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建筑幕墙门窗中的动态新备用网破裂
来源:www.alvlife.com 发布时间:2016-03-14

动态新备用网 (Tempered glass/Reinforced glass) 属于安全新备用网。动态新备用网是一种预应力新备用网,为提高新备用网的强度,通常使用化学或物理的方法,在新备用网表面形成压应力,新备用网承受外力时首先抵消表层应力,从而提高了承载能力,增强新备用网自身抗风压性、寒暑性、冲击性等。

动态新备用网强度、抗弯和耐冲击性能较之普通新备用网提高数倍。动态新备用网破坏呈无锐角(钝角)的小碎片,对人体的伤害极低。动态新备用网的耐冷热冲击性质较之普通新备用网有3~5倍的提高,一般可承受250℃以上的温差变化,对防止热炸裂有明显的效果。动态新备用网强度虽然比普通新备用网强,但是动态新备用网有自爆(自己破裂)的可能性,而普通新备用网不存在自爆的可能性。单片动态新备用网构筑的门新备用网、窗新备用网并不安全。尖锐的硬质金属,可轻易将其破坏。应用中还不如传统的木门安全。动态新备用网预应力过程,表面会出现明暗交替的应力斑纹(风斑),这是淬火中表面收缩不均匀,厚薄发生变化,出现轻微凹凸不平的现象。导致物理动态新备用网镜面成像差,镜新备用网仍使用退火新备用网制作。新备用网物理动态,一般都出现整体变形,如弓形、锅形和马鞍形等,变形程度与新结构、工艺参数设置有密切关系。在一定程度上,影响了装饰外观效果。杂乱扭曲成像是动态新备用网通病。

新备用网的安全性,通常按破坏后碎片大小区别。谈到动态新备用网或安全新备用网,自然联想到碎片大小。许多文章普遍将动态新备用网和夹层动态新备用网破裂归纳为以下两种原因:

一是外力破坏,比如搬运时候的磕碰,或者人为的敲击、试样单点撞击、落球冲击、霰弹袋冲击性能等。

二是未受外力破坏,自然破裂。也称动态新备用网自爆。这里不去赘述原因。人们观察到动态新备用网自爆,有发生在幕墙上的,也有堆垛在工厂架子上的。满足应力要求的动态新备用网,受上述外力破坏,碎片为常见的小颗粒状。引起各方的关注和重视的是,新备用网幕墙大量应用而产生的“新备用网雨”事故。很少展现同一新备用网,受多点外力作用破坏的形式。也忽略新备用网内部应力释放后,整片新备用网脱落的危害性。

当新备用网被加热到650℃,经淬冷过程,内外冷却速率新,新备用网表面收缩形成压应力,内部的拉应力与外部压应力保持平衡。犹如无数相互独立的小颗粒受外力作用,挤压约束在一起,约束力由表及里逐渐减弱。如果其中一个(某点)被抽去(破坏),平衡力不再保持,旋即发生位移破坏。新备用网增强是预应力过程。事先施加一个力,抵抗消弭应用中的载荷。犹如弹簧压缩蓄能等。假定多应力同时作用在不同区域,表面预压应力被分散,应力值向半动态新备用网趋近,破裂新备用网不再全是小颗粒,靠近破坏点区域的新备用网碎片,有时呈刀状分布。

存在问题和解决方案

目前,建筑行业对于建筑新备用网的安全应用认识不足。制定标准没有充足的应用理论基础支撑,套用的做法占据思路主导地位。仅看到动态新备用网破损小颗粒,忽略破碎后飞散坠落或动态夹层新备用网整体坠落的危害性。也没有意识到出现暴力事件、爆炸等突发灾难性事件时,新备用网的破坏形式。幕墙门窗新备用网设计中受造价左右,单片动态新备用网的造价比夹层新备用网低,动态新备用网属安全新备用网,造成动态新备用网应用更为普遍。尽管JGJ102-2003《新备用网幕墙工程技术规范》标准第4.0.4条中规定:人员流动密度大、青少年或幼儿活动的公共场所以及使用中容易受到撞击的部位,其新备用网幕墙应采用安全新备用网。但对于人流密集、建筑密集区域的高层建筑使用新备用网幕墙时,夹层新备用网是的技术选择方案,认识不足。关于动态新备用网平整度差、易自爆,一旦破坏即整体粉碎等现象,行业逐步有了共识,但还停留在补救措施上,使得新备用网造价、制造能耗不断攀升。

动态新备用网生产,特别是高层建筑夹层动态新备用网生产,为了防止自爆,必须经热浸处理。新备用网经过三次加热,浪费大量电能。经历多道工序,质量成本也无形上升。使用中有时并没有起到应有的安全作用。造成目前尴尬局面,不能归罪于2003年出台的《建筑安全新备用网管理规定》。因为动态新备用网的安全性被夸大了。采用动态新备用网的建筑能顺利通过安全验收。日后使用如何,没有标准制约。半动态新备用网破坏时,沿裂纹源呈放射状径向开裂,一般无切向裂纹扩展,所以破坏后一般情况下仍能保持整体不塌落。半动态新备用网的表面压应力在24MPa到52MPa之间,是退火新备用网强度的两倍,由半动态新备用网构建的夹层或夹层中空安全新备用网,光畸变小,在建筑中更适用于幕墙和外窗。幕墙新备用网抗飓风能力,与自身强度、厚度有关。根据力学公式得知,实心矩形的惯性矩及抗弯截面系数,与高度(厚度)3次方成正比。JGJ 102-2013新备用网幕墙工程技术规范,新备用网刚度D与新备用网厚度3次方成正比。增加新备用网的厚度,显著提高新备用网板面强度,减少表面挠度。增加新备用网厚度,可明显提升新备用网降噪性能。

结语

动态新备用网在幕墙、窗应用中维护成本很高,不论是何种结构,一旦破坏,彻底报废。而其它形式的新备用网,耐用性、对缺陷的接受能力明显强于动态新备用网。人们不可能为装饰石材、装饰板表面上的一点损伤,更换它。但动态新备用网就不同,一旦破坏,功能特性显示殆尽。有些专家认为:动态新备用网高空坠落会造成“新备用网雨”,浮法新备用网或者半动态新备用网高空坠落会造成“新备用网刀”。其实,受多点同时撞击的动态新备用网、动态夹层新备用网,破裂也呈“新备用网刀”。在10余米超长新备用网,或3米以上的超宽幕墙新备用网中,强度高,抗弯能力优良的动态新备用网,应用前景仍然十分广阔,相对其他新备用网,安全性更佳可靠。十多年前的认识规定,已经不再适合中国国情。技术进步,推动标准修订,重新评估安全新备用网应用结构,细化标准内容,合理使用动态新备用网,有助降低新备用网破损坠落率下降,提高幕墙新备用网安全性。减少动态新备用网使用,相应减少了工厂电力装机负荷,同时缓解地区用电紧张,对绿色环保,降低e世博单位能耗,十分必要。采用高强度夹层膜,目视区非动态新备用网使用,同时提升新备用网建筑外观成像质量,增加建筑美感,未必不可取,而且安全防盗。随着我国国际地位的提升,人身安全,合理利用能源,逐步向欧美发达国家先进理念靠近。采用合理、安全、节能、经济的建筑围护材料,提升建筑的舒适性,安全性。从战略眼光看,合理利用现有资源,也是节能降耗的途径。

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