玻璃幕墻已經(jīng)成為現(xiàn)代建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的不二之選,玻璃幕墻在建筑外表皮采光、保溫、遮風(fēng)、擋雨功能的基礎(chǔ)上,又增添了裝飾性,將建筑功能和建筑美學(xué)融為一體,成為一個(gè)城市靚麗的風(fēng)景。但是近年來(lái),隨著建筑幕墻的迅猛發(fā)展和廣泛應(yīng)用,也不斷有安全質(zhì)量等事故發(fā)生,在社會(huì)上產(chǎn)生了一些負(fù)面影響。本文是根據(jù)筆者幾十年的施工設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),針對(duì)幕墻的安全性問(wèn)題提出的一些看法,與大家共同探討。
一、玻璃幕墻的安全問(wèn)題。
近幾年,玻璃幕墻安全事件不斷發(fā)生,幕墻玻璃破碎墜落傷人毀物,讓人們把玻璃幕墻視為“空中炸彈”,而2016年幾次極端氣候狀況下玻璃幕墻的墜落事件,更是在行業(yè)內(nèi)及社會(huì)上引起了極大的反響。玻璃幕墻真的不安全嗎?是什么原因?qū)е碌牟A扑閴嬄淠?
人們通常了解的幕墻安全事件都是玻璃墜落,而幕墻玻璃墜落僅僅是表象。除去鋼化玻璃的自爆引起的墜落外,能夠?qū)е履粔ΣA扑榈囊蛩赜泻芏?,諸如玻璃的加工質(zhì)量、邊界條件、幕墻構(gòu)造等等,而幕墻的構(gòu)造及抗風(fēng)壓性能更是極其重要的因素。
1、 玻璃的加工質(zhì)量
玻璃是一種脆性材料,玻璃之所以在建筑外窗上得到廣泛應(yīng)用,原因之一就是它的耐壓強(qiáng)度高,硬度也高。玻璃的理論強(qiáng)度值大約為1010~1.5×1010Pa,而實(shí)際強(qiáng)度不足108Pa,比理論強(qiáng)度差很多,抗張強(qiáng)度也比抗壓強(qiáng)度小。
玻璃在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)有殘余應(yīng)力,特別是分布不均勻的殘余應(yīng)力,使強(qiáng)度大為降低。玻璃進(jìn)行鋼化后,使其表面產(chǎn)生均勻的壓應(yīng)力、內(nèi)部形成均勻的張應(yīng)力,大大提高了玻璃的機(jī)械強(qiáng)度。經(jīng)過(guò)鋼化處理的玻璃,其耐機(jī)械沖擊和熱沖擊的能力比經(jīng)良好退火的玻璃要高5~10倍。
玻璃在裁切時(shí),其刀口部位會(huì)產(chǎn)生很多大小不等的裂紋,引起邊緣應(yīng)力分布不均勻,在鋼化等過(guò)程中會(huì)導(dǎo)致玻璃破碎。因此在《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》JGJ102-2003中第3.4.4條規(guī)定“幕墻玻璃應(yīng)進(jìn)行機(jī)械磨邊處理,磨輪的目數(shù)應(yīng)在180目以上。點(diǎn)支承幕墻玻璃的孔、板邊緣均應(yīng)進(jìn)行磨邊和倒棱,磨邊宜細(xì)磨,倒棱寬度不宜小于1mm。”
玻璃在運(yùn)輸、安裝過(guò)程中,以及安裝完成后,由于受各種作用的影響,容易產(chǎn)生應(yīng)力集中,導(dǎo)致玻璃破碎。所以,在《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》JGJ02-2003中第9.4.3-1條規(guī)定:“玻璃邊緣應(yīng)倒棱并細(xì)磨,外露玻璃的邊緣應(yīng)精磨”。以減少玻璃的破碎幾率。
在一些實(shí)際工程中,出于各種原因,幕墻玻璃的邊緣往往沒(méi)有經(jīng)過(guò)精細(xì)打磨,玻璃邊緣仍會(huì)殘留一些切割裂紋,在承受風(fēng)荷載等外力作用時(shí),就會(huì)因?yàn)閼?yīng)力集中而破碎,甚至在運(yùn)輸過(guò)程中就會(huì)破碎。