时首先抵消表层应力,从而提高了承载能力,增强玻璃自身抗风压性、寒暑性、冲击性等。
自爆是钢化玻璃的特性之一,无法避免,没有预兆,这是行业人士的共识,千分之一的自爆率已是极限[1]。
至今为止,钢化玻璃的自爆仍是行业内无法解决的大难题,堪称幕墙玻璃的“癌症”。
1钢化玻璃自爆原因分析近年来,钢化玻璃的自爆一直困扰着厂家和用户,钢化玻璃自爆事故的报道也一直见诸于报端。
澳大利亚研究人员曾 对8幢建筑幕墙进彳了长达12年的跟研究,8幢建筑幕墙共计11760块钢化玻璃,共发生306块自爆,自爆率为1.72%。
商业建筑玻璃幕墙钢化玻璃自爆原因及措施
商业建筑玻璃幕墙钢化玻璃自爆原因及措施摘要:玻璃幕墙是一种常见的建筑工程外观装饰手段,它的钢化玻璃成分经研究证实,自爆风险非常大。
造成钢化玻璃自爆的原因机理非常复杂,但是可以采取措施加以有效防范,最大限度地降低钢化玻璃自爆带来的安全威胁。
本文介绍了钢化玻璃自爆后呈现的外部特征,分析其自爆成因,提出有针对性的防范策略,对它的应用安全及业界争议进行初步探讨,希望引起相关人员的高度重视。
关键词:商业建筑;玻璃幕墙;钢化玻璃自爆原因引言:钢化玻璃自爆后通常呈蝴蝶斑状,硫化镍结石以及异质相颗粒是引发自爆的主要原因,针对钢化玻璃自身特性和自爆特点,可以通过降低钢化应力,实施热均质处理。
结构设计期间提前设置保护措施,科学设计,碎裂防护。
创新研发以及设置警示标识等,最大限度防范自爆带来的安全危害。
虽然自爆是钢化玻璃的不治之症,但是有效防范是降低安全风险的关键举措,切不可麻痹大意。
1.钢化玻璃自爆特征钢化玻璃经常发生自爆,最常见的爆裂形状是蝴蝶斑。
这是一种通俗叫法,意思是玻璃碎片的分布形式呈放射状,在中心区域会有两块碎玻璃,形状像极了蝴蝶的翅膀,因此才有这种叫法。
钢化玻璃自爆与否的判断依据是:第一观察起爆点的所在位置,如果是边缘部位,则是由于倒角磨边未能处理到位,或者边缘部位已经存在损伤,应力在这种部位集中,导致裂纹扩散而成;如果是玻璃中心区域出现起爆点,就要看这个位置有没有两块蝴蝶斑出现。
举例来说,对两块蝴蝶斑的多边形公用边进行详细查看,如果凭人眼就能看到黑色的硫化镍结石小颗粒,可以断定玻璃已经出现自爆,如果不是这样,就是遭到了外力作用而损坏。
2.钢化玻璃自爆成因目前的行业研究结论认为,钢化玻璃时常发生无法控制的自爆,其成因是体内含有异质相颗粒以及硫化镍。
当钢化玻璃中靠近组成颗粒的部位有残余应力出现,玻璃就会出现裂纹,然后蔓延扩散。
残余应力有2种,第一是相变膨胀期间产生的相变应力,第二是不适配的热膨胀系数引发。
玻璃幕墙自爆安全管理措施
玻璃幕墙自爆的安全管理措施【摘要】玻璃幕墙是现代高层建筑的显著特征,除了可作为一种美观的建筑墙体装饰方法,对改善人类生活也起到了极大的作用。
然而,幕墙的玻璃并非十全十美。
由于受到建筑物下沉、温度变化和玻璃框架老化变形的影响,或者玻璃幕墙本身使用年限的原因,幕墙玻璃会发生自爆的事故,威胁人们的生命安全。
因此,本文将对幕墙玻璃自爆的原因进行分析,针对自爆事故提出相应的安全管理措施,避免自爆事故的发生。
【关键词】幕墙玻璃;自爆事故;安全管理1. 玻璃幕墙自爆的原因分析1.1热应力自爆玻璃幕墙的热应力自爆,是指由于受到外界温度的影响,导致玻璃本体的部分位置受热不均而出现的破裂。
阳光等外界热光源直射到安装在墙上的玻璃,部分可见光以及红外线被玻璃吸收后,在玻璃的内部转化成热量,而热量在玻璃内部不能够得到有效扩散,导致玻璃受热部位温度急剧上升,形成热膨胀。
譬如玻璃被镶嵌在铝合金框内部,暴露的位置受到直射,而被镶嵌的部位不够接收阳光温度,这样玻璃就会受热不均而形成热应力,热应力表现为温度的膨胀,是从玻璃的裸露部分产生的一种膨胀力,当膨胀力大于玻璃能够承受的限度,就发生了幕墙玻璃的自爆。
1.2制造玻璃的技术问题玻璃幕墙破碎的原因比较复杂,玻璃的设计技术问题属于其中之一。
为满足不同荷载的需求,设计的时候玻璃的厚度和品种选择就会有不同的要求。
设计过程中,由于玻璃材料通常含有气泡、气孔和其他杂质等,而室内侧有冷风的情况下,将直接作用于玻璃表面,造成室内外温度不均,从而造成玻璃自爆。
频发的玻璃幕墙自爆,还有一点重要原因,就是玻璃内部的硫化镍杂质,这种杂质主要出现在钢化玻璃中,当温度不均的时候,硫化镍杂质就会发生膨胀引起自爆。
按照目前技术力量,还无法通过检验发现硫化镍,再加上硫化镍自爆的时候没有任何征兆,所以在技术层面上很难对其追求根源。
