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    玻璃幕墻的“鋼化變形”四大主要因素
    發布人:客服   發表日期:2019-07-25 09-56-33

    幕墻門窗工程項目減少,資金短缺已成為新常態。當開發速度放緩,進度款緊張的時候,總有些開發單位和施工方喜歡在材料質量上找點茬。玻璃安裝后的成像變形問題就成了最好扯的對象。

    然而引起玻璃成像失真的原因很多,各種因素對失真的影響也不同。一般很難分清楚玻璃成像失真的具體原因,所以很多時候都歸結于“鋼化變形”。

    今天,我們就來聊聊哪些因素會引起所謂的鋼化變形。


    玻璃幕墻的“鋼化變形”四大主要因素



    玻璃原片與加工因素

    原片 我們通??吹降牟AС上穸际枪鈱W穿過玻璃被反射回來的影像。衡量原片光學變形的是斑馬角,我國的浮法玻璃標準要求建筑級玻璃斑馬角達到50度,汽車級和制鏡級的玻璃要求60度以上。而國外高檔浮法玻璃的斑馬角可以達到70度以上,由于我國的浮法玻璃技術和質量意識的問題,這項指標一般在45~65度之間,質量差的甚至低于40度。

    原片的斑馬角對成像變形的影響是基礎性的,脫離原片斑馬角只講鋼化變形是耍流氓。

    鋼化 鋼化是對原片進行二次熱處理的過程。鋼化過程中的畸變確實對成像影響較大。一般鋼化玻璃中部如果出現畸變可以認為是工藝控制出現嚴重問題。平行于玻璃鋼化硅棍方向波形變形一般都可以控制在國標2‰的三分之一以下,即6㎜鋼化玻璃0.2㎜,比較好的鋼化爐可以控制在0.15㎜。

    實際上如果鋼化弓形度控制1‰,波形度控制在0.15mm,再采用寬邊進爐措施的話,成品的最終變形與鋼化生產的關系并沒我們想象的那么大。

    中空 中空玻璃合片后的凸起或凹陷對玻璃成像變形影響很大。一般情況下空氣中含有1-4%的水蒸氣,濕度越大水蒸氣含量越多。中空玻璃生產完成后,分子篩吸收掉大部分密封到中空內的水蒸氣后,中空玻璃常呈現凹陷狀。當然水平打膠壓凹應該是加工質量控制問題。

    中空玻璃生產線合片房的目的就是控制合片時的濕度和溫度,很可惜絕大部分企業的中空合片房都是流于形式。


    玻璃幕墻的“鋼化變形”四大主要因素



     設計選型因素

    玻璃厚度 目前國內在設計玻璃進行擾度計算時,一般按最大風壓負荷的1/60控制。實際國際上一般是按1/90~1/120來進行核算。這種算法導致我們國內選用玻璃都比較薄。而玻璃越厚剛性越好,相同情況下成像變形越小。這也是為什么國外包括香港,幕墻玻璃看起來平整度比較好的原因,一般他們的幕墻玻璃都是10 ㎜的居多。

    反射率 反射率越高的玻璃成像越清晰,事實上從觀察上也更容易看到玻璃的變形。

     長寬比 玻璃長寬比太大容易產生扭曲變形,長寬比太接近1:1則容易出現鍋底形。最佳的長寬比一般認為是2:1.


    玻璃幕墻的“鋼化變形”四大主要因素



    環境因素

    對于中空玻璃來說,腔體內空氣受到溫度、壓力等變化的影響膨脹或收縮,對中空玻璃成像的影響也是很大。

     氣溫 中空內空氣溫度升高或降低15度,密封在中空玻璃內部空氣體積將膨脹或收縮5%。

    氣壓、海拔高度 大氣壓力隨著高度而變化;高度每增加610m,大氣壓力就降低1Psi(6900N/㎡);從另外角度講,高度每增加610米,對610*1220mm的中空玻璃來說,則相當于從玻璃的內部給每片玻璃上施加了約520kg的壓力。

    為了避免氣壓變化導致的中空玻璃變形,一般建議制造地點與使用地點之間海拔高度差超過610m時,需要在中空玻璃上加毛細管。


    玻璃幕墻的“鋼化變形”四大主要因素



    安裝因素

    安裝受力 玻璃安裝過程中如果有力作用在玻璃上,玻璃版面會發生變形從而影響成像。

     安裝平整度 玻璃安裝時的水平度和垂直度影響單片玻璃的成像效果;幕墻隔片玻璃的平整度和一致性影響幕墻整體的成像效果。

     成像環境 規則的幾何圖形在玻璃上的成像看出的變形最為明顯;輪廓線不明顯的圖像成像變形不明顯;沒有背景圖案就看不出玻璃成像變形。


    玻璃幕墻的“鋼化變形”四大主要因素



    來源:玻玻網


    延伸閱讀:

    2018版:正確認識幕墻的鋼化玻璃“自爆”現象

    由于近年來新建建筑在設計時的玻璃板面尺寸越來越大以及各種玻璃幕墻的日益增多,愈建愈高。各種玻璃在安裝后產生破裂“自爆”的現象時有發生。


    玻璃幕墻的“鋼化變形”四大主要因素



    有的建筑的腳手架尚未開始拆除,玻璃就開始連續的發生“自爆”,并且出現傷人事件的發生。造成媒體、業主等各方面均認為是玻璃的質量問題。

    “自爆”只是大量鋼化玻璃中的個別現象。但是許多單獨事例匯集在一起,就成為社會和媒體熱炒的題材。


    玻璃幕墻的“鋼化變形”四大主要因素



    其實,事實并非如此的。出現玻璃破損現象的因素較多,同樣在國外也出現玻璃“自爆”的“玻璃雨”現象。其他建筑的外墻材料也經常發生脫落現象。瓷磚脫落,大理石脫落等現象也是層出不窮的,就在2012年的1月5日上午10許上海發生外墻材料水泥碎塊的脫落,造成4輛機動車1輛助動車受損和一名人員的受傷。

    玻璃的“自爆”現象是不分國籍和是否為發達國家的。在歐洲、北美和全球各地均有時有發生。包括著名設計大師的作品也難免出現玻璃的“自爆”現象的發生,北美的某棟建筑在1974~1978五年間,“自爆”55塊?!白员甭蔬_到0.5%。澳大利亞曾對八棟幕墻進行過12年跟蹤觀察,在總共17760塊鋼化玻璃中,306塊自爆,自爆率為1.72%。

    就目前的科學技術還無法完全可以預測何時、那片玻璃將出現“自爆“現象。因為玻璃的破損過程,不像金屬材料有個屈服現象的發生。而是,發生突然的破損。因此,無法預測”自爆“的發生。但是,可以通過對鋼化玻璃進行“均質”,可以降低鋼化玻璃“自爆”現象的發生。


    玻璃幕墻的“鋼化變形”四大主要因素



    所謂的鋼化玻璃“自爆“主要是由于玻璃中存在的微小的硫化鎳、單質多晶硅、Al2O3等雜質。在外應力的連續作用下,超出玻璃的許用應力,而產生的具有“蝴蝶斑“狀態的破損。

    在國家標準《平板玻璃》GB11614-2009中5.5.3條款中,優等品的點狀缺陷最小尺寸為0.3mm。實際上,微缺陷的尺寸基本均在0.1mm以下。也就是說:平板玻璃的產品質量是合格的。


    玻璃幕墻的“鋼化變形”四大主要因素



    由于,微缺陷的存在,此部位的玻璃強度一定是在整塊玻璃板中最低的數值,因此,在受到外應力連續不斷的作用時,最終玻璃就會從最薄弱的部位開始破裂,出現所謂的“自爆”的“蝴蝶斑”現象。

    玻璃由于是非晶體結構,所以其抗壓能力非常強大,而抗彎曲、抗折和抗扭曲的能力非常弱。其表面抗壓理論強度值可以達到1200kg/c㎡,可是由于生產過程中造成玻璃表面的缺陷。

    因此在JGJ113-2009《建筑玻璃應用技術規程》中確定玻璃強度的數值還是比較低的。鋼化玻璃的強度比普通玻璃強度高3~5倍。半鋼化玻璃的強度比普通玻璃的強度高1~2倍。玻璃由于其晶體結構的原因,所以其抗壓強度大,而抗彎和抗折的強度低。因此,當外界作用于玻璃表層的張應力超過玻璃強度允許范圍時,玻璃就會破損。

    引起玻璃破損的原因主要有:設計方面的原因;生產環節的原因;運輸領域的原因;安裝時產生的原因;建筑物沉降的原因;人為的原因;天災的原因;玻璃原片的質量問題;玻璃的“自爆”原因等。

    1、設計的原因

    玻璃的幾何形狀,如三角形和圓形以及挖角、鉆孔均會造成玻璃的強度下降。玻璃的設計強度低于許用強度值,造成玻璃破損。玻璃結構設計不合理,造成玻璃局部應力過大而產生的破損,如:三角形,凸凹形,挖孔等結構,會造成玻璃的局部應力集中。因此,不建議采用此類的幾何形狀。


    玻璃幕墻的“鋼化變形”四大主要因素



    普通平板玻璃設計時未考慮玻璃的熱炸裂現象。玻璃特別是吸熱玻璃與熱反射玻璃在受到陽光照射時,玻璃表面會形成不均勻的溫度場,從而在玻璃中形成熱應力,當這種熱應力超過玻璃的強度允許范圍時,就會發生熱炸裂,熱炸裂呈現為曲線狀態。

