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提要：酸蝕玻璃是一個近年來較為新型的幕墻幕墻裝飾材料，在國內(nèi)的設(shè)計和制造生產(chǎn)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)尚屬空白，本文通過一個工程案例的實際應(yīng)用，對酸蝕玻璃的材料性能、設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)、試驗、工程實踐，做了一次新的研究嘗試，望能推進(jìn)新材料（詞條“新材料”由行業(yè)大百科提供）酸蝕玻璃在建筑立面上的推廣和發(fā)展。
關(guān)鍵詞：酸蝕 強(qiáng)度 等效計算厚度
1 前言
隨著城市現(xiàn)代化建設(shè)的進(jìn)程推進(jìn)，建筑立面玻璃光反射對周圍環(huán)境的眩光（詞條“眩光”由行業(yè)大百科提供）和聚光影響越來越大，建筑光環(huán)境評估在幕墻玻璃防眩光功能上的要求也越來越高，這樣就催生了用于觸摸屏，顯示屏，觸板、視窗系列等的工業(yè)用防眩光玻璃向建筑立面玻璃的應(yīng)用轉(zhuǎn)化，也就是AG。
AG又稱防眩光玻璃玻璃，英文名稱Anti-glare Glass，玻璃原片表面經(jīng)過特殊加工工藝處理的一種玻璃，其原理是SiO2+4HF=SiF4+2H2O為主的化學(xué)反應(yīng)，顯著特性是啞光，使玻璃形成凹凸不平表面，造成光線漫反射，比普通玻璃具有較低的反射比，從而達(dá)到防眩光的目的，光的反射率由8%降低到1%以下。
AG通常分為如下四種：蝕刻AG玻璃、貼膜（詞條“貼膜”由行業(yè)大百科提供）AG玻璃、噴涂AG玻璃和鍍膜AG玻璃(也稱AR玻璃)，四種防眩光玻璃都能達(dá)到防眩光目的，但各有側(cè)重。用于建筑玻璃上的AG玻璃通常是化學(xué)蝕刻，又稱酸蝕玻璃。采用特殊的化學(xué)工藝處理制作而成，啞光漫反射表面，可使反光影響模糊，防止眩光并且減少光影。防眩(AG)產(chǎn)品表面防腐、防劃傷性能強(qiáng)。解決玻璃幕墻光照下產(chǎn)生的反光、眩光問題。不過蝕刻AG，仍然是玻璃表面，產(chǎn)品壽命與鋼化玻璃相當(dāng)，蝕刻AG顆粒均勻，并且蝕刻AG能做到的粗糙度范圍能做到0.08-2.0之間，光澤度高能做到150， 透過率（詞條“透過率”由行業(yè)大百科提供）在20%-90%以上，堪比普通浮法玻璃的透過率。
2 酸蝕玻璃
上海市某超高層項目立面飛翼部分采用的是AG玻璃中的玉砂玻璃類型，玉砂玻璃裝飾一方面可以透過光線，保證充分采光，另一方面又能有效的限制和阻止清晰透視，保證隱秘性。
工藝如下： 選片→防酸油墨印刷→蒙砂→拋光→清洗→剪切→質(zhì)檢→包裝→發(fā)貨。防酸油墨印刷類似于彩釉工藝，將非酸蝕的部分用油墨進(jìn)行保護(hù);蒙砂是指化學(xué)腐蝕的主要部分;拋光部分是玉砂玻璃的關(guān)鍵工藝，將腐蝕（詞條“腐蝕”由行業(yè)大百科提供）的部分淋涂油砂以進(jìn)行酸腐反應(yīng)，得出成品，成品透光率提高、不粘手印亦不留刮痕。清洗步驟就是將早先的防酸油墨清洗干凈，還原玻璃表面。