1.3检查力度滞后玻璃幕墙检查方面,一般需要请幕墙公司执行,但很多玻璃幕墙的建筑物,愿意主动接受专业检测和评估的楼房业主还不足10%。
玻璃幕墙玻璃破裂原因分析与解决方案
玻璃幕墙玻璃破裂原因分析与解决方案【摘要】近几年来玻璃幕墙玻璃爆裂的事件频频发生,高空玻璃的坠落对下面经过的行人和车辆造成伤害,引起了社会各界的极大关注。
本文对玻璃破裂的各种原因进行剖析论证,提出一些解决方案,与各位专家探讨。
【关键词】玻璃破裂分析;玻璃自爆统计数据显示,目前中国现有玻璃幕墙达两亿平方米,占全世界的85%,近几年来玻璃幕墙玻璃爆裂的事件频频发生,高空玻璃的坠落对下面经过的行人和车辆造成伤害,引起了社会各界的极大关注。
作为一名有社会责任感的幕墙设计师,深感痛心,通过本文对玻璃破裂的各种原因进行剖析论证,结合本人十多年的幕墙设计咨询经验,提出一些解决方案,与各位专家探讨。
一、钢化玻璃自爆造成玻璃破裂;硫化镍是人造玻璃中偶尔含有的杂志,它存在于玻璃生产过程的熔化环节,金属镍元素与硫元素结合生成了一种硫化镍石。
硫化镍石本身对玻璃并无任何损害,但是在玻璃通过热处理强化后,它就可能对玻璃产生不良影响。
硫化镍石以小水晶状态存在,这些晶体以两种方法存在:高温下稳定的密度较大的α相和室温下稳定的密度小一些的β相。
浮法玻璃中硫化镍晶体基本上以β相存在,用浮法玻璃加工钢化玻璃的强化过程中的高温把所有的硫化镍晶体都转化成高密度的α相。
但是接下来的冷却过程如此迅速,以致于硫化镍晶体没有足够的时间重新转化成β相。
这在玻璃中遗留下不稳定的α相晶体,它就像被压缩的弹簧一样随时准备毫无征兆地重新转化为β相。
硫化镍晶体由α相转化成β相时体积膨胀4% ,如果α相晶体位于张力最大的玻璃中央,膨胀产生的压力可以使整块玻璃破裂。
由于硫化镍石的体积和位置不同,破裂时间无法预测,可能是生产出来的几个月或几十年后,才会发生这种剧烈变化。
玻璃爆裂后会崩散成无数细小碎块。
玻璃厂家迄今没有找到从源头上消除硫化镍的方法,在满足建筑、幕墙规范下,可用其他玻璃替代钢化玻璃(第一、二条);对于必须使用钢化玻璃的幕墙,通过有效措施降低硫化镍存在的机率(第三、四条);1、高层建筑、采光顶等应使用夹层玻璃作基底,可避免玻璃破裂后散落对下方人员的伤害;尽管钢化玻璃破裂后碎成很小的,不会割伤皮肤的玻璃颗粒,但是如果大量的碎颗粒从高空坠落,肯定会对地面人员的安全造成危害;2、用半钢化玻璃代替钢化玻璃;半钢化玻璃很少发生因硫化镍杂质造成的自然破裂现象,但必须使用安全玻璃的地方,不可用半钢化玻璃代替;3、玻璃生产厂家应高度重视生产环节,尽可能减少含镍器件(如不锈钢)接触玻璃生产材料和熔化后的玻璃,减少硫化镍杂质的潜在危害,使用含较少硫化镍结石的原片;4、必须使用钢化玻璃,则需对钢化玻璃进行二次热处理;钢化玻璃进行二次热处理,通常称为引爆或均质处理。
玻璃幕墙中玻璃破裂的原因
玻璃幕墙中玻璃破裂的原因
因
玻璃幕墙所使用的玻璃,特别是经过钢化的玻璃,强度是大大增加了,但是却在自身材质中混进了硫化镍杂质,杂质是如何混入的现还未根本查清,最大可能的来源是设备上使用的各种含镍合金部件及窑炉上使用的各种耐热合金。
对于烧油的熔窑,曾报道在小炉中发现富镍的凝结物。
硫毫无疑问来源于配合料中及燃料中的含硫成份。
当温度超过1000℃时,硫化镍以液滴形式存在于熔融玻璃中,这些小液滴的固化温度为797℃。
根据实验检测,熔炉中0.1克镍可以形成的晶体数量多达5万个。
硫化镍杂质,以小水晶状态存在,在一般情况下,不会造成玻璃破损,但是由于钢化玻璃重新加热,改变了硫化镍杂质的相态,硫化镍的高温态在玻璃急冷时被冻结,他们在恢复到态可能需要几年的时间,由于低温态的硫化镍杂质将产生体积增大,在玻璃内部产生局部的应力集中,这时钢化玻璃自爆将发生。
然而,仅仅比较大的杂质将引起自爆,而且仅仅当杂质在拉应力的核心部位时才能发生钢化玻璃自爆。
NiS是一种晶体,存在二种晶相:高温相-NiS和低温相-NiS,相变温度为379℃。
玻璃在钢化炉内加热时,因加热温度远高于相变温度,NiS全部转变为相。
然而在随后的淬冷过程中,-NiS来不及转变为-NiS,从而被冻结在钢化玻璃中。
在室温环境下,-NiS是不稳定的,有逐渐转变为-NiS的趋势。
这种转变伴随着约24%的体积膨胀,使玻璃承受巨大的相变张应力,如果相晶体位于张力最大的玻璃中央时,膨胀产生的压力可以使整。
玻璃幕墙工程常见质量通病的防治措施
玻璃幕墙工程常见质量通病的防治措施玻璃幕墙是现代建筑中常见的一种构造形式,它不仅具有美观大方的外观,还能提供良好的照明和视野。
