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玻璃安全总结
作者:an888    发布于:2024-07-13 03:50    文字:【】【】【

  前言:想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗?我们特意为您整理了5篇玻璃安全总结范文,相信会为您的写作带来帮助,发现更多的写作思路和灵感。

  近年来渐有玻璃脱胶坠落事故的发生,且在新建幕墙中也有所闻,尤以开启窗中空玻璃外层坠落事故较为突出,其危险性远远大于玻璃自爆所造成危害,有如高空“定时炸弹”。

  1)幕墙固定玻璃板块或开启窗扇隐框安装中空玻璃的外片坠落,发现中空玻璃之间采用了丁基胶或聚硫橡胶型密封胶,而非硅酮结构密封胶。采购合同和加工图也未有明确注明密封胶类型,生产厂家按非隐框板块做法使用了丁基胶或聚硫橡胶型密封胶进行生产,埋下了重大隐患。

  2)固定单元玻璃板块和开启扇处未按规范设置托板,结构密封胶长期处于受剪开裂。部分设计不重视该规定,设计图纸大样无标示设置托板,设计说明没有提示,一句话“按规范施工”笔者认为属不负责任的态度。

  1)不论明框还是隐框幕墙其开启窗中空板块必须按规范使用结构密封胶来计算和校核粘接宽度,这是最基本的设计常识,以确保设计安全。

  2)施工单位采购和技术人员在签署采购合同和加工图必须注明中空玻璃间选用的密封胶类型及粘接宽度。

  3)生产厂家必须按采购合同和加工图选用的密封胶类型和合格工艺进行生产,确保质量,否则产生的事故生产与销售单位承担相应法律责任,因此要引起高度重视。

  4)在设计中必须首先考虑安全,对于高层建筑和人流密集区域处立面宜将全隐框幕墙设计改为明半框幕墙,这也不失是建筑设计效果与幕墙安全设计的折中方案。

  5)隐框固定单元玻璃板块和开启扇处必须按规范(JGJ102-2003规范5.6.6条款规定隐框或半隐框幕墙玻璃应在玻璃底端加两个厚度不小于2MM、长度不小于100MM的不锈钢或铝合金托条。)设置托板,结构密封胶不得长期处于受剪开裂。部分设计必须重视该规定,设计图纸大样中应标示设置托板,否则发生事故可能因设计责任而追究设计单位和设计师相应的法律责任。

  近年来我国玻璃幕墙由于钢化玻璃自爆而出现高空坠落现象频频发生,对公众生命和财产安全构成威胁,尤其是在人流车流密度较大的闹市繁华地段,小颗粒玻璃从高处掉落,仍会使人员和财物遭到击打,造成危害。针对当前钢化玻璃自爆时有发生的情况,防范其危害的措施已日益引起重视。

  自爆现象分两种:一种是钢化玻璃本身材质引起的自爆,是固有特性,主要由硫化杂质引起。另外一种是加工与安装问题引起的自爆现象。对于玻璃本身材质引起的自爆,业内通常1%~3%的自爆率被认为是可以接受的。即使按规范采取了相应的措施,但不可能保证做到完全不自爆。采用钢化玻璃目的一方面是提高玻璃强度,节约成本;另一方面是玻璃开裂后呈粉碎性的小颗粒状,减少事故伤害程度。从基本物理常识我们知道物体高度与产生的动能成正比。对于小颗粒玻璃在多层建筑高度产生的伤害与高层、甚至超高层物体坠落产生的伤害程度可想而知。

  由国家发展改革委、建设部、质检总局工商总局共同下发,自2004年1月1日起施行的《建筑安全玻璃管理规定》按照有关规定建筑幕墙玻璃必须采用钢化玻璃,且规定:“单片半钢化玻璃(热增强玻璃)不属于安全玻璃”。当时是基于对建筑玻璃幕墙在我国应用使用经验和认识所提出的安全规定,对保障人身和财产安全,规范建筑玻璃幕墙的安全设计发挥了重要的作用。但从2003年之前,我国内地的幕墙工程根据国外的成功经验,也广泛使用半钢化玻璃,取得良好的效果。在这十多年中,并未见到因为幕墙半钢化玻璃破碎掉下致伤人毁物的报道。因此现在看来采用半钢化玻璃有他突出达安全性能。

