【中國幕墻網(wǎng)】單元幕墻是在工廠加工程度最高的一種幕墻。在工廠不僅要加工豎框、橫框等元件，還要用這些元件拼裝成單元組件框，并將幕墻面板（玻璃、鋁板、花崗石板等）安裝在單元組件框的相應(yīng)位置上，形成單元組件。就一個(gè)單元組件來說，它已具備了這個(gè)單元的全部幕墻功能和構(gòu)造要求。單元組件的高度要等于或大于一個(gè)樓層，以便運(yùn)往工地后直接固定在主體結(jié)構(gòu)上。一個(gè)個(gè)單元組件上、下框（左、右框）對(duì)插形成組合桿，完成單元組件間接縫，最終形成整幅幕墻。
單元幕墻由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上考慮較為周密，使安裝操作簡便易行。安裝采用機(jī)械設(shè)備吊裝，在樓內(nèi)安裝，施工安全，簡便易行。通常情況下，每4人為一個(gè)安裝小組（上下層各2人），正常每人每工作日可安裝60-80m2，如果每個(gè)作業(yè)層分兩個(gè)班組（有條件可分3-4班組）同時(shí)施工，則每天可完成500-600m2單元板塊的安裝，一幢外墻面積為20000m2的建筑，幕墻板塊安裝施工工期約需40-60天（考慮天氣等因素影響）。如采用框架式幕墻結(jié)構(gòu)，則安裝周期需6-9個(gè)月。目前中國幕墻企業(yè)的設(shè)計(jì)施工能力已經(jīng)與世界大型幕墻企業(yè)看齊。
單元幕墻的玻璃一般采用鋼化玻璃，鋼化玻璃以其優(yōu)良性能正越來越多地應(yīng)用在建筑工程領(lǐng)域，但是近年來自爆事故頻頻發(fā)生，鋼化玻璃自爆問題始終無法回避。為了使人們了解自爆，認(rèn)識(shí)自爆，更合理地設(shè)計(jì)和使用鋼化玻璃，下面從多方面對(duì)自爆進(jìn)行說明，合理評(píng)價(jià)自爆，正確對(duì)待自爆，并介紹行之有效的對(duì)策和解決方法。
單元幕墻的玻璃破裂原因主要有：鋼化玻璃自爆；玻璃熱炸裂；風(fēng)壓過大破裂；安裝致玻璃破裂；其它等。
能夠?qū)е落摶Ａд训耐獠吭虬ㄘ?fù)載、碰撞、焊滴、不適當(dāng)?shù)拈g隙和邊部損害都可以導(dǎo)致鋼化玻璃破損，鋼化玻璃的自爆時(shí)間沒有確定性，可能是剛出爐，也可能是出廠后1-2月，也有出廠1-2年才自爆的，引起鋼化玻璃較多自爆的時(shí)間可能是產(chǎn)品生產(chǎn)完成后的4-5年。據(jù)不完全了解，大部份廠家產(chǎn)品的概率是千分之三左右的自爆率，個(gè)別廠家產(chǎn)品的概率可能還要高。
防范自爆的對(duì)策和解決辦法：
控制鋼化應(yīng)力，鋼化應(yīng)力越大，硫化鎳結(jié)石的臨界半徑就越小，能引起自爆的結(jié)石就越多。顯然，鋼化應(yīng)力應(yīng)控制在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)，這樣既可保證鋼化碎片顆粒度滿足有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，也能避免高應(yīng)力引起的不必要自爆風(fēng)險(xiǎn)。平面應(yīng)力(鋼化均勻度)應(yīng)越小越好，這樣不僅減小自爆風(fēng)險(xiǎn)，而且能提高鋼化玻璃的平整度。
均質(zhì)處理(HST)是公認(rèn)的徹底解決自爆問題的有效方法。將鋼化玻璃再次加熱到290度左右并保溫一定時(shí)間，使硫化鎳在玻璃出廠前完成晶相轉(zhuǎn)變，讓今后可能自爆的玻璃在工廠內(nèi)提前破碎。這種鋼化后再次熱處理的方法，國外稱作 “Heat Soak Test”，簡稱 HST。我國通常將其譯成“均質(zhì)處理”，也俗稱 “引爆處理”。
均質(zhì)爐必須采用強(qiáng)制對(duì)流加熱的方式加熱玻璃。對(duì)流加熱靠熱空氣加熱玻璃，加熱元件布置在風(fēng)道中，空氣在風(fēng)道中被加熱，然后進(jìn)入內(nèi)。這種加熱方式可避免元件直接輻射加熱玻璃，引起玻璃局部過熱。
