探討高層建筑使用安全玻璃的安全性能及要求
不知道大家家里安裝陽臺玻璃或者窗戶的時候，有沒有特意去研究過玻璃的構造，其實玻璃安全非常重要，尤其是高層住宅，一旦裝得不好，出現問題就會很嚴重。鋼化玻璃使用安全，其承載能力增大改善了易碎性質，即使鋼化玻璃破壞也呈無銳角的小碎片，對人體的傷害極大地降低了。鋼化玻璃的耐急冷急熱性質較之普通玻璃有3~5倍的提高，一般可承受250度以上的溫差變化，對防止熱炸裂有明顯的效果。是安全玻璃中的一種。為保障高層建筑提供合格材料安全性作保障。
一、安全玻璃種類、特點及適用范圍
1.防火玻璃
防火玻璃主要用于有防火隔熱要求的建筑幕墻、隔斷等構造和部位。
2.鋼化玻璃
(1)特點：機械強度高;彈性好;熱穩(wěn)定性好;碎后不易傷人;可發(fā)生自爆;
(2)應用：建筑物的門窗、隔墻、幕墻及櫥窗、家具等。但鋼化玻璃不能切割、磨削，邊角不能碰擊擠壓，需按現成的尺寸規(guī)格選用或提出具體設計圖紙進行加工定制。
3.夾層玻璃
(1)特點：透明度好;抗沖擊性能好;碎片不會散落傷人;通過采用不同的原片玻璃，夾層玻璃還可具有耐久、耐熱、耐濕、耐寒等性能;
(2)應用：夾層玻璃有著較高的安全性，一般在建筑上用作高層建筑的門窗、天窗、樓梯欄板和有抗沖擊作用要求的商店、銀行、櫥窗、隔斷及水下工程等安全性能高的場所或部位等。夾層玻璃不能切割，需要選用定型產品或按尺寸定制。
鋼化玻璃的主要安全性能包括具備抵抗一定動能鋼體沖擊的能力、抗人體撞擊的能力和特定的破碎狀態(tài);夾層玻璃的主要安全性能包括具備抵抗一定動能鋼體沖擊的能力、相應級別的抗人體撞擊的能力。
(一)碎片狀態(tài)
碎片狀態(tài)是鋼化玻璃特有的一項安全性能。一般情況下，鋼化玻璃的破碎后會形成黃豆般大小、無銳角的碎片，.與普通玻璃破碎后的碎片相比，鋼化玻璃碎片能大大降低傷人的概率和對人體傷害的程度。
(二)抵抗鋼體沖擊能力
抵抗鋼體沖擊能力是安全玻璃的一項重要安全性能。對于鋼化玻璃而言，體現了鋼化玻璃在受到外界投擲物或敲擊物沖擊下保持玻璃完好不破碎的能力;對于夾層玻璃而言，體現了中間層對兩片玻璃的黏結能力，這種黏結力可以將玻璃牢牢地和中間層膠片粘在一起，即使玻璃破碎時，大碎片也無法剝落傷人，從而保證人身財產安全。
(三)抗人體撞擊能力
抗人體撞擊能力是建筑安全玻璃最重要的一項安全性能。這項性能直接決定安全玻璃的級別和應用場合，它也是國際標準化組織ISO組織和世界各國都認可的一項安全玻璃性能。一直以來，世界各國都有大量建筑安全玻璃專家在研究這項性能，開展了許多相關課題的研究。最近幾年，ISO組織安排有關成員國對這項性能進行了大量的試驗，并多次進行了試驗驗證和比對，幾乎每年都要召開工作組會議，對試驗結果進行論證和分析。
抗人體撞擊性能是通過模擬人體撞擊玻璃的試驗，對玻璃造成的割傷或刺傷予以評價。每塊安全玻璃材料的這項性能都可以通過一系列的撞擊試驗進行評定。目前，各個國家采用了不同的沖擊體及試驗方法對建筑安全玻璃的這項性能進行模擬測試及分類，我國、美國、澳大利亞及日本等國家采用鉛質霰彈袋法，歐盟國家則鑒于環(huán)保原因而采用雙輪胎法。
