幕墻中空玻璃外片玻璃墜落原因分析

1、幕墻中空玻璃外片玻璃墜落原因分析孫文遷摘 要中空玻璃在玻璃幕墻上得到普遍應(yīng)用，但中空玻璃外片玻璃的墜落現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，安全隱患大。本文就幕墻中空玻璃外片玻璃墜落的原因進(jìn)行分析與探討。關(guān)鍵詞中空玻璃；硅酮結(jié)構(gòu)密封膠，相容性，建筑幕墻1. 前言中空玻璃在建筑幕墻上的使用量很大，玻璃幕墻中空玻璃外片玻璃墜落現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，已有傷害人身的事故發(fā)生，嚴(yán)重危及人身安全。玻璃幕墻中空玻璃外片玻璃墜落現(xiàn)象主要存在于隱框、半隱框玻璃幕墻的固定、開啟部分或明框玻璃幕墻的開啟部分，特別當(dāng)大風(fēng)天氣或陰雨天過后，玻璃墜落現(xiàn)象比較嚴(yán)重。在幕墻質(zhì)量事故的鑒定中通過分析發(fā)現(xiàn)造成外片玻璃墜落的原因主要有三個(gè)方面：中空玻璃二道密封膠

2、的相容性問題、中空玻璃二道密封膠采用非硅酮結(jié)構(gòu)密封膠問題如聚硫膠和硅酮建筑密封膠及中空玻璃二道密封膠注膠寬度問題，下面分別就上述三方面問題進(jìn)行分析。2. 中空玻璃二道密封膠的相容性GB/T11944-2002作為中空玻璃產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定了中空玻璃用密封膠應(yīng)滿足“中空玻璃用彈性密封膠”JC/T486的要求，在JC/T486附錄A中僅說明“建筑用硅酮結(jié)構(gòu)密封膠”標(biāo)準(zhǔn)GB16776附錄規(guī)定的相容性試驗(yàn)方法可用來確定中空玻璃二道密封膠與另一材料是否相容，但JC/T486又在前言中說明本附錄A僅為提示性附錄，并未列為強(qiáng)制性條款。這為中空玻璃生產(chǎn)廠家逃避試驗(yàn)留下了借口，為隱框、半隱框幕墻用中空玻璃質(zhì)量安全埋

3、下了隱患。在建筑幕墻相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范中對(duì)應(yīng)用于建筑幕墻上的硅酮結(jié)構(gòu)密封膠有著明確的規(guī)定和要求，如在“建筑幕墻”標(biāo)準(zhǔn)GB/T21086-2007第5.3.3.1條中規(guī)定了硅酮結(jié)構(gòu)密封膠、硅酮密封膠同相粘結(jié)的幕墻基材、飾面板、附件和其它材料應(yīng)具有相容性，隨批單元件切割粘結(jié)性達(dá)到合格要求；在 “玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范” JGJ102-2003第3.4.3條規(guī)定：中空玻璃應(yīng)采用雙道密封，一道密封應(yīng)采用丁基熱熔密封膠，隱框、半隱框及點(diǎn)支撐玻璃幕墻用中空玻璃的二道密封膠應(yīng)采用硅酮結(jié)構(gòu)密封膠；強(qiáng)制性條款第3.6.2條還規(guī)定：硅酮結(jié)構(gòu)密封膠使用前，應(yīng)經(jīng)國家認(rèn)可的檢測(cè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行與其相接觸材料的相容性和剝離粘結(jié)性試驗(yàn)。

4、這是由于硅酮結(jié)構(gòu)密封膠是建筑幕墻工程中的關(guān)鍵材料，它連接著板材與金屬構(gòu)架，在幕墻的使用過程中，承受著風(fēng)荷載及玻璃的自重荷載，直接關(guān)系到建筑幕墻結(jié)構(gòu)的耐久性及安全性。因此，如果起著結(jié)構(gòu)連接作用的硅酮結(jié)構(gòu)密封膠不做相容性試驗(yàn)就直接施工，必然使建筑幕墻留下嚴(yán)重的安全隱患。在隱框、半隱框及點(diǎn)支撐玻璃幕墻中，中空玻璃用二道密封膠連接著中空玻璃的內(nèi)、外片，承受著外片玻璃所受風(fēng)荷載及玻璃的自重荷載，關(guān)系到中空玻璃的使用耐久性及安全性。如果中空玻璃二道密封膠同與其接觸的材料不相容，將會(huì)導(dǎo)致密封膠的粘結(jié)強(qiáng)度的下降或完全喪失，留下很大的安全隱患。因此，幕墻用中空玻璃二道密封膠應(yīng)按照GB/T16776要求，在使用前

