影響建筑玻璃熱炸裂的幾大因素

眾所周知，玻璃炸裂存在很大的安全隱患，一旦發(fā)現(xiàn)玻璃炸裂事故，勢(shì)必會(huì)對(duì)人們的人身安全造成極大的損失。如何才能避免玻璃發(fā)生熱炸裂呢？答案是不能！至少現(xiàn)在的技術(shù)水平還不能。

玻璃自身造成熱炸裂的影響有三類原因：太陽(yáng)輻射、外加荷載和設(shè)計(jì)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(gè)綜合性的問(wèn)題，既要全面考慮各個(gè)因素的作用，又要針對(duì)工程實(shí)際排除次要因素不計(jì)，控制住主要因素。對(duì)一般情況而言，制約玻璃熱炸裂的主要因素有三個(gè)：

1、玻璃的吸熱率

由于熱炸裂的機(jī)理是玻璃吸收陽(yáng)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(yīng)力，進(jìn)而使薄弱部位發(fā)生裂紋擴(kuò)展。所以玻璃本身對(duì)紅外線的吸收率是一個(gè)關(guān)鍵因素，吸熱玻璃廣泛采用以來(lái)，熱炸裂問(wèn)題才突出起來(lái)。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(shè)計(jì)時(shí)，一定要對(duì)使用環(huán)境作一全面評(píng)價(jià)再確定，比如玻璃的朝向，環(huán)境的溫度，邊框以及墻體的導(dǎo)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(xiǎn)性也越大。經(jīng)驗(yàn)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?yàn)榄h(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(chǎng)合采用吸熱玻璃應(yīng)對(duì)吸熱率、板面尺寸有計(jì)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(yīng)地造成更大熱應(yīng)力，增加了熱炸裂的幾率。同時(shí)析面尺寸越大，越容易受到其它荷載的更大疊加效應(yīng)。所以在追求大板面玻璃的裝飾效果的同時(shí)，應(yīng)對(duì)風(fēng)荷載、熱應(yīng)力、邊框變形、自重、裝配應(yīng)力等綜合影響作全面考慮。吸熱玻璃在板面尺寸超過(guò)2m2以后應(yīng)該對(duì)邊框約束條件提出相應(yīng)的改善措施。

3、玻璃邊的加工質(zhì)量

在熱應(yīng)力分析中指出，炸裂一般從玻璃邊部起始，邊部的拉應(yīng)力最大，邊部的加工缺陷最嚴(yán)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(guān)鍵因素之一。當(dāng)玻璃邊部存在缺陷時(shí)，將極大地降低玻璃的抗拉強(qiáng)度，在加工安裝時(shí)最好將玻璃邊部進(jìn)行細(xì)磨，并剔除有嚴(yán)重缺陷的玻璃。

 總而言之，要避免玻璃的熱炸裂，還需要從原材料、技術(shù)、工藝、多方面的提升，有朝一日，人類終會(huì)研發(fā)出一種可以百分百保證安全的玻璃造福人類！