在美國，人們采用鉛質霰彈袋模擬一個45.4kg(1001b)的男孩以402m/rain(22ft/s)的速度奔跑，在沒有觀察到玻璃的偶然情況下，撞擊玻璃所造成傷害。撞擊能量按公式(3-1)計算，該男孩具有1024J(755ft.1bf)的動能，這個撞擊動能是相當于男孩直接垂直撞擊玻璃的最大沖擊能。但在選擇試驗沖擊值時，應充分考慮各種實際應用情況。這些應用情況包括：男孩從室內或室外撞擊時身體可能傳遞的不同撞擊能量;男孩撞碎玻璃的能量值還取決于其撞擊玻璃的方式：直臂撞擊傳遞到玻璃材料上的能量大于由于沖擊時手臂彎曲而傳遞到玻璃材料上的能量，實際上整個撞擊過程往往是手先接觸玻璃，然后經手最后到膝部接觸玻璃。同時，大多數情況下，沖擊角度小于正常的垂直撞擊(90)度。因此，傳遞到玻璃的沖擊能可能遠遠小于奔跑男孩的動能，即典型受難者的試驗值1024J動能。需要說明的是，只有模擬當人體從高空直接墜落到天棚上的情況時，真實沖擊能才可能等于最大的沖擊能。
在日本，人們以不同高度落下的45kg鉛質霰彈袋撞擊時，作用在玻璃上的撞擊動能表示安全設計用沖撞力，沖擊體落下高度分為30cm、75cm、120cm和230cm四個級別。各種沖擊體及可能的沖撞類別和各種應用場所所對應沖撞類別如表3—2及表3-3所示，用以指導建筑安全玻璃的選擇和應用。同時，人們用45kg霰彈袋沖擊試驗的高度表示玻璃的人身沖擊破壞強度特定值(簡稱為“45kg落下沖擊破壞強度”)。將該強度統(tǒng)計分布破損概率的0.001數值視為實際上無破損落下高度的上限，稱為：“無破損強度”;平均值相當于破損概率為0.5時的落下高度，稱為“平均破壞強度”;將破損概率為0.999數值視為實際上所有的玻璃在該落下高度破裂，稱為“全破壞強度”。沖擊破壞強度可以利用玻璃強度系數、尺寸及玻璃沖擊效率通過計算得出。比較沖擊破壞強度及根據應用部位而設計的沖撞力，從而選擇應用完全不破壞的玻璃或能夠安全破壞的玻璃，并進行防止沖撞的設計。
需要說明的是，在我國、日本、美國及澳大利亞等國家，鋼化玻璃的抗人體沖擊能力是不分級的。在模擬人體沖擊試驗，或稱擺錘沖擊試驗(霰彈袋沖擊)中，沖擊體以300mm、750mm、1200ram的沖擊高度沖擊鋼化試驗片，試驗片可以碎或不碎，一旦破碎，其碎片大小必須滿足要求，即鋼化玻璃必須安全破碎。但在歐盟國家，不但予以分類，而且詳細給出了鋼化玻璃不碎或安全破碎時最高高度及其根本就不會產生破碎的最高高度，為鋼化玻璃的選用提供了更詳細的依據。
和各種應用場所所對應沖撞類別如表3—2及表3-3所示，用以指導建筑安全玻璃的選擇和應用。同時，人們用45kg霰彈袋沖擊試驗的高度表示玻璃的人身沖擊破壞強度特定值(簡稱為“45kg落下沖擊破壞強度”)。將該強度統(tǒng)計分布破損概率的0.001數值視為實際上無破損落下高度的上限，稱為：“無破損強度”;平均值相當于破損概率為0.5時的落下高度，稱為“平均破壞強度”;將破損概率為0.999數值視為實際上所有的玻璃在該落下高度破裂，稱為“全破壞強度”。沖擊破壞強度可以利用玻璃強度系數、尺寸及玻璃沖擊效率通過計算得出。比較沖擊破壞強度及根據應用部位而設計的沖撞力，從而選擇應用完全不破壞的玻璃或能夠安全破壞的玻璃，并進行防止沖撞的設計。
需要說明的是，在我國、日本、美國及澳大利亞等國家，鋼化玻璃的抗人體沖擊能力是不分級的。在模擬人體沖擊試驗，或稱擺錘沖擊試驗(霰彈袋沖擊)中，沖擊體以300mm、750mm、1200ram的沖擊高度沖擊鋼化試驗片，試驗片可以碎或不碎，一旦破碎，其碎片大小必須滿足要求，即鋼化玻璃必須安全破碎。但在歐盟國家，不但予以分類，而且詳細給出了鋼化玻璃不碎或安全破碎時最高高度及其根本就不會產生破碎的最高高度，為鋼化玻璃的選用提供了更詳細的依據。
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