均質(zhì)爐內(nèi)的玻璃片之間是熱空氣的對(duì)流通道，因此玻璃的堆置方式對(duì)于均質(zhì)處理的質(zhì)量是極其重要的。首先玻璃的堆置方向應(yīng)順應(yīng)氣流方向，不可阻礙空氣流股。其次，玻璃片與片之間的空隙須足夠大，分隔物不能堵塞空氣通道，玻璃片之間至少須有20 mm的間隙，片之間不能直接接觸。對(duì)于大片玻璃，玻璃很容易因相互緊貼引起溫差過大而破碎。
均質(zhì)處理的溫度制度也是決定均質(zhì)質(zhì)量的一個(gè)決定性因素。1990年版的德國標(biāo)準(zhǔn) DIN 18516籠統(tǒng)規(guī)定了均質(zhì)爐內(nèi)的平均爐溫為 290 +/-10度，保溫時(shí)間長達(dá)8小時(shí)。實(shí)踐證明按此標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行均質(zhì)處理的玻璃自爆率還是較高，結(jié)果并不理想。因此，根據(jù)1994年以來的大量研究成果， 2000年的歐洲新標(biāo)準(zhǔn)討論稿將規(guī)定改為: 均質(zhì)爐內(nèi)玻璃的溫度在290 +/-10oC下保溫2小時(shí)。多年累積的數(shù)據(jù)分析表明，嚴(yán)格按新標(biāo)準(zhǔn)均質(zhì)處理過的玻璃，發(fā)生后續(xù)自爆的概率在0.01以下。此概率的意義是: 每1萬平方米玻璃，在１年之內(nèi)再發(fā)生１例自爆的概率小于1%。由此才可自信地稱鋼化玻璃為“安全玻璃”。
浮法玻璃生產(chǎn)工藝。玻璃中的硫化鎳夾雜物是導(dǎo)致鋼化玻璃自爆的本質(zhì)原因，人們自然地想到是否有可能在浮法玻璃生產(chǎn)過程中減少或消除此雜質(zhì)。從技術(shù)角度看，目前世界上最先進(jìn)的玻璃缺陷自動(dòng)檢測儀也只能檢測大于0.2 mm的點(diǎn)缺陷，試圖在浮法生產(chǎn)線上將有缺陷的玻璃全部挑出來幾乎是不可能的。有報(bào)導(dǎo)在浮法原料中添加硫酸鋅或硝酸鋅能有效地減少硫化鎳結(jié)石的數(shù)量。硫酸鋅或硝酸鋅都是強(qiáng)氧化劑，能將玻璃中的硫化物氧化成酸鹽，后者能被玻璃液吸收，從而減少或消除硫化鎳結(jié)石。
減少鋼化玻璃的破損，優(yōu)先選用大廠出廠的原片玻璃，他們選材、工藝控制較嚴(yán)，混入雜質(zhì)的機(jī)率較小。鋼化玻璃應(yīng)邊緣進(jìn)行倒角磨邊處理，減小應(yīng)力集中。做好玻璃的成品保護(hù)，防止蹦邊、掉角，對(duì)蹦邊、掉角不大的用拋光機(jī)磨成圓弧面，減小應(yīng)力集中。采購時(shí)要求玻璃廠進(jìn)行鋼化后的均質(zhì)處理（引爆處理），一般小廠沒有均質(zhì)爐，或者有也出于成本考慮不用。并與其約定自爆率，以備日后索賠。
高層建筑玻璃幕墻使用全鋼化玻璃問題值得探討。2003年以來的工程實(shí)踐充分反映了一個(gè)客觀事實(shí)：不分場合一概強(qiáng)令幕墻不得采用半鋼化玻璃是不妥的。
《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》102-2003 中就沒有不準(zhǔn)采用半鋼化玻璃的硬性規(guī)定。
鋼化玻璃自爆是當(dāng)前玻璃幕墻安全迫切需要觧決重要的問題。但是對(duì)于安全玻璃的概念，傳統(tǒng)的概念是，鋼化玻璃屬于安全玻璃。其根據(jù)除了強(qiáng)度較高外，主要是由于鋼化玻璃破碎時(shí)會(huì)整塊玻璃全部破碎成蜂窩狀鈍角小顆粒，不易傷人。通過調(diào)查和眾多事故實(shí)踐，對(duì)于這一概念提出了質(zhì)疑，關(guān)于高層建筑玻璃幕墻使用安全玻璃問題，有討論的必要。
