弧形幕墙玻璃自爆与雨水渗漏的影响因素与处理

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  [摘 要]玻璃自曝问题在幕墙中较为多见,尤其是弧形幕墙中的玻璃自爆现象,这个问题不容忽视。幕墙玻璃自爆引起的后果,不堪设想,首先是产生的安全隐患极其严重,其次是由于幕墙损坏雨水对建筑的渗漏与侵蚀问题,最后还有幕墙玻璃自爆所引起的资源浪费与维修困难等问题的困扰。
  [关键词]玻璃自爆;幕墙;弧形幕墙;雨水渗漏;侵蚀
  中图分类号:TU558 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)20-0112-01
  一.前言
  随着建筑手段的不断提高,在一些建筑中,幕墙的风格由平直逐渐向具有弧度的方向发展起来。其中尤其是玻璃幕墙的装饰作用,在现代建筑中的应用更是越来越多,玻璃幕墙带给人视觉上的享受的同时,也存在一些问题,玻璃材料由于质脆易碎,故在幕墙应用中,尤其是弧形幕墙中的玻璃材料,由于受到弧度及多方面的影响,容易产生自爆现象,引起雨水渗漏,这种现象要加强反思,找出影响因素并采取完善措施,以利于弧形幕墙建筑。
  二.玻璃自爆形成原因
  受到多方面因素的影响,幕墙上的玻漓出现自爆情形。这是因为玻璃属于脆性材料,硬且易碎,而且玻璃的形状稳定性极高,不易发生变化扭曲等变化,所以玻璃在幕墙使用安装中,容易受到金属框、密封条、幕墙形状、幕墙框架压力等方面因素的影响,而引起爆裂现象,这些现象产生的原因,主要有这样几方面内容:
  由于受到温度的影响,夏季气温炎热,昼夜温差大,并且玻璃幕墙中玻璃体部位不均衡,使玻璃吸收的可见光与红外光不均匀,光在玻璃体内转化成热能后,使玻璃体受热不均,致使玻璃体温度升高并促使玻璃向四周不断的膨胀。当玻璃体在铝合金框内的部分无法完成受热不发生热涨现象时,内部的热应力加大,而外部的抗张强度较小时,就容易造成玻璃幕墙中的局部玻璃发生破裂现象,尤其是弧度朝阳部分与弧度侧面的玻璃,比较容易发生破裂自爆现象。由于热应力引起的自爆现象,可以从这样几方面来判断:
  1.爆裂口边缘整齐,且裂口呈现单折或者者是曲折现象,玻璃上的裂口少。
  2.在爆裂口附近边缘处,破裂口大多与铝合金框形成90度角。如果角度不对,有可能是由于弯曲应力破裂引起,或者是铝合金框内卡槽中有障碍物,或者是边缘缺陷导致自爆与破裂。
  3.爆破裂口的走向,在玻璃中部呈现曲线形状的单一裂口。
  三.弧形玻璃幕墙产生自爆的原因
  1材料缺陷
  平直玻璃幕墙中,玻璃大多是平直安装,所以框架比较规则。而弧形幕墙的材料,无论是框架,还是玻璃,在加工中会产生扭曲与折弯情况,所以弧形幕墙材料会存在着一定的缺陷。如玻璃的形状、压力、厚薄度、平整程度、玻璃边缘、切割角度、打磨问题、玻璃质量等等,这些都是在使用过程中引发玻璃自爆现象发生的因素。
  2附加安装应力因素的影响
  在弧形幕墙安装中,针对玻璃面板的安装定位比较困难,而且随着安装面积的不断增加,会使弧形玻璃幕墙在安装中产生误差积累现象,且随着误差积累的程度,产生安装误差过大,例如梅花爪儿的交接处,四块玻璃在一个梅花爪的角度要合乎要求,当角度产生一点点的错位时,在下一个梅花爪的交接处,错位就会累积加大,当这种积累持续下去的时候,多块玻璃无法调整到同一个弧度以内,或者是平面以内,这时就会对玻璃面板造成“强迫就位”的现象,这使玻璃的压力增大,增大了附加的安装应力。这是导致弧形幕墙容易自爆的一个重要原因。
  3附加应力因素的影响
  弧形玻璃幕墙在安装过程中,要借助框架结构固定玻璃,完成幕墙的安装。其中钢结构的支撑体系是最好的选择。但是钢结构易受到风力与温度的影响,在高温与风力的影响下,容易产生位移和平面变形状况,不仅在弧形幕墙平面上产生,在弧形幕墙平面外也容易产生变形与位移,这种变化极大的加重了玻璃的附加应力,从而使附加应力成为了弧形幕墙玻璃自爆率过高的重要因素。
