20世紀(jì)80年代(dài)後期，我國玻璃幕牆的建(jiàn)設用(yòng)量獲(huò)得了飛躍(yuè)發展。隨著(zhuó)幕(mù)牆使用量的增多(duō)，幕牆(qiáng)工(gōng)程質量(liáng)也(yě)越(yuè)來越(yuè)引(yǐn)起(qǐ)人(rén)們(mén)的(dí)重視(shì)，幕牆(qiáng)的耐老化性(xìng)能(néng)即幕牆(qiáng)的(dí)使用(yòng)壽命問題，已(yǐ)經(jīng)引(yǐn)起業(yè)界人士(shì)的廣泛關注。
影響(xiǎng)幕(mù)牆壽(shòu)命的(dí)因(yīn)素有以下幾個方(fāng)麵(miàn)：一是幕牆(qiáng)結(jié)構(gòu)件的壽命(mìng)，也(yě)就是(shì)鋁合金型材的結構(gòu)失效與否(fǒu)，將直接影響到(dào)幕牆(qiáng)的安全性能(néng)，這方(fāng)麵(miàn)的(dí)因素(sù)很(hěn)多，如鋁合(hé)金的強度(dù)設計(jì)，型(xíng)材(cái)老化等(děng)原(yuán)因；二(èr)是(shì)結(jié)構粘(nián)接部位(wèi)的壽命，主(zhǔ)要(yào)是指粘接(jiē)幕(mù)牆(qiáng)構件與結構件之間(jiān)的(dí)結構膠失(shī)效，也影(yǐng)響(xiǎng)整(zhěng)個幕牆的(dí)安全性能(néng)；三是幕(mù)牆單(dān)元件的壽命(mìng)，主要指幕(mù)牆采用的玻璃單(dān)元的使(shǐ)用(yòng)壽命(mìng)問(wèn)題。
本文將分別(bié)就幕牆(qiáng)玻(bō)璃失(shī)效現(xiàn)象進行分析，並重點論述產生的原因及預防措施。
幕牆設計(jì)考(kǎo)慮(lǜ)的因素主(zhǔ)要是從建築美觀，實(shí)用的(dí)角度(dù)考(kǎo)慮(lǜ)，將幕牆(qiáng)的空氣滲透控(kòng)製(zhì)，雨水滲(shèn)透控(kòng)製(zhì)，熱性(xìng)能(néng)和幕(mù)牆(qiáng)表麵(miàn)的(dí)凝露阻抗作為設計的重(zhòng)點(diǎn)進行(háng)控製(zhì)，這些性能不(bù)僅(jǐn)包(bāo)括(kuò)了(liǎo)幕(mù)牆產(chǎn)品的隔熱(rè)性能(néng)，同時包括(kuò)了(liǎo)幕牆(qiáng)的(dí)采(cǎi)光(guāng)性(xìng)能，外觀(guān)性(xìng)能和安全性(xìng)能(néng)。
隨著(zhuó)對(duì)建(jiàn)築外(wài)觀(guān)多樣化(huà)的(dí)需求越來越(yuè)高，各種綜合配置(zhì)的玻璃也(yě)被(bèi)廣(guǎng)泛(fàn)應用(yòng)到(dào)幕(mù)牆(qiáng)上來(lái)。但(dàn)是隨之(zhī)而(ér)來(lái)的是(shì)各(gè)種(zhǒng)玻(bō)璃(lí)出現(xiàn)了(liǎo)過早(zǎo)失效(xiào)的現(xiàn)象(xiàng)，給(gěi)用戶(hù)，施工單位造成了各(gè)種困(kùn)難。
幕牆(qiáng)玻(bō)璃(lí)失(shī)效(xiào)的形(xíng)式多種多樣(yàng)，歸納起來(lái)不(bù)外乎(hū)以(yǐ)下幾點：一(yī)是(shì)中(zhōng)空玻(bō)璃結露進水失效，影響(xiǎng)幕牆(qiáng)工程(chéng)的(dí)視(shì)綫和(hé)熱(rè)性(xìng)能；二是(shì)玻璃炸(zhà)裂，包括玻(bō)璃(lí)熱炸裂和鋼化(huà)玻(bō)璃自爆炸(zhà)裂；三是(shì)鍍膜玻(bō)璃脫(tuō)膜(mó)，造(zào)成(chéng)建築(zhù)美感(gǎn)喪(sāng)失。
一(yī)，中空玻璃失效原因及解決措施(shī)
