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提高膜玻璃建材的安全性措施

文檔作者：候欣欣1 張鵬遠(yuǎn)2 文檔來(lái)源： 1．合肥水泥設(shè)計(jì)研究院 2．北京華博路德工程設(shè)計(jì)有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年08月13日
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建材世界2010年第31卷第4期
提高膜玻璃建材的安全性措施
候欣欣1，張鵬遠(yuǎn)2
(1．合肥水泥設(shè)計(jì)研究院，合肥230009；2．北京華博路德工程設(shè)計(jì)有限公司，北京100107)
摘要： 現(xiàn)代建筑尤其是大城市建筑中，越來(lái)越多的應(yīng)用玻璃建材，在提升了日照、美觀、保溫等條件的同時(shí)，玻璃
建材的安全性也備受關(guān)注，該文將特別就當(dāng)今膜玻璃的分類(lèi)、特性、加膜原理以及應(yīng)用來(lái)綜合探討。
關(guān)鍵詞： 膜玻璃；建筑材料；安全性
How to Improve the Safety of Membrane Glass Building Materials
HOU Xin．xin1，ZHANG Peng-yuan2
(1．Hefei Cement Research&amp;amp;Design Institute，Hefei 230009，China；
2．Beijing Huabo Lude Engineering Co，Ltd，Beijing 100107，China)
Abstraet：Modern architecture，especially in the city construction，more and more glass building matefiah are applied．In
ascension of sunlight，aesthetic，heat insulation and 80 on，the safety of glass building materials is being closely watched．This
thesis will comprehensively explore current membrane glass classification，characteristics，add membrane principle and apph—
cation．
Key words：membrane glass；building material；safety
近年來(lái)，國(guó)內(nèi)很多大中城市，特別是沿海經(jīng)濟(jì)
發(fā)達(dá)的地區(qū)興建了大批采用玻璃建材做外圍護(hù)結(jié)構(gòu)
的建筑，不但豐富了城市景觀，營(yíng)造了都市的氣息與
氛圍，而且提高了建筑的整體品質(zhì)，但對(duì)于安全方面
的因素令人堪憂。為正確識(shí)別膜玻璃材料的優(yōu)劣，
對(duì)其深入了解。很多專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員都在不斷總結(jié)如
何正確認(rèn)識(shí)玻璃建材的安全性這個(gè)問(wèn)題。
我國(guó)建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JC 846—1999中貼膜玻璃
指貼有機(jī)薄膜的玻璃制品，在足夠強(qiáng)的沖擊下將其
破碎，玻璃碎片能夠粘附在有機(jī)膜上而不飛散，如果
被擊穿成一個(gè)洞，洞的邊緣不應(yīng)有未貼膜玻璃那樣
鋸齒狀。此標(biāo)準(zhǔn)分為I類(lèi)貼膜玻璃和II類(lèi)貼膜玻
璃，I類(lèi)貼膜玻璃指未經(jīng)過(guò)鋼化處理的單片玻璃板
貼膜而制得的，II類(lèi)貼膜玻璃指鋼化玻璃或半鋼化
玻璃板貼膜而制得的，此標(biāo)準(zhǔn)適合于建筑玻璃，對(duì)于
建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)相比玻璃貼膜所包括的范圍更廣一
些。例如：聚酯膜通常由對(duì)苯二甲酸和乙二醇縮合
