分析建筑玻璃熱炸裂的影響因素

      建筑玻璃的熱炸裂是一個多因素問題，受到玻璃自身性能和外部環(huán)境條件和復雜影響，可以將其在一般性基礎上劃分為主要影響因素和非主要影響因素，在特定場合，非主要因素也可能起主要作用，這要針對應用條件作具體分析。玻璃自身造成熱炸裂的影響有三類原因：太陽輻射、外加荷載和設計因素。除這三種原因外，玻璃與框架作為結(jié)構(gòu)整體還有制造和裝配方面的影響。建筑玻璃的熱炸裂是一個綜合性的問題，既要全面考慮各個因素的作用，又要針對工程實際排除次要因素不計，控制住主要因素。對一般情況而言，制約玻璃熱炸裂的主要因素有三個：
　　
　　1、玻璃的吸熱率
　　
　　由于熱炸裂的機理是玻璃吸收陽光中的紅外輻照，自身溫度升高，與邊部的冷端之間形成溫度梯度，造成非均勻膨脹或受到約束，形成熱應力，進而使薄弱部位發(fā)生裂紋擴展。所以玻璃本身對紅外線的吸收率是一個關鍵因素，吸熱玻璃廣泛采用以來，熱炸裂問題才突出起來。一般吸熱玻璃的熱吸收率在20—40%之間，在采用吸熱玻璃的設計時，一定要對使用環(huán)境作一全面評價再確定，比如玻璃的朝向，環(huán)境的溫度，邊框以及墻體的導熱情況等等，要特別注意是溫差造成熱炸裂。玻璃吸收熱能，自身溫度升高，與較低溫度的邊框、墻體形成的溫度差越大，熱炸裂的危險性也越大。經(jīng)驗告訴我們，熱炸裂通常不是發(fā)生在熱帶，而是發(fā)生在寒帶或溫帶的朝東南的玻璃，而且早晨、上午的熱炸裂最多，這是因為環(huán)境溫度低，玻璃吸收紅外輻射后容易與邊部形成較大的溫度梯度。在上述場合采用吸熱玻璃應對吸熱率、板面尺寸有計算依據(jù)。
　　
　　2、玻璃的板面尺寸
　　
　　玻璃的板面越大，受熱膨脹后的變形也越大，形成的約束反力也越大，相應地造成更大熱應力，增加了熱炸裂的幾率。同時析面尺寸越大，越容易受到其它荷載的更大疊加效應。所以在追求大板面玻璃的裝飾效果的同時，應對風荷載、熱應力、邊框變形、自重、裝配應力等綜合影響作全面考慮。吸熱玻璃在板面尺寸超過2m2以后應該對邊框約束條件提出相應的改善措施。
　　
　　3、玻璃邊的加工質(zhì)量
　　
　　在熱應力分析中指出，炸裂一般從玻璃邊部起始，邊部的拉應力最大，邊部的加工缺陷最嚴重，所以改善邊部的加工質(zhì)量是提高建筑玻璃抗熱炸裂能力的關鍵因素之一。當玻璃邊部存在缺陷時，將極大地降低玻璃的抗拉強度，在加工安裝時最好將玻璃邊部進行細磨，并剔除有嚴重缺陷的玻璃。