5、進(jìn)行與其相接觸材料的相容性試驗(yàn)，相容性試驗(yàn)合格后，才能進(jìn)行中空玻璃的生產(chǎn)加工。中國建筑玻璃與工業(yè)玻璃協(xié)會(huì)制定的“中空玻璃生產(chǎn)規(guī)程”HBZ/T001-2007于2007年7月1日發(fā)布實(shí)施，其第1.3.2、1.3.3、1.3.5、1.3.7條對(duì)幕墻用中空玻璃二道密封膠采用硅酮結(jié)構(gòu)密封膠使用前須進(jìn)行與其相接觸材料相容性試驗(yàn)也提出了明確規(guī)定。目前，根據(jù)對(duì)已鑒定的幕墻質(zhì)量事故及我們已進(jìn)行的硅酮結(jié)構(gòu)密封膠相容性試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)，中空玻璃生產(chǎn)企業(yè)在制作加工幕墻用中空玻璃時(shí)，很少做二道密封膠相容性試驗(yàn)，這是造成中空玻璃外片玻璃脫落的主要原因之一。3. 二道密封膠采用非硅酮結(jié)構(gòu)密封膠JGJ102-2003“玻璃幕墻工程

6、技術(shù)規(guī)范”第3.4.3條規(guī)定：中空玻璃應(yīng)采用雙道密封，一道密封應(yīng)采用丁基熱熔密封膠，隱框、半隱框及點(diǎn)支撐玻璃幕墻用中空玻璃的二道密封膠應(yīng)采用硅酮結(jié)構(gòu)密封膠，明框玻璃幕墻用中空玻璃的二道密封膠宜采用聚硫類中空玻璃密封膠，也可采用硅酮密封膠。由于隱框、半隱框及點(diǎn)支撐玻璃幕墻用中空玻璃二道密封膠承受著外片玻璃所受的風(fēng)荷載及自重荷載作用，要求密封膠的粘結(jié)強(qiáng)度較高。雖然硅酮膠和聚硫膠的粘結(jié)強(qiáng)度均較高，但由于聚硫密封膠耐紫外線性能較差，并與幕墻用硅酮密封膠相容性較差，因此，隱框、半隱框及點(diǎn)支撐玻璃幕墻等承受荷載作用的中空玻璃，其二道密封膠必須采用硅酮結(jié)構(gòu)密封膠。由于大部分中空玻璃生產(chǎn)企業(yè)對(duì)中空玻璃在建筑幕

7、墻及其它方面用途時(shí)的能性指標(biāo)要求不是非常清楚或明白，另外幕墻施工企業(yè)在定做中空玻璃時(shí)不能就所定做的中空玻璃二道密封膠的特殊性向中空玻璃生產(chǎn)企業(yè)提出，這樣生產(chǎn)企業(yè)采用聚硫密封膠或硅酮建筑密封膠也是造成中空玻璃外片玻璃脫落的主要原因之一。另外，在明框玻璃幕墻中，固定板塊中空玻璃二道密封膠可以采用聚硫密封膠，但很多人忽視了開啟部分，這是因?yàn)槊骺虿Ａ粔﹂_啟部分是按隱框結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的。這一點(diǎn)往往被大多數(shù)幕墻企業(yè)所忽視，開啟部分中空玻璃二道密封膠未采用硅酮結(jié)構(gòu)密封膠，造成明框玻璃幕墻開啟部分中空玻璃外片墜落現(xiàn)象嚴(yán)重。4. 中空玻璃二道密封膠注膠寬度GB/T11944-2002“中空玻璃”第5.2.4條規(guī)定：

8、雙道密封外層密封膠注膠寬度為57，特殊規(guī)格或有特殊要求的產(chǎn)品由供需雙方商定。在JGJ102-2003“玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范”中第5.6條規(guī)定了硅酮結(jié)構(gòu)密封膠應(yīng)根據(jù)不同的受力情況進(jìn)行承載力極限狀態(tài)驗(yàn)算，粘結(jié)寬度及粘結(jié)厚度應(yīng)分別應(yīng)通過計(jì)算確定且結(jié)構(gòu)膠的粘結(jié)寬度不應(yīng)小于7，粘結(jié)厚度不小于6。JGJ/T139“玻璃幕墻工程質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)”第2.4.12條規(guī)定了中空玻璃二道硅酮結(jié)構(gòu)密封膠膠層寬度應(yīng)符合結(jié)構(gòu)計(jì)算要求。 JGJ102-2003“玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范”是玻璃幕墻設(shè)計(jì)、計(jì)算的基本依據(jù)，它規(guī)定了隱框、半隱框玻璃幕墻中承受荷載的硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的寬度和厚度應(yīng)通過計(jì)算來確定，并規(guī)定了最小寬度和厚度。應(yīng)用于