  在2004年以后的玻璃幕墙工程发生玻璃自爆时间不断引起社会广泛关注和质疑,对于国家法规、行业标准与规范是规范行业行为的基本准则,现行《建筑安全玻璃管理规定》对建筑幕墙必须采用全钢化玻璃的规定应尽快修定,允许幕墙采用半钢化玻璃。这是有效的国内外的成功措施,幕墙业界已认识到幕墙采用半钢化玻璃是合适的。我们必须承认规范与标准必须是在实践总结的基础上作出的规定,特别是涉及公众安全,必须保障人身和财产安全。

  ①设计阶段也要考虑宜将处于人流密集地段的幕墙钢化玻璃,设计采用夹胶玻璃。

  ②对既有玻璃幕墙可贴膜处理,即可以预防玻璃自爆伤害,又能起到节能改造作用。

  ③玻璃板块必须按规范对各边部采取磨边处理,是减少边部应力集中自爆的有效措施。

  3)施工阶段:严格检查玻璃质量,对玻璃边缘处有缺陷的玻璃及时剔除。安装过程按规范和标准对玻璃与结构固定夹槽设置垫块,防止玻璃直接接触硬物或热胀冷缩挤压应力集中导致玻璃爆裂。

  4)维护与管理:按原建设部颁布了《既有建筑幕墙安全维护管理办法》制定本建筑幕墙管理制度,加强检查及时更换爆裂玻璃。

  建筑玻璃幕墙是现代化城市的时代象征,但随着现代化建设的不断推进,建筑幕墙玻璃自爆与脱落引发的安全问题,必需采取有效对策确保幕墙安全使用。业内人士必须以维护社会与谐稳定、“以人为本,安全为先”的理念,为建筑幕墙行业持续发展承担应有的社会责任。

  [1]黄小坤,赵西安,姜清海,等.〈玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-2003〉,建筑工业出版社,2003,12

  全玻幕墙由于其通透性的特点得到了建筑师的喜爱,应用较为广泛,特别是在一些公共建筑的大堂、主出入口等位置,大多达到了预期的建筑效果;但不少全玻幕墙,特别是一些较高的全玻幕墙,在施工过程中或投入使用之后,部分玻璃面板、玻璃肋爆裂率明显过多,有的甚至大部分需要更换,既存在安全隐患,也影响业主使用,还导致维修成本的增加,产生了较大的负面社会效益。

  经过笔者多年的工程实践和事故分析处理经验,发现大多发生质量事故的全玻幕墙,既存在没有有效释放主移的原因,也有不少是因为连接节点不可靠而破坏。全玻幕墙设计及施工时玻璃面板及玻璃肋应能够适应主体结构的相对位移,不承担主体结构传来的荷载,这点通过改进设计和提高施工管理水平是能够做到的。但是,全玻幕墙的连接,特别是玻璃肋的连接,由于没有成熟的设计标准和施工工艺,存在或多或少的缺陷,产生了很多质量问题和安全隐患。

  目前玻璃结构的连接,主要有三种方式,一是采用螺栓与玻璃孔壁直接接触受力,或者在玻璃孔壁与螺栓之间加尼龙套、铝合金套之类的;玻璃是脆性材料,孔边受力会引起应力集中,即使加一些介质材料,也无法从根本上避免孔边应力集中的问题,笔者曾经做过玻璃孔壁承载能力的试验,通过多组数据对比分析,离散型较大,不能很好的应用于工程实践。图一是玻璃孔边承载能力试验照片:

  第二种方式是通过粘结的方式受力,即通过钢板与玻璃粘结,让钢板与玻璃成为一个整体;如图二是一个失败的玻璃肋拼接节点,玻璃肋通过两块钢板拼接起来,钢板与玻璃通过环氧树脂胶或者改良型的树脂胶粘结,这样确实避免了玻璃孔边受力,但施工难度很大,由于钢化玻璃与钢板面不平整,很难保证钢板与玻璃整个面都有效粘结,而且工人的素质参差不齐,工地环境并不理想,管理难度很大。环氧树脂胶等耐老化性及耐热性均比较差,用在主受力部位并不可靠,图二中的钢板与玻璃间缝隙很大,树脂胶基本失效了。

  第三种方式就是通过摩擦型高强螺栓作为玻璃肋节点的连接,既不靠玻璃孔壁受力,也不靠粘结力受力,而靠两种不同材料之间的摩擦力受力;高强螺栓在施工时,要施加很大的预紧力,我们知道,钢化玻璃受压能力很强,但是玻璃表面比较光滑,摩擦系数如何取值呢,笔者查阅了五金手册、机械手册,还查阅了很多相关文献,均未见到相关参数;同时,如果要采有此方法受力,还要保证是靠摩擦力受力而不是孔边受力,保证加预紧力时孔边缘不受到挤压,需要采取一定的构造措施;因此笔者制定了一个实验方案,来验证摩擦型高强螺栓在玻璃连接中的应用,并通过试验数据推导出钢板与玻璃之间的摩擦系数的大小,可以作为以后的工程实践的依据。

  上图是试验加压示意图,10.9级的M16高强螺栓通过预紧力把12mm的钢板与玻璃紧密的夹在一起,有两个细节需要注意,一是螺栓与玻璃孔壁之间采用了3mm尼龙套,防止高强螺栓与玻璃孔边受力,见图四;二是要防止钢板与玻璃孔壁的挤压,故钢板在孔边区域铣了一个圆孔,见图四;三是玻璃与钢板之间要采用一定的介质防止硬碰硬接触。

  扭矩扳手扭矩值控制在215N.m,如下图六,图五是在试验台用扭矩扳手施加扭矩;对应M16预紧力为100kN。破坏形态见图六、图七

  玻璃试样的荷载时间(位移)曲线均大致相同,如图八是一个典型的荷载时间曲线,其几何意义如下:保证一定的速率加载,随着时间的增加,荷载越来越大,直到达到极限值的A点,此时达到最大承载能力,随后钢板与玻璃发生滑移,玻璃与钢板之间的静摩擦变成动摩擦,承载能力变小,再随着时间的增加,螺栓开始挤压尼龙套,并间接与玻璃孔边挤压,此时承载能力又有小幅的增加,承载能力达到次高点B,然后玻璃孔边挤压破坏,完全丧失承载能力。

  取4组介质为EPDM的数据进行分析,根据《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001条文说明5.0.3,当材料强度按正态分布时,其标准值为:

  根据《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ 102-2003条文说明5.2.1,玻璃强度试验结果离散值较大,范围为70~160N/mm2,故总安全系数取为2.5;本连接方式破坏形态也为脆性破坏,但试验结果离散性明显比玻璃的好很多,故笔者认为总安全系数可以比玻璃的总安全系数偏小,可取为2.0;考虑荷载分项系数,则材料分项系数可取为,则承载力设计值为:

  1、根据以上分析,玻璃与钢板之间在采用介质的情况下,静摩擦系数可取为0.18,其中,已考虑了强度分项系数;

  2、试验之前笔者预测介质不同,试验结果可能差别较大,但试验证明摩擦系数和使用的几种介质差别不大,从加工难易程度,笔者推荐采用EPDM;

  3、实际应用中,一定要采取防止螺栓与孔壁挤压的情况发生,玻璃孔边与螺栓之间应采用尼龙套筒等介质,厚度不小于3mm;

  4、应防止钢板与玻璃孔边挤压情况发生,一是钢板厚度不宜过薄,以便钢板与玻璃间的挤压力范围扩散,二是在钢板与玻璃孔边部位,在钢板上应做一些处理,如局部位置铣薄一些。