然而,由于玻璃幕墙工程复杂且施工过程中存在许多细节问题,常常会出现一些质量通病。
本文将介绍一些常见的玻璃幕墙质量通病及其防治措施,以期提高玻璃幕墙工程的质量。
一、玻璃爆裂玻璃爆裂是玻璃幕墙工程中常见的质量问题之一、主要原因包括玻璃制作质量不合格、玻璃安装时损坏或安装不当等。
为了防治玻璃爆裂,可以采取以下措施:1.强化玻璃的选择:使用强度较高的钢化玻璃或夹层玻璃,提高抗风压能力和抗冲击能力。
2.玻璃的安装:确保玻璃在安装过程中不受到损坏,并且与金属结构连接紧密,减少玻璃受力不均匀的情况。
3.施工质量的控制:控制施工质量,严格按照设计要求选择、安装和固定玻璃材料。
二、密封胶老化密封胶老化是玻璃幕墙工程中常见的问题之一、密封胶老化会导致玻璃与金属结构之间的空隙扩大,进而导致渗水和漏风等问题。
为了防止密封胶老化,可以采取以下措施:1.选择优质的密封胶材料:选择适合外墙环境的密封胶材料,具有良好的耐候性和抗老化性能。
2.施工气候要求:在适宜的气候条件下进行施工,避免在高温、低温或多雨等恶劣气候条件下施工。
3.施工工艺要求:确保密封胶材料的充填和涂布均匀,避免出现空隙和漏涂的情况。
三、金属结构腐蚀金属结构腐蚀是玻璃幕墙工程中的常见问题之一、主要原因包括材料自身质量不过关、与其他金属材料之间的电化学腐蚀等。
为了防止金属结构腐蚀,可以采取以下措施:1.防水涂层的选择:在金属结构上涂刷防水涂层,形成一层防水保护层,防止水分和空气中的腐蚀物质侵蚀金属。
2.材料的选择:选择抗腐蚀性能好的金属材料,例如不锈钢、镀锌钢等。
3.定期维护:定期对金属结构进行维护,包括清洁污垢、修补损坏的涂层等,确保金属结构的防腐功能。
四、渗水漏风渗水漏风是玻璃幕墙工程中常见的问题之一、渗水漏风不仅会导致室内环境不舒适,还会损坏建筑结构。
玻璃幕墙存在的三大安全隐患
玻璃幕墙大多靠粘合剂固定,一般 10 至 20 年开始老化,极有可能脱落。由于年久失修,玻 璃幕墙老化脱落的问题,直接威胁到市民的人身 安全。据一份最新的普查报告显示,目前上海的 数千幢玻璃幕墙建筑中,56%存在安全隐患。 1996 年建设部颁发的《玻璃幕墙工程技术规
或管理者应当委托有资格的技术鉴定机构进行
查勘等。
近几年高楼玻璃自爆引起伤人事件? в 幸桓 Χ ? 二大隐患:光污染
一次见到你那天的阳光、温度如何,还有四散的风和空气里的泥土味道。我甚至
光污染是制造意外交通事故的凶手。矗立在 交通繁忙道路旁或十字路口上的一幢幢玻璃幕 墙大厦,就像一大块几十米宽、近百米高的巨大 镜子,在太阳光下熠熠闪光,并对地面车辆和红 绿灯进行反射(甚至是多次反射)。反射光进入高
一次见到你那天的阳光、温度如何,还有四散的风和空气里的泥土味道。我甚至
其是那些建在居民小区附近的玻璃幕墙,会对周 围的建筑形成反光。据光学专家研究,镜面建筑 物玻璃的反射光比阳光照射更强烈,其反射率高 达 82%~90%。夏日阳光被反射到居室中,使室温 平均升高 4~6℃,空调开支大幅增长,影响人们
速行驶的汽车内,会造成人的突发性暂时失明和
视力错觉,在瞬间会刺激司机的视线,或使他感
到头晕目眩,给行人和司机造成严重危害。据北 京的一些司机反映,下午 4 点左右从西往东开车 时,强烈的反光刺得眼睛都睁不开了,若不警惕, 这种光污染可能造成交通事故,威胁人们的生命 安全。 光污染也给附近的居民生活带来了麻烦,尤
一次见到你那天的阳光、温度如何,还有四散的风和空气里的泥土味道。我甚至
幕墙玻璃热自爆的影响因素及预防措施
除这 三种原 因外 , 玻璃 与框 架作 为结构整体还有制造 和装配方 面的影 响。建筑玻璃的热 自爆是一个综合性 的问题 , 既要 全面
考虑各个 因素 的作用 ,又要针对工程实 际情况排 除次要因素 ,
控制 住 主要 因素 。
全面评价再确定 , 比如 玻 璃 的朝 向 、 境 的 温 度 、 框 以及 墙 体 环 边 的导 热 情 况 等 等 , 特 别 注 意 温 差 造 成 热 自爆 。 要 玻璃 吸 收 热 能 ,
自身温度升高 , 与较低温度的边框 、 墙体形成的温度差越大 , 热 自爆的危险性也越 大。经 验告诉 我们 , 自爆 通常不是发生在 热 热带 , 而是发生在 寒带 或温带 的朝 东南 的玻璃 , 而且早晨 的热 自爆最多 , 这是 因为环境温度低 , 玻璃 吸收红外辐 射后 容易与 边部形成较 大的温度梯度 。 在上述场合采用吸热玻璃应对吸热