酸蝕后的玻璃大板，在進(jìn)行鋼化、夾層后加工處理，最終形成產(chǎn)品。玻璃酸蝕的布置如下，圓點圖案直徑8mm，圓點突起高度0.2mm，橫向點間距10mm，圓點透明，點周圍半透明，行程了凸凹的層次感，光線下透明的圓點形成了較強(qiáng)的立體感。
3 酸蝕玻璃的材料性能
由于國內(nèi)沒有相關(guān)的材料標(biāo)準(zhǔn)，我們在上海北方玻璃玻璃技術(shù)工業(yè)有限公司對玻璃的強(qiáng)度進(jìn)行了檢測，得到8mm厚酸蝕玻璃表面應(yīng)力（詞條“表面應(yīng)力”由行業(yè)大百科提供）均大于90MPA的結(jié)果。在上海建科檢驗有限公司對鋼化玻璃的碎片狀態(tài)、散彈袋沖擊性能、抗沖擊性能分別進(jìn)行了檢測，均符合GB15763.2-2005《建筑用安全玻璃第2部分：鋼化玻璃》的國家標(biāo)準(zhǔn)的要求。
歐標(biāo)2018- EN17257-2中4.2.2.10條如下：酸蝕玻璃機(jī)械強(qiáng)度的抗彎強(qiáng)度特征值與基材玻璃的的特征值一致。另4.2.2.8和4.2.2.9條僅對玻璃單雙面受沖擊荷載和溫度驟變和極差做了一些安全設(shè)計說明。
澳標(biāo)AS 1288-2006中，附錄中3.2計算玻璃抗彎強(qiáng)度的計算公式和調(diào)整系數(shù)表格如下：
調(diào)整系數(shù)也是1.0，由此可見酸蝕玻璃的強(qiáng)度設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)與常規(guī)的玻璃是一致的，國內(nèi)的鋼化玻璃設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)完全適用，經(jīng)過鋼化處理的酸蝕玻璃仍然是安全玻璃，可用于建筑玻璃幕墻上面。
4 問題的提出
單片玻璃的安全設(shè)計校核較為容易實現(xiàn)，問題在于作為復(fù)合材料的夾層玻璃的安全校核如何操作。在2003年版本的建筑幕墻行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)102規(guī)范中，對夾層玻璃采用了等效厚的計算，做成夾層玻璃(SGP離子型膠片)后的有效計算厚度如何確定，成為應(yīng)用到工程上首先要解決的問題。我們通過理論計算、性能試驗和推導(dǎo)論證的技術(shù)路線來嘗試解決這個問題。
5 理論計算
飛翼10mm酸蝕玻璃+1.52SGP+8鋼化夾膠玻璃安全性論證計算。荷載計算：采用面板荷載組合標(biāo)準(zhǔn)值為3.141kN/m2，面板荷載組合設(shè)計值為4.894kN/m2 。
5.1 計算方案一
10mm蝕刻玻璃+1.52SGP+8鋼化夾膠玻璃計算時不考慮SGP膠片作用。
假定蝕刻玻璃有效厚度為8mm(考慮安全系數(shù))。即，計算按照8+1.52SGP+8鋼化夾膠玻璃進(jìn)行荷載分配計算。
玻璃尺寸：選用10mm超白全鋼化酸蝕玻璃+1.52mmSGP+8mm超白全鋼化夾膠玻璃。板塊形狀是3056*1417夾角為75°的平行四邊形。
(a)8mm鋼化玻璃強(qiáng)度計算(按規(guī)范計算，且不考慮SGP膠片剪切剛度)
采用SAP2000有限元（詞條“有限元”由行業(yè)大百科提供）軟件進(jìn)行計算。按彈性薄板大撓度理論，考慮幾何非線性計算。
5.2 計算方案二
