建筑门窗玻璃安装尺寸要求

建筑玻璃简介
玻璃是由熔体遇冷而成固体状态的无定形物体。

一般性脆而透明。

化学成分比较复杂，通常指硅酸盐玻璃。

普通玻璃是钠钙玻璃，主要由SiO2、CaO、Na2O组成。

以石英砂，长石，纯碱和石灰石为主要原料并往往加入少量的澄清剂如NaNO3、As2O3等。

将粉状原料过筛，混和，熔融，澄清，匀化后加工成形，再经退火处理而得玻璃制品。

玻璃工业是我国硅酸盐工业三大支柱产业之一（水泥，陶瓷，玻璃）。

除硅酸盐为主的玻璃外，还有硼酸盐，磷酸盐，氟化物为主的玻璃，还含有含钛，锆，锗，锑，铅等氧化物的玻璃。

玻璃以其透明、高可见光透过率、高硬度、耐磨、重量轻等优异性能早已被广泛应用于建筑物门窗、天窗、幕墙等部位，为建筑物提供景观、装饰、采光及获得阳光辐射能量，成为建筑物不可缺少的主要原料。

玻璃同时也是汽车、飞机、轮船等交通工具制造业，高科技行业及其它很多经济部门重要原材料。

有学者预言在未来很长的一个时期还不可能有新的更好的材料取代它。

现在建筑玻璃经常应用的是浮法玻璃。

在20世纪50年代，英国皮尔金顿公司首先开发成功。

这种浮法玻璃生产工艺，可制造出高质量且成本相对低廉的平板玻璃。

在浮法工艺中，从玻璃熔窖流出来的融熔的连续玻璃带漂浮在熔化了的金属锡表面，锡槽长度近50米，玻璃液进入锡槽的温度为1038℃，摊开成宽板漂浮在密度大，温度低的锡液上逐渐冷却下来，得到非常平整的表面，采用拉边机控制玻璃板的厚度，再从锡槽进入退火窑，退火窑进口温度607℃，出口温度282℃，长度在100米以上，经自动切割堆垛即得到表面平整厚度精确的成品玻璃。

（图1）典型的浮法工艺
A．原料混合；B．碎玻璃；C．燃油熔窑；D．气氛控制；E．锡液；F锡槽；G．退火窑；H．自动破碎仓库；I．自动堆垛；J．按订单分堆；K．计算机；L．控制点；M．计算机控制切割过程，对连续行进的玻璃带配以复杂的指令，指引切好的玻璃到达仓库正确的位置进行堆垛和发运，自动破碎仓库技术的建立是平板玻璃技术一个重要的先进之处。

此图未按比例尺制作。

浮法玻璃常用规格、尺寸、等级表1
玻璃的热处理
在玻璃使用时，因抗风压强度，抗冲击强度和抗热应力等因素的要求，需要提高玻璃自身的机械强度，但又不增加玻璃的重量和厚度时，那么最佳的选择无凝是热处理玻璃。

热处理玻璃有两种：1、钢化玻璃，2半钢化玻璃。

1、玻璃钢化的基本原理与特点
玻璃钢化的过程是通过钢化炉将平板玻璃加热到接近软化点，即650℃左右。

这时玻璃仍能保持原来的形状，但玻璃中的粒子已有一定的迁移能力，进行结构调整，足以使内部存在的应力很快消除。

然后利用冷风将其快速均匀冷却，这时玻璃中央内部还末硬化之前表面层已经收缩凝固，这样在继续冷却过程中，玻璃中央内部较已经凝固的表面层收缩得多些，就会形成图2的就应力分布，钢化处理后的玻璃其表面形成均匀压应力，而内部则形成张应力，板的中心层为最大的拉应力，在表面层为最大的压应力，这样就有效地提高了玻璃的抗弯和抗冲击性能，提高了玻璃作为脆性材料的抗张强度，强度达到普通浮法玻璃的4倍，还能承受近180℃的温度。

同时，由于玻璃内部均匀应力的存在，一旦玻璃局部受到超过其强度能承受的冲击而发生破裂时，在内部应力的作用下，立刻爆裂为均匀、类似于骰子、不易伤人的小颗粒，提高了材料的安全性，使其成为一种现代生活中理想的安全玻璃。