幕墙玻璃 热 自爆 的影 响 因素及 预 防措施
杜 益 波 ( 合肥达美建筑装饰工程有限责任公司, 安徽 合肥 200 ) 300
寸超过 2 2 m 以后 , 应该对边框约束条件提 出相应的改善措施 。
23玻 璃 边 的  ̄ -质 量 . jr n
在热应力 分析 中指 出 , 裂一 般从玻 璃边部起 始 , 炸 边部 的
00 %以 下 。 .1
率、 板面尺寸进行计算。
22玻 璃 的 板 面 尺 寸 -
玻璃的板面越大 , 受热膨胀后的变形也越大 , 形成 的约束反 力也越大 , 相应地造成更大热应力 , 增加 了热 自爆 的几率 。同时 板面尺寸越大 , 越容易受 到其它荷 载的更大叠加效应。 以在追 所
高层建筑玻璃幕墙玻璃自爆原因分析
高层建筑玻璃幕墙玻璃自爆原因分析
一、高层建筑幕墙玻璃应能承受一定的风荷载和热应力
二、钢化玻璃自爆比例:6mm钢化玻璃的自爆率约为3‰~5‰
三、自爆原因:
1、是指由玻璃中可见缺陷引起的自爆,这种情况一般目视可见,检测相对容易,
增加必要的保护措施(玻璃周边采用装饰框进行保护,框架与玻璃周边留有间隙并用密封胶填缝,使玻璃不直接与金属框接触,同时,尽量在设计上确保玻璃粘结厚
度不小于6mm,可防止在使用过程中,在受到挤压时自爆。
)
——仅供参考。
玻璃幕墙施工中的常见问题分析
玻璃幕墙施工中的常见问题分析一、导致玻璃幕墙破碎的常见问题1. 玻璃品质不合格:玻璃是玻璃幕墙的主要构成部分,质量问题会直接引发幕墙破碎。
常见的质量问题包括空泡、夹杂物、不均匀厚度等。
2. 玻璃制作不合格:在玻璃的生产过程中,如果控制不当,可能会导致玻璃内部受力不均匀,从而在安装或使用中破碎。
3. 安装不规范:玻璃的安装需要严格按照施工规范进行,包括使用适当的支架、连接件和密封材料。
如果安装不规范、缺乏支撑或固定不牢固,就容易导致玻璃破碎。
4. 温度差异过大:玻璃幕墙在室内温度和外界温度存在较大差异的情况下,容易出现热应力,从而导致玻璃破碎。
二、常见的玻璃幕墙渗漏问题及解决方法1. 玻璃幕墙密封不当:密封不当是导致玻璃幕墙渗漏的主要原因之一。
解决方法是对幕墙进行全面的密封检查,确保密封胶条安装牢固、密封严密,并定期进行维护保养。
2. 阳台、窗户等细部处理不完善:细部处理不完善也是玻璃幕墙渗漏的常见问题。
解决方法是在设计和施工过程中注重细节,提前预防漏水问题,并进行细部的防水处理。
3. 构造缺陷:如果玻璃幕墙的构造设计存在缺陷,如无法顺利排水、排风和防水等方面没有考虑周全,就容易导致渗漏问题。
解决方法是在设计和施工前充分考虑各种因素,确保构造的合理性和完整性。
4. 材料老化:长时间使用后,玻璃幕墙中的密封材料和防水材料可能会老化,导致渗漏问题。
解决方法是定期维护幕墙,更换老化材料,确保其正常运行。
三、玻璃幕墙噪音问题的解决方法1. 选择合适的玻璃类型:玻璃的类型和厚度对噪音的吸收和隔音效果有很大影响。
选择具有良好隔音性能的多层玻璃或夹层玻璃,可以有效降低噪音。
2. 密封处理:玻璃幕墙的密封处理可以降低噪音的传播。
使用合适的密封胶条和密封材料,确保幕墙与建筑结构之间的隔音效果。
3. 防振措施:设计和安装防振隔音的结构件,如橡胶隔离垫、消音振子等,可以有效降低振动噪音。
4. 加装隔音设备:在特殊需要的场所,可以考虑加装隔音设备,如隔声窗、隔音门等,进一步降低噪音。
玻璃自爆原因分析
玻璃自爆原因分析玻璃自爆是指在没有受到外力冲击或碰撞的情况下,突然破裂成碎片的现象。
这一现象在建筑、汽车和家居装饰等领域经常发生,引起了人们的关注和担忧。
玻璃自爆的原因多种多样,包括内部缺陷、温度变化、应力集中、人为因素等。
本文将从这些方面进行详细分析。
首先,内部缺陷是玻璃自爆的主要原因之一、玻璃生产过程中可能会产生气泡、夹杂物等内部缺陷,这些缺陷会大大降低玻璃的强度和稳定性。
在强烈的外力作用下,玻璃可能难以承受压力而破裂。
另外,在温度变化或物体振动的情况下,内部缺陷也可能导致玻璃自爆。
内部缺陷不易被察觉,因此在玻璃制造过程中应严格控制质量,确保玻璃没有明显的内部缺陷。
其次,温度变化是导致玻璃自爆的重要因素。
玻璃受到温度的影响而膨胀或收缩,若温度变化过于剧烈,会导致玻璃破裂。
例如,夏季阳光直射下的建筑物窗户可能受到较高的温度影响,导致窗户自爆。
此外,突然的温度变化也可能使玻璃窗户或门窗自爆,比如在冬天从室内进入室外的环境,玻璃表面可能会立即变冷而导致破裂。
