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2018-11-19 16:02:54 | 分类:默认分类 | 标签:

      单元幕墙是在工厂加工程度最高的一种幕墙。在工厂不仅要加工竖框、横框等元件,还要用这些元件拼装成单元组件框,并将幕墙面板(玻璃、铝板花岗石板等)安装在单元组件框的相应位置上,形成单元组件。就一个单元组件来说,它已具备了这个单元的全部幕墙功能和构造要求。单元组件的高度要等于或大于一个楼层,以便运往工地后直接固定主体结构上。一个个单元组件上、下框(左、右框)对插形成组合杆,完成单元组件间接缝,最终形成整幅幕墙。  单元幕墙由于结构设计上考虑较为周密,使安装操作简便易行。安装采用机械设备吊装,在楼内安装,施工安全,简便易行。通常情况下,每4人为一个安装小组(上下层各2人),正常每人每工作日可安装60-80m2,如果每个作业层分两个班组(有条件可分3-4班组)同时施工,则每天可完成500-600m2单元板块的安装,一幢外墙面积为20000m2的建筑,幕墙板块安装施工工期约需40-60天(考虑天气等因素影响)。如采用框架式幕墙结构,则安装周期需6-9个月。目前中国幕墙企业的设计施工能力已经与世界大型幕墙企业看齐。  单元幕墙的玻璃一般采用钢化玻璃,钢化玻璃以其优良性能正越来越多地应用在建筑工程领域,但是近年来自爆事故频频发生,钢化玻璃自爆问题始终无法回避。为了使人们了解自爆,认识自爆,更合理地设计和使用钢化玻璃,下面从多方面对自爆进行说明,合理评价自爆,正确对待自爆,并介绍行之有效的对策和解决方法。  单元幕墙的玻璃破裂原因主要有:钢化玻璃自爆;玻璃热炸裂;风压过大破裂;安装致玻璃破裂;其它等。  能够导致钢化玻璃炸裂的外部原因包括负载、碰撞、焊滴、不适当的间隙和边部损害都可以导致钢化玻璃破损,钢化玻璃的自爆时间没有确定性,可能是刚出炉,也可能是出厂后1-2月,也有出厂1-2年才自爆的,引起钢化玻璃较多自爆的时间可能是产品生产完成后的4-5年。据不完全了解,大部份厂家产品的概率是千分之三左右的自爆率,个别厂家产品的概率可能还要高。  防范自爆的对策和解决办法:  控制钢化应力,钢化应力越大,硫化镍结石的临界半径就越小,能引起自爆的结石就越多。显然,钢化应力应控制在适当的范围内,这样既可保证钢化碎片颗粒度满足有关标准,也能避免高应力引起的不必要自爆风险。平面应力(钢化均匀度)应越小越好,这样不仅减小自爆风险,而且能提高钢化玻璃的平整度。  均质处理(HST)是公认的彻底解决自爆问题的有效方法。将钢化玻璃再次加热到290度左右并保温一定时间,使硫化镍在玻璃出厂前完成晶相转变,让今后可能自爆的玻璃在工厂内提前破碎。这种钢化后再次热处理的方法,国外称作 “Heat Soak Test”,简称 HST。我国通常将其译成“均质处理”,也俗称 “引爆处理”。  均质炉必须采用强制对流加热的方式加热玻璃。对流加热靠热空气加热玻璃,加热元件布置在风道中,空气在风道中被加热,然后进入内。这种加热方式可避免元件直接辐射加热玻璃,引起玻璃局部过热。  均质炉内的玻璃片之间是热空气的对流通道,因此玻璃的堆置方式对于均质处理的质量是极其重要的。首先玻璃的堆置方向应顺应气流方向,不可阻碍空气流股。其次,玻璃片与片之间的空隙须足够大,分隔物不能堵塞空气通道,玻璃片之间至少须有20 mm的间隙,片之间不能直接接触。对于大片玻璃,玻璃很容易因相互紧贴引起温差过大而破碎。  均质处理的温度制度也是决定均质质量的一个决定性因素。1990年版的德国标准 DIN 18516笼统规定了均质炉内的平均炉温为 290 +/-10度,保温时间长达8小时。实践证明按此标准进行均质处理的玻璃自爆率还是较高,结果并不理想。因此,根据1994年以来的大量研究成果, 2000年的欧洲新标准讨论稿将规定改为: 均质炉内玻璃的温度在290 +/-10oC下保温2小时。多年累积的数据分析表明,严格按新标准均质处理过的玻璃,发生后续自爆的概率在0.01以下。此概率的意义是: 每1万平方米玻璃,在1年之内再发生1例自爆的概率小于1%。由此才可自信地称钢化玻璃为“安全玻璃”。  浮法玻璃生产工艺。玻璃中的硫化镍夹杂物是导致钢化玻璃自爆的本质原因,人们自然地想到是否有可能在浮法玻璃生产过程中减少或消除此杂质。从技术角度看,目前世界上最先进的玻璃缺陷自动检测仪也只能检测大于0.2 mm的点缺陷,试图在浮法生产线上将有缺陷的玻璃全部挑出来几乎是不可能的。