鍍膜玻璃熱炸裂成因與預(yù)防

      隨著現(xiàn)代建筑采用玻璃幕墻的興起，由于鍍膜玻璃的點綴使建筑物絢麗多彩、明亮大方，并具有節(jié)能降耗作用，這些優(yōu)點得到廣泛公認(rèn)，但引來幕墻玻璃"光污染"、安全性等系列問題，其中安全性備受矚目!
　　不合格的幕墻的安全性主要集中于玻璃的脫落 、玻璃破裂后的掉落。玻璃脫落主要原因在于膠、雙面貼等材料質(zhì)量不過關(guān)、固化時間不夠長、膠與玻璃不相容、打膠質(zhì)量不過關(guān)、施工不規(guī)范、風(fēng)和地震作用等，所以需在設(shè)計、采購、施工、監(jiān)督這些方面進行把關(guān)，預(yù)防、杜絕玻璃的脫落。但幕墻使用的玻璃，特別是鍍膜玻璃使用過程中，出現(xiàn)破裂或出現(xiàn)裂紋的現(xiàn)象更為普遍，人們對此現(xiàn)象并不清楚，往往單純地歸罪于玻璃質(zhì)量不好 ，并稱之所謂"空中定時炸彈"，所以有必要對此現(xiàn)象的特征、成因和預(yù)防進行分析、探索，讓公眾對幕墻鍍膜玻璃更為了解，使用更安心。
　　鍍膜玻璃正常使用下不存在破裂， 鍍膜玻璃的破裂絕大部分屬于熱應(yīng)力破裂 。陽光的強烈照射下，玻璃吸收陽光中輻射能，在玻璃體內(nèi)轉(zhuǎn)化為熱能，使玻璃被照射部分溫度相對升高而處于熱膨脹狀態(tài)，而處于鋁框結(jié)構(gòu)內(nèi)部的玻璃邊區(qū)卻不能受到相同的太陽輻射或者陰影作用，散熱不均，因此導(dǎo)致玻璃整體溫度分布不均，產(chǎn)生內(nèi)部熱應(yīng)力，玻璃中區(qū)的熱膨脹對玻璃邊區(qū)產(chǎn)生張應(yīng)力，此張應(yīng)力超過邊區(qū)抗張強度，就會導(dǎo)致玻璃破裂，這種現(xiàn)象叫玻璃的熱應(yīng)力破裂。由于鍍膜玻璃吸熱更為顯著，吸收太陽輻射能的差異造成玻璃溫差更大，熱應(yīng)力破裂現(xiàn)象較多。相比之下，用于窗、明框幕墻的鍍膜玻璃發(fā)生此現(xiàn)象比用于隱框幕墻更多。下面針對鍍膜玻璃熱應(yīng)力破裂的特征、原因和預(yù)防作進一步的論述。
　　1、熱應(yīng)力破裂的特征：破裂線與玻璃邊緣成直角 ，從玻璃邊緣或角部開始發(fā)生，并在距離玻璃或角部約50mm處分裂為兩條或多條，形狀為不規(guī)則曲折單線，向中間延伸，并通常在玻璃中區(qū)形成弧形線。
　　2、鍍膜玻璃的本體吸收：玻璃經(jīng)鍍膜加工后，其化學(xué)性能基本無改變， 但其物理性能卻大大改變，尤其是光學(xué)性能和熱學(xué)性能。鍍膜玻璃對太陽輻射能的吸收率遠(yuǎn)大于普通透明玻璃和本體著色玻璃，一般鍍膜玻璃太陽能輻射能吸收率是普通透明玻璃、本體著色玻璃的數(shù)倍，所以在相同的使用條件下，鍍膜玻璃的吸熱比普通玻璃多得多，溫度高得多 ，也就是說玻璃不同部分的溫差相對大得多。所以，針對鍍膜玻璃這些優(yōu)點，在安裝使用過程中，采取有別于普通玻璃相應(yīng)措施，保證鍍膜玻璃的安全使用。
　　3、建筑物的朝向：鑒于鍍膜玻璃對光熱能敏感， 鍍膜玻璃使用的朝向非常重要，特別是對于吸收較大的玻璃，東面、東南面、南面、西南面使用的玻璃吸熱相對于其它面多得多，設(shè)計時應(yīng)把玻璃的熱應(yīng)力破裂作為重要因素加以考慮， 建議采用淺色玻璃（如白玻璃)鍍膜產(chǎn)品，減少玻璃的吸熱，更為保險的方法是對玻璃進行強化處理，加工成鋼化、半鋼化鍍膜玻璃。
　　4、氣候條件：在清晨溫差變化較大的地區(qū)或季節(jié)， 鍍膜玻璃是太陽輻射熱能的高吸收體，玻璃的溫升速度很快。而鋁框是極好的散熱體，經(jīng)過晝夜的冷卻，玻璃和鋁框的溫度已降至最低，清晨太陽輻射熱能很快使玻璃升溫，而鋁框的溫升相對小 ，如玻璃與鋁框相接觸，造成玻璃溫差分布不均，當(dāng)?shù)貧夂驕夭睢⒉ＡС?、驟晴驟雨以及空調(diào)系統(tǒng)很容易使玻璃的溫差超越極限而破裂。選用玻璃根據(jù)上述情況決定玻璃是否強化，選用玻璃的顏色、尺寸，以及鍍膜玻璃應(yīng)嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)范施工。