  某椭球形玻璃幕墙工程,为某市的文化中心,其空间分为图书馆、博物馆、艺术馆、文化馆、电影院四大功能分区,共四层。为了表现出整个建筑的空间品质和完美造型,工程的玻璃幕墙应用,蓝灰色自洁中空钢化夹胶玻璃由直径245mm和180mm的经管、纬管构筑成为长轴、短轴、高度分别60m、45m、25m的曲面椭球形,其外部效果如下图1-1所示:

  以上椭球形玻璃幕墙的施工,主材为无缝结构钢管、镀锌钢管和钢板等钢骨架材料,以及用于安装幕墙的连接母座、不锈钢成品固定件、不锈钢夹挂件、中空钢化夹胶玻璃,其中每块玻璃的端部四角,均留有规格120mm×20mm×9mm的凹槽,同时在中空层内,利用硅酮结构胶内,将铝槽粘贴其中,另外为便于玻璃的安装,玻璃都进行了分区和规格的编号。至于工程所需的机械设备,钢骨架制作安装的机械设备为钢卷尺、拉力计、自动安装水平仪、电子经纬仪、激光铅垂仪、电子全站仪;幕墙安装的机械设备为电焊机、手动真空吸盘、玻璃吊装带、嵌缝枪、垂直运输机械等。

  由于工程承包商首次承建这种形状的玻璃幕墙,在施工之前对工程可能出现的工程问题进行了汇总,绘制出工程各种质量通病的关联图,如下图2-2所示:

  基于案例工程玻璃幕墙施工的背景概况,为控制以上施工质量关联通病的出现,笔者认为有必要强化工程玻璃幕墙的施工质量,其中可分别从测量放线、骨架拼装、幕墙安装几个工序入手展开全方位把控。

  本工程玻璃幕墙测量放线所需的仪器,为法定单位检定合格的经纬仪、水平仪、全站仪、米尺等,以“由整体至局部”的原则进行测量,在熟悉图纸和现场情况的基础上,根据基准点进行水准测量和建立平面控制网,在测得幕墙控制线后,由总包单位和监理单位联同检验,对于存在偏差的主体结构预埋件,在上报总包单位和监理单位之后,进行结构修改后复测。其中主体结构的基准点,分别通过水准测量和平面控制测量两种方式,从每个楼层中,以引测的方式,确定椭球形玻璃幕墙曲面的高程,进而布置好平面控制网,并在设计图纸上标识出幕墙控制线与幕墙之间的距离,期间为确保测量的精度,引测确定的玻璃幕墙控制线,均为闭合导线。通过以上的测量放线,为玻璃幕墙的后期施工,提供精准的施工参数,是整个工程施工质量把控必不可少的基本前提。

  在测量放线的基础上,工程进入骨架拼装工序,其质量控制重心,分别放在放样、杆件制作、骨架安装三个方面,在放样时,借助计算机、设计图纸,以及按照骨架制造工艺要求,检查构件的几何尺寸是否存在偏差,在保证不存在任何偏差后,即可调整骨架所需的构件弧度;杆件的制作,可参照《钢结构工程施工质量验收规范》的基本要求,编号完成标准弧度的钢管,并切割钢管的公差,尽管该工序较为简单,但钢管公差必须严格控制在基准范围内,否则可能导致后期骨架无法安装;骨架的安装,包括对接纵向经管、焊接固定横向纬管、安装经向次管三道工序,其安装示意图如下图2-1所示:

  以上骨架的安装,质量症结点主要潜藏在无缝结构钢管焊接加工环节,期间必须严格遵守《建筑钢结构焊接技术规程》和《钢结构焊接规范》等的基本要求,同时进行龙骨防腐和防火处理,并在骨架将顶部的防雷装置,通过螺纹与幕墙母座连接在一起,即可完成骨架安装工序。