（图2）热处理玻璃
2、钢化玻璃的自爆
钢化玻璃有自爆现象，即无外力作用下自行爆裂成小颗粒的现象，这种现象往往是在使用钢化玻璃的新建建筑完成后的4-5年发生而造成危害。

普通玻璃内部含有NiS杂质，以小晶体状态存在，在一般情况下，不会造成玻璃破损，但是，由于玻璃重新加热，改变了NiS晶体的相态，NiS相变引起体积膨胀导致钢化玻璃自爆。

NiS有两种晶相：α—NiS高温相，β—NiS低温相。

相变温度为379℃,平板玻璃加热到600℃时，NiS杂质全部是α—NiS高温相，淬冷中α—NiS来不及转变为β—NiS低温相，但室温时α—NiS不稳定，有逐渐转变为β—NiS的趋势，并伴随2%—4%的体积膨胀，α—NiS高温相转变为β—NiS低温相的时间需要几年，这样钢化玻璃承受逐渐增大的相变张应力，从而导致自爆。

当然，只有比较大的NiS杂质而且该杂质处于拉应力的核心部位时才能发生钢化玻璃自爆。

自爆碎片呈放射状分布，放射中心有两块形状似蝴蝶翅膀的玻璃块，俗称“蝴蝶斑”，NiS位于其界面上，NiS相变体积膨胀引发钢化玻璃自爆可以在生产完成后的任何时候发生，最典型的引起钢化玻璃自爆时间是产品生产完成后4—5年。

为了减少钢化玻璃在建筑上自爆的可能，应严格挑选原片玻璃，选择无NiS杂质的原片玻璃，将NiS杂质排除在钢化过程之外，最后是将钢化玻璃做热浸处理，虽然这样会导致钢化玻璃的成本增加，但是可以消除钢化玻璃在建筑上自爆的危险并延长其使用寿命。

