幕墻設(shè)計(jì)如何選擇玻璃提高安全問題?
一、概述
玻璃幕墻設(shè)計(jì)和施工中的一個(gè)關(guān)鍵問題是合理選用玻璃。
玻璃是非常脆性的材料,所以不可能有絕對安全的玻璃。在建筑中采用玻璃就必然有一定的風(fēng)險(xiǎn)。安全玻璃只是一個(gè)人為的名稱,一般是指對人身傷害風(fēng)險(xiǎn)相對較小的玻璃(通常指鋼化玻璃和夾層玻璃)。還有些國家沒有采用安全玻璃這個(gè)敏感的名稱。由于沒有絕對安全的玻璃,玻璃的安全只能是相對而言,因此應(yīng)根據(jù)幕墻不同部位的功能要求,合理選用玻璃,爭取最大限度的使用安全,使人身和財(cái)產(chǎn)損失的風(fēng)險(xiǎn)降到最小。
籠統(tǒng)規(guī)定幕墻一定要用安全玻璃不一定恰當(dāng)。幕墻情況千變?nèi)f化,不能簡單一句話,一刀切。幕墻某些部位采用單片鋼化玻璃反而更危險(xiǎn);某些情況下幕墻全部采用夾層玻璃就會成為火災(zāi)時(shí)的烈焰牢籠。
事實(shí)上,近幾年來發(fā)生傷人毀物事故的玻璃幾乎都是屬于“安全玻璃”的單片鋼化玻璃;而列入非安全玻璃的半鋼化玻璃幕墻卻沒報(bào)道過安全事故問題。甚至于鋪天蓋地用浮法玻璃的普通玻璃窗,也沒有聽說象鋼化玻璃那么些聳人聽聞的事故報(bào)道。安全還是不安全,恐怕要重新考慮了。
二、鋼化玻璃
(一)近年來鋼化玻璃引發(fā)幕墻事故頻發(fā)
進(jìn)入二十一世紀(jì),由于方方面面的原因,玻璃幕墻成了鋼化玻璃的一統(tǒng)天下,“凡是幕墻玻璃一律鋼化”成了輿論的主流,上世紀(jì)八、九十年代廣泛采用的半鋼化玻璃退出歷史舞臺。似乎鋼化萬能,從此“天下無事”了。
然而近年來鋼化玻璃事故頻發(fā),產(chǎn)生許多人身傷害和財(cái)產(chǎn)損失的事實(shí)卻無情地否定了“鋼化就是安全”的觀點(diǎn)。被稱為非安全玻璃的半鋼化玻璃不出事故,號稱安全玻璃的鋼化玻璃卻頻頻出問題的事實(shí),不能不引起人們的反思。
2003年8月,天津某商廈5樓一塊2m2的鋼化玻璃突然自爆,砸傷一位音樂教師的左手,致殘而無法再演奏,賠償6600元。
2006年7月,上海江寧路一座大廈36樓鋼化玻璃爆炸,一對情侶被砸傷,還砸壞了一輛正在行駛的豐田汽車。
2007年5月,濟(jì)南一酒店玻璃自爆,冰雹般的碎粒水平飛出七米。幾分鐘前,國家少年乒乓球隊(duì)隊(duì)員正好通過,真是不幸中的大幸。
2005年,南寧某會展中心鋼化玻璃先后自爆五十余片,有些從會場中央二十多米上空凌空開花。而當(dāng)時(shí)東盟博覽會即將開幕,各國首腦云集。為達(dá)到保證絕對安全的要求,不得不以高昂的代價(jià)全部貼上特種防爆膜。其造價(jià)遠(yuǎn)超當(dāng)初建議采用的夾層玻璃。
2006年新建成的一座博物館觀光電梯玻璃凌空爆炸,把下面咖啡廳的玻璃桌砸個(gè)粉碎,幸好事件發(fā)生在下午6點(diǎn),閉館時(shí)間已過,否則結(jié)果難料?,F(xiàn)在不得不把玻璃全部改為鋁板,觀光電梯不再觀光。
2007年北京某某廣場多片玻璃自爆,飛出六、七米后砸傷三人,還砸壞城鐵車站的玻璃頂蓋。
2006-2007年,山東某機(jī)場鋼化玻璃已自爆29塊。
2005年,剛建成的濟(jì)南山東一公司辦公樓自爆十余塊玻璃,還砸壞了一把手的寶馬愛車。
2004至今,深圳有座辦公樓鋼化玻璃以每年40塊的速度自爆。
2007年上半年爆了二十多塊,還傷了人,至今仍在自爆中。
不用再列舉更多的例子了,相反的,從九十年代開始使用的半鋼化玻璃,雖然不是安全玻璃,但至今還沒有聽到發(fā)生事故的案例。兩者相比,不令人反思嗎?