  幕墙安装是整个工程施工的重点所在,共分为母座安装、固定件安装调节、玻璃安装、硅酮密封胶施工、幕墙防火安装几道工序,每道工序的质量控制要点如下:

  (1)母座安装。根据放线标定的标志,以点焊方式将钢管母座固定其上,同时检查每个点焊位置的精准度,确保无虞后,即可满焊焊接,如下图2-2所示:

  (2)固定件安装调节。安装于母座固定件的水平位置,借助螺杆调节,在调节至计算位置后,再利用螺母锁紧固定,而固定件的高度、角度等,主要通过中间固定的螺栓调节,最后再测量和修正安装后固定件夹具的位置,即可开始安装玻璃。

  (3)玻璃安装。将不同编号的中空钢化夹胶玻璃,安装至对应的固定件上,其中固定件提前安置3mm厚度的三元乙丙垫片,目的是避免玻璃被压碎,同时需要将一定厚度的垫片,安置于不锈钢夹挂件与玻璃之间,将玻璃移近固定件,缓慢地放入钢槽内,保持玻璃与固定件之间的平整,再以泡沫棒塞至玻璃与钢槽的空隙,但必须预留出6mm的施胶空间。玻璃安装后的状况如下图2-3所示:

  (4)硅酮密封胶施工。按照《玻璃幕墙工程技术规范》的要求,将硅酮密封胶一次性施打入玻璃与钢槽预留的空间内,期间需要两名施工位置在玻璃两侧配合施工,一名施工人员负责打胶,另外一名施工人员擦拭粘贴到玻璃表面的胶水,并将保护胶纸粘贴到玻璃的边缘。完成以上工序之后,检查保护胶纸是否与胶缝平行,确保无虞后,分格进行耐候胶施工,其施工顺序为先水平后竖直,在注胶的同时,刮平胶缝和撕掉保护胶纸,如果胶缝存在气泡,要及时消除气泡。

  (5)幕墙防火安装。幕墙防火于幕墙和楼板的接口位置,防火金属板之间,填充高度至少100mm的防火岩棉,填充密实后,盖上金属板和在缝隙位置施打防火胶,其厚度至少为2.5mm。

  通过以上的玻璃幕墙安装质量把控方法,由业主单位和监理单位等进行现场验收,其验收结果如下:

  ②密封胶施打质量:以尺量方式检查,确定密封胶饱满密实,没有存在任何气泡现象。

  ③板材板角偏差:借助钢直尺检查板材之间的板角顺直情况,确定板角偏差均为标准范围内,没有存在任何错位现象。

  ⑤胶缝宽度差:借助卡尺测量,确定胶缝宽度差控制在2mm范围内,质量合格。

  文章通过研究,基本明确了案例椭球形玻璃幕墙工程的施工质量把控方法,但考虑到不同玻璃幕墙施工控制要求和条件的差异性,以上方法在其他工程中应用时,还需要根据具体工程的实际施工情况,予以灵活地参考借鉴,以保证质量把控的适用性。

  [1]林梓臻.椭球形曲面点式玻璃幕墙施工与工艺分析[J].建筑知识:学术刊,2014,(B07):399.

  在工业化飞速发展的21世纪,1926年德国人瓦格・格罗庇乌斯第一次将大面积玻璃幕墙应用到建筑工程中,在当时被誉为奠定国际式新建筑风格的三杰作之一,而西方的玻璃幕墙热则始于1966年著名华裔建筑师贝聿铭建筑师设计的美国约翰・汉考克保险公司新总部大楼。据以都市人们将大面积玻璃幕墙师为现代、高档和体面的象征,各个建筑设计趋之如骛,国外这种玻璃幕墙热仅风靡了二三十年即引起了人们的深度思考而降温。中国的玻璃幕墙热则始于20世纪80年代后期,自1985年截至2000年,仅上海已拥有玻璃幕墙建筑1241幢,2004年达到2239幢,至2011年据保守估计已拥有3000幢左右。目前我国建筑幕墙的拥有量达约3亿多m2,且以每年4500万m2速度增加。

