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【摘要】现在玻璃幕墙已成为城市的重要组成部分，社会对于建筑幕墙工作不再仅仅只从美观程度上来看，建筑幕墙的实用性和安全性也是具体的衡量标准。钢化玻璃本身的质量问题也是人们重点考虑内容之一，现在玻璃自爆的问题越来越引起了人们的广泛关注，因此，要知道玻璃为什么自爆，怎么控玻璃的自爆尤其重要，现结合上海某项目玻璃自爆的问题进行探讨。
【关键词】玻璃幕墙；玻璃自爆
一、引言
建筑幕墙是由面板与支承结构体系组成，像幕布一样挂在主体结构上，可相对主体结构有一定的位移能力或自身有一定的变形能力，但不承担主体结构所受作用的建筑外围护墙。主要应用于城市高层建筑、大跨度建筑、异型建筑、建筑物采光顶、公共建筑物或建筑综合体，如高档写字楼、酒店、体育场馆、机场、车站、会展中心、商场、企事业单位或政府办公大楼等，而玻璃是建筑幕墙主要的材料之一。
上海黄浦区某旧楼改建项目在使用过程中，出现玻璃大量破碎的现象，自爆率达到了5/1000以上，已经超过钢化玻璃正常的自爆率的范围，另外本项目玻璃自爆的时间正值上海的夏季，长时间的高温也会对玻璃自爆有一定的影响，故选择此项目，对玻璃自爆进行探讨，现从以下几个方面来进行分析：
1）幕墙设计形式
2）玻璃破碎的原因
3）建议
二、幕墙的设计形式
本项目采用单元式竖明横隐幕墙体系，玻璃板块为2.0m*3.6m，玻璃配置为10Low-E+12A+8中空钢化玻璃，玻璃四周通过结构胶粘贴在铝合金型材上，玻璃自重通过玻璃垫块传递到玻璃托板上。以下为幕墙节点设计图：
（左）图 标准横剖节点图
（右）图 标准竖剖节点图
三、玻璃自爆原因分析
钢化玻璃自爆的原因
玻璃在生产过程中不可避免的会混入“硫化镍”杂质。硫化镍是无色透明的，折射率与玻璃一致，很难检测。在使用过程中，硫化镍会随时间和温度的变化而发生体积的变化。由于钢化玻璃的内部有较高的应力，硫化镍的体积变化会引起钢化玻璃的自爆。半钢化或不钢化的玻璃内部没有如此高的应力，因而不会发生类似的自爆现象。钢化玻璃的自爆在目前几乎是不可能避免或预测的。硫化镍杂质也是非常难在现场检测出来的。
（左）图 钢化玻璃的应力曲线图
（右）图 在显微镜下看到的硫化镍杂质
钢化玻璃自爆率
目前没有规范规定了钢化玻璃的自爆率，但是行业中认为钢化玻璃的自爆率在3/1000～5/1000左右。
本项目自爆率高的原因
从下右图中可以看出，玻璃的破碎裂痕符合标准的钢化玻璃自爆的“蝴蝶状”裂痕，可以判断是典型的钢化玻璃自爆。
（左）图 钢化玻璃自爆的特征
（右）图 本项目玻璃自爆的玻璃图片
1）一个可能导致玻璃自爆率高的原因是钢化玻璃内部的应力过大。从玻璃破碎的形式看出，玻璃碎成的颗粒很小，这是应力过高的表现，常规50*50mm的方框内玻璃碎片的数量应该在100个左右，从本工程玻璃破碎的情况来看，碎片的数量明显偏多。
2）玻璃没有经过均质处理。
3）玻璃厂加工的原片内的杂质的偏多。
4）玻璃板块过大，一块玻璃后侧有横梁 但玻璃不断开，玻璃通到层间位置，层间部形成一个密闭空间，玻璃上部与下部的温度不一致，冷热不均，可能导制玻璃自爆。
5）2013年7月～8月上海的持续高温，温度高于同期历史温度，室内外温度受其影响很大，另外室内暂时无人办公，故没有开设空调或者打开通风装置，室内形成密闭的热空间，玻璃表面的温度过热，是可能导制玻璃自爆的原因之一。
四、建议
针对本项目玻璃在使用过程中，出现大量自爆现象，通过对其原因进行以上分析，现建议如下：
1）加强对进钢化炉玻璃原片的检查，选用优质原片、钢化过程中控制应力，并进行均质处理。均质处理就是在工厂的热浸炉中将钢化玻璃加热到290摄氏度左右，将其引爆，使之破碎，从而降低钢化玻璃在使用中的自爆率。
2）室外侧可采用半钢化夹层玻璃，因半钢化玻璃介于浮法玻璃和钢化玻璃之间的一个品种，它兼有钢化玻璃的部分优点，强度高于普通玻璃，同时又回避了钢化玻璃平整度差，易自爆特点，但半钢化玻璃不属于安全玻璃范围，因其一旦碎落，仍有尖锐的碎片，故室外片采用夹层玻璃，可以防止半钢化玻璃破碎后的碎片伤人。
3）幕墙玻璃不要跨越两个防火分区通至层间部位，否则会在层间部位形成一个密闭的热空间，玻璃的上部与下部的温度不一致，冷热不均，极易产生玻璃自爆现象。
五、结论
随着人类文明的进步，科技的不断创新，幕墙的发展也越来越快，幕墙在高层建筑中的优势受到更多的房地产开发商、业主的青睐，近些年也得到了越来越广泛应用，所以玻璃本身的质量也尤为重要，怎么能把玻璃的自爆率降到最低也成为大家研究的一个课题，相信在不久的将来，玻璃的自爆一定不会再成为困扰大家的一个难题。
参考文献：
[1] 李志亮，武文龙，浅析玻璃幕墙玻璃自爆原因及预防措施，
[2]《建筑用安全玻璃规范-钢化玻璃》GB 15763.2-2005
[3] 中华人民共和国行业标准. JGJ102-2003.玻璃幕墙工程技术规范.北京.中国建筑工业出版社，2003
[4] 中华人民共和国国家标准. GBT21086-2007.建筑幕墙.北京.中国标准出版社，2007
作者简介：杨光，（1984-）男，幕墙工程师