而成，具有較高的機(jī)械強(qiáng)度、化學(xué)穩(wěn)定性和低的吸水
性，抗拉強(qiáng)度可達(dá)137 MPa，延伸率70％。
1我國(guó)使用的鍍膜玻璃生產(chǎn)方式
1．1真空蒸發(fā)鍍膜
利用熱蒸發(fā)器的真空鍍膜機(jī)生產(chǎn)鍍膜玻璃，因
整體生產(chǎn)是斷續(xù)進(jìn)行的，清洗后的部分玻璃常常需
在車(chē)間中等待一段時(shí)間后方可進(jìn)行鍍膜室鍍膜，此
時(shí)。玻璃會(huì)受到二次污染，致使被污染部分鍍上的膜
層易脫落，膜層的均勻性差，易有彩虹色差及反射率
偏高，并且玻璃只鍍一層膜，極易在空氣中變色且不
能生產(chǎn)大規(guī)格玻璃。
1．2真空磁控陰極濺射法
平板玻璃在具有高真空的真空腔體內(nèi)，處在負(fù)
電壓的兩極問(wèn)的工作氣體正離子在正交電磁場(chǎng)的作
用下飛向陰極，在很短的陰極位降區(qū)內(nèi)獲得很大的
能量去迅速轟擊靶材，從而使陰極(靶材)原子飛向
】3
萬(wàn)方數(shù)據(jù)
建材世界2010年第31卷第4期
玻璃基片——玻璃沉積膜層，濺射出的二次電子在
電磁場(chǎng)作用下按旋輪線運(yùn)動(dòng)參與碰撞電離，發(fā)射載
流子，這樣就能源源不斷地轟擊陰極，提供足夠數(shù)量
的正離子，形成的等離子區(qū)使持續(xù)輝光放電，其可以
一次完成多層鍍膜。
1．3溶液凝膠法
此法又稱為雙面鍍膜浸漬法，鍍膜方法是將玻
璃浸漬在化學(xué)溶液中，在玻璃表面形成一層薄膜，
此化學(xué)膜層粘附在玻璃之表面上，膜厚可通過(guò)50％
的入射線，其余反射掉，吸收光線很少。這種鍍膜玻
璃的色澤單調(diào)、透光率大，大面積玻璃膜層不均勻，
不適宜作幕墻玻璃。
1．4粉末熱噴涂
在浮法玻璃生產(chǎn)線孤玻璃退水室中，將金屬化
學(xué)粉末試劑均勻的直接噴在熱玻璃上，試劑過(guò)熱分
解后，在玻璃表面形成一層金屬氧化物膜，此膜由于
金屬物的不同而呈現(xiàn)不同的透射色和反射色。此種
鍍膜玻璃也稱為在線鍍膜玻璃，其成本極低廉。其
優(yōu)點(diǎn)是這類(lèi)鍍膜玻璃可以直接再加工作熱彎和鋼
化。
2 內(nèi)膜與外膜的區(qū)別
外貼膜是指貼在戶外玻璃窗上的外用膜。其外
觀與一般內(nèi)貼膜沒(méi)有很大區(qū)別，只是膜的涂層結(jié)構(gòu)
正好與內(nèi)貼膜相反。外貼膜產(chǎn)品專(zhuān)門(mén)為解決中空玻
璃自爆和施工難度大的客戶所應(yīng)用，它的安全度比
較高，直接在外部施工，避免因?yàn)閷?duì)室內(nèi)人員的辦工
或妨礙營(yíng)業(yè)等問(wèn)題。
3 安全原理
為了增強(qiáng)建筑用鍍膜玻璃使用的安全性，越來(lái)
越多的建筑師選擇了強(qiáng)化鍍膜玻璃，中空鍍膜玻璃
和夾層鍍膜玻璃作玻璃幕墻，也就是組合的遮陽(yáng)玻
璃。遮陽(yáng)效應(yīng)可通過(guò)鍍膜來(lái)達(dá)到，安全性能則通過(guò)
玻璃深加工達(dá)到。
在材料科學(xué)來(lái)看，玻璃是一種相當(dāng)獨(dú)特的物料，
雖然硬如結(jié)晶，但均屬不定形的物質(zhì)，因?yàn)樵谠优?
列的層次上，結(jié)晶有一個(gè)井然有序的品格結(jié)構(gòu)，但玻
璃卻無(wú)內(nèi)在的定形結(jié)構(gòu)可言，事實(shí)上就分子排列的
狀態(tài)而言玻璃與液態(tài)大致相同與砂粒或金屬的結(jié)晶
結(jié)構(gòu)則相異。因此被稱為固態(tài)液體。主要它在形成
過(guò)程中被迅速冷凝的特性，呈液態(tài)的玻璃分子在短
時(shí)間內(nèi)沒(méi)有時(shí)間排序，正因?yàn)檫@個(gè)原因，玻璃具有易
碎的重要特點(diǎn)，其強(qiáng)度對(duì)于自身表面的物理狀態(tài)，特
別是微裂紋存在有很高的威脅性，這些表面裂紋一
14
般延伸到玻璃內(nèi)部1～10 pm，有些裂紋還會(huì)更嚴(yán)
重。但我們可以通過(guò)二次加工處理來(lái)增加玻璃產(chǎn)品
的強(qiáng)度。即消除玻璃表面上已有的裂紋或使含有表