    設計時玻璃厚度偏薄或尺寸偏大,玻璃在受到風荷載即風壓的作用后,風壓的作用力超過玻璃的強度允許范圍時,玻璃發生破損。

    還有就是玻璃的撓度問題。在JGJ113中規定,不大于短邊的1/60,玻璃就不會產生彎曲的破損,但是,如果玻璃的板面大,玻璃厚度薄,撓度變形過大,就有可能,讓玻璃的邊部與金屬框架相碰。因此產生玻璃的“自爆”現象的發生。

    浙江某項目的采光頂:鋼化夾層玻璃整體脫落。事后分析的原因;金屬結構設計不合理,玻璃撓度變形大。

    從現場看:點支五金爪件變形嚴重,致使內層鋼化玻璃破損,玻璃加工企業將玻璃補片運到現場。安裝公司遲遲沒有更換,一個月后,由于變形加劇,致使外片鋼化玻璃也產生“自爆”。最后,導致整塊鋼化夾層玻璃脫落,造成多名孩子受傷。

    同樣,此項目,玻璃板面尺寸過大,撓度變形嚴重,也是造成鋼化玻璃“自爆”的原因。

    2、玻璃生產時的原因


    玻璃幕墻的“鋼化變形”四大主要因素



    玻璃在生產時,如果在玻璃表面和邊部產生了大的劃傷、大的爆邊、大的缺角等現象,就會造成玻璃局部的強度值急劇下降。從而會使玻璃產生“自爆”的現象。


    玻璃幕墻的“鋼化變形”四大主要因素



    玻璃幕墻的“鋼化變形”四大主要因素



    同樣,運輸、搬運時如果對玻璃表面或邊部產生嚴重的劃傷,爆邊,磨傷等缺陷,也會使玻璃產生“自爆”的破損。

    到底多大的爆邊會引起玻璃的“自爆”?按照國家標準《建筑用安全玻璃 第二部分:鋼化玻璃》GB15763.2-2005中,表6鋼化玻璃的外觀質量,要求。

    但是,首都機場T3航站樓有片玻璃的爆邊現象嚴重,使用至今尚未發生“自爆”的破損現象。也就是說,國家標準除了考慮玻璃的強度值,也考慮了玻璃的外觀質量。

    3、安裝時的問題

    玻璃在安裝時,由于玻璃的誤差范圍、建筑物的誤差范圍的不同,會引起玻璃扭曲變形,產生額外的安裝應力,從而引起玻璃破損。

    此照片就是局部應力過大,產生的玻璃破損現象。


    玻璃幕墻的“鋼化變形”四大主要因素



    由于玻璃墊塊的硬度以及部位、數量的選用不當,也會引起玻璃邊部的應力集中或過大,造成玻璃破損?;驔]有使用墊塊,致使玻璃直接與金屬框架接觸,造成玻璃的破損。

    某項目因為鋼化玻璃“自爆”率超過20%,引起甲乙雙方的糾紛。事實是:設計的結構不合理以及安裝時的變形,致使鋁合金型材產生較大變形,從而造成玻璃的“自爆”。

    同樣此項目,“自爆”率比較高,安裝人員承認部分部位沒有使用墊塊,所以產生鋼化玻璃的“自爆”現象。所以,此項目的鋼化玻璃“自爆”部位,均在玻璃下部2個角的位置。

    4、結論

    1. 鋼化玻璃由于生產工藝的原因,所以,具有“自爆”的傾向和可能性;為了減輕“自爆”的發生??梢圆扇。篴.選用優質的浮法玻璃原片;b.鋼化的應力值不要太高;c.采用均質/引爆/熱浸的方式。

    2. 鋼化玻璃的“自爆”現象,就目前的科學技術,還無法確定何時、那片玻璃會發生“自爆”。


    玻璃幕墻的“鋼化變形”四大主要因素



    3. 鋼化玻璃的“自爆”現象受多方面影響。除玻璃本體質量外。結構的設計、玻璃的加工、運輸、搬運、安裝、惡劣的氣候、使用的環境等均對玻璃的“自爆”有密切影響。因此,必須根據實際情況加以判斷。不能簡單的認為玻璃“自爆”了,就是玻璃的質量問題。

    4. 鋼化玻璃的“自爆”現象屬于小概率事件,無需對此大驚小怪。并對鋼化玻璃采取封殺的態度。在強度滿足設計要求時,可以采用夾層玻璃或半鋼化玻璃的配置。

    5. 鋼化玻璃的“自爆”率問題。國外某加工企業承諾均質后的“自爆”率為0.5%。我國的玻璃行業在多年的經驗基礎上,普遍認為鋼化玻璃的“自爆”率為:0.3%。

    6. 關于鋼化玻璃的“自爆”,不管是國外的產品標準,還是中國的標準,均承認鋼化玻璃存在“自爆”的現象,但是,均未認為“自爆”現象是鋼化玻璃的產品質量問題。

    7. 對于玻璃的破裂現象,不要稱為“自爆”。而應稱之為:破損。因為引起“自爆”的原因很多。

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