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【摘 要】 玻璃幕墙的防盗防弹防爆已成为幕墙设计施工的一部分。本文依据国家规范,研究讨论了玻璃幕墙的防盗防弹防爆在幕墙中的应用。
【关键词】 建筑幕墙防盗;防弹;防爆
前言:
随着人们对生活品质要求的不断提高,防盗、防弹、防爆等新功能为一体的安全幕墙必将会随着玻璃幕墙的发展得到越来越广泛的应用。
一、防盗、防弹、防爆幕墙的重要性
近年来,在全球范围内盗窃抢劫等刑事案件及炸弹爆炸袭击和恐怖威胁事件不断上升,人们的安全和财产受到严重威胁。据安全专家分析及有关资料显示,在此类事件中建筑物玻璃的散落和碎片的飞溅是人受到伤害的主要原因。在入室盗窃案件中70%的案件都是由于门窗被轻而易举地开启而造成的。由此幕墙的防盗性能越来越受到业主的重视。
资料显示在盗窃抢劫及炸弹恐怖爆炸事件中75%的伤害与玻璃有关,这意味着如果采用防盗、防弹、防爆玻璃幕墙则可以减少75%的伤害程度。有些建筑如博物馆,金融机构,别墅等对幕墙有一定的防盗、防弹、防爆等级要求,因此为了最大限度地减少突发情况发生时的损失,在玻璃幕墙的设计和施工中掌握防盗、防弹、防爆幕墙设计及施工技术,提供最安全幕墙将非常重要。有些建筑本身也有可能设置煤气调压室及高压容器等爆炸源。如果在意外爆炸事件发生时,这些建筑物的玻璃能完整地保留在框架中,那么爆炸产生的冲击波能量将不能进入室内,室内的人员及财产就不会受到破坏。因此在玻璃幕墙传统设计技术的同时,将防盗、防弹、防爆的安全功能引入到当今幕墙设计及施工理念中。
二、防盗幕墙
幕墙防盗功能包涵:1)幕墙构件本身具备防盗功能2)幕墙内部设置防盗报警装置。
1.幕墙构件防盗
幕墙构件防盗功能是指在幕墙构件没有被破坏的情况下,盗匪不能随意进入建筑物内。早期的防盗多采用室内外加设防盗设施,如室外安装防盗网和防盗栏杆,但是这种结构破坏了建筑美观效果和透光性与可视性,渐渐的在工程当中不再应用。目前伴随着防盗玻璃的发展幕墙的防盗性能能够更好满足的满足设计和功能性的要求。
1.1门窗型材
改变断热型材室外侧的腔体结构,局部加大型材壁厚,或断热型材室外侧腔体中安装钢板插芯。
1.2与土建连接的关键因素
门窗与土建结构连接也是防盗制约因素之一,首先保证连接件个数,还有注意连接件的安装位置。合页与连接件布置在同一高度有利于门窗的防盗。
三、防弹幕墙
防弹玻璃的防弹原理是它能将子弹的冲击动能转化为玻璃的弹性势能和碎片的表面能。防弹夹层玻璃是一种用透明粘接材料(PVB)将两片或多片玻璃粘接在一起所组成的玻璃。由于这种粘接材料具有良好的抗冲击性能和粘接性能,当玻璃受到外来撞击而破裂时,外来撞击物既不会穿透玻璃,玻璃碎片也不会飞散出去伤人,从而起到了安全作用。无论明框玻璃幕墙还是隐框玻璃幕墙,玻璃与玻璃之间都留有缝隙,子弹有可能从玻璃缝隙穿入室内,幕墙框架必须可以阻挡子弹穿入,幕墙框架应采用装甲钢板(如22SiMn2TiB)等,因为装甲钢板硬度较高,子弹不易穿透。装甲钢板厚度从2.5mm至40mm,根据防弹要求选择装甲钢板厚度,确保子弹不能穿透。因此防弹玻璃幕墙的幕墙框架与幕墙玻璃都应具备防弹功能才行,二者缺一不可。幕墙框架防弹区域内无论是明框还是隐框必须采用装甲钢板可以阻挡子弹穿入,没有特殊要求框架防弹高度不小于2m。由于装甲钢板是合金钢,焊接工艺要求较高,幕墙框架设计时明框幕墙应把防弹钢板与明框幕墙的压板一起固定,隐框幕墙应在幕墙横竖框内玻璃缝隙处加装防弹钢板,这样即降低造价,又能确保幕墙安全。
隐框防弹玻璃幕墙节点
四、防爆幕墙
防炸弹玻璃受到炸弹爆炸冲击时,玻璃向后弯曲,同时框架系统向后压缩缓冲,玻璃完整或出现破裂,但基本没有碎片溅出,确保室内人员和设施没有受到伤害,RET≈1.0。
RET:保持值,表示玻璃在框架内的整体保持性。
RET=爆炸冲击后玻璃重量/爆炸冲击前玻璃重量
當RET=1.0时,玻璃整体仍留在框架内,碎片没有散落,玻璃未出现穿透;