　　5、玻璃與周邊環(huán)境的熱絕緣：玻璃是熱的不良導(dǎo)體，由于吸熱 、散熱不均勻造成的溫差很難靠自身達到平衡，所以安裝玻璃時，盡可能用導(dǎo)熱系數(shù)低的彈性材料作襯墊，將玻璃與導(dǎo)熱性良好的鋁框、陰冷的墻體等隔絕開來，減少玻璃不均勻溫差的形成。一般隱框幕墻炸裂相對少得多，其中很大的原因是：玻璃周邊用導(dǎo)熱差的彈性材料與鋁框軟接觸，不存在玻璃與鋁框的熱交換，減少因玻璃散熱而造成玻璃各部位的溫差；相反，對于用于明框 、固定窗、推拉窗、落地玻璃等地方的鍍膜玻璃，中部吸熱導(dǎo)致升溫，而周邊被夾持住，吸收不到熱能而形成低溫帶，如玻璃跟鋁框相接觸，玻璃就導(dǎo)熱給鋁框，不僅使鋁框內(nèi)的玻璃，而且鋁框周圍的玻璃始終保持低溫，很多時候，玻璃中部溫度達到60-70℃，而邊緣僅25-30℃，相差幾十度，即使用手都明顯感覺到，所以在玻璃內(nèi)部產(chǎn)生很大的熱應(yīng)力，很容易導(dǎo)致玻璃破裂。這種目前鍍膜玻璃最常見熱應(yīng)力破裂，避免出現(xiàn)上述問題，就設(shè)法讓玻璃與鋁框熱絕緣，玻璃安裝時下部平衡墊兩塊橡膠塊 ，不僅保證玻璃與下部彈性接觸和避免局部受力，而且使它們熱絕緣， 玻璃兩側(cè) 、上部與鋁框保持足夠的間隙，玻璃兩側(cè)與鋁框的間隙間夾塞橡膠條后，然后才能打玻璃膠，目的是保證它們絕對分離、彈性接觸和熱絕緣。
　　6、玻璃的邊緣質(zhì)量：玻璃是脆性材料，其邊緣許用應(yīng)力與玻璃邊緣質(zhì)量關(guān)系極為密切。 邊部是玻璃最脆弱的地方， 存在許多微裂紋和缺陷 (如崩邊、崩角、鉗邊不齊整等)會導(dǎo)致邊緣許用應(yīng)力降低十幾倍，遇到過大熱應(yīng)力 、外力沖擊容易造成從此處開始破裂，所以鍍膜玻璃最好用切裁機切割，手工切割時須嚴(yán)格檢查玻璃邊緣的切割質(zhì)量，更為有效的方法是玻璃切割完后進行機器磨邊，可大大減少邊緣微裂紋。
　　7、玻璃的尺寸和形狀：針對鍍膜玻璃而言， 采用玻璃的厚度越大，對太陽的輻射能的吸收也較大，使玻璃的熱應(yīng)力增大，玻璃越容易破裂；同樣，玻璃面積越大，也越容易破裂；玻璃的長、短邊比值越大越易形成彎曲應(yīng)力，會增大熱應(yīng)力破裂的幾率；另外，玻璃的形狀越不規(guī)則，各部位、方向受力不平衡，同樣會增大熱應(yīng)力破裂的幾率，合理的設(shè)計是減少這方面的影響至關(guān)重要的因素。
　　8、陰影的影響：室外物體或建筑結(jié)構(gòu)本身， 都可能會在玻璃上留下陰影，導(dǎo)致玻璃不同部位吸熱不同而存在溫差，陰影形狀越不規(guī)則，玻璃越容易破裂。
　　9、室內(nèi)遮陽裝置的影響：深色窗簾、百葉窗和室內(nèi)接近玻璃物體(包括在玻璃上貼紙、 涂料)，對太陽輻射能的吸收較高，且一般具有較高的輻射率。因此，玻璃中區(qū)除受到太陽的直接輻射外，還受到室內(nèi)物體吸熱后的再輻射， 還減少玻璃的散熱 。所以，室內(nèi)的遮陽裝置增加了玻璃溫度不均勻性，也增加了熱應(yīng)力的自爆的概率，應(yīng)盡可能避免上述裝置。
　　10、玻璃的再加工影響： 鍍膜玻璃的再加工，增加玻璃破裂的因素 。鍍膜玻璃熱彎加工后，退火質(zhì)量不好，增加玻璃應(yīng)力不均勻；鍍膜玻璃加工成中空產(chǎn)品，中間的氣體隨玻璃的吸熱而膨脹，并施壓于玻璃邊緣，增加玻璃自爆的概率，所以鍍膜玻璃做成中空玻璃最好進行磨邊或強化處理。
　　鍍膜玻璃雖有其固有的缺點，但它有更多的一系列其它材料無法替代優(yōu)點。為了發(fā)揚鍍膜玻璃在建筑業(yè)中眩目的地位， 鍍膜玻璃供應(yīng)商向用戶提供更多產(chǎn)品性能參數(shù)， 配合用戶提供更為合理的設(shè)計、施工方案，澄清人們對鍍膜玻璃的誤解，推廣鍍膜玻璃的使用。