10mm蝕刻玻璃+1.52SGP+8鋼化夾膠玻璃計算時考慮SGP膠片作用。
假定蝕刻玻璃有效厚度為8mm。即，計算按照8+1.52SGP+8鋼化夾膠玻璃進(jìn)行計算。采用面板荷載組合標(biāo)準(zhǔn)值為3.141kN/m2;面板荷載組合設(shè)計值為4.894kN/m2 ;
計算等效厚度:
計算采用SAP2000有限元軟件進(jìn)行計算，按彈性薄板大撓度理論，考慮幾何非線性計算。
計算結(jié)果如下：
5.3 計算結(jié)論
通過計算，假定酸蝕玻璃有效厚度為8mm，計算結(jié)果滿足規(guī)范要求!但是，酸蝕玻璃的實際厚度需通過試驗才能確定，即實際厚度多少的酸蝕玻璃才能達(dá)到8mm的有效計算厚度還需試驗確定。
6 試驗
由于項目應(yīng)用是凌空飛翼和采光頂雨棚部分，考慮到試驗設(shè)備和場地的局限性，我們按照盛水靜力學(xué)試驗進(jìn)行檢測。玻璃按照實際工程需要選用10mm超白全鋼化酸蝕玻璃+1.52mmSGP+8mm超白全鋼化夾膠玻璃。板塊形狀是3056*1417夾角為75°的平行四邊形。
6.1 測試目標(biāo)
試驗所用的材料種類、龍骨型材截面形狀、分格大小、受力模式是否和施工圖紙一致。
試驗結(jié)果的過程、表象是否滿足試驗方案和國家標(biāo)準(zhǔn)的要求。
過程一用于常規(guī)的性能檢測，過程二、過程三是指在偶然作用下，測試酸蝕復(fù)合材料的安全性能。
6.2 測試程序
過程一
(a) 檢查樣品，應(yīng)符合設(shè)計要求;
(b) 安裝位移計，調(diào)試位移計的靈敏度，使任意測點上的位移計處于有效狀態(tài);
(c) 安裝應(yīng)變片，調(diào)試應(yīng)變片，使其處于有效狀態(tài);
測點布置尺寸如下：
(d) 將位移計、應(yīng)變片清零;
(e) 試驗時從較低盛水高度進(jìn)行，按照 26mm、51mm、77mm、102mm、128mm、 153mm、179mm、 204mm、230mm、255mm、281mm、306mm、321mm(100% 設(shè)計盛水高度)、353mm(110%設(shè)計盛水高度)分級逐漸增加盛水高度，每級維持 5min，或樣品出現(xiàn)破壞。記錄各測點的面法線位移量和應(yīng)力（詞條“應(yīng)力”由行業(yè)大百科提供），觀察并記錄樣品出現(xiàn)的破壞和部位。
盛水高度換算：
風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值： 3.141 Kpa
換算成水箱高度：H = 3141/1000x9.8 = 0.321m
要求:
1. 提供玻璃面板撓度檢測數(shù)據(jù)，提供面板應(yīng)力數(shù)據(jù)，玻璃面板的撓度不大于短邊的1/60。
2. 若樣品出現(xiàn)破壞，記錄破壞的部位和荷載值。
過程二
(a) 增加盛水高度，至 481mm(150%設(shè)計盛水高度)并保持24h或樣品出現(xiàn)破壞。 觀察并記錄樣品出現(xiàn)的破壞和部位。
要求:觀察樣品有無出現(xiàn)破壞，若樣品出現(xiàn)破壞，記錄破壞的部位和盛水高度。
過程三:
(a) 破壞接觸水面的玻璃，使得水接觸 SGP 膠片，并使盛水高度保持在 321mm(100% 設(shè)計盛水高度)10min 或樣品出現(xiàn)破壞，觀察并記錄樣品出現(xiàn)的破壞和部位，然后增加盛水高度至 481mm(150%設(shè)計盛水高度)，保持24h或樣品出現(xiàn)破壞。 觀察并記錄樣品出現(xiàn)的破壞和部位。
要求:觀察樣品有無出現(xiàn)破壞，若樣品出現(xiàn)破壞，記錄破壞的部位和盛水高度。
6.3 測試數(shù)據(jù)
應(yīng)力值表：
注：最大應(yīng)力位于點位03，應(yīng)力值為-15.4184N/mm2。
注：最大應(yīng)力位于點位12(玻璃中心)，撓度值為-4.9mm。
6.4 結(jié)論
試驗結(jié)果滿足設(shè)計和規(guī)范要求。
盛水試驗常規(guī)部分過程一檢測值，與考慮SGP剛度作用的理論計算相近。
另外，在1.5倍設(shè)計荷載和破壞一片玻璃的情況下，玻璃均無損壞，說明本設(shè)計配置還有相當(dāng)?shù)陌踩嗔俊?/P>
7 檢測的求證
10mm酸蝕玻璃+1.52SGP+8鋼化夾膠玻璃總有效計算厚度求證，過程如下：
7.1假定10mm蝕刻玻璃+1.52SGP+8鋼化夾膠玻璃總有效計算厚度為N(考慮SGP膠片作用)，玻璃撓度值為4.9mm。
7.2建立SAP2000有限元計算模型，按大撓度理論，考慮幾何非線性計算。對玻璃面板施加與實驗值相等的荷載(3.141kN/m2);通過不斷調(diào)整玻璃計算厚度N,當(dāng)計算得到玻璃中心(對應(yīng)試驗?zāi)Ｐ忘c位12)撓度值與試驗值(4.9mm)吻合時的玻璃厚度即為“10mm蝕刻玻璃+1.52SGP+8鋼化夾膠玻璃” 總有效計算厚度N。
7.3總有效計算厚度N減去8mm的內(nèi)片鋼化玻璃厚度即為“10mm蝕刻玻璃”的有效計算厚度。
7.4通過不斷調(diào)整，當(dāng)玻璃計算厚度N=17.53mm時，計算得到玻璃中心(對應(yīng)試驗?zāi)Ｐ忘c位12)撓度值為4.893mm與實驗值4.9mm基本吻合。撓度計算結(jié)果見圖8。
當(dāng)玻璃中心撓度值達(dá)到4.8961mm時，對應(yīng)位置的玻璃強(qiáng)度值為14.98N/mm2，與實驗強(qiáng)度值15.96 N/mm2也基本吻合。強(qiáng)度計算結(jié)果詳見圖9。
7.5“10mm蝕刻玻璃”的有效計算厚度為：17.53mm-8mm=9.53mm。
7.6 取第五部分求證的等效計算厚度(17.53mm)進(jìn)行工程進(jìn)算
取10mm蝕刻玻璃+1.52SGP+8鋼化夾膠玻璃等效計算厚度為17.53mm。采用面板荷載組合標(biāo)準(zhǔn)值為3.141kN/m2;面板荷載組合設(shè)計值為4.894kN/m2 ;驗算玻璃安全性。
計算采用SAP2000有限元軟件進(jìn)行計算，按大撓度理論，考慮幾何非線性計算。計算結(jié)果如下：
7.7 小結(jié)
通過推導(dǎo)發(fā)現(xiàn)，按照實際酸蝕度0.2mm的折減玻璃厚度為9.8mm與推導(dǎo)的9.53mm等效厚度還是有些差距，這個與實驗儀器精度、板塊的大小和荷載級別有一定的關(guān)系。由于酸蝕的厚度有限，僅為玻璃總厚度的1/50不到，可基本忽略酸蝕的影響用于實踐。另外作為工程應(yīng)用，一定的安全余量還是應(yīng)該保留。
8 現(xiàn)場驗收