9、隱框、半隱框玻璃幕墻上的中空玻璃，其二道硅酮結(jié)構(gòu)密封膠承受著風(fēng)荷載和地震荷載及自重荷載，同樣也應(yīng)根據(jù)中空玻璃所受荷載情況計(jì)算注膠寬度和厚度。在“中空玻璃生產(chǎn)規(guī)程”HBZ/T001-2007中第1.3.4條也規(guī)定了硅酮結(jié)構(gòu)膠的注膠寬度、厚度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，且寬度不得小于7，厚度不得小于6，其對(duì)中空玻璃注膠寬度與厚度的要求與JGJ102-2003相一致。若中空玻璃生產(chǎn)企業(yè)僅按GB/T11944第5.2.4條規(guī)定的外層密封膠注膠寬度為57進(jìn)行注膠，從GB/T11944圖1中可以看出，自鋁間隔條外端至玻璃外沿的注膠寬度為2.53，因此，中空玻璃兩片玻璃之間的實(shí)際有效注膠寬度小于57。下面以某工程為例進(jìn)

10、行說明。（僅取與本文有關(guān)部分）風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值：WK=1.308KN/；抗震8度：max=0.16；玻璃選用：寬高=9901545，外片鋼化，6+（9）+6；外片玻璃自重：GAK=25.66/1000=0.154 KN/；中空玻璃外片玻璃風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值：WK1=1.11.30863/（6363）=0.719 KN/；外片玻璃水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值：qek1=5maxGAK2=0.123 KN/;硅酮結(jié)構(gòu)密封膠在風(fēng)荷載和地震荷載作用下的極限強(qiáng)度設(shè)計(jì)值:f1=0.2N/2;硅酮結(jié)構(gòu)密封膠在永久荷載作用下的極限強(qiáng)度設(shè)計(jì)值:f2=0.01N/2;風(fēng)荷載和地震荷載作用下，中空玻璃二道密封膠注膠寬度計(jì)算值:Cs1=

11、(1.4WK10.51.3qek1)a/(2000f1)=2.69;在玻璃永久荷載作用下，中空玻璃二道密封膠注膠寬度計(jì)算值:Cs2=25.66（9901545）/（2000（990+1545）f2）=4.64；從Cs1=2.69和CS2=4.64可知，實(shí)際注膠寬度應(yīng)大于4.64即至少取5，這已達(dá)到按GB/T11944要求的注膠寬度的上限。考慮JGJ102第5.6.1條要求的注膠寬度不得小于7，硅酮結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)寬度宜大于厚度，但不宜大于厚度的2倍，則二道硅酮密封膠注膠寬度宜大于9，取10或以上為宜。但在中空玻璃的實(shí)際生產(chǎn)中，二道硅酮結(jié)構(gòu)密封膠注膠寬度很少進(jìn)行計(jì)算后注膠。幕墻設(shè)計(jì)單位忽視中空玻璃二道

12、硅酮密封膠注膠寬度的結(jié)構(gòu)計(jì)算是主因。從上面計(jì)算分析中可以看出，如果隱框、半隱框玻璃幕墻用中空玻璃二道硅酮密封膠注膠寬度僅按GB/T11944要求的57進(jìn)行注膠，則使用時(shí)中空玻璃二道硅酮結(jié)構(gòu)密封膠處于長時(shí)間超極限受力狀態(tài)，隨著時(shí)間的推移必定造成中空玻璃外片玻璃的墜落。5. 結(jié)語目前，很大一部分中空玻璃生產(chǎn)企業(yè)、幕墻施工企業(yè)及施工監(jiān)理部門不了解建筑幕墻相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)中空玻璃及硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的特殊要求，中空玻璃生產(chǎn)企業(yè)及幕墻施工企業(yè)忽視了隱框、半隱框及點(diǎn)支撐玻璃幕墻用中空玻璃二道密封膠同相接觸材料相容性試驗(yàn)的重要性，幕墻設(shè)計(jì)單位缺少對(duì)隱框、半隱框璃幕墻用中空玻璃二道硅酮結(jié)構(gòu)密封膠注膠寬度的結(jié)構(gòu)計(jì)算是造成隱框、半隱框玻璃幕墻中空玻璃外片玻璃墜落的主要原因。希望幕墻設(shè)計(jì)、施工、質(zhì)檢及中空玻璃生產(chǎn)單位共同重視中空玻璃的質(zhì)量問題，為玻璃幕墻質(zhì)量安全消除隱患。參考文獻(xiàn)：1玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范JGJ102-2003，中國建筑工業(yè)出版社，2003。2建筑用硅酮結(jié)