玻璃贴膜是防止非安全玻璃或钢化玻璃破裂脱落的重要手段之一。本文首次提出残余抗风压性能来评价贴膜玻璃破碎后安全性能，研究了边部构造的影响，探讨了玻璃贴膜后刚度变化。不妥之处敬请指正！从20世纪80年代以来，我国一些大中城市和沿海开放城市开始在公共建筑上广泛使用玻璃幕墙，如商场、宾馆、写字楼、体育馆和机场等。30多年来，我国建筑幕墙行业飞速发展。据中国建筑装饰协会统计显示，1985年至2010年期间，全国建设安装幕墙约9亿平方米，占世界总量的90%以上，中国已成为建筑幕墙生产和使用世界第一大国。然而，玻璃幕墙也存在一定的安全隐患，其中钢化玻璃杂质缺陷引起爆裂脱落已成为最普遍问题之一。钢化玻璃起爆点在玻璃中部，有类似蝴蝶翅膀似的图案(蝴蝶斑)，且有肉眼可见的黑色小颗粒，见图1，则可判定是自爆，这是工程中钢化玻璃爆裂最普遍的原因；如果起爆点处有明显撞击痕迹，则可判断为撞击破坏，见图2。钢化玻璃自爆脱落时间和位置的不确定性，使其成为玻璃幕墙严重的安全隐患。贴膜后钢化玻璃自爆后仍能保持整体不脱落，但其安全性还没有得到充分的研究。贴膜钢化玻璃在自爆后仍能保持一个整体，如何保证贴膜钢化玻璃破碎后不整体脱落，至少在一定时间内不整体脱落呢？为了明确贴膜玻璃破碎后的抗风压性能，本文提出了贴膜玻璃残余抗风压性能的概念，即贴安全膜的玻璃破碎后，在风荷载作用下维持碎片不脱落的能力。本文通过实验和模拟的手段，研究了贴膜钢化玻璃残余抗风压强度及边部构造的影响，可供贴膜钢化玻璃的合理设计提供参考。试件为6mm单片钢化玻璃，尺寸为1930mm(宽) ×864mm(高)，试件及边部构造处理见表1。试件的边部密封统一采用硅酮结构胶密封，为模拟不同的边部构造状态，对该硅酮结构密封胶进行了四种处理方式，见图3。(2) 膜划开后打胶，即膜贴于框边缘后打胶，模拟无法满贴时的边部改造方式；(3) 胶划开，即将边部胶划开，相当于胶条压合密封状态；(4) 膜划开，即将胶边部的膜划开，相当于现场贴膜后不打胶状态。表4可见，承受4kPa相同压力时，排除试验中部分人为误差和设备误差导致可能得数据偏离，贴膜面正压挠度变形与负压挠度变形大0.60~1.20mm，说明贴膜对玻璃挠度变形有一定影响，需进一步研究分析。采用软件和公式对6mm至7mm钢化玻璃的挠度变形进行了模拟计算，部分计算见图6，结果见表5。表5可见，钢化玻璃挠度变形线性计算结果与公式法计算结果较为吻合，非线性计算结果相比偏低。6.15mm厚玻璃挠度变形与正负压时挠度差值较为接近，可粗略认为该6mm钢化玻璃贴膜后的变形量与6.15mm厚不贴膜钢化玻璃变形量相当。贴膜玻璃残余抗风压试验，是将贴膜钢化玻璃敲击破碎后，来测试其承受风压的能力。风压加载顺序为1kPa、2kPa、3kPa、4kPa和5kPa，记录碎块脱落、整体开裂或脱落时的最高风压。玻璃中心点敲碎见图7，残余抗风压性能试验见图8，边部开裂情况见图9，整块脱落情况见图10。(1) 边部打胶完整时，破碎玻璃的残余抗风压性能可达到5.0kPa；(2) 膜贴于框边缘打胶时，破碎玻璃的残余抗风压性能可达到5.0kPa；(3) 模拟胶条压合密封时，破碎玻璃的残余抗风压性能约为0.6kPa~1.5kPa；(4) 现场非满贴且不打胶时，破碎玻璃的残余抗风压性能约0.7kPa~1.1kPa。常见的幕墙门窗工程的风荷载标准值Wk在5.0kPa以内，通过以上试验结果可看出：(1) 安全贴膜采用满贴法且边部湿法打胶处理，残余抗风压强度可达到Wk；(2) 玻璃无法采用满贴时，可将膜贴于框边缘并打胶处理，残余抗风压强度也达到了Wk，远高于正常使用极限状态时的0.4Wk，因此该边部构造方式适用于既有建筑玻璃工程贴膜改造；(3) 胶条压合密封(干法)或现场非满贴且不打胶方式，残余抗风压强度为0.6~1.5kPa，数值离散性大，且达不到正常使用极限状态时的0.4Wk，因此既有建筑玻璃现场贴膜改造时不建议采用这两种边部构造方式。
试验也表明，贴膜玻璃残余抗风压性能的最小值取正常使用极限状态即变形测试时的风压0.4Wk是合适的。一方面，残余抗风压性能大于0.4Wk保证了贴膜玻璃破碎后仍满足正常使用状态时的抗风压能力，可整体保持一段时间，为进行人工敲落或更换提供了时间保证，大大降低了安全隐患。另一方面，因边部采用胶条压合密封方式和现场非满贴不打胶的处理方式难以达到0.4Wk的要求，采用0.4Wk的要求排除了这两种边部构造方式，降低了安全隐患。在4kPa相同压力时，贴膜面正压挠度变形比负压挠度变形大0.60~1.2mm，对6mm钢化玻璃而言，相当于增加了约0.15mm的玻璃厚度。钢化玻璃挠度变形线性计算结果与公式法计算结果较为吻合，非线性计算结果偏小；线性计算结果和公式法计算结果比实际测试结果略偏大。安全贴膜采用满贴法且边部采用湿法打胶方式时残余抗风压强度可达到Wk；既有建筑玻璃工程贴膜改造且无法采用满贴时，可将膜贴于框边缘并采用打胶处理。既有建筑玻璃现场贴膜改造时，边部不应采用胶条压合(干法)密封方式，也不应采用仅贴膜而不打胶的方式。残余抗风压性能作为重要的性能指标，可用来衡量贴膜后的非安全玻璃或钢化玻璃破裂后的安全性，且贴膜玻璃残余抗风压性能的最小值建议取为0.4Wk。由于研究样本所限，所得数据难免有所偏颇，但仍然具有一定的参考价值，分享出来供大家参考！参考文献：
万成龙,王洪涛,卢佳.贴膜玻璃残余抗风压性能试验研究.建设科技.2014,No.12