  由于玻璃幕墙的自重仅相当于砖砌体的1/12,混凝土的1/10,而且更具有后两者所无法比的建造速度优势。玻璃幕墙除骨架外都是在工厂里完成的半成品,现场仅须通过简单的安装就能完成施工,所以对超高层建筑来说一定是上上之选。加之形象工程、献礼工程和开发商过多追求社会效应和经济效益等多种因素使这种玻璃幕墙热一直高烧不减。

  玻璃幕墙顾名思义是指用大片玻璃代替传统墙体材料而形成的墙。根据现行国家施工验收规范及《建筑安全玻璃管理规定》强制要求:人员流动密度大、青少年或幼儿活动的公共场所以及使用中容易受到撞击的位置,其玻璃幕墙应采用“安全玻璃”和“七层及七层以上建筑外窗,面积大于1.5的窗玻璃和玻璃底边离最终装修面50mm的落地窗、幕墙其玻璃应使用‘安全玻璃’”。“安全玻璃”是指:钢化玻璃、夹层玻璃和夹丝玻璃。玻璃幕墙设计的安全要求为:明框、半隐框和隐框玻璃幕墙,宜采用钢化玻璃、半钢化玻璃和夹层玻璃、夹丝玻璃。

  玻璃幕墙的安全隐患照顾要有;爆裂,炫光,折射,而最主要的安全隐患是玻璃爆裂,其主要原因来自于玻璃本身。他们就像隐形炸弹一样不知何时爆炸。

  目前我国的玻璃幕墙所采用的绝大部分均是钢化玻璃,目前主流的钢化玻璃每平方米造价在60~70元/左右,夹层玻璃的成本则两倍于钢化玻璃,而这仅是玻璃的成本,如再算上不同玻璃幕墙的工艺,两者之间的价差则更大,这就是为什么绝大部分幕墙选用钢化玻璃的原因,然而钢化玻璃至今仍未能解决而又产生严重安全隐患的问题是“自爆”,所谓“自爆”是指钢化玻璃因其玻璃种硫化镍杂质膨胀而引起的玻璃破裂。由于现代浮法玻璃生产技术无法消除Nis杂质的存在。Nis是具有两种晶型的晶体,分别为高温相α―Nis和低温相β―Nis。玻璃在钢化炉内加热时,由于热温度远高于相变温度,Nis全部转变为α相,在随后的淬冷过程中,α相来不及转变为β相,从而被冻结在钢化玻璃中。α―Nis在室温环境下是不稳定的,有逐渐转变为β―Nis的趋势,这种转变伴随着约2%~4%的体积膨胀,使玻璃承受具大的相变应力,在玻璃内部产生局部的应力集中而引起自爆。所以从根本上无法消除钢化玻璃的自爆,其无法目测检验,亦不可控,有的出场时会发生有的则在一年甚至三~五年不等,毫无规律可言,这就是说其是隐性炸弹的原因。

  钢化玻璃破碎后,由于产生的是细小碎粒而非整块状或形成锋利的状面,所以被认为是安全的,然而当处高空的钢化玻璃发生“自爆”则会产生玻璃雨,在重力加速度的影响下对人或物产生的危害也是较大的,据不完全统计,个别建筑的玻璃幕墙“自爆”率达到了惊人的20%~30%,伤人事件屡见不鲜。