因此,在设计和制造玻璃产品时,应考虑到该区域的气候特征,并选择适当的材料和结构,以提高玻璃的耐温性能。
第三,应力集中也是导致玻璃自爆的原因之一、当玻璃受到不均匀或过大的力的作用时,应力会聚集在玻璃上,从而导致破裂。
例如,在建筑物的玻璃幕墙中,由于建筑物承重结构的变形或不均匀应力分布,玻璃可能会受到过大的压力而破裂。
此外,当玻璃与金属或混凝土等其他材料接触时,由于热膨胀系数不同,也可能产生应力集中而导致玻璃自爆。
因此,在设计和安装过程中,应考虑到应力分布和材料之间的协同作用,以减少应力集中的风险。
最后,人为因素也可能导致玻璃自爆。
例如,不正确的安装玻璃或使用不当的清洁方法可能会导致玻璃受到损坏或应力集中而破裂。
此外,玻璃的质量和使用寿命也与人为因素有关。
如果未按照生产厂家的要求进行维护和保养,玻璃可能会受到腐蚀、劣化或损坏,从而增加自爆的风险。
因此,在日常使用中,应正确操作和维护玻璃产品,避免人为疏忽导致的玻璃自爆。
玻璃幕墙自爆原因等
玻璃幕墙该不该叫停?发布时间:2011-10-18 08:45:47 信息来源:《科技生活》周刊点【中国玻璃信息网】日前,上海市城乡建设和交通委员会对外宣布,上海市拟建立一套覆盖从设计施工至使用维护管理的幕墙建筑管理信息系统,为上海的每一幢玻璃幕墙建筑建立完整信息“身份证”。
但是有了这种“身份证”,玻璃幕墙的安全威胁是不是就可以解除了呢?玻璃幕墙为何要建“身份证”玻璃幕墙并不是这些年才涌现出来的新鲜事物。
其实,早在上个世纪初它就已经出现。
1926年,德国人格罗庇乌斯在他设计的包豪斯新校舍中,采用了大面积玻璃幕墙,当时被誉为奠定国际式新建筑风格的三杰作之一。
上个世纪80年代,玻璃幕墙进入中国,在北京、上海、广州等大城市率先出现。
如今,中国每年生产7000万平方米的玻璃幕墙,占世界产量的75%。
据统计,中国现有玻璃幕墙两亿平方米,占全世界的85%,并且随着中国建造“现代都市”的步伐,这一数字还在不断攀升。
目前在国内,大量的玻璃幕墙建筑有相当一部分已经老旧,尤其是玻璃幕墙高层建筑,已经出现了玻璃爆裂、五金构件锈蚀、变形,密封条老化、龟裂,受力构件松动等一些问题。
专家表示,在台风或重力作用下,这些玻璃幕墙存在着很大的安全隐患,有的甚至已经成了城市中悬在人们头顶上的不定时炸弹。
因此,当前,各城市的相关管理部门亟须对这些“玻璃炸弹”予以合适的管理,而对这些“玻璃炸弹”建立完整信息的“身份证”制度已经成为一种必然的举措,目前上海市实施的举措就是一种很好的尝试。
不过,在中国建筑(601668,股吧)玻璃与工业玻璃协会秘书处主任周志武看来,由于玻璃幕墙出现危险的原因比较复杂,仅仅建立“身份证”并不能解决所有问题,效果如何还有待后续观察。
钢化玻璃的危险隐患无法解决玻璃幕墙诞生时采用的均为普通平板玻璃,但其极易破碎伤人,更为安全的钢化玻璃随后被当做常用的材料推广开来。
专家表示,普通平板玻璃被加热到600摄氏度以上,开始受熔、软化,随后经过吹风、喷雾等不同的方式冷却下来,就像炼钢流程中的“淬火”。
常用玻璃自爆原因揭密
常用玻璃自爆原因揭密由於我國近年來大面積玻璃窗及各種玻璃幕墻日益增多,愈建愈高,各種玻璃在上墻後自裂(自爆)現象時有發生。
我們經常接到此類諮詢電話。
高層幕墻的腳手架還在拆除中,玻璃就連續發生自爆(幕墻有個別向南的一面玻璃幾乎全部自爆),給施工單位帶來很大經濟損失,並且更換困難。
施工單位和玻璃製造廠家責任不易分清,現將幾種玻璃自爆原因探討如下,供大家參考。
一、玻璃幕墻的應用玻璃幕墻作為建築外墻的應用日益廣泛,外墻必然受到風荷載(風壓)和溫度的影響,每個地區風力強度和頻度,受熱條件等因素都不一樣,因此決定了對玻璃因地區、樓層高度的不同而選擇不同規格、不同型號、不同顏色的玻璃。
玻璃用於外墻的要求起碼要考慮承受兩種應力:一種是承受風荷載能力,一種是承受熱應力能力。
應對上述應力進行認真驗算,選用適當的玻璃才能減少自爆。
玻璃本體品質,對自爆也極為重要,如平板玻璃和浮法玻璃相比較,平板玻璃的厚薄均勻度、平整度,玻璃表面的品質均比浮法玻璃品質差。
因此平板玻璃承受風荷載能力及熱應力能力也弱。
如對玻璃進行半鋼化、鋼化,其抗風壓及熱應力能力有較明顯的提高。
半鋼化玻璃或鋼化玻璃,其表面最終形成壓應力,因此玻璃抗壓強度比抗張強度高得多,所以能經受彎曲、衝擊和溫度變化。
如引用風荷載因子對不同類型玻璃抗風荷載能力的修正,以6毫米單片浮法玻璃為1,則6毫米半鋼化玻璃為2.0,鋼化玻璃為4.0。