面裂紋的玻璃強(qiáng)度得到增強(qiáng)。一般來(lái)講，高強(qiáng)度玻
璃的研究著眼點(diǎn)基本上是放在怎樣使玻璃表面和任
何表面裂紋所處在一個(gè)壓應(yīng)力作用下的技術(shù)上。因
為玻璃正常總是在張應(yīng)力作用下發(fā)生破壞，表面壓
應(yīng)力的存在保證了一個(gè)小于表面壓應(yīng)力的外加張應(yīng)
力作用下沒(méi)有試樣會(huì)發(fā)生破壞。所以理論上講，一
個(gè)比實(shí)際使用應(yīng)力大的壓應(yīng)力的存在可以否定進(jìn)行
驗(yàn)證試驗(yàn)的必要性。
4玻璃安全膜的應(yīng)用
玻璃安全膜最早作為美國(guó)和以色列的秘密裝
備，用于包括美國(guó)總統(tǒng)、中央情報(bào)局等要人和要害部
門(mén)的玻璃安全防護(hù)。安全膜可以讓玻璃達(dá)到防彈抗
暴的強(qiáng)度，同時(shí)有著極高的隔熱節(jié)能效果。這類(lèi)安
全膜較普通防曬膜要厚，一般都在100微米以上，由
多層聚酯薄膜及金屬鍍層和其他材質(zhì)，利用感壓丙
稀酸的粘連性迭加而成。能使空調(diào)節(jié)電45％。玻
璃安全膜施工簡(jiǎn)單，美國(guó)和歐洲用戶許多人甚至自
己安裝。最高水準(zhǔn)的玻璃安全膜，S．paul安全膜，現(xiàn)
在已經(jīng)進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)，據(jù)說(shuō)受到國(guó)內(nèi)許多重要部門(mén)
的青睞，作為反恐防盜的無(wú)形盾牌、節(jié)能健康的先鋒
使者，相信玻璃安全膜很快會(huì)走進(jìn)千家萬(wàn)戶。
5玻璃安全意識(shí)
以窗戶玻璃為例，安全非常容易被忽略。據(jù)調(diào)
查了解，圍繞居室窗戶、陽(yáng)臺(tái)安全措施不當(dāng)所發(fā)生的
各種意外事件，已經(jīng)屢見(jiàn)不鮮。此外，深圳一些樓盤(pán)
也發(fā)生過(guò)高層玻璃因受室外高溫和室內(nèi)冷氣雙面夾
擊而突然爆裂的事故。與此相類(lèi)似的是，由于陽(yáng)臺(tái)
缺少必要的防護(hù)措施，經(jīng)常有嬰兒爬上陽(yáng)臺(tái)發(fā)生危
險(xiǎn)的事件發(fā)生。
現(xiàn)下的居室流行在室外和室內(nèi)之間大面積使用
透明玻璃，例如落地大玻璃窗，以及大凸窗等。但
是，普通的玻璃易碎且危險(xiǎn)，即使使用鋼化玻璃，由
于玻璃碎片飛散或下落造成的傷殘或死亡仍時(shí)有發(fā)
生，且存在由于過(guò)度受熱或受冷及冷熱不均勻而引
起自爆的隱患。此外，由于人室偷竊、砸窗搶劫、自
然災(zāi)害等引起的玻璃爆裂，也會(huì)導(dǎo)致財(cái)產(chǎn)的破壞及
人身的傷害。
窗玻璃貼膜是解決此問(wèn)題的有效辦法。例如其
中一種名為“透明安全膜”的窗玻璃貼膜，其工藝是
利用聚脂膜堅(jiān)韌的特性，再?gòu)?fù)合上(下轉(zhuǎn)第18頁(yè))
萬(wàn)方數(shù)據(jù)
2010年第31卷第4期
分析時(shí)采取簡(jiǎn)化邊界條件建模，無(wú)法考慮現(xiàn)場(chǎng)澆筑
混凝土存在自然條件變化(包括氣溫、地溫、水溫、日
照、風(fēng)速等)因素。但誤差在可接受范圍內(nèi)，因此建
立的有限元分析模型能很好地模擬實(shí)際混凝土溫度
場(chǎng)變化發(fā)展情況，并為溫度控制提供依據(jù)?8。
同時(shí)，利用實(shí)際監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算得到的溫度梯度
與模擬分析得到的溫度梯度進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)模擬值
要高于實(shí)際的溫度梯度值。而在較高溫度梯度狀況
下模擬分析得出最大主拉溫度應(yīng)力遠(yuǎn)小于同齡期混
凝土的抗拉強(qiáng)度，證明實(shí)際過(guò)程中的混凝土亦不會(huì)
在溫度應(yīng)力作用下發(fā)生受拉破壞。在實(shí)際施工過(guò)程
中，承臺(tái)低溫升高抗裂大體積混凝土也未見(jiàn)溫度裂
縫產(chǎn)生。