  当然除了钢化玻璃自身的特殊性外还有一部分外界和人为因素,有些问题还未引起足够重视,还需进一步深入研究。比如保温隔热性差,大部分玻璃产品的保温隔热性能还远未达到实墙的效果,夏天由于玻璃的热效应,导致室温升高,增加空调开放时间和降温度数,增加能耗;光污染问题严重,其反射光线明晃白亮、眩眼夺目,严重影响人们的身心健康;映像畸变,扭曲的、间断不连续的映像,对人的视觉造成干扰,形成一种污染,在人体尺度范围内引起使用者的心理不安全感、紧张感,使人感受到现代建筑的冰冷气氛。另外施工时由于过多追求利益采用的封闭胶条不合格,无弹性导致玻璃受挤压而破裂;外界温差过大导致玻璃急速膨胀或收缩而引起破裂;而玻璃幕墙另一方面的不安全性体现在它对环境的危害,当高耸的建筑从上而下被炫丽的玻璃所包裹后,白天在太阳的照射下反射着夺目的光芒,使人无法清晰地看清前方事物,从而产生安全隐患,夜间在五颜六色霓虹灯的映衬下,使人产生错觉,从而导致行车安全的降低,而目前这种亮光工程却在无限度的被放大,人们似乎仅在意它美化了城市的夜景,而从不考虑它的安全隐患。建筑幕墙工程自竣工验收交付使用后,原则上每十年进行一次安全性鉴定。由于厂家对硅胶、结构胶承诺的保质期为10年,设计的使用年限为25年,这就形成矛盾,导致安全隐患。

  我们说玻璃幕墙的不安全性和不经济性,并不是要消除这种具有现代化气息的建筑形式,而是提醒人们在选择该种建筑时应对其安全性和环保性加以重视。虽然建筑幕墙已颁布了若干技术标准,建设部也立项开展现有建筑幕墙维护的课题研究,但对现有建筑幕墙的安全维护工作仍缺乏有力的、可操作的具体措施,特提出以下几点措施:

  (二)选用其它类型的安全玻璃,防止玻璃破裂后形成玻璃雨。比如与我国一海之隔的日本早在上世纪就已对此事引起重视,在进行玻璃幕墙的施工时所选用的玻璃多为半钢化玻璃,极大程度地降低了其自身的自爆率,在此基础上采用夹胶工艺,即使破裂也不至于一泻千里,为维修提供可能,当然在建设成本上会有所增加,这就需要相关职能部门加以调节。

  (三)选用镀膜玻璃,是降低光反射率,防止光污染的最有效措施。合理地与光伏太阳能结合,在美化建筑的同时,为社会提供环保节能的建筑。

  (四)建立相关的法规及标准,明确现有建筑幕墙工程在使用工程中的相关各方责任,是安全责任落到实处。

  (五)建立结合政府管理、检测、维修和保险等多方参与的幕墙维护平台,积极培育市场,通过政府调控和市场调节,实现对建筑幕墙进行安全维护、灾害预防的运行模式。

  (六)建立强制性的专业检查评估、定期普查和检查相结合的维护制度,实施强制性的专业检测和检查评估制度,发现隐患及时解决。

  (七)加强技术研究、标准制定和专业技术培训,使幕墙的建设、物业、使用单位掌握安全维护的常规知识,建立起若干有专业技术能力、风险承担能力的检测、检查、评估机构。

  (八)设立幕墙安全维护专项基金,用于安全维护方面的科研、技术开发、检测、普查、人才培训。基金来源可通过保险、政府拨款的途径筹备,也可与房屋维修基金一起收取。

  建筑幕墙的安全是与公民人生财产安全有关的大事,是涉及全社会各行各业使用者的大事,所以呼吁有关各方对其予以高度重视,强化对现有幕墙安全维护的监管,建立长效维护保养机制,积极开展专项整治工作,及时排除质量安全隐患,保证建筑幕墙的健康发展。

  钠钙硅酸盐玻璃,简称钠钙玻璃,指以SiO2为主,并大约含15%的Na2O和16%的CaO的玻璃。其成本低廉,易成型,适宜大规模生产,其产量占实用玻璃的90%。Na2O是玻璃的良好助熔剂,可以降低玻璃黏度,使其易于熔融和成型。但Na2O会降低玻璃的热稳定性、化学稳定性和机械强度,所以在玻璃中不能引入过多,一般不超过18%。二氧化硅(SiO2),熔点为摄氏2000度。因此制造玻璃时一般会加入两种材料:碳酸钠 (Sodium Carbonate,Na2CO3 ,即苏打粉)及碳酸钾(Potash,钾碱)。这样硅土熔点将降至1000度左右。但是因为碳酸钠会令玻璃溶於水中,因此通常还要加入适量的氧化钙CaO,使玻璃不溶於水。