中(zhōng)空玻璃(lí)產品(pǐn)失效的典(diǎn)型現(xiàn)象(xiàng)，是(shì)在中空(kōng)玻璃間隔層內部結露，進水，這(zhè)樣(yàng)的(dí)產品不僅(jǐn)影響整個玻(bō)璃(lí)的(dí)外(wài)觀，還對整個玻(bō)璃的(dí)熱(rè)性能造成影響。
造(zào)成(chéng)這種(zhǒng)現(xiàn)象的(dí)原因包括幾個(gè)方麵：
1.製(zhì)作中空(kōng)玻璃(lí)選(xuǎn)用(yòng)的(dí)原材料(liào)質量(liáng)的影響。對(duì)中空(kōng)玻璃(lí)壽命產生影(yǐng)響的(dí)關鍵因素是密(mì)封(fēng)膠的(dí)耐老(lǎo)化性(xìng)能和(hé)幹燥劑(jì)的吸(xī)附能力(lì)的(dí)大(dà)小(xiǎo)，而決(jué)定因(yīn)素(sù)是(shì)密封(fēng)膠的(dí)性能。因為(wéi)不論(lùn)幹(gān)燥劑的吸附能(néng)力有多(duō)大(dà)，在中空(kōng)玻璃的(dí)內部畢(bì)竟有一定量(liáng)的(dí)限製，當中空玻璃(lí)內部(bù)的(dí)幹(gān)燥劑(jì)*吸(xī)附飽和後，再好的幹燥劑(jì)也不能(néng)再(zài)對水(shuǐ)蒸氣(qì)吸(xī)附了，這時(shí)的(dí)中空(kōng)玻璃也(yě)該失效了。隻有當密封膠(jiāo)的密封性能好，水氣滲透(tòu)係數低時，進入(rù)中空玻璃內(nèi)部的(dí)水(shuǐ)蒸(zhēng)氣的量很(hěn)少(shǎo)，而且一直保持(chí)這(zhè)個(gè)狀態，僅用很(hěn)少(shǎo)的幹燥劑就能(néng)保(bǎo)證中(zhōng)空(kōng)玻璃內部氣體幹(gān)燥(zào)，從而(ér)保證(zhèng)中空玻(bō)璃的(dí)效果。要(yào)保持密(mì)封膠長期(qī)不(bù)變，就必須(xū)要求密封膠有很好(hǎo)的耐(nài)老化性能(néng)，如果這(zhè)些材料選用質量不(bù)好(hǎo)，就(jiù)將影響(xiǎng)中空玻璃產(chǎn)品(pǐn)的壽(shòu)命，在(zài)所有(yǒu)密(mì)封膠中，zui能(néng)夠(gòu)體現對潮(cháo)氣(qì)阻擋性能(néng)的(dí)密封膠是以丁基(jī)膠為基本原料的(dí)各(gè)種類型(xíng)的(dí)密封膠(jiāo)，所以(yǐ)在幕(mù)牆(qiáng)標準中(zhōng)規定幕(mù)牆中(zhōng)空玻璃必(bì)須采用(yòng)雙道密封(fēng)是十分正確的(dí)決(jué)定。
2.中空玻璃的加工製(zhì)作工藝質量存在缺陷(xiàn)。造成(chéng)空氣(qì)中(zhōng)的水氣透(tòu)過(guò)密(mì)封膠(jiāo)的(dí)縫隙進(jìn)入(rù)中空(kōng)玻璃內(nèi)部(bù)，造成中(zhōng)空(kōng)玻璃(lí)過早失(shī)效(xiào)；為了避免(miǎn)中空玻(bō)璃出(chū)現過早(zǎo)失效(xiào)現象，在(zài)製作(zuò)過(guò)程中(zhōng)應該(gāi)嚴格控製中(zhōng)空(kōng)玻(bō)璃的(dí)原材料(liào)，重(zhòng)點選擇水氣密封性能好的密(mì)封膠和(hé)吸水能(néng)力強(qiáng)的分子篩(shāi)，嚴格(gé)控製(zhì)中空玻璃的(dí)安(ān)裝工藝(yì)，正確選(xuǎn)用合適的密封膠或者(zhě)結構膠(jiāo)對中(zhōng)空玻璃組件或者(zhě)單(dān)元(yuán)進(jìn)行(háng)密封和粘接。