酸蝕鋼化夾膠玻璃進(jìn)場時須廠商提供產(chǎn)品合格證、質(zhì)保書、國家3C認(rèn)證證書，酸蝕玻璃原片須單獨提供材料檢驗檢測報告。
酸蝕玻璃進(jìn)場時應(yīng)進(jìn)行厚度、邊長、外觀質(zhì)量和邊緣處理情況的檢驗。
8.1玻璃厚度的允許偏差應(yīng)符合下表的規(guī)定
檢驗玻璃厚度，應(yīng)采用下列方法：
玻璃安裝或組裝前，可用分辨率為0.02mm的游標(biāo)卡尺測量被檢玻璃每邊的中點，測量結(jié)果取平均值，修約到小數(shù)點后二位。
8.2 夾層玻璃的邊長允許偏差就符合下表的規(guī)定
玻璃邊長的檢驗，應(yīng)在玻璃安裝或組裝前，用分度值為1mm的鋼卷尺沿玻璃周邊測量，取最大偏差值。
8.3 玻璃外觀質(zhì)量的檢驗指標(biāo)應(yīng)符合下表規(guī)定：
注：a-玻璃劃傷長度;
b-玻璃劃傷寬度。
玻璃外觀質(zhì)量的檢驗，應(yīng)在良好的自然光或散射光照條件下，距玻璃正面約600mm處，觀察被檢玻璃表面。缺陷尺寸應(yīng)采用精度為0.1mm的讀數(shù)顯微鏡測量。
8.4 玻璃邊緣的處理，應(yīng)進(jìn)行機(jī)械磨邊、倒棱、倒角，處理精度應(yīng)符合設(shè)計要求。
8.5 玻璃邊緣處理的檢驗，應(yīng)采用觀察檢查或手試的方法。
9 安裝維護(hù)及保養(yǎng)
9.1 施工安裝
安裝酸蝕玻璃通常比沒有酸蝕面的玻璃更容易被污染并留下印記 ，因此安裝時應(yīng)格外小心。
1、 酸蝕玻璃安裝前應(yīng)使用標(biāo)準(zhǔn)玻璃清潔劑和抹布把玻璃上的膠帶、灰塵、污垢必須徹底清除，所用的抹布必須是干凈、柔軟、不脫毛、不脫色的棉布。不應(yīng)使用剃須刀、刀片、絲絨或其他金屬（詞條“金屬”由行業(yè)大百科提供）物品去除頑固的痕跡，否則會造成劃痕
2、 清潔時，必須將清潔劑倒在清潔布上，不得將布蘸入盛放清潔劑的容器中，以免造成整個溶劑的污染。采用“兩次擦”工藝進(jìn)行清潔，即用帶溶劑的布順一方向擦拭后，用另一塊干凈的布在溶劑揮發(fā)前擦去未揮發(fā)的溶劑、松散物、塵埃、油漬和其他臟物，第二塊布臟后應(yīng)立即更換。
3、安裝過程中應(yīng)使用手套，盡量避免手直接接觸玻璃酸蝕面，使用的手套應(yīng)清潔并檢查，以確保不會在玻璃表面留下痕跡。
9.2 檢查與維護(hù)
幕墻竣工驗收后，由物業(yè)定期逐層巡查酸蝕玻璃有無破損發(fā)生。竣工驗收后一年時，應(yīng)由專業(yè)單位對其進(jìn)行一次全面檢查，此后每五年檢查一次。幕墻使用十年后應(yīng)進(jìn)行檢查和維護(hù)，以后每三年宜檢查一次。
檢查項目應(yīng)包括：
1、 酸蝕玻璃幕墻有無變形、錯位、松動。如發(fā)現(xiàn)上述情況，應(yīng)進(jìn)一步檢查該部位對應(yīng)的隱蔽構(gòu)造。
2、 酸蝕玻璃幕墻的主要承力構(gòu)件、連接件和連接螺栓等是否損壞、連接是否可靠、有無銹蝕等。
3、玻璃、外露構(gòu)件有無松動和損壞。
4、硅酮膠有無脫膠、開裂、起泡，膠條有無脫落（詞條“脫落”由行業(yè)大百科提供）、老化等損壞現(xiàn)象。
5、酸蝕玻璃幕墻有無滲漏，排水系統(tǒng)是否通暢。
對上述檢查項目中不符合要求的應(yīng)及時維修或更換。維修與更換應(yīng)符合原設(shè)計和相關(guān)規(guī)范，并按規(guī)定項目檢測驗收。