  以中国建筑材料科学研究总院生产的无碱铝硅酸盐玻璃为基础,该玻璃的转变温度为(750±20)℃,膨胀系数为(4.2-4.8)×106/K。采用风冷方法进行钢化,钢化玻璃样品尺寸为120mm×20mm×15 mm,加热温度为900℃,保温时间为15min,风机的转速为1450 r/min,风量为15000m3/h,拎却时间为15min。

  利用三点弯曲法测量钢化前后玻璃的弯曲强度,采用显微压痕技术测量其维氏硬度Hv和断裂韧性KIC,利用声共振法测量无碱铝硅酸盐玻璃在钢化前后的动态弹性模量、剪切模量和泊松比。

  表1为无碱铝硅酸盐玻璃钢化前后的力学性能对比,可以看出,经钢化处理后,玻璃的弯曲强度和断裂韧性都大幅度提高,其中,弯曲强度提高了近2倍,断裂韧性提高了1倍,分别达到264.97MPa和2.1744MPa.m1/2,弹性模量和维氏硬度略有下降,下降比例分别是4.3%和7.7%。

  钢化前玻璃表面存在大量的微裂纹,在外加载荷作用下,处于张应力区的表面微裂纹在其尖端产生很大的集中应力,当集中应力超过玻璃的极限,裂纹便扩展,玻璃发生脆性断裂。经过钢化处理后,玻璃表面预先形成了一定厚度的压应力层,部分抵消了裂纹尖端的张应力集中,阻止了玻璃表面裂纹的扩展,从而提高玻璃的断裂韧性和实际强度。在钢化过程中。玻璃首先被加热到转变温度以上,离子离开平衡位置,运动加剧,随着玻璃表面的急剧冷却,表面离子来不及回到钢化前的位置丽被“冻结”。从而使得玻璃表面离子间距离增大,离子间作用力减小,从而引起玻璃的弹性横量及维氏硬度略有下降。经钢化处理后压痕裂纹明显变短,压痕投影面积增大,说明硬度变小而断裂韧性增加。

  平均强度σb,钢化技术的发明最初是以提高玻璃强度为目的,通过钢化,玻璃的强度提高2~4倍。因此,起初人们通常以钢化玻璃的平均强度σb。来表征其安全性。

  式中σbi为第i条试样的抗弯强度,n为测试的样品数量,一般需大于10。通过上述计算,得到被测试样品的平均强度,平均强度越大,玻璃的承载能力越强,安全性越高。玻璃强度weibuU模数,玻璃是典型的脆性材料,而且在玻璃表面或内部不可避免的存在许多缺陷和裂纹,这些缺陷和裂纹对玻璃的强度影响很大,具体表现为强度的分散性很大,因此,只根据平均强度矿。来进行强度设计对于玻璃这种脆性材料来说是有风险的,基于上述认识,人们提出以强度的weibull分布函数来表征钢化玻璃的可靠性。WeibuU分布函数表征的破坏概率为:

  式中P是在工作应力σ下的断裂概率,m是weibuu模数,v是试件体积,矿,称为尺度因子σu。为对应断裂概率为零的门槛应力。weibuu分布函数的统计方法是基于最薄弱环节模型,类似于一定长度链条的破坏,当最薄弱环节断掉时破坏便发生。m值表征了材料的均匀性和可靠性,m值越大,强度的均匀性越好,材料的可靠性越大,但是这种可靠性指的是强度的稳定性大、分散性小,与使用过程中的安全性关系不大。

  经过钢化处理,玻璃的抗弯强度和断裂韧性明显增大,但是玻璃的弹性模量和硬度变化不大;安全因数不仅反映了钢化后玻璃强度的提高,而且全面表达了钢化玻璃脆性的改善,更加合理地表征了钢化玻璃的安全性。

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