上周末，太古匯又下了一次“玻璃雨”，玻璃幕墻的安全問題再次引起關(guān)注,。在全國(guó)各地發(fā)生的玻璃幕墻碎落報(bào)道中,，鋼化玻璃3‰左右的“自爆率”常被提及，玻璃究竟為什么會(huì)“自爆”,？玻璃幕墻的自爆為什么頻頻發(fā)生,？它是無法避免的嗎？

“自爆”的都是鋼化玻璃

華南理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院教授,、中國(guó)硅酸鹽學(xué)會(huì)特種玻璃分會(huì)理事彭明營(yíng)介紹,，玻璃幕墻用的一般是經(jīng)過鋼化處理過的浮法玻璃，是一種硅酸鹽玻璃,。之所以稱為浮法玻璃,，是因?yàn)樵谏a(chǎn)過程中玻璃熔體浮于錫槽上部冷卻成型的緣故。所謂鋼化處理,，就是將玻璃在600℃左右高溫處理,，然后急冷獲得。

玻璃經(jīng)過鋼化處理以后,，玻璃表面形成壓應(yīng)力,，內(nèi)部形成張應(yīng)力，兩者在一般條件下達(dá)到平衡,，所以玻璃不會(huì)破碎,。萬一破碎后，玻璃會(huì)碎成鈍角而不是尖銳的碎片,，所以可以在很大程度上減少對(duì)人身的傷害,，故而被人們稱之為安全玻璃，受到用戶的青睞,。

然而這種玻璃也有不安全的地方,，那就是會(huì)有自爆現(xiàn)象。一般鋼化玻璃的結(jié)構(gòu)失效,，既有外在原因,，也有內(nèi)在原因。

硫化鎳是玻璃自爆的元兇

外在原因有多種,，玻璃加工,、儲(chǔ)存、運(yùn)輸,、安裝等過程中都會(huì)無意地引入,，譬如缺口、劃痕,、微裂紋等,。這些缺陷可以成為玻璃結(jié)構(gòu)失效的起點(diǎn),，一定條件下長(zhǎng)成致命材料的致命傷。這些外在原因仔細(xì)檢查,，可以很容易發(fā)現(xiàn),。

有一些難以發(fā)現(xiàn)的內(nèi)在原因，使得安全玻璃不安全,，結(jié)構(gòu)失效無先兆,，也是玻璃工業(yè)一直無法解決的問題，那就是玻璃中的包容物,。包容物中最為嚴(yán)重的就是一些硫化鎳微晶相,，它被認(rèn)為是玻璃自爆的元兇。它主要是在浮法玻璃生產(chǎn)過程中引入的,，部分來自于原料如石英砂等,，部分來源于燃料如重油，部分來源于生產(chǎn)設(shè)備上使用的含鎳合金等,。

在高溫下,，硫化鎳均勻分布在熔融玻璃液中，當(dāng)溫度逐漸降低形成玻璃的過程中,，硫化鎳逐漸結(jié)晶,，由高溫A lpha相六方晶系，逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榈蜏谺 eta相三方晶系,，相轉(zhuǎn)變溫度為379℃,，當(dāng)高溫相完全轉(zhuǎn)變?yōu)榈蜏叵鄷r(shí)，浮法玻璃不會(huì)自爆,。(這兩種晶相的晶體結(jié)構(gòu)如圖1與圖2所示,。)

但當(dāng)浮法玻璃加工成鋼化玻璃時(shí)，問題就出現(xiàn)了,。鋼化需要將玻璃在600℃左右熱處理，這剛好在相轉(zhuǎn)變溫度以上,，所有低溫相三方晶系硫化鎳(N iS)轉(zhuǎn)變?yōu)楦邷亓骄?。熱處理后的急冷這一降溫過程，使得玻璃中高溫相硫化鎳無法完全轉(zhuǎn)變?yōu)榈蜏叵?，部分高溫相被冷凍在玻璃中?/p>