3.中空(kōng)玻(bō)璃的(dí)安裝(zhuāng)質(zhì)量(liáng)及(jí)使用(yòng)環境對(duì)中(zhōng)空(kōng)玻璃(lí)壽命的(dí)影響(xiǎng)。中空(kōng)玻(bō)璃(lí)在(zài)安(ān)裝過程中應該避免產生長久的(dí)機(jī)械應力存在(zài)，對於墊塊，密(mì)封膠(jiāo)，耐候(hòu)膠(jiāo)應該正(zhèng)確使用(yòng)，起結構粘(nián)接(jiē)作用的膠必(bì)須采用結構(gòu)膠，以保證(zhèng)具(jù)有(yǒu)足夠的(dí)粘(nián)接(jiē)強度(dù)。而在兩塊玻璃接(jiē)口(kǒu)位置，就(jiù)必(bì)須采用耐(nài)候(hòu)膠(jiāo)密封(fēng)，以阻(zǔ)擋水(shuǐ)氣(qì)與中(zhōng)空(kōng)玻璃(lí)或者結構件接(jiē)觸，保證(zhèng)中空玻(bō)璃(lí)和(hé)結構(gòu)件具(jù)有(yǒu)長久的壽命。正(zhèng)確選用合(hé)適的(dí)密(mì)封膠(jiāo)或(huò)者(zhě)結(jié)構(gòu)膠(jiāo)對中空玻璃組(zǔ)件或(huò)者單(dān)元進(jìn)行密封(fēng)和(hé)粘接。
二(èr)，玻(bō)璃(lí)炸裂原(yuán)因及解決(jué)措施
玻璃(lí)炸裂主要(yào)表(biǎo)現在(zài)兩個(gè)方麵(miàn)：一(yī)方麵(miàn)是玻璃(lí)的熱炸裂；另(lìng)一(yī)方(fāng)麵(miàn)是鋼(gāng)化玻璃(lí)的炸(zhà)裂。下(xià)麵將分別論述玻(bō)璃(lí)熱(rè)炸裂(liè)的(dí)原因(yīn)。造(zào)成玻璃(lí)的熱(rè)炸裂因素(sù)很(hěn)多(duō)，主要受玻璃自(zì)身性(xìng)能和外部環(huán)境(jìng)條(tiáo)件(jiàn)的影響，一(yī)般(bān)來(lái)講，造(zào)成玻(bō)璃熱炸裂(liè)的主要(yào)因(yīn)素有三(sān)個(gè)：
1.玻璃(lí)的吸(xī)熱率(shuài)。由於熱炸裂(liè)的機理(lǐ)是(shì)玻璃吸收(shōu)陽(yáng)光中的紅外輻(fú)照，自身溫度(dù)升(shēng)高(gāo)，與(yǔ)邊部的冷(lěng)端之間形成(chéng)溫度梯(tī)度(dù)，造(zào)成(chéng)非均匀膨脹(zhàng)或受(shòu)到約束，形成(chéng)熱應力(lì)，進而使(shǐ)薄弱部位發生(shēng)裂(liè)紋擴展(zhǎn)，玻璃邊部膨脹在下(xià)麵公式(shì)給出：
dL = a × L× dT 在(zài)這(zhè)裏：a是(shì)熱(rè)膨(péng)脹係(xì)數；L是(shì)原始長度；dT是(shì)玻(bō)璃邊部(bù)與(yǔ)中心的溫(wēn)度差(chà)。
誘(yòu)導應(yīng)力(lì)由(yóu)下式給出：s = （ dL / L ） × E 一(yī)度溫度差(chà)的誘導應力a × E a=10×10-6/℃和E=70,000MPa（N/mm2） 一度溫度(dù)差(chà)引起的應力大約是0.7 MPa （ N/mm2 ）。
當(dāng)應力(lì)水平超過20MPa（ N/mm2 ）時，普(pǔ)通退(tuì)火(huǒ)浮(fú)法(fǎ)玻璃(lí)熱(rè)炸裂十分(fēn)危(wēi)險，當玻璃(lí)中心與玻璃(lí)邊部(bù)溫(wēn)度差達到30℃時，將引起(qǐ)玻璃熱炸(zhà)裂。