鍍膜玻璃是利用物理方法、化學方法在玻璃表面鍍上一層或數層金屬合金或化學膜,目前國內外生產不同工藝有:真空磁控濺射法(又稱真空濺射鍍膜);線上噴塗法(在浮法玻璃生產過程中噴塗金屬或其他化合物和玻璃融為一體,又稱線上鍍膜玻璃,可以熱彎);真空蒸發、凝膠法(又稱化學鍍膜)。
上述四種鍍膜玻璃因工藝不同,鍍膜玻璃的性能和品質也存在很大差異。
前兩種鍍膜玻璃品質優於後兩種玻璃,可用於隱框玻璃幕墻。
建築上用陽光控制玻璃,又稱為熱反射鍍膜玻璃(簡稱鍍膜玻璃),主要特點是允許足夠的太陽光射入室內,又能反映定量的太陽熱能,能透過0.3~2.5微米的可見光,3~12微米遠紅外線被反射,維持室內涼爽,該玻璃的透光率為8~40%之間,可製成金、銀、藍、褐、綠等各種顏色。
浅析建筑工程玻璃幕墙玻璃自爆原因
河南建材2017年第3期浅析建筑工程玻璃幕墙玻璃自爆原因王辉福建建工集团有限责任公司(350003)摘要:现代公共建筑设计过程中为了提高建筑的观赏性与时尚感,外立面广泛采用玻璃幕墙做法,但在施工及使用过程中难免发生幕墙玻璃自爆的问题,这里结合福汽集团汽车工程研究院一期建设项目工程实例,分析了玻璃幕墙玻璃可能发生自爆的原因,并提出相应措施控制玻璃自爆率,为相关工程施工提供了理论依据与实践方法。
关键词:幕墙;玻璃自爆;施工技术;应力集中1工程概况福汽集团汽车工程研究院一期建设项目位于闽侯县上街镇福州国家高新技术产业开发区海西高新技术产业园内,工程造价约1.65亿元,总建筑面积约为64895m2,其中福汽研究院大楼,地上19层,地下1层,高度为80.5m,框架结构;附属楼,地上3层,地下1层,高度为18m,框架结构;实验中心,地上9层,地下1层,高度为39.2m,框架结构(研究院大楼、附属楼、实验中心三层以下为连体建筑)。
已获评2015年“闽江杯”优质工程奖、2016年国家优质工程奖。
图1福汽研究院大楼该项目幕墙1~3层为点支中空钢化玻璃幕墙,屋面为钢框全隐框中空钢化玻璃幕墙,其余部位为铝合金隐框中空钢化玻璃幕墙,建筑幕墙总面积1 3200m2。
设计计算最大板块尺寸为:15LOW-E+ 9A+15厚钢化中空玻璃1460mm×5800mm;12LOW-E+9A+12厚钢化中空玻璃1460mm×4 000mm;10LOW-E+9A+10厚钢化中空玻璃1460 mm×3500mm;钢框全隐框中空钢化玻璃幕墙12 mm厚钢化玻璃:1460mm×4850mm。
该项目玻璃幕墙工程在竣工前发现部分玻璃自爆(自爆情况详图2、3、4、5)。
图2图3图4图52玻璃自爆原因分析2.1加工制作环节1)平板玻璃中含有少量硫化镍粒子,采用平板玻璃加工为钢化玻璃过程中经淬火作用导致钢化玻璃表面具有压应力,内部具有张应力。
玻璃幕墙存在哪些安全隐患
玻璃幕墙存在哪些安全隐患
玻璃幕墙外表光鲜亮丽,深受现代人的喜爱,城市中的高楼大厦大多采用了这种材料,但是光鲜的背后也存在着一些局限性,例如光污染、能耗较大等问题。
但这些问题随着新材料、新技术的不断出现,正逐步纳入到建筑造型、建筑材料、建筑节能的综合研究体系中,作为一个整体的设计问题加以深入的探讨,我们具体来看一下玻璃幕墙存在哪些安全隐患。
第一、光污染
玻璃幕墙在日光直射和天空光照射到玻璃表面时由于玻璃的镜面反射(即正反射)而产生的反射眩光。
生活中,玻璃幕墙反射所产生的噪光,会导致人产生眩晕、暂时性失明,常常发生事故。
第二、玻璃自爆
由于新建建筑在设计时的玻璃板面尺寸越来越大以及各种玻璃幕墙的日益增多,愈建愈高。
各种玻璃在安装后产生破裂“自爆”的现象时有发生。
所谓的钢化玻璃“自爆“主要是由于玻璃中存在的微小的硫化镍、单质多晶硅、Al2O3等杂质。
在外应力的连续作用下,超出玻璃的许用应力,而产生的具有“蝴蝶斑“状态的破损。
第三、防火能力差
玻璃幕墙是不可燃烧的材料,但在烈火面前,它可以融化或软化,在烈火中只用很短的时间就会发生玻璃破碎,因此在建筑设计中要充分考虑建筑的防火要求。
第四、结构胶易失败。
大块玻璃自爆安全隐患排查
大块玻璃自爆安全隐患排查一、前言随着城市化进程的不断加快,玻璃幕墙已经成为了现代建筑的标志性造型之一。
大块玻璃的使用使得建筑外观更加美观,但同时也带来了许多安全隐患,其中最为棘手的就是玻璃自爆问题。
自爆是指玻璃在没有受到外力作用的情况下自行破裂的现象。
这种破裂不仅会对建筑物和人员造成伤害,也给业主和物业管理方带来了不小的经济损失。
因此,对于大块玻璃的自爆安全隐患需要引起足够的重视和关注。