当RET=0时,整块玻璃离开框架,碎片散落,出现穿透性失效。
防炸弹玻璃是一种多功能安全玻璃系统,应具备防爆炸产生的冲击波冲击、子弹冲击、高温火焰的热冲击等优良性能。爆炸产生的急剧膨胀的冲击波和震动是引起玻璃损坏的主要原因。而碎片的产生来源于武器本身以及周围环境(例如因建筑物的晃动而造成碎片的脱落),要抗得住炸弹袭击的破坏效应,首先玻璃必须经受得起冲击波和碎片这两方面的攻击。因此防炸弹玻璃的防爆炸性能主要表现在两个方面:
可以承受较大的炸弹爆炸冲击荷载;
受炸弹爆炸冲击后,玻璃保持在框架内。设计节点如下:
4.1防爆玻璃幕墙节点设计
防爆炸玻璃幕墙典型节点
防弹玻璃幕墙典型节点
4.2防爆幕墙材料
防爆玻璃幕墙龙骨最好选用强度比铝型材高的钢材。防爆玻璃幕墙龙骨可采用Q235B钢材,但强度必须满足爆炸产生的瞬间峰值压力,钢材表面宜采用防火处理。
防炸弹必须采用可冲击荷载的夹层玻璃,厚度为12mm-50mm厚,最为普通的两种常用类型:
A型:DFB8+高分子聚合物材料+DFB8
8mm高强度单片防火玻璃+高分子聚合物材料+8mm高强度单片防火玻璃
B型:DFB10+高分子聚合物材料+DFB10
10mm高强度单片防火玻璃+高分子聚合物材料+10mm高强度单片防火玻璃。
根据爆炸威力玻璃可选用不同厚度。
4.3注意事项
防爆炸玻璃幕墙要承受爆炸产生冲击压力,5kgTNT炸药爆炸在距离爆炸点17M处对幕墙冲击压力峰值能达到12.5Kpa,持续时间达8msec,因此玻璃背面必须要设置缓冲装置来吸收爆炸产生的冲击能量,以减少爆炸对幕墙龙骨的直接冲击,龙骨连接宜采用焊接形式,施工时注意焊接工艺以免龙骨出现焊接变形。胶及EPDM垫片都应采用阻燃材料。
五、结束语
随着人们对生活品质要求的不断提高,防盗、防弹、防爆等新功能为一体的安全幕墙必将会随着玻璃幕墙的发展得到越来越广泛的应用。
参考文献:
[1] JGJ102-2003《玻璃幕墙工程技术规范》
[2] GB21086-2007《建筑幕墙》
[3] GB17840-1999《防弹玻璃》
[4] GB/T8479-2003《铝合金窗》
[5] GB/T8478-2003《铝合金门》
【关键词】 建筑幕墙防盗;防弹;防爆
前言:
随着人们对生活品质要求的不断提高,防盗、防弹、防爆等新功能为一体的安全幕墙必将会随着玻璃幕墙的发展得到越来越广泛的应用。
一、防盗、防弹、防爆幕墙的重要性
近年来,在全球范围内盗窃抢劫等刑事案件及炸弹爆炸袭击和恐怖威胁事件不断上升,人们的安全和财产受到严重威胁。据安全专家分析及有关资料显示,在此类事件中建筑物玻璃的散落和碎片的飞溅是人受到伤害的主要原因。在入室盗窃案件中70%的案件都是由于门窗被轻而易举地开启而造成的。由此幕墙的防盗性能越来越受到业主的重视。
资料显示在盗窃抢劫及炸弹恐怖爆炸事件中75%的伤害与玻璃有关,这意味着如果采用防盗、防弹、防爆玻璃幕墙则可以减少75%的伤害程度。有些建筑如博物馆,金融机构,别墅等对幕墙有一定的防盗、防弹、防爆等级要求,因此为了最大限度地减少突发情况发生时的损失,在玻璃幕墙的设计和施工中掌握防盗、防弹、防爆幕墙设计及施工技术,提供最安全幕墙将非常重要。有些建筑本身也有可能设置煤气调压室及高压容器等爆炸源。如果在意外爆炸事件发生时,这些建筑物的玻璃能完整地保留在框架中,那么爆炸产生的冲击波能量将不能进入室内,室内的人员及财产就不会受到破坏。因此在玻璃幕墙传统设计技术的同时,将防盗、防弹、防爆的安全功能引入到当今幕墙设计及施工理念中。
二、防盗幕墙
幕墙防盗功能包涵:1)幕墙构件本身具备防盗功能2)幕墙内部设置防盗报警装置。
1.幕墙构件防盗
幕墙构件防盗功能是指在幕墙构件没有被破坏的情况下,盗匪不能随意进入建筑物内。早期的防盗多采用室内外加设防盗设施,如室外安装防盗网和防盗栏杆,但是这种结构破坏了建筑美观效果和透光性与可视性,渐渐的在工程当中不再应用。目前伴随着防盗玻璃的发展幕墙的防盗性能能够更好满足的满足设计和功能性的要求。
1.1门窗型材