不同(tóng)部(bù)分(fēn)玻(bō)璃(lí)溫(wēn)度差別引起(qǐ)玻璃(lí)板內的熱(rè)應(yīng)力(lì)，如(rú)果(guǒ)玻(bō)璃的(dí)邊部(bù)缺陷很(hěn)多(duō)，操作(zuò)過程(chéng)出現損害(hài)或者(zhě)裝配錯誤，炸裂將在更(gēng)低(dī)的溫度下(xià)發(fā)生(shēng)。玻璃本(běn)身(shēn)對(duì)紅(hóng)外(wài)綫(xiàn)的吸收率是一(yī)個關(guān)鍵因(yīn)素(sù)，吸(xī)熱玻璃(lí)和(hé)鍍膜玻(bō)璃熱炸裂是(shì)十(shí)分普(pǔ)遍的現象。如果鍍膜，則(zé)玻(bō)璃本(běn)身需要經(jīng)過雙重的太陽(yáng)能(néng)加(jiā)熱，導致玻璃中心溫(wēn)度(dù)與(yǔ)邊部(bù)溫度差(chà)過大(dà)，更容易產生熱(rè)炸裂(liè)。在(zài)設計吸(xī)熱玻璃(lí)，吸熱(rè)鍍膜(mó)玻璃工程時(shí)，一定根(gēn)據(jù)使用環境來確定(dìng)玻璃(lí)的品(pǐn)種和安裝(zhuāng)位(wèi)置(zhì)如(rú)鍍膜玻璃透射(shè)率，玻璃的(dí)朝向，環境(jìng)的(dí)溫度，玻(bō)璃與(yǔ)邊(biān)框以及(jí)牆體連接(jiē)情(qíng)況(kuàng)及(jí)牆體的導熱(rè)情況等(děng)，並(bìng)盡(jìn)可能(néng)將(jiāng)玻璃做(zuò)強(qiáng)化或者(zhě)熱增強(qiáng)處(chǔ)理(lǐ)，提高(gāo)玻璃(lí)本身(shēn)抵抗(kàng)熱(rè)應力(lì)的能力(lì)。
2.玻(bō)璃的板(bǎn)麵(miàn)尺寸(cùn)。尺寸越(yuè)大(dà)，受熱膨脹(zhàng)後(hòu)的變(biàn)形也越大(dà)，形(xíng)成(chéng)的(dí)約束反力(lì)也(yě)越大(dà)，相應地造成(chéng)更大熱應力(lì)，增(zēng)加了熱炸(zhà)裂的幾率(shuài)。同(tóng)時板麵(miàn)尺寸越大(dà)，越容(róng)易(yì)受(shòu)到(dào)其它荷載(zǎi)的(dí)更大(dà)疊加(jiā)效(xiào)應。所以在(zài)追求(qiú)大(dà)板麵玻(bō)璃的(dí)裝飾(shì)效果(guǒ)的同(tóng)時，應(yīng)對風(fēng)荷載(zǎi)，熱應力，邊框(kuàng)變(biàn)形，自(zì)重，裝配(pèi)應力(lì)等綜(zōng)合影響(xiǎng)作全麵考(kǎo)慮。
3.尺(chǐ)寸玻璃(lí)邊(biān)部的加工質量。因為誘(yòu)導(dǎo)應(yīng)力(lì)集中(zhōng)的(dí)作用，一(yī)般玻(bō)璃(lí)炸裂都(dū)是從不理(lǐ)想的(dí)玻(bō)璃(lí)邊部開始的。這(zhè)些(xiē)炸(zhà)裂容易鑒別是(shì)因為他(tā)們在(zài)損害的(dí)地(dì)點與玻璃邊(biān)部垂直(zhí)相(xiāng)交。玻璃邊部炸(zhà)裂紋(wén)的數量(liáng)取決於玻(bō)璃(lí)板(bǎn)的邊(biān)部(bù)缺陷(xiàn)的嚴重程度(dù)和(hé)玻(bō)璃(lí)墊(diàn)塊(kuài)的(dí)硬(yìng)度(dù)。墊(diàn)塊太軟(ruǎn)，容易造成(chéng)玻(bō)璃(lí)位(wèi)移，而太硬(yìng)將對(duì)脆(cuì)弱的玻(bō)璃(lí)邊部造成損害，導(dǎo)致玻(bō)璃熱炸裂，在(zài)加工(gōng)安裝(zhuāng)時將(jiāng)玻(bō)璃(lí)邊(biān)部進(jìn)行精磨(mó)，並剔除有(yǒu)嚴重(zhòng)缺(quē)陷的(dí)玻(bō)璃(lí)。