本文将通过分析大块玻璃自爆的原因、危害和解决方法等方面,对这一安全隐患进行全面的排查和分析,希望能够帮助业主和物业管理方更好地预防和解决这一问题。
二、大块玻璃自爆的原因1. 生产质量问题大块玻璃生产过程中的瑕疵或者质量问题是导致自爆的主要原因之一。
比如,玻璃板材的表面存在微小的充气孔洞、内部的气泡等缺陷,这些缺陷会导致玻璃在风荷载作用下逐渐破裂。
2. 安装质量问题大块玻璃在安装过程中,如未能实现正确的受力传递,或者在安装间隙中积有杂物等问题,都会导致玻璃的受力不均匀,从而加速了破裂的可能性。
3. 环境作用气候条件、温度变化、紫外线照射等环境因素也会影响大块玻璃的使用寿命和安全性。
在高温、低温或者温差较大的环境下,玻璃板材的热胀冷缩会加速玻璃自爆的发生。
4. 维护管理问题长期使用下,大块玻璃受到风吹雨淋、灰尘积聚等环境侵蚀,也会导致玻璃的品质下降,从而增加了自爆的风险。
以上是导致大块玻璃自爆的主要原因,为了更好地预防和解决这一问题,我们需要从这些方面进行排查和处理。
三、大块玻璃自爆的危害1. 对建筑的危害玻璃自爆不仅会导致大块玻璃的损坏和更换,也会对建筑本身造成不同程度的伤害。
一旦大块玻璃自爆,飞溅的玻璃碎片可能会伤及行人、车辆,严重时还会导致人员伤亡的发生。
2. 对人员的危害如果玻璃自爆时有人员在附近经过,就有可能被飞溅的玻璃碎片伤及。
玻璃碎片的锋利和多角度散布,使得受伤范围不局限于自爆点附近,这给行人和车辆造成了极大的威胁。
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幕墙玻璃自爆问题幕墙玻璃自爆问题探析探析概要:随着玻璃幕墙的广泛应用,钢化玻璃自爆问题日益突出,本文简要阐述引起钢化玻璃自爆的主要原因,以及针对这些原因采取的预防措施。
关键词:钢化玻璃,自爆,热应力,镀膜玻璃。
中图分类号:j527.3 文献标识码: a 文章编号:
我国的建筑幕墙行业从1978年开始起步,发展至今天已经成为第一大幕墙生产国和使用国。
幕墙的面材种类很多,包括金属板材,石材,复合板等等,但使用最多的还是玻璃。
幕墙中常用的玻璃有,钢化玻璃,半钢化玻璃,夹胶玻璃,中空玻璃等等的很多种类。
曾经关于是否应该停用玻璃幕墙的问题引发人们无数热议,那么能够给建筑物带来美丽,艺术,个性的造型外观的玻璃幕墙为何会被部分人们抵制呢,其中的重要原因就是幕墙玻璃的自爆引发伤人毁物事件。
2011年我所参与的迪拜保税区商务中心综合楼工程竣工,竣工后收尾工作却延续了半年之久,其中有一部分原因就是玻璃自爆,安装完毕以后的幕墙玻璃突然之间就会碎裂,而且破损率超过了相关标准所规定的工程用玻璃破损标准。
一、关于钢化玻璃自爆的原因
玻璃的热应力。
热应力是指加热或冷却时,材料不同部位出现温差而导致热胀或冷缩不均所产生的应力。
幕墙玻璃中常存在的应力有两种,一种是暂时应力一种是永久应力。
暂时应力是由于玻璃导热性较差而产生的,玻璃在应变点温度以下加热或冷却时。
各部
位将形成温度梯度,从而产生必然的热应力。
这种热应力随着温差的存在而存在温差越大,暂时应力也越大,并随着温差的消失而消失。
可见暂时应力是可以消除的,当暂时应力值超过玻璃的极限强度时,玻璃就会自行破裂,也就是我们说的自爆。
永久应力是犹豫玻璃局部温差产生的应力,它的大小取决于成品在应变点温度以上时的冷却速率、玻璃的黏度、热缩短叙述及玻璃的厚度等。
永久应力不会随时间自动消失,目前的玻璃加工技术也无法完全消失玻璃应力。
永久玻璃应力与暂时玻璃应力一样,当应力值达到玻璃极限强度时,玻璃就会自爆。
玻璃中含有的有害杂质。
这里所说的有害杂质只要指的是钢化玻璃中所含的硫化镍。
硫化镍在高温时体积很小,当温度降低至室温体积会逐步膨胀,硫化镍晶体在发生相变时,处于玻璃板芯张应力层的硫化镍膨胀使钢化玻璃内部产生更大的张应力,当张应力超过玻璃自身所能承受的极限时,就会导致钢化玻璃自爆。
加工缺陷原因。
玻璃表面和边部在加工、运输、储存和施工过程中,可能造成划痕、裂口、毛刺等缺陷,容易形成应力集中而导致钢化玻璃自爆。
玻璃表面本来就存在大量的微裂纹,这些裂纹在一定条件下会扩展,如水蒸气的作用、荷载作用等,都可能加速微裂纹的扩展。
通常情况下微裂纹的扩展速度是及其缓慢的,表现为玻璃的强度是一恒定值。
但是玻璃的微裂纹有临界值,当微裂纹的尺寸接近或达到临界值时,裂纹快速扩张,导致玻璃破裂镀膜玻璃的镀膜材质原因。
幕墙工程为了更好的实现节能环保
