夹层玻璃幕墙的应用及其计算探讨
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摘要：对于玻璃幕墙工程在建筑行业当中的应用可是非常的流行，可是对于玻璃幕墙工程中的量计算人们把握的还不是很好，还会在我国的建筑应用中出现一定的问题。作为现代建筑一大特色的玻璃幕墙护结构，为了使这种玻璃幕墙工程做到最大限度的节能，应在有关技术尺度及节能方面的相关划定，当真设计、精心施工、严格治理，把好节能关。
中图分类号：J527.3文献标识码：A文章编号：
1、夹层玻璃的概念
夹层玻璃是由两片或两片以上玻璃，由中间层与玻璃牢固的韧性粘接合成的复合玻璃制品。中间层一般为透明的有机材料。夹层玻璃具有很高的抗冲击和抗贯穿性能，在受到冲击破碎时，使得无论垂直安装还是倾斜安装，均能抵挡意外撞击的穿透。一般情况下，而且还能保持一定的可见度，从而起到安全防护作用。因此，又称为夹层安全玻璃。
2、夹层玻璃在建筑物上的应用
2.1外开窗、屋面玻璃、吊顶、采光窗等部位
这些部位均可使用夹层玻璃。特别是当屋面玻璃最高点距离地面大于3m时，必须使用夹层玻璃。
2.2人群集中的公共场所和运动场所中装配的有框玻璃隔断、电梯上用于展望外景的展望窗、楼梯扶手用玻璃、屋顶广场及阳台栏杆等 。
这些部位均可使用夹层玻璃。这些部位均是与人体接触较多的部位，夹层玻璃不仅可以降低玻璃破裂后剥落碎片对人体的伤害，还可以确保冲撞人体不会由于玻璃从框架中的脱落而坠落，同时也保证了栏杆下方人身与财产的安全。
2.3室内隔断及展览橱窗
这些部位使用夹层玻璃时，隔断及橱窗的面积大小会因空间和墙面的大小及设计师的设计而不同。
2.4浴室内用玻璃
主要使用在洗浴空间与卫生洁具的隔断部位。
2.5幕墙
当PVB夹层玻璃用于幕墙时，框支承玻璃幕墙用夹层玻璃的单片玻璃厚度不得小于5mm；采用浮头式连接件的点支承玻璃幕墙用夹层玻璃的单片玻璃厚度不得小于6mm，采用沉头式连接件的点支承玻璃幕墙，用夹层玻璃的单片玻璃厚度不得小于8mm.
2.6水族馆和游泳池的观察窗、观察孔
一般情况下，这些部位应使用夹层玻璃。一旦玻璃意外破裂，夹层玻璃仍可以完整地保持在框架内，使管理人员有机会进行更换，避免重大损失。
2.7特殊夹层玻璃的应用夹层玻璃在上述部位的应用可以满足建筑物的相关安全要求。
由于夹层玻璃的特殊结构，必要时，如果通过采用特殊的原材料和专门的制作工艺，夹层玻璃还可以成为一些能承受住各种复杂的动态结构荷载的特殊的安全玻璃产品，如：防盗玻璃、防弹玻璃、防爆（炸）玻璃、电磁屏蔽玻璃（电子保密玻璃）、防台风玻璃、防震玻璃等。
防飞溅防坠落玻璃包括以下几点：
（1）粘接不掉、嵌固不坠的夹层玻璃。
（2）粘接不掉、嵌固不坠的夹胶玻璃贴膜玻璃。日本高层建筑玻璃幕墙上使用（全）钢化玻璃，必须增贴一层防飞散膜，以确保安全。
（3）粘接不掉或嵌固不坠的半钢化玻璃。如果半钢化玻璃破坏时，尽管其碎片大，仍有可能保留在框架中，而维持不散落则其伤人的可能性反而会小些。
玻璃采光顶和高层建筑玻璃外窗、幕墙不宜使用全钢化玻璃。钢化玻璃自爆是当前玻璃幕墙、玻璃采光顶安全迫切需要觧决重要的问题。这里应该包含三部分要求：
（1）是玻璃具有足够的强度，使其承受设计荷载不破坏。
（2）是玻璃具有防碰碎散落性，使其处于破碎状态时保证不会坠落飞散——随而不散落；
（3）是玻璃具有不易伤人的破坏形态，避免大块锐利碎片，而呈钝角，圆滑小颗粒状——但若从高空散落则有落则不论形态。以上三要素应该是把握与控制高层建筑玻璃外窗、幕墙、玻璃采光顶安全玻璃的要点。