鋼(gāng)化玻璃(lí)炸裂能(néng)夠(gòu)導致(zhì)鋼(gāng)化玻(bō)璃(lí)炸裂的外部(bù)原因(yīn)包(bāo)括負載，碰(pèng)撞，焊(hàn)滴(dī)，不(bù)適當的間隙和邊部損(sǔn)害都(dū)可以導(dǎo)致強化玻(bō)璃破(pò)損(sǔn)，盡(jìn)管因(yīn)為鋼化玻(bō)璃(lí)的應(yīng)力(lì)高，破損的(dí)危險(xiǎn)低(dī)。帶有幹淨切割(gē)邊部的鋼化(huà)玻璃在正常(cháng)環境(jìng)條(tiáo)件下(xià)，不會發(fā)生熱應力破損(sǔn)，因為他們要(yào)求(qiú)玻璃(lí)中心和邊(biān)部(bù)的溫度差(chà)達到90℃～150℃，而(ér)導(dǎo)致鋼化(huà)玻璃(lí)破(pò)損的(dí)內(nèi)在(zài)因(yīn)素包(bāo)括(kuò)鋼化玻(bō)璃邊部缺陷等(děng)應(yīng)力集中(zhōng)區(qū)域，鋼(gāng)化玻璃內部應(yīng)力過大(dà)和(hé)鋼化玻璃內(nèi)部(bù)存在硫化(huà)鎳雜質。
前(qián)兩種(zhǒng)因(yīn)素(sù)是由於鋼化玻(bō)璃(lí)加(jiā)工過程(chéng)中(zhōng)工(gōng)藝控製(zhì)原因導致(zhì)的，硫(liú)化鎳(niè)的(dí)因素(sù)在原(yuán)片(piàn)玻璃製作(zuò)過程產生。玻璃(lí)內(nèi)部(bù)可(kě)能包含硫化鎳雜質，以小(xiǎo)水晶狀(zhuàng)態(tài)存在，在一(yī)般(bān)情(qíng)況(kuàng)下，不(bù)會(huì)造成玻璃破(pò)損，但是(shì)由於鋼化玻(bō)璃重(zhòng)新加熱，改變(biàn)了硫化(huà)鎳雜(zá)質的(dí)相(xiāng)態(tài)，硫(liú)化鎳的(dí)高(gāo)溫(wēn)α態在(zài)玻璃(lí)急(jí)冷時(shí)被凍(dòng)結，他們在恢(huī)復到(dào)β態可能需要幾(jī)年的時(shí)間，由(yóu)於(yú)低(dī)溫(wēn)β態的硫(liú)化鎳(niè)雜(zá)質(zhì)將(jiāng)產(chǎn)生(shēng)體(tǐ)積增大，在玻(bō)璃(lí)內(nèi)部(bù)產生局部的應力集中，這時(shí)鋼化玻(bō)璃(lí)自(zì)爆(bào)將發生。zui典(diǎn)型的引起鋼(gāng)化玻(bō)璃(lí)自爆(bào)的時間(jiān)是產(chǎn)品生產(chǎn)完成後的(dí)4～5年。
為了(liǎo)減(jiǎn)少鋼化玻璃在(zài)建築上自(zì)爆(bào)的可(kě)能，一(yī)方麵(miàn)需要(yào)在加(jiā)工(gōng)製作過程(chéng)中，嚴格(gé)控(kòng)製玻璃的磨(mó)邊精度(dù)，嚴格控(kòng)製鋼化(huà)工(gōng)藝，在滿(mǎn)足鋼化玻(bō)璃(lí)質量要求(qiú)的情況下盡可(kě)能(néng)降(jiàng)低鋼化(huà)玻璃(lí)的內部(bù)應力，嚴格(gé)挑選原片(piàn)玻璃，將(jiāng)硫化(huà)鎳(niè)晶(jīng)體(tǐ)排(pái)除在鋼化(huà)過(guò)程之(zhī)外(wài)，zui後是(shì)將鋼(gāng)化玻(bō)璃(lí)做(zuò)熱(rè)浸(jìn)處(chǔ)理，雖然(rán)這樣會導致鋼(gāng)化玻璃的成本增(zēng)加，但是可(kě)以消(xiāo)除鋼化玻璃(lí)在幕(mù)牆上(shàng)自爆(bào)的危險並延(yán)長(cháng)幕牆(qiáng)的使(shǐ)用(yòng)壽命。經過(guò)各方麵(miàn)的(dí)努力，zui終(zhōng)的幕(mù)牆(qiáng)產(chǎn)品的使用(yòng)壽命是可(kě)以控製並得(dé)到(dào)應(yīng)該(gāi)得到(dào)的(dí)壽命的，讓(ràng)我們一起努力，為我國(guó)建(jiàn)築裝(zhuāng)飾幕(mù)牆(qiáng)行(háng)業的發(fā)展做(zuò)貢獻(xiàn)！
