最近,一新闻突然爆火。
毫无疑问,新闻中的罪魁祸首便是俗称钢化玻璃癌症之一的“钢化自爆”。钢化自爆,更多的是在幕墙和玻璃圈内被人所知。其实,它无处不在——只要使用了钢化玻璃(Toughened Glass)。
降低钢化自爆率以及减少自爆风险的措施有很多。比如,对全钢化玻璃进行均质处理(热浸 Heat Soak),控制钢化玻璃的应力均匀性和应力极值,使用半钢化玻璃基片,使用更优质的浮法玻璃原片,提升钢化玻璃的边部处理质量等。
本文将从“玻璃设计选型”角度,浅谈降低钢化玻璃自爆以及自爆安全风险的措施,更多的是对上述一种延伸和强调。这些措施,无论是对幕墙玻璃或者家装玻璃行业,均有一定的参考意义。
降低钢化自爆率的设计措施措施1- 半钢化夹胶玻璃替代全钢化玻璃
半钢化玻璃(Heat-Strengthened Glass)几乎不发生自爆,但单片半钢化玻璃因不属于安全玻璃不能以单片形式使用,必须复合制成夹胶玻璃。因此,在玻璃结构设计中可用半钢化夹胶玻璃代替全钢化玻璃。
- 对于单片夹胶玻璃,在结构荷载允许范围内,强烈建议使用半钢化夹胶玻璃(点支撑式玻璃除外)
以下图为例,如使用半钢化夹胶玻璃替代原钢化夹胶玻璃设计,基本可以规避钢化自爆,减少后期维护成本,弱化对居用体验的影响。
▲ 自爆的室内栏杆玻璃,若采用半钢化夹胶玻璃可免除后期自爆维护成本
- 对于中空玻璃,结构中的钢化单片可用半钢化夹胶玻璃替代
以玻璃结构“6FT 12A 6FT”和“5HS/1.14PVB/5HS 12A 6FT”为例,使用半钢化夹胶玻璃5HS/1.14PVB/5HS替代全钢化单片6FT,可将中空玻璃成品的自爆概率减少了50%(仅室内单片钢化玻璃6FT存在自爆可能)。除此之外,由于夹层玻璃不存在钢化自爆崩溅伤人伤物的风险,夹胶中空玻璃的安全性能有了质的提升。
▲ 中空外片由半钢化夹胶玻璃替代单片钢化玻璃,自爆概率减少50%,且更加安全
措施2- 钢化玻璃进行均质处理
均质处理是降低钢化自爆最有效的手段!均质处理是降低钢化自爆最有效的手段!均质处理是降低钢化自爆最有效的手段!重要的事情说三遍。
均质处理,“提前引爆”有自爆风险的钢化玻璃的过程。据粗略统计,70%左右的有自爆隐患的钢化玻璃能够在均质工序中提前爆掉。
措施3- 指定采用优质的浮法原片
钢化自爆的原因有很多,其中一个重要的原因是玻璃原片中的硫化镍晶体及其他结石杂质导致的。因此,在幕墙玻璃设计选型时,选择口碑较好的且久经市场考验的玻璃原片品牌,是非常有必要的。
措施4- 采光顶、西立面等建筑部位要针对性对待
建筑采光顶及西立面,由于受到太阳热辐射“炙烤”的时间更长、强度更高,钢化自爆概率远高于其他部位和立面。
采光顶玻璃较多采用“外片单片钢化 内片夹胶玻璃”结构,以满足绝对的安全性和轻量化设计。采光顶玻璃更换难度更高,下方需要设置较大的安全隔离区域,对建筑运营和安全均有较大影响。所以,采光顶部位玻璃的降爆设计考虑尤为重要。
“均质钢化玻璃/半钢化夹胶 优质超白浮法原片”的组合,并尽量减少异形、钻孔、开槽、曲面等特殊工艺设计,可有效降低采光顶玻璃的自爆率。
该建议措施对后期更换难度更高的弯弧中空玻璃同样适用。
措施5- 谨慎选择超大/超厚/多层/异形/钻孔/开槽/曲面等设计
浮法原片中的硫化镍及其他结石杂质,主要是从其原材料矿砂中引入的。所以,单片玻璃的重量越大,单片玻璃自爆的概率也就越大。
一般情况下,每6吨左右的玻璃原料中存在一粒可以引爆钢化玻璃的硫化镍晶体杂质。如此,一片8mm厚*1m长*2m宽的单片钢化玻璃自爆概率为6.7‰(40Kg/6t)。一块使用了3片8mm钢化基片,面积为2.0㎡的中空成品玻璃,理论自爆率可达到2%(6.7‰的3倍)。因此,选择使用优质超白原片并进行钢化均质处理是非常有必要的。