要求,很多工程采用low-e镀膜,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,同时镀膜玻璃对太阳辐射的吸收率远大于一般透明玻璃,对玻璃原片的质量要求甚严。
在镀膜过程中易产生膜层厚度不均,退火不完全等缺陷即便微小差别,均是玻璃上墙后自爆的起因。
以迪拜保税区商务中心综合楼工程为例,工程竣工后不断出现玻璃破损问题,后经研究发现大部分玻璃均为自爆,通过统计比较后,中空玻璃镀sccr0115(此编号为镀膜编号)膜的玻璃破损率为7%明显高于工程规范规定的自爆率1~2%,也高于其余种类玻璃的破损率。
后与玻璃厂家探讨研究后,镀有此种膜的玻璃脆性较之其他玻璃在吸收太阳热能后玻璃上的热应力增加很多,同时此种膜的厚度不均的现象也比较严重,由于迪拜地处热带地区,终年光照充足天气炎热,外加此种镀膜玻璃的质量有高有低部分玻璃中的热应力很大,导致应用在工程上后自爆率也就高很多。
二、针对以上玻璃自爆产生的原因可以采用如下措施。
热应力的应对措施。
对于暂时性的热应力,由于它会随着时间而消失,因此在玻璃生产过程中只要加强玻璃的导热性,控制暂时热应力低于玻璃的极限强度即可。
永久热应力以目前的科技技术是无法消除的,只能尽量将其降到最低。
玻璃退火能够创建匀热和结构调整所需的、均匀的温度场,减小各部之间的结构差,使冷至刚体被固定的、不可逆转的结构差所致的永久应力减至制品的规定值,是在此后的冷却中,控制可逆转的结构差所致的、随温度均一
而消失的暂时应力,防止玻璃炸裂的热处理过程。
玻璃的退火能够降低玻璃中的暂时和永久应力,把具有永久应力的玻璃制品重新加热到玻璃内部质点可以移动的温度。
把持质点的位移使应力分散(称为应力松懈)来消除或减弱永久应力。
应力松弛速度取决于玻璃温度,温度越高,松弛速度越快。
是以,一个合适的退火温度范围,是玻璃得到精采退火质量的关键。
降低有害杂质的破坏措施。
目前常用的降低玻璃中有害杂质危害的措施就是进行钢化玻璃的热浸处理。
热浸处理也常被人们称为玻璃的“引爆”处理。
将钢化玻璃加热到290℃±10℃并保温一段时间。
促使硫化镍在钢化玻璃中快速完成晶相转变,让原本使用后才可能自爆的钢化玻璃人为的提前让其破碎在工厂的热浸炉中,从而减少安装后使用中的钢化玻璃自爆。
尽管热浸处理不能保证绝对不发生自爆,但确实降低了自爆的发生,实实在在的解决了困扰工程各方的自爆问题,所以热浸处理是世界上一致认可的彻底解决有害杂质因为自爆问题的最有效方法。
加工缺陷的预防措施。
首先在玻璃加工过程中要做好玻璃的保护,避免划伤,玻璃倒角时倒角面要平整,倒角大小要符合规范的规定。
其次玻璃运输过程中更要注意做好玻璃的包装,进行软隔离,异形玻璃对尖角部位要着重保护。
玻璃加工缺陷的形成主要是人为原因,所以加强对工人的培训,规范加工工艺及包装程序,能够有效减少由于玻璃加工缺陷而产生的玻璃自爆。
镀膜玻璃的自爆预防措施。
镀膜玻璃的玻璃原片一定要采用浮
法玻璃,玻璃的平整度要高,优良的新鲜的玻璃原片是保证镀膜玻璃质量的重要一环。
先进的设备及严谨的镀膜工艺是保证镀膜厚度均匀的前提,因此在购置镀膜玻璃时一定要选择技术先进,软件过硬,技术熟练,原片质量高的厂家。
在玻璃应用设计中应针对热应力对镀膜玻璃的影响进行计算,同时以玻璃厂家提供的镀膜的厚度,长宽比,最大面积作为参考,结合实际应用工程中地区的不同而进行调整。
以上四种措施是针对目前发现的导致钢化玻璃自爆的主要因素而采取的,玻璃的自爆原因还有很多,甚至有些原因是我们目前还没有发现的。
现在的工程中为彻底避免玻璃自爆形成玻璃雨危害安全,多采用半钢化玻璃,或者对容易导致玻璃自爆的部位(比如阳光照射强烈,遮阳物在玻璃上形成阴影的边界部位)进行贴膜防护,容易产生大的安全问题部位(比如主入口,人员密集部位)采用夹胶玻璃。
这几种玻璃在破碎后都不会产生玻璃雨,玻璃在破损后多仍然留在原位。
三、结束语。
中国的幕墙业经过多年的发展,幕墙的设计加工技术已经逐步成熟,如何能够更大程度的避免玻璃自爆,直接关系到幕墙使用的安全问题以及幕墙今后的发展趋势。
作为一名幕墙设计人愿与各位共同进行探讨研究解决方案,让人们更安全放心的使用玻璃幕墙。
以上为本人的对玻璃自爆的一点认识,如有不足之处,欢迎指正。
参考文献:
[1] 龙文志, 玻璃幕墙癌症-钢化玻璃自爆[j],建筑技术,2006,(5)
[2] 周天辉,钢化玻璃自爆及应力无损测定方法[j],建筑玻璃与工业玻璃,1996,(4)
[3]周天辉.,钢化玻璃自爆及应力无损测定方法,建筑玻璃与工业玻璃,1996,(4)。