4 結(jié)論
a．由溫度應(yīng)力場(chǎng)的分析可知，采用配合比1進(jìn)
行不通冷卻水施工時(shí)，承臺(tái)低溫升高抗裂大體積混
凝土每一層的不同齡期的最大主拉溫度應(yīng)力均小于
同齡期混凝土的抗拉強(qiáng)度，混凝土不會(huì)出現(xiàn)裂縫。
在進(jìn)行保濕養(yǎng)護(hù)(最好能頂面蓄水10～20 cm)和適
當(dāng)延長(zhǎng)脫模時(shí)間(4～5 d)條件下，可取消預(yù)埋冷卻
水管且混凝土且具有很好的抗?jié)B性能和耐久性能。
b．工程實(shí)例及相關(guān)模擬分析表明，低溫升高抗
裂大體積混凝土可在保證工程質(zhì)量的條件下，取消
預(yù)埋冷卻水管，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)承載力和耐久性能的提高，
同時(shí)達(dá)到大幅降低工程造價(jià)以及加快施工速度的效
果。
參考文獻(xiàn)
[1】楊慶生，李春江，弓俊青．大體積混凝土凝固過(guò)程的溫
度和應(yīng)力仿真與控制[J]．北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2007，33
(9)：948—953．
[2] 胡曙光，呂林女，何永佳，等．低水膠比下粉煤灰對(duì)水泥
早期水化的影響[J]．武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2004，26(7)：
25．27．
[3]劉沐字，汪峰，丁慶軍．雙摻粉煤灰和礦粉大體積混
凝土水化放熱規(guī)律研究[J]．混凝土，2010(1)：21．24．
[4]朱伯芳．大體積混凝土的溫度應(yīng)力和溫度控制[M]．北
京：中國(guó)電力出版社，1998．
[5] 齊有章．大體積混凝土結(jié)構(gòu)裂縫控制探討[J]．鐵道建
筑，2006(3)：97．98．
[6] 張光輝，張晗，高純．大體積混凝土水化熱溫度場(chǎng)
仿真分析[J]．武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2009，31(19)：85-
87．
收稿日期：2010—06．01．
作者簡(jiǎn)介：張蓉(1959．)，工程師．
E-mail：zhangrongsrbg@yahoo．cn
(上接第14頁(yè))
特殊的粘膠，裝貼于玻璃內(nèi)表面，能在玻璃上構(gòu)成一
道“看不見(jiàn)的堅(jiān)韌屏障”，即使玻璃已經(jīng)破碎，仍能將
破碎的玻璃粘黏于原位直至其被安全去除。使用這
種產(chǎn)品能有效防止自然災(zāi)害、人為破壞或意外脫落
等造成的破壞，減少人身傷害的可能性，可代替居家
防盜鐵柵欄。同時(shí)，這種產(chǎn)品清澈透明不易被察覺(jué)，
表面防劃傷鍍膜持久耐用。
6 結(jié)語(yǔ)
隨著人們對(duì)住宅要求的提高和建筑水平的進(jìn)
步，各種玻璃在新建住宅中應(yīng)用的比例呈明顯上升
趨勢(shì)，但由于玻璃本身的隔熱率不足和玻璃面積過(guò)
大，容易造成玻璃自爆、能源浪費(fèi)和影響室內(nèi)人員安
全的問(wèn)題。在不提高玻璃成本的前提下，貼膜無(wú)疑
18
是最經(jīng)濟(jì)劃算和最有效的一種解決方案。由于膜的
顏色豐富多彩，很容易與建筑物的整體風(fēng)格匹配，又
可以直接提升建筑的整體美感和安全系數(shù)。所以很
容易讓人們接受?，F(xiàn)在市場(chǎng)上出現(xiàn)的各種玻璃膜都
屬于內(nèi)貼膜，所謂內(nèi)貼膜就是貼在玻璃里面，這樣可
以很好的提升玻璃本身的安全系數(shù)，可以使室內(nèi)人
員更安心的工作或生活，而且成本造價(jià)也低。
參考文獻(xiàn)
[1] 中華人民共和國(guó)建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，JC 846--1999．
收稿日期：2010．03．02．
作者簡(jiǎn)介：候欣欣(1986．)，助理工程師．
E—mail：hxxfjx@126．com

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