分析建筑玻璃熱炸裂的影響因素

      建筑玻璃的熱炸裂是一個多因素問題，受到玻璃自身性能和外部環境條件和復雜影響，可以將其在一般性基礎上劃分為主要影響因素和非主要影響因素，在特定場合，非主要因素也可能起主要作用，這要針對應用條件作具體分析。玻璃自身造成熱炸裂的影響有三類原因：太陽輻射、外加荷載和設計因素。除這三種原因外，玻璃與框架作為結構整體還有制造和裝配方面的影響。建筑玻璃的熱炸裂是一個綜合性的問題，既要全面考慮各個因素的作用，又要針對工程實際排除次要因素不計，控制住主要因素。對一般情況而言，制約玻璃熱炸裂的主要因素有三個：
　　
　　1、玻璃的吸熱率
　　
　　由于熱炸裂的機理是玻璃吸收陽光中的紅外輻照，自身溫度升高，與邊部的冷端之間形成溫度梯度，造成非均勻膨脹或受到約束，形成熱應力，進而使薄弱部位發生裂紋擴展。所以玻璃本身對紅外線的吸收率是一個關鍵因素，吸熱玻璃廣泛采用以來，熱炸裂問題才突出起來。一般吸熱玻璃的熱吸收率在20—40%之間，在采用吸熱玻璃的設計時，一定要對使用環境作一全面評價再確定，比如玻璃的朝向，環境的溫度，邊框以及墻體的導熱情況等等，要特別注意是溫差造成熱炸裂。玻璃吸收熱能，自身溫度升高，與較低溫度的邊框、墻體形成的溫度差越大，熱炸裂的危險性也越大。經驗告訴我們，熱炸裂通常不是發生在熱帶，而是發生在寒帶或溫帶的朝東南的玻璃，而且早晨、上午的熱炸裂最多，這是因為環境溫度低，玻璃吸收紅外輻射后容易與邊部形成較大的溫度梯度。在上述場合采用吸熱玻璃應對吸熱率、板面尺寸有計算依據。
　　
　　2、玻璃的板面尺寸
　　
　　玻璃的板面越大，受熱膨脹后的變形也越大，形成的約束反力也越大，相應地造成更大熱應力，增加了熱炸裂的幾率。同時析面尺寸越大，越容易受到其它荷載的更大疊加效應。所以在追求大板面玻璃的裝飾效果的同時，應對風荷載、熱應力、邊框變形、自重、裝配應力等綜合影響作全面考慮。吸熱玻璃在板面尺寸超過2m2以后應該對邊框約束條件提出相應的改善措施。
　　
　　3、玻璃邊的加工質量
　　
　　在熱應力分析中指出，炸裂一般從玻璃邊部起始，邊部的拉應力最大，邊部的加工缺陷最嚴重，所以改善邊部的加工質量是提高建筑玻璃抗熱炸裂能力的關鍵因素之一。當玻璃邊部存在缺陷時，將極大地降低玻璃的抗拉強度，在加工安裝時最好將玻璃邊部進行細磨，并剔除有嚴重缺陷的玻璃。