改变断热型材室外侧的腔体结构,局部加大型材壁厚,或断热型材室外侧腔体中安装钢板插芯。
1.2与土建连接的关键因素
门窗与土建结构连接也是防盗制约因素之一,首先保证连接件个数,还有注意连接件的安装位置。合页与连接件布置在同一高度有利于门窗的防盗。
三、防弹幕墙
防弹玻璃的防弹原理是它能将子弹的冲击动能转化为玻璃的弹性势能和碎片的表面能。防弹夹层玻璃是一种用透明粘接材料(PVB)将两片或多片玻璃粘接在一起所组成的玻璃。由于这种粘接材料具有良好的抗冲击性能和粘接性能,当玻璃受到外来撞击而破裂时,外来撞击物既不会穿透玻璃,玻璃碎片也不会飞散出去伤人,从而起到了安全作用。无论明框玻璃幕墙还是隐框玻璃幕墙,玻璃与玻璃之间都留有缝隙,子弹有可能从玻璃缝隙穿入室内,幕墙框架必须可以阻挡子弹穿入,幕墙框架应采用装甲钢板(如22SiMn2TiB)等,因为装甲钢板硬度较高,子弹不易穿透。装甲钢板厚度从2.5mm至40mm,根据防弹要求选择装甲钢板厚度,确保子弹不能穿透。因此防弹玻璃幕墙的幕墙框架与幕墙玻璃都应具备防弹功能才行,二者缺一不可。幕墙框架防弹区域内无论是明框还是隐框必须采用装甲钢板可以阻挡子弹穿入,没有特殊要求框架防弹高度不小于2m。由于装甲钢板是合金钢,焊接工艺要求较高,幕墙框架设计时明框幕墙应把防弹钢板与明框幕墙的压板一起固定,隐框幕墙应在幕墙横竖框内玻璃缝隙处加装防弹钢板,这样即降低造价,又能确保幕墙安全。
隐框防弹玻璃幕墙节点
四、防爆幕墙
防炸弹玻璃受到炸弹爆炸冲击时,玻璃向后弯曲,同时框架系统向后压缩缓冲,玻璃完整或出现破裂,但基本没有碎片溅出,确保室内人员和设施没有受到伤害,RET≈1.0。
RET:保持值,表示玻璃在框架内的整体保持性。
RET=爆炸冲击后玻璃重量/爆炸冲击前玻璃重量
當RET=1.0时,玻璃整体仍留在框架内,碎片没有散落,玻璃未出现穿透;
当RET=0时,整块玻璃离开框架,碎片散落,出现穿透性失效。
防炸弹玻璃是一种多功能安全玻璃系统,应具备防爆炸产生的冲击波冲击、子弹冲击、高温火焰的热冲击等优良性能。爆炸产生的急剧膨胀的冲击波和震动是引起玻璃损坏的主要原因。而碎片的产生来源于武器本身以及周围环境(例如因建筑物的晃动而造成碎片的脱落),要抗得住炸弹袭击的破坏效应,首先玻璃必须经受得起冲击波和碎片这两方面的攻击。因此防炸弹玻璃的防爆炸性能主要表现在两个方面:
可以承受较大的炸弹爆炸冲击荷载;
受炸弹爆炸冲击后,玻璃保持在框架内。设计节点如下:
4.1防爆玻璃幕墙节点设计
防爆炸玻璃幕墙典型节点
防弹玻璃幕墙典型节点
4.2防爆幕墙材料
防爆玻璃幕墙龙骨最好选用强度比铝型材高的钢材。防爆玻璃幕墙龙骨可采用Q235B钢材,但强度必须满足爆炸产生的瞬间峰值压力,钢材表面宜采用防火处理。
防炸弹必须采用可冲击荷载的夹层玻璃,厚度为12mm-50mm厚,最为普通的两种常用类型:
A型:DFB8+高分子聚合物材料+DFB8
8mm高强度单片防火玻璃+高分子聚合物材料+8mm高强度单片防火玻璃
B型:DFB10+高分子聚合物材料+DFB10
10mm高强度单片防火玻璃+高分子聚合物材料+10mm高强度单片防火玻璃。
根据爆炸威力玻璃可选用不同厚度。
4.3注意事项
防爆炸玻璃幕墙要承受爆炸产生冲击压力,5kgTNT炸药爆炸在距离爆炸点17M处对幕墙冲击压力峰值能达到12.5Kpa,持续时间达8msec,因此玻璃背面必须要设置缓冲装置来吸收爆炸产生的冲击能量,以减少爆炸对幕墙龙骨的直接冲击,龙骨连接宜采用焊接形式,施工时注意焊接工艺以免龙骨出现焊接变形。胶及EPDM垫片都应采用阻燃材料。
五、结束语
随着人们对生活品质要求的不断提高,防盗、防弹、防爆等新功能为一体的安全幕墙必将会随着玻璃幕墙的发展得到越来越广泛的应用。
参考文献:
[1] JGJ102-2003《玻璃幕墙工程技术规范》
[2] GB21086-2007《建筑幕墙》
[3] GB17840-1999《防弹玻璃》
[4] GB/T8479-2003《铝合金窗》
[5] GB/T8478-2003《铝合金门》