钢化玻璃具备较高强度和其破坏形态为钝角小颗粒这两个安全因素，但不具备防破碎散落性这一对高层建筑玻璃幕墙而言关键性的安全因素、因此而带来的不安全后果是：钢化玻璃破碎后的大群呈钝角的碎片，从高处和高层散落而下，即使颗粒较小，但速度已很大，同样能伤人。其中的罪魁祸首便是自由落体重的重力速度。所以，对建筑玻璃幕墙、玻璃采光顶的玻璃是否安全，最重要的是不破坏和碎片不散落。不论何种形态的玻璃碎片，从高处、高层建筑上散落而下，都是危险的甚至是致命的。 此外，钢化玻璃自爆破坏是无先兆的，是目前尚无有效的完全防止的方法，是玻璃的癌症，玻璃自爆破碎和高空散落，便成为高层建筑玻璃幕墙、玻璃采光顶使用钢化玻璃并不安全的基本技术依据。因此，在一定高度下使用钢化玻璃被认为是安全的，而超过一定高度使用它则应认为是不安全的。安全是一个相对的概念，是有条件的；不是绝对的，无条件的。对安全玻璃的传统概念，脱离使用条件，仅仅只从其碎片形态来定义，可能是不全面的。因此，在很多国外玻璃幕墙技术标准和规范中都明确玻璃幕墙、玻璃采光顶使用防飞溅防坠落玻璃。“强而不自爆，碎而不散落”防飞溅防坠落玻璃才是玻璃幕墙、玻璃采光顶使用的安全玻璃。
台风地区的玻璃外窗、幕墙和玻璃采光顶更需要防飞溅、防坠落防台风玻璃。
（1）台风是大气层气压突然转变所引起的，台风从海面吹上岸及经过建筑吋，建筑物除受到威力巨大的狂风袭击之外，有时还会遭到风暴中被卷起的碎石、树枝等杂物的袭击，这种冲击荷载促使钢化玻璃爆裂飞溅。 （2）台风地区的玻璃外窗、幕墙和玻璃采光顶的玻璃爆裂飞溅之后，建筑物出现破洞，风将直入建筑物内造成强大内压，台风的外、内压共同作用，掀翻屋顶、墙壁倒塌。转
（3）防台风玻璃可抵抗夹带碎石风暴的撞击而不会破碎。即使碎了，破了玻璃也要留在窗框里，而不会掉落。保留在窗口的玻璃必须能抗拒不断转变风向的强风。
（4）台风对玻璃窗口与窗板开口的影响情况。
研究表明，当台风袭来时，在9m以下的窗口需能抵抗大块石块的击穿，在9m以上的窗口需能抵抗来自附近的瓦砾及其他小块杂物的冲击。通过一系列的测试对台风多发地区的外玻璃进行设计与选择。
3、夹层玻璃复合状态及判别式
3.1夹层玻璃受弯的三种状态。
（1）刚性复合状态：胶有足够的粘结强度，保证粘结玻璃的协调共同工作；可视其为以胶为粘结夹层的整体玻璃板受弯。则此夹层玻璃板可按一整块，厚度为各层玻璃厚度之和的玻璃，进行应力分析和强度计算。
（2）分离复合状态：胶的粘结强度不足或失效，不能考虑其参与玻璃板的共同受力。忽略该夹胶层抗弯贡献，则可按一块各片叠置的玻璃板的受弯工作，进行应力分析和强度计算 。
（3）弹性复合状态：胶有足够的粘结强度和剪切强度，夹胶层抗弯贡献，介于刚性复合状态：和分离复合状态之间，按叠层板复合材料力学进行应力分析和强度计算。
4、对夹层玻璃计算的建议
夹层玻璃的中间夹胶层力学属粘弹性力学。除了传统力学性能外，夹胶层蠕变、松弛、力学性能时效、夹胶层变色、性能衰退；夹胶玻璃的色彩、救生及紫外线防护选择等有关问题正还需深入研发。
夹层玻璃计算力学属于叠层板复合材料弹性力学。PVB夹层玻璃计算需要完善，安全、节能的新型SGP夹层玻璃需要新理论、新计算。用叠层板复合材料弹性力学原理结合有关试验所探讨的计算比较简便，能适用于玻璃采光顶和玻璃外窗、幕墙的夹层玻璃板的设计计算。
5、结语
在玻璃幕墙的应用和计算应用中，玻璃幕墙工程量计算成了建筑行业的重要的考虑问题，做好玻璃幕墙计算工作才能更好的利用玻璃幕墙投入建筑工作当中去。
参考文献：
[1]《关于夹层玻璃板的受弯计算》李少甫
[2]《安全玻璃》石新勇主编 杨建军 陈璐副主编