3、半钢化玻璃
其生产工艺和钢化玻璃基本相同，是将玻璃加热到比钢化温度稍低一些(621℃)，以较小的冷却强度进行“淬冷”，从而提高玻璃的机械强度和热稳定性能。

其强度可达到普通玻璃的2倍，其不但在抗风压和抗热应力上有上佳的表现，而且平整度要明显优于钢化玻璃。

同时，由于其破碎时的断纹全部延伸至外沿，解决了全钢化玻璃和非钢化玻璃破碎时必然坠落的问题，在玻璃幕墙等建筑领域大量采用半钢化玻璃。

半钢化玻璃破碎时由于不是呈现均匀的钝角小颗粒，所以不能将其归入安全玻璃。

虽然半钢化玻璃的最高使用温度在260℃左右，但仍没有达到防火玻璃标准要求，因而不能作
为防火材料。

玻璃通过热处理后，根据其表面应力和边部应力的大小可分为半钢化玻璃和钢化玻璃。

大部分钢化炉都可以生产这两种玻璃，操作者可以调节加热和冷却工艺来实现。

这些调节包括加热炉温度，玻璃出口温度，在炉子中的停留时间和冷却速率。

热处理玻璃在某个方向看会产生轻微的光畸现象，这并非是玻璃加工之缺陷。

若钢化玻璃表面平整度差，光畸现象较重，则属于质量缺陷。

钢化和半钢化玻璃在完成热处理后就不能再进行切割、钻孔或磨边。

在作喷砂或酸刻蚀操作时也要特别小心。

夹层玻璃和防弹玻璃
夹层玻璃是在两层或两层以上的玻璃之间，夹上聚乙烯醇缩丁醛(PVB)塑料膜，经预热、合片、抽真空、平压和蒸压等工序粘结到一起组成的。

夹层玻璃制成后，PVB胶层厚度为0.38mm；若使用二层PVB膜，胶层厚度为0.38*2=0.76mm。

各层玻璃的厚度可以相同也可以不同，可以使用钢化和非钢化玻璃。

夹层玻璃可单独使用，也可以和一片原片或另一片夹层玻璃一起使用制成中空玻璃单元。

夹层玻璃与相同厚度的普通玻璃原片的外观一样，透明度也相当好，因此，大部分的设计过程中把夹层玻璃当做相同公称厚度的单一原片玻璃处理。

夹层玻璃的产品特性：
安全性好，不易砸碎和被击穿。

夹层玻璃即使受到外力冲击破碎后，其碎片也不会脱落，与胶层紧紧粘合在一起，起到了良好的安全保护作用，具有较高耐震，防盗防暴功能，是性能良好的安全玻璃。

夹层玻璃有良好的隔热功能，可节电节能；夹层玻璃对声波有阻尼效果，是一种良好的隔音材料；夹层玻璃还能阻挡紫外线辐射，防止室内家具，衣物，书画等褪色老化。

当建筑面临着盗贼、暴力进入、枪弹攻击和炸弹爆炸等威胁时，可以用不同的夹层玻璃来加以预防。

这就是人们常说的“防弹玻璃”。

对“砸碎玻璃并洗劫一空”的入室窃贼来说，入口是最关键的一步，而入口往往就是窗户。

标准夹层防弹玻璃，比相同厚度的单层玻璃在抵御手持铁锤，铁棍甚至枪械的能力方面有明显提高。

尽管盗贼有能力打碎玻璃，但面对夹层玻璃要重复多次，延长了作案时间，造成的声响使人报警，并且要花费气力才能击穿透过塑胶夹层。

由于夹层玻璃需要在玻璃两面切割才能切断，所以无声玻璃切割工具也变得无用。

夹层玻璃在受到爆炸冲击过程中，尽管玻璃破碎但没有脱离框架，玻璃本身能吸收爆炸的冲击力保护建筑物内免受爆炸冲击波的伤害。

在危险性大的建筑，例如银行，监狱或其他会遭到枪击的场所内，防弹玻璃能成功预防子弹的穿透和冲击造成的玻璃碎片飞溅。

不同枪弹具有不同能量，故能够防止其穿透并防止碎片飞溅伤人的防弹玻璃的厚度也不同。

能经受某种特定的武器发射的一发子弹所要求的夹层防弹玻璃的最小厚度取决于夹层玻璃中玻璃的片数，每片厚度，玻璃类型和PVB膜类型及厚度等。

随着科技的发展，新出现的聚碳酸酯夹层玻璃，与普通夹层玻璃相比，不仅提高了防止子弹和其他外力袭击的能力，而在遇子弹和其他外力袭击时，普通夹层玻璃会出现碎裂而聚碳酸酯夹层玻璃却能保持完整。

建筑玻璃防热炸裂
一、设计
1、在使用过程中，应使玻璃承受的最大应力值不超过边缘强度设计值。

玻璃边缘强度设
计值应按表5.1.1采用。

2、建筑玻璃在日光照射下，其热应力应按下式计算：
σh=0.74Eαμ1μ2μ3μ4（T c-T s）（5.1.2）
式中σh——玻璃的热应力，Mpa；
E——玻璃的弹性模量，Mpa；
α——玻璃的线膨胀系数，/K；
μ1——阴影系数；
μ2——窗帘系数；
μ3——面积系数；
μ4——边缘温度系数；
T c——玻璃中心温度，其计算方法应符合规程JGJ 113-2003附录B的规定；
T s——窗框温度，其计算方法应符合规程JGJ 113-2003附录B的规定。

阴影系数μ1应按表5.1.3采用。

窗帘系数μ2应按表5.1.4采用。

面积系数μ3应按表5.1.5采用。

边缘温度系数μ4应按表5.1.6采用。

表5.1.3 阴影系数
表5.1.4 窗帘系数
表5.1.6 边缘温度系数
二、防玻璃热炸裂措施
1、玻璃的边缘是其脆弱部位，它所允许承受的最大应力值称边缘强度设计值。