有报导在浮法原料中添加硫酸锌或硝酸锌能有效地减少硫化镍结石的数量。硫酸锌或硝酸锌都是强氧化剂,能将玻璃中的硫化物氧化成酸盐,后者能被玻璃液吸收,从而减少或消除硫化镍结石。  减少钢化玻璃的破损,优先选用大厂出厂的原片玻璃,他们选材、工艺控制较严,混入杂质的机率较小。钢化玻璃应边缘进行倒角磨边处理,减小应力集中。做好玻璃的成品保护,防止蹦边、掉角,对蹦边、掉角不大的用抛光机磨成圆弧面,减小应力集中。采购时要求玻璃厂进行钢化后的均质处理(引爆处理),一般小厂没有均质炉,或者有也出于成本考虑不用。并与其约定自爆率,以备日后索赔。  高层建筑玻璃幕墙使用全钢化玻璃问题值得探讨。2003年以来的工程实践充分反映了一个客观事实:不分场合一概强令幕墙不得采用半钢化玻璃是不妥的。  《玻璃幕墙工程技术规范》102-2003 中就没有不准采用半钢化玻璃的硬性规定。  钢化玻璃自爆是当前玻璃幕墙安全迫切需要觧决重要的问题。但是对于安全玻璃的概念,传统的概念是,钢化玻璃属于安全玻璃。其根据除了强度较高外,主要是由于钢化玻璃破碎时会整块玻璃全部破碎成蜂窝状钝角小颗粒,不易伤人。通过调查和众多事故实践,对于这一概念提出了质疑,关于高层建筑玻璃幕墙使用安全玻璃问题,有讨论的必要。  钢化玻璃具备较高强度和其破坏形态为钝角小颗粒这两个安全因素,但不具备防破碎散落性这一对高层建筑玻璃幕墙而言关键性的安全因素、因此而带来的不安全后果是,钢化玻璃破碎后的大群呈钝角的碎片,从高空散落而下,即使颗粒较小,但速度已很大,同样能伤人。其中的罪魁祸首便是自由落体重的重力速度。所以,对高层建筑玻璃幕墙的玻璃是否安全,最重要的是不破坏和碎片不散落。不论何种形态的玻璃碎片,如高层建筑上散落而下,都是危险的甚至是致命的。因此,在一定高度下使用钢化玻璃被认为是安全的,而超过一定高度使用它则应认为是不安全的。安全是一个相对的概念,是有条件的;不是绝对的,无条件的。对安全玻璃的传统概念,脱离使用条件,仅仅只从其碎片形态来定义,可能是不全面的。 因此,在很多国外玻璃幕墙技术标准和规范中都明确玻璃幕墙使用防飞溅玻璃,日本高层建筑玻璃幕墙上使用钢化玻璃,必须增贴一层防飞散膜,以确保安全。此外,如果半钢化玻璃破坏时,尽管其碎片大,仍有可能保留在框架中,而维持不散落则其伤人的可能性反而会小些。据此,保证黏结玻璃结构胶的宽度,使玻璃裂而不散落倒是一项保证半钢化玻璃安全性高于钢化玻璃的技术措施。否则,如此大片而又尖锐形态,一旦从高空坠落则危险性极大。   我们无意一概否定钢化玻璃,有些地方还必须采用钢化玻璃,例如,点支承玻璃面板因强度要求就得用钢化玻璃,自爆问题只能退居第二位。中国地方太大,幕墙工程太多,情况千变万化,不能简单一句话,一刀切:“幕墙必须用安全玻璃”。有些幕墙构件,例如支承面板的玻璃梁、玻璃肋,采用被称为安全玻璃的单片钢化玻璃是极端危险的,倒是“非安全玻璃”的普通浮法玻璃危险性还小一点。  目前我国通行的幕墙体系均在外部进行安装施工,单元幕墙玻璃的可拆卸问题被忽视,以至幕墙整体完工后,进行局部更换变得相当困难。再加上钢化玻璃的自爆不可避免,希望       通过本文提醒以后的设计者能充分考虑单元幕墙玻璃的可拆性,能够单个拆换面板,型材设计时充分考虑玻璃的热胀冷缩和层间位移变形,留住变形空间。下面列举几个工程的实例,说说合理设计型材的重要性,从而降低幕墙的运行和维护费用。  北京某工程,明框单元幕墙,明框外扣盖与单元框用销钉固定在一起,板块安装前玻璃更换是没有问题的,竣工后玻璃自爆更换,就发现相邻单元之间的缝隙太小,水密胶条压住了销钉,明框外扣盖非常难以安装。

  台湾早期某工程,非常轻巧省料,但是在车间组装的时候发现玻璃安装非常不方便,槽口设计不合理,工程竣工后更是难以更换玻璃,勉强更换后也留下了很大的安全隐患。

  北京早期某工程,玻璃用结构胶直接粘接在单元组件框上,仅靠少许结构胶和双面贴与单元组件框粘接,除了面板不易更换的问题外还给工程造成潜在的安全问题。

  单元幕墙在国内的大量应用是近几年的事,虽然取得了不菲的成绩,但多数设计是对国外产品的仿制及改进;随着国际交往的日益增多及竞争环境的逐步完善,国内厂商应以先进理论作指导,研究、总结幕墙技术新发展,采用已经成熟的新经验、新构造,不断创新,开发出更新更好的单元式幕墙

 


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