(二)鋼化玻璃自爆無可避免
自爆是鋼化玻璃的特性,無可避免,這是業(yè)內(nèi)人士的共識。為了降低自爆率,只能是優(yōu)選玻璃原片和進(jìn)行二次熱處理。即使如此,1‰的自爆率已經(jīng)是極限,無法再降了。千分之一、二的自爆率已屬優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品,這就意味著一個(gè)工程爆個(gè)幾塊、十幾塊是完全正常的現(xiàn)象,大家不會覺得奇怪。
但是哪怕爆一塊玻璃,也會有可能傷人毀物,產(chǎn)生嚴(yán)重的后果。何況行業(yè)以外人士不知這是正常情況,會鬧得滿城風(fēng)雨,媒體會到處炒作,小事化大,使得幕墻廠家難以招架。
自爆的玻璃必須更換,但更換的費(fèi)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過玻璃本身,在超高層幕墻和異形幕墻中進(jìn)行更換,更是困難和危險(xiǎn)。
何況一旦發(fā)生自爆,就意味著今后還可能有類似事件發(fā)生,何時(shí)、何處卻不得而知,使人們失去安全感。每次事故分析,業(yè)主總是憂心忡忡地問:“還炸嗎?”,我們只能無奈地回答:“還可能,還沒有達(dá)標(biāo)呢。”
(三)公共建筑要慎用鋼化玻璃
幾年來事實(shí)已經(jīng)表明:鋼化玻璃作為“安全玻璃”用于人流密集的公共建筑中,存在很大的安全隱患,使業(yè)主和來客,都處于不安全的感覺中。因?yàn)椴恢谑裁磿r(shí)候,不知是哪塊玻璃就會突然自爆,下來一陣玻璃冰雹,劈頭蓋臉,傷人毀物。所以在人流密集的公共建筑中,不得不采用單片鋼化玻璃時(shí),一定要慎重對待,采取必要的安全措施:
1.鋼化玻璃要進(jìn)行二次熱處理。
2.幕墻下面設(shè)隔離帶,不安排吸引行人和觀眾停留的設(shè)施。室內(nèi)靠墻不設(shè)展位、餐飲、售貨位置。室外停車位要離開墻根,墻根布置綠化或水池。
3.出入口設(shè)雨棚。
4.人流上空布置金屬安全網(wǎng)。
5.貼防爆膜。
(四)降低鋼化玻璃的表面應(yīng)力
鋼化玻璃表面應(yīng)力越大,鋼化程度越深,越容易發(fā)生自爆?,F(xiàn)在規(guī)定鋼化玻璃表面應(yīng)力不小于90N/mm2,其目的在于減小碎玻璃尺寸大小,從而降低傷害的危險(xiǎn)程度。
但高應(yīng)力伴隨高自爆率,應(yīng)力大于90N/mm2,自爆危險(xiǎn)性大大增加。而實(shí)際上,只要爆炸,危險(xiǎn)性就已經(jīng)存在了,玻璃渣大一點(diǎn)小一點(diǎn)已不起決定作用。
我們能不能換個(gè)思維方式:首先避免或減少自爆發(fā)生的危險(xiǎn)性,然后再談玻璃渣的大小。只要不炸了,就不存在大顆或小顆的問題了。
現(xiàn)行玻璃標(biāo)準(zhǔn)回避了這個(gè)問題。表面應(yīng)力大于90N/mm2的玻璃是鋼化玻璃,符合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn);表面應(yīng)力小于69N/mm2的玻璃是半鋼化玻璃,也符合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)??墒潜砻鎽?yīng)力為69N/mm2~90N/mm2的玻璃,卻什么也不是,不允許使用。其實(shí)應(yīng)力低于90N/mm2的玻璃自爆率較低,危險(xiǎn)性較小,有什么不好呢?至于這些玻璃叫什么不是重要問題,也可以叫“準(zhǔn)鋼化玻璃”,只要實(shí)際上對安全有好處就可以了,可以放手讓大家使用,在使用中進(jìn)一步總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。
三、半鋼化玻璃
(一)半鋼化玻璃的特點(diǎn)
半鋼化玻璃熱處理類似于鋼化玻璃,但鋼化程度低,控制其表面應(yīng)力不大于69N/mm2。半鋼化玻璃不屬于目前定義的“安全玻璃”。
半鋼化玻璃表面應(yīng)力低,所以不存在自爆的危險(xiǎn),不受外界影響時(shí),它決不會自行爆炸,所以從這個(gè)意義來說,它比鋼化玻璃要安全。即使在外力作用下破碎,由于周邊有膠縫和槽口,放射形的裂縫所形成的碎塊也不會輕易墜落??梢杂袝r(shí)間進(jìn)行拆除、更換。
半鋼化玻璃表面較為平整,映像畸變小,較為美觀。
(二)半鋼化玻璃已有長期應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)
由于半鋼化玻璃有上述優(yōu)點(diǎn),所以在港澳和國外的玻璃幕墻中已經(jīng)有很長的應(yīng)用歷史,目前不少工程仍在應(yīng)用。國內(nèi)在1990~2000年期間,不少工程采用半鋼化玻璃,至今情況良好。
1996年建成的廣州市長大廈,中空玻璃的外片采用比利時(shí)6mm金黃色鍍膜半鋼化玻璃,內(nèi)片采用南玻6mm浮法玻璃;1997年建成的廣東省公安指揮中心高110m,采用美國6mm銀灰色鍍膜單片半鋼化玻璃;1999年建成的青島光大銀行為半鋼化中空玻璃,外片為6mm美國產(chǎn)銀灰鍍膜玻璃。上述中開建筑經(jīng)手的幾個(gè)工程,至今十年過去,并未發(fā)生玻璃破碎的安全事故。
九十年代建成的北京新東安市場采光頂,采用半鋼化夾膠(本體綠玻璃加白玻),至今未發(fā)現(xiàn)有自行破碎的板塊。半鋼化玻璃相對而言,安全性是較高的。
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