玻璃裁切后，
一定要对其边缘进行磨边加工，运输、搬动和二次加工过程中都容易在边部造成缺陷，这将极大地影响玻璃的整体强度。

要在所有环节中切实注意防止玻璃边部受损，安装时要检查玻璃周边应无损伤。

2、玻璃内部热应力的大小，不仅与玻璃的吸热系数、弹性模量、线膨胀系数有关，而且还与玻璃的安装情况有关。

良好的安装材料是保证优质安装的条件，所以一定要选用符合国家和行业标准的材料。

要使用密封性良好的弹性密封材料和隔热性良好的衬垫材料。

3、玻璃内侧的窗帘、百叶窗及其他遮蔽物与玻璃之间的距离不应小于50mm。

窗帘等遮蔽物如果紧挨在玻璃上，将影响玻璃热量的散发，从而使玻璃温度升高，热应力加大，导致热炸裂。

4、不得使玻璃局部升温。

某些热源如热风、暖气片等如离玻璃太近，会使玻璃局部升温，局部温差过大，导致热炸裂。

5、注意玻璃表面的阴影。

阴影使玻璃板温度分布发生变化，与无阴影部位的玻璃相比，玻璃的热应力增加。

要关注宽度大于100mm的阴影如门边立柱、门窗横档和树木、广告牌等在玻璃上形成的阴影。

建筑门窗玻璃安装尺寸要求
1、单片玻璃、夹层玻璃的最小安装尺寸应符合表7.1.1—1的规定。

表
2、中空玻璃的最小安装尺寸应符合表7.1.1—2的规定。

表7.1.1—2 中空玻璃的最小安装尺寸（mm）
3、压条槽口宽度应为以下各项值和：
（1）前部余隙与后部余隙之和；
（2）玻璃公称厚度；
（3）安装压条所需槽口的宽度。

4、凹槽宽度应为以下各项之和：
（1）前部余隙与后部余隙之和；
（2）玻璃公称厚度。

5、槽口到凹槽底部的深度应为以下各项之和：
（1）嵌入深度b；(2)边缘余隙c。

6、建筑门窗的玻璃虽不承受主体荷载，但要承受自身荷载、风荷载、地震荷载、雨荷载、
雪荷载、温度效应荷载和人为的外力荷载等。

上述荷载对玻璃的正常使用破坏性非常大。

为了减小使用的破坏性，安装结构尺寸和安装方法必须有严格的要求。

7、建筑门窗框架对玻璃安装的作用：
（1）能遮盖玻璃的暴露边，对玻璃的边部起保护作用。

（2）框架作为最终的承载材料，承受着玻璃传递的风荷载和其他荷载。

当玻璃承受有效的荷载而弯曲时，玻璃的任何一边都不能脱落框架，这就要求安装玻璃时要有足够的嵌入尺寸。

（3）玻璃的抗剪切变形性能较差，不能承受大的风荷载或地震等强烈震动施加到玻璃上的巨大负荷和剪切变形量。

在玻璃破坏之前，其本身的平面内变形是非常小的。

当楼层变形而使框架变形时，框架和玻璃在间隙内的活动可以“吸收”变形，如果一点间隙都没有，即使楼层变形很小，也会使玻璃破坏。

因此，必须使玻璃在框架中有“自由移动”和“回旋余地”。

这就是玻璃在框架中安装应留有一定的余隙、玻璃安装用的密封材料应采用弹性密封材料的主要原因。

能起到良好的密封作用。

提高建筑门窗的保温、隔热和隔声性能。

例题：济南市区某居民小区住宅楼高80米，建筑外窗使用5+12A+5中空玻璃。

试确定其中空玻璃的最大许用面积。

解：首先计算该住宅楼的风荷载标准值W k
W k=βg z.μs.μz.W o (1)
查表2得济南市基本风压值（50年一遇）W o=0.45KN/m2
由于该小区在市区属有密集建筑群的城市市区故地面粗糙度为C类。

经查表7.2.1得风压高度变化系数：μz=1.54。

对于风荷载体型系数取：μz=±1.0
经查表7.5.1得阵风系数：βgz=1.64
代入公式（1）得W k=1.64×1×1.54×0.45=1.14 KN/m2
可用二种方法确定中空玻璃的最大许用面积：
第一种方法：查表法
查表A.0.3四边支承中空玻璃最大许用面积为4.34 m2
第二种方法：公式计算法
∵玻璃厚度按中空玻璃两单片中薄片厚度计算。

即t=5mm
代入公式：A max=。