注冊建筑師技術(shù)交流：工程玻璃幕墻存在的問題分析

【中玻網(wǎng)】由雜質(zhì)硫化鎳引起的玻璃炸裂

　　引起玻璃破碎的原因有很多，下面主要就雜質(zhì)硫化鎳、熱應(yīng)力造成的玻璃破碎進(jìn)行分析論證。

　　硫化鎳是玻璃生產(chǎn)過程中不可避免的有害雜質(zhì)，硫化鎳本身對玻璃并無任何損害，只是當(dāng)含有硫化鎳的幕墻玻璃被安裝在幕墻時，由于外界溫度升高，導(dǎo)致硫化鎳體積產(chǎn)生微小的變化，使玻璃內(nèi)部產(chǎn)生微小的裂縫，這些裂縫透過鋼化玻璃的張力層后將內(nèi)部的能量釋放出來，造成玻璃破碎。

　　解決的辦法是首先從源頭著手，玻璃制造廠家應(yīng)對玻璃制造過程進(jìn)行全程監(jiān)控，盡量減少含鎳材料與玻璃原材料相接觸。其次對于幕墻玻璃安裝后進(jìn)行監(jiān)測，國外已有以照相方式檢驗(yàn)硫化鎳雜質(zhì)是否存在的技術(shù)，如果含有要及時進(jìn)行必要的更換，防止玻璃破碎后傷人。還可以將單片鋼化玻璃、鋼化中空玻璃換成夾層玻璃，這時如果硫化鎳雜質(zhì)因變形而導(dǎo)致玻璃破碎，碎片仍舊粘附在膠片上，不至于形成玻璃雨而對地面人員造成傷害。

　　由熱應(yīng)力造成的玻璃破碎

　　熱應(yīng)力是造成玻璃幕墻破碎的一個重要原因。玻璃幕墻受熱的原因很多，但主要的熱源是太陽光，當(dāng)太陽光照射在玻璃幕墻表面時，玻璃會受熱膨脹，如果玻璃受熱均勻則玻璃邊部和玻璃中點(diǎn)部分同時均勻膨脹，但如果邊部和玻璃內(nèi)部受熱不均勻，在玻璃內(nèi)部會產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)玻璃邊部有破痕或微小裂紋時，這些瑕疵很容易受到熱應(yīng)力的影響，隨著溫差的加大，熱應(yīng)力導(dǎo)致裂痕逐步加大導(dǎo)致玻璃破碎。

　　解決的辦法是首先對玻璃邊部進(jìn)行精加工處理，采用細(xì)磨邊或者拋光邊等以減少微小裂紋的存在；其次是將玻璃進(jìn)行鋼化處理以增強(qiáng)玻璃抵抗溫度變化的能力；第三是在玻璃加工、搬運(yùn)、安裝過程中，對玻璃必須進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)，注意不要將玻璃邊緣與其他堅硬物體碰撞、摩擦，嚴(yán)格遵守操作規(guī)程，特別是在安裝過程中，如果框架不合適（太小或扭曲變形），一定要記住不要用鉗子夾掉玻璃邊角，一定要矯正框架，使之適應(yīng)玻璃的大小。

　　玻璃幕墻防火能力差

　　玻璃幕墻是不可燃燒的材料，但是在烈火面前，它是可以軟化甚至融化的。因此在建筑設(shè)計中，一定要充分考慮建筑的防火要求。一般的玻璃幕墻的防火效果、耐火完整性、耐火隔熱性很低，在烈火中只用很短的時間就會發(fā)生玻璃破碎。

　　解決的辦法是實(shí)際施工過程中，設(shè)計人員根據(jù)建筑不同的防火要求進(jìn)行不同的設(shè)計。對于有一般防火要求的建筑，玻璃采用玻璃磚、鋼化玻璃、小塊平板玻璃等，對于防火要求比較高的建筑，幕墻玻璃采用夾絲玻璃、單片防火玻璃、復(fù)合防火玻璃、防火中空玻璃等。復(fù)合防火玻璃是目前應(yīng)用廣泛的防火幕墻玻璃，當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時，在一定時間內(nèi)臨火面玻璃受熱炸裂，但由于防火膠片的存在，玻璃被粘附在膠片上不掉落，保持了玻璃的完整性。同時由于膠片本身具有防火作用，不但對火勢蔓延起到阻擋作用，又保證了背火面溫度不迅速上升，控制了火勢蔓延。