在臺風(fēng)預(yù)警發(fā)布后應(yīng)對酸蝕玻璃幕墻進(jìn)行防臺檢查。
遭遇強(qiáng)風(fēng)襲擊或遭遇地震、火災(zāi)等災(zāi)害后，應(yīng)及時對幕墻全面檢查。根據(jù)損壞程度制定方案，及時處置。
9.3 備片及維修更換
1、本工程酸蝕玻璃按2%進(jìn)行備片;
2、發(fā)現(xiàn)酸蝕玻璃破損后，應(yīng)第一時間用醒目標(biāo)識標(biāo)出破損位置，并在下方設(shè)置安全警示線，避免人員靠近;
3、有備片的酸蝕夾膠玻璃破損后在天氣允許的情況下應(yīng)在48小時內(nèi)完成更換;
4、無備片的酸蝕夾膠玻璃在兩片都破損的情況下必須第一時間拆除。如只破損一片則可首選拆除或者采用外貼3M膜的方法臨時加固處理，待新品到貨后再進(jìn)行更換;
9.4 保養(yǎng)和清洗
(a)清洗措施
竣工驗收后酸蝕玻璃的清洗一般使用專門（詞條“門”由行業(yè)大百科提供）的清洗設(shè)備—擦窗機(jī)或登高車來進(jìn)行。清洗應(yīng)請專業(yè)的幕墻清洗公司來進(jìn)行，以免在清洗的過程中出現(xiàn)損壞玻璃飾面的現(xiàn)象。
1)對施工環(huán)境的要求：
外墻清洗時，建筑物周圍應(yīng)設(shè)有警界線，防止閑雜人等進(jìn)行清洗范圍。
外墻清洗必須在良好的氣候條件下進(jìn)行，四級風(fēng)以上時，工作環(huán)境溫度在0℃以下~35℃時，大霧、暴雨、大雪等惡劣氣候條件下，操作人員應(yīng)停止施工作業(yè);
2)對操作人員的要求：
操作人員必須持有經(jīng)上海市建設(shè)交能委員會培訓(xùn)考核通過的高空作業(yè)操作證;
3)清潔注意事項：
清洗劑不應(yīng)使用研磨性清潔劑或強(qiáng)堿劑。不應(yīng)使用剃須刀、刀片、絲絨或其他金屬物品去除頑固的痕跡，否則會造成劃痕。
(b)日常保養(yǎng)
1)保持酸蝕玻璃幕墻表面整潔，避免銳器及腐蝕性氣體或液體接觸幕墻表面。
2)保持酸蝕玻璃幕墻排水系統(tǒng)通暢，如有堵塞應(yīng)及時疏導(dǎo)。
3)密封膠及膠條脫落或損壞應(yīng)及時修補(bǔ)更換。
4)酸蝕玻璃幕墻構(gòu)件或附件的螺栓、螺釘松動或銹蝕時，應(yīng)及時擰緊或更換。
5)發(fā)現(xiàn)酸蝕玻璃幕墻滲漏時，應(yīng)及時修理。
6)建議定期清洗，以確保酸蝕玻璃保持其原始外觀。
10 總結(jié)
為了使大家了解酸蝕玻璃產(chǎn)品應(yīng)用的完整性，本文從產(chǎn)品介紹、設(shè)計、加工、施工、維保等工程應(yīng)用進(jìn)行了介紹和說明。酸蝕玻璃即為漫反射玻璃，其獨特的防眩光功能、低反射率和朦朧(霧度)的表面質(zhì)感，正越來越受到設(shè)計師的重視和熱愛，隨著人類對居住環(huán)境的品質(zhì)要求的提高，酸蝕玻璃將會在建筑市場上大放異彩。愿本文的介紹能拋磚引玉，為立面材料技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新貢獻(xiàn)思路和解決方案。
作者單位：華建集團(tuán)華東建筑設(shè)計研究總院
上海美特幕墻有限公司
上海建筑科學(xué)研究院(集團(tuán))有限公司