  4在弧形幕墙的玻璃夹板装置中,夹板装置设计成为带球铰的夹头,这样做的目的是为了消除或者是减少钢结构支撑骨架中的附加应力,和玻璃面板变形引起的附加应力。可是在弧形幕墙的安装上,由于密封胶的使用,使球铰装置受到密封胶的污染,致使球铰无法发挥应用的作用,使得玻璃面板的角部弯曲应力比较集中,从而引起自爆现象。
  四.弧形幕墙雨水渗漏的主要原因
  下大雨时,弧形幕墙容易出现雨水渗漏的现象。主要表现是,在下大雨时,并未发现幕墙出现渗雨和漏雨处,可是在幕墙的下部,即是靠幕墙玻璃的下封边处,容易出现渗漏与流水现象,有时在雨停了以后,幕墙的下部仍旧在漏水。
  这种现象产生的原因,主要是玻璃幕墙的节点构造的原因,在梅花扣件处,没有切断玻璃胶间的直角空腔,使空腔形成纵横贯通的现象。这种现象是由于在施工过程中,在中空玻璃、密封胶与泡沫棒之间有空腔形成,当纵横贯通的空腔形成网络结构时,一旦遇有幕墙顶端即挑檐以内,玻璃幕墙的板块在连接上稍有封口不严的现象时,就容易引起雨水渗漏入空腔,并从梅花扣件的纵横通贯处不断形成横向与竖向分流外溢,雨水顺着檐口或者是通过空腔位置,逐渐汇集到了幕墙下封口位置,从而使弧形幕墙的玻璃下部形成积水并发生渗漏现象。
  五.防止弧形幕墙玻璃自爆与雨水渗漏措施
  1.防止幕墙玻璃自爆方法
  (1)严格施工
  為了更好的防止弧形幕墙中玻璃的自爆,与防雨水渗漏,在施工上,要严格按照施工图纸进行玻璃尺寸的加工,要严格要求弧形玻璃的加工技术,边长误差按照图纸要求误差不超2mm,对角线的误差也坚决不允许超出4mm的范围。为了避免弧形玻璃幕墙自爆的产生,在安装过程中要从材料的质量上进行完善,例如玻璃的质量、打磨加工等。
  (2)仔细检查玻璃的夹板装置
  在进行施工中,要对玻璃夹板装置重点进行施工,且要仔细检查,尤其是夹板上半球形的夹头,在施工中避免受到胶粘剂等的污染,要保证夹头能够在夹板腔内灵活的滑动为宜。夹板腔内如果进入污染物或者是障碍物,要及时清理干净在行安装。保证安装完成以后形成有效的球铰,从而使夹头顺应玻璃的变形并有效的减少玻璃角部弯曲应力作用,即避免了玻璃自爆的发生,也减少了雨水渗漏现象。
  (3)保证玻璃材质的质量
  为了使玻璃在幕墙上减少自爆率的发生,对玻璃材质与质量要进行必要的控制,例如严格控制玻璃的钢化工艺,并且严格控制磨边的精度,在安装过程中,最大限度的减少玻璃内部应力。严格使用合乎要求的玻璃,要及时排除硫化镍晶体在玻璃钢化过程之外,并将玻璃进行热浸,虽然增加了成本,但是能够避免钢化玻璃在幕墙使用中的自爆危险。
  2.避免弧形幕墙雨水渗漏现象的策略
  (1)运用等压原理防止雨水渗入
  在对弧形幕墙进行设计时,要针对幕墙的防水装置进行精心的设计,在构造上通过“等压原理”,对弧形幕墙框架的铝型材质,设置等压腔以及特别的压力引入孔,使压力差移动到幕墙的室内一侧,由于室内一侧接触不到雨水,达到防止雨水通过压力差渗入幕墙。
  (2)设置收集裂隙水管道
  对玻璃幕墙进行防止渗水设计时,还可以将玻璃幕墙上的裂隙水收集起来,通过排水管的设计,将渗入的水收集到一起并排往室内的指定地点,这也是一种比较合适的防止弧形幕墙雨水渗漏的措施。
  六.结束语
  弧形幕墙中玻璃自爆现象的发生率,较其他幕墙要高,这是由于弧形幕墙结构的特殊性所决定的。平直幕墙在施工中,其框架及玻璃在平面状态下进行安装,而弧形幕墙则需要对玻璃及框架材料进行加工,材料加工中的缺陷,及由此产生的附加应力,都是产生玻璃自爆现象的重要原因。由于弧形幕墙的梅花爪接缝处产生的误差积累,使弧形幕墙中平面附加应力加大,引起玻璃自爆。同时渗漏现象也是弧形幕墙施工中的一个重大影响因素,加强对弧形幕墙的设计与雨水影响因素的分析,对提高弧形幕墙的建设质量具有重要意义。
  参考文献
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