　　幕墻玻璃結(jié)構(gòu)膠失效

　　玻璃幕墻因?yàn)殚L期受到自然環(huán)境的不利因素，如風(fēng)吹、日曬、雨淋、紫外線照射、地震等的影響，因此要求玻璃幕墻必須具有耐候性、耐久性、耐腐蝕性，作為粘接材料的結(jié)構(gòu)膠成了人們關(guān)注的焦點(diǎn)。在北京、上海、廣州等早使用玻璃幕墻的城市，幕墻玻璃掉落事件時有發(fā)生，如何測定某一塊玻璃結(jié)構(gòu)膠是失效的可以說難上加難，但要想保證人員和車輛的安全，如果要大面積的更換玻璃幕墻又是一筆龐大的支出，面對這種情況，業(yè)主進(jìn)退兩難。

　　解決的辦法是首先限制隱框玻璃幕墻的使用，必須對已過質(zhì)量保證期的玻璃幕墻進(jìn)行防護(hù)，如在玻璃幕墻周圍設(shè)立圍欄、綠化帶、吊掛幕布以防掉落的玻璃傷及過往行人和車輛。其次是盡量采用明框、半隱框玻璃幕墻，因?yàn)榧词故墙Y(jié)構(gòu)膠失效，由于有框架的支撐和約束，玻璃掉落的幾率會大大降低。

　　玻璃幕墻支撐結(jié)構(gòu)失效

　　并非所有的玻璃幕墻所出現(xiàn)的問題均有玻璃本身而引起，有時支撐玻璃的框架結(jié)構(gòu)失效也會引起玻璃幕墻問題。用來支撐玻璃的框架結(jié)構(gòu)往往是玻璃幕墻的薄弱環(huán)節(jié)，如果初框架系統(tǒng)設(shè)計不合理，框架結(jié)構(gòu)無法承受建筑物內(nèi)重力，進(jìn)而出現(xiàn)變形，終導(dǎo)致玻璃破碎。

　　解決的辦法是在設(shè)計過程中對框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行舒緩勞累實(shí)驗(yàn)，根據(jù)其舒緩勞累能力再設(shè)計相應(yīng)的幕墻玻璃，防止框架長期超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。

　　玻璃幕墻扣件固定裝置失效

　　所有的玻璃幕墻都依賴與扣件固定裝置將幕墻組合在一起并固定在建筑物上。但是扣件固定裝置無法預(yù)見的瑕疵可能導(dǎo)致嚴(yán)重的結(jié)構(gòu)問題，甚至導(dǎo)致幕墻玻璃掉落。

　　解決的辦法是在安裝玻璃幕墻前，對扣件固定進(jìn)行必要的檢驗(yàn)，檢驗(yàn)合格后才能在現(xiàn)場安裝使用。另外針對固定螺栓松動造成的幕墻玻璃掉落，我們在實(shí)際施工過程中，采用特殊鎖扣的螺母將螺栓鎖住，防止螺栓滑落失效，或者是使用特定的墊圈保證螺栓緊固后不再脫落。

　　玻璃幕墻所引發(fā)的其他問題

　　玻璃幕墻所引發(fā)的不止上述問題，由于玻璃幕墻大面積的使用，光污染、色污染、熱污染等都是一些不容忽視的問題。盡管玻璃幕墻存在這樣或那樣的問題，但是作為設(shè)計者、生產(chǎn)者、使用者只要對其進(jìn)行充分的了解，揚(yáng)長避短，那么玻璃幕墻仍不失為現(xiàn)代建筑的一個亮點(diǎn)。