鋼化玻璃具備較高強(qiáng)度和其破壞形態(tài)為鈍角小顆粒這兩個(gè)安全因素，但不具備防破碎散落性這一對(duì)高層建筑玻璃幕墻而言關(guān)鍵性的安全因素、因此而帶來的不安全后果是，鋼化玻璃破碎后的大群呈鈍角的碎片，從高空散落而下，即使顆粒較小，但速度已很大，同樣能傷人。其中的罪魁禍?zhǔn)妆闶亲杂陕潴w重的重力速度。所以，對(duì)高層建筑玻璃幕墻的玻璃是否安全，最重要的是不破壞和碎片不散落。不論何種形態(tài)的玻璃碎片，如高層建筑上散落而下，都是危險(xiǎn)的甚至是致命的。因此，在一定高度下使用鋼化玻璃被認(rèn)為是安全的，而超過一定高度使用它則應(yīng)認(rèn)為是不安全的。安全是一個(gè)相對(duì)的概念，是有條件的；不是絕對(duì)的，無條件的。對(duì)安全玻璃的傳統(tǒng)概念，脫離使用條件，僅僅只從其碎片形態(tài)來定義，可能是不全面的。 因此，在很多國外玻璃幕墻技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范中都明確玻璃幕墻使用防飛濺玻璃，日本高層建筑玻璃幕墻上使用鋼化玻璃，必須增貼一層防飛散膜，以確保安全。此外，如果半鋼化玻璃破壞時(shí)，盡管其碎片大，仍有可能保留在框架中，而維持不散落則其傷人的可能性反而會(huì)小些。據(jù)此，保證黏結(jié)玻璃結(jié)構(gòu)膠的寬度，使玻璃裂而不散落倒是一項(xiàng)保證半鋼化玻璃安全性高于鋼化玻璃的技術(shù)措施。否則，如此大片而又尖銳形態(tài)，一旦從高空墜落則危險(xiǎn)性極大。
我們無意一概否定鋼化玻璃，有些地方還必須采用鋼化玻璃，例如，點(diǎn)支承玻璃面板因強(qiáng)度要求就得用鋼化玻璃，自爆問題只能退居第二位。中國地方太大，幕墻工程太多，情況千變?nèi)f化，不能簡單一句話，一刀切：“幕墻必須用安全玻璃”。有些幕墻構(gòu)件，例如支承面板的玻璃梁、玻璃肋，采用被稱為安全玻璃的單片鋼化玻璃是極端危險(xiǎn)的，倒是“非安全玻璃”的普通浮法玻璃危險(xiǎn)性還小一點(diǎn)。
目前我國通行的幕墻體系均在外部進(jìn)行安裝施工，單元幕墻玻璃的可拆卸問題被忽視，以至幕墻整體完工后，進(jìn)行局部更換變得相當(dāng)困難。再加上鋼化玻璃的自爆不可避免，希望 通過本文提醒以后的設(shè)計(jì)者能充分考慮單元幕墻玻璃的可拆性，能夠單個(gè)拆換面板，型材設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮玻璃的熱脹冷縮和層間位移變形，留住變形空間。下面列舉幾個(gè)工程的實(shí)例，說說合理設(shè)計(jì)型材的重要性，從而降低幕墻的運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用。
北京某工程，明框單元幕墻，明框外扣蓋與單元框用銷釘固定在一起，板塊安裝前玻璃更換是沒有問題的，竣工后玻璃自爆更換，就發(fā)現(xiàn)相鄰單元之間的縫隙太小，水密膠條壓住了銷釘，明框外扣蓋非常難以安裝。
臺(tái)灣早期某工程，非常輕巧省料，但是在車間組裝的時(shí)候發(fā)現(xiàn)玻璃安裝非常不方便，槽口設(shè)計(jì)不合理，工程竣工后更是難以更換玻璃，勉強(qiáng)更換后也留下了很大的安全隱患。
北京早期某工程，玻璃用結(jié)構(gòu)膠直接粘接在單元組件框上，僅靠少許結(jié)構(gòu)膠和雙面貼與單元組件框粘接，除了面板不易更換的問題外還給工程造成潛在的安全問題。
單元幕墻在國內(nèi)的大量應(yīng)用是近幾年的事，雖然取得了不菲的成績，但多數(shù)設(shè)計(jì)是對(duì)國外產(chǎn)品的仿制及改進(jìn)；隨著國際交往的日益增多及競爭環(huán)境的逐步完善，國內(nèi)廠商應(yīng)以先進(jìn)理論作指導(dǎo)，研究、總結(jié)幕墻技術(shù)新發(fā)展，采用已經(jīng)成熟的新經(jīng)驗(yàn)、新構(gòu)造，不斷創(chuàng)新，開發(fā)出更新更好的單元式幕墻。【完】