被冷凍的高溫相,，即使在室溫下也在非常緩慢地向低溫相轉(zhuǎn)變。這種轉(zhuǎn)變的過程,，是一個(gè)體積膨脹的過程,，大約膨脹2%-4%。當(dāng)溫度升高時(shí),，這種轉(zhuǎn)變加劇,，在玻璃內(nèi)部產(chǎn)生體積膨脹，進(jìn)而產(chǎn)生額外的張應(yīng)力。當(dāng)張應(yīng)力增加到大于鋼化玻璃表層的壓應(yīng)力時(shí),，玻璃結(jié)構(gòu)破裂,，形成自爆。

自爆的玻璃碎片如果從高空墜落,，即便很小,，但速度很大，所以還是會(huì)造成人身傷害,。鑒于此,，彭明營(yíng)建議，在使用鋼化玻璃的地方,，最好增設(shè)防玻璃散落的設(shè)施,，也可以在玻璃表面貼上防散落膜，減少人身,、財(cái)產(chǎn)損失,。

追問

玻璃安全性能檢測(cè)出來嗎？

“二次引爆”無法杜絕問題玻璃出廠

廣東省建筑科技研究院的工程師邢先生從事玻璃幕墻物理性能檢測(cè),，他說,，玻璃“自爆”一般涉及玻璃產(chǎn)品質(zhì)量本身，還有幕墻體系本身的耐久性,，即框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),、施工好不好。

玻璃產(chǎn)品本身的自爆隱患,，一般靠廠家自己把關(guān),，比如用抽樣辦法，拿一塊玻璃切成小塊,，用顯微鏡來看,，若玻璃雜質(zhì)分布均勻，抽檢結(jié)果就有代表性,，若正好雜質(zhì)分布不均勻,，抽檢也不一定準(zhǔn)確。

實(shí)際上,，玻璃的自爆風(fēng)險(xiǎn)在安裝之前是可以減小的,。他介紹，玻璃制成成品后,，有一種“二次引爆”技術(shù),，就是創(chuàng)造條件，讓有隱患的玻璃“會(huì)爆的在廠里就爆了,，破的作廢,，好的出廠使用”,。

不過，彭明營(yíng)提醒,，這種檢測(cè)一般只能檢出劃痕,、微裂紋等有外部缺陷的玻璃，內(nèi)部包容物形成的硫化鎳微晶相膨脹問題還是無法解決,。

另一方面,，玻璃幕墻框架設(shè)計(jì)、施工是否合格,，比如框架是否會(huì)對(duì)玻璃產(chǎn)生壓,、拉扯的力，一般在整個(gè)工程竣工驗(yàn)收時(shí)會(huì)納入到驗(yàn)收體系中,，但實(shí)際操作中不排除漏掉相關(guān)隱患的可能性,。

建筑交付使用后，按照《廣州市建筑玻璃幕墻使用維護(hù)管理辦法》等規(guī)定,，業(yè)主一年后要全面檢查一次,，此后每五年要“體檢”，邢先生說,，這種規(guī)定的執(zhí)行全靠自覺,，沒有什么實(shí)質(zhì)上的監(jiān)管體系，他遇到過的業(yè)主許多沒有這個(gè)意識(shí),，況且檢測(cè)還要花錢,。

疑問

玻璃3‰“自爆率”從何來？

可能只是行業(yè)“毛估估”

廣州市現(xiàn)有玻璃幕墻550萬平方米,，如果按照鋼化玻璃3‰的“自爆率”,，至少1萬多平方米的玻璃如利劍懸在市民頭頂，真有這么可怕嗎,？廣東省建筑科技研究院工程師邢先生說,，一般所說的鋼化玻璃3‰左右的“自爆率”，只是生產(chǎn)行業(yè)普遍認(rèn)可的一個(gè)正常水平,，他覺得,，這可能是從實(shí)踐中得出的。但實(shí)際上,，相關(guān)的產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中沒有這個(gè)“自爆率”的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)。

在現(xiàn)實(shí)中,，玻璃自爆沒什么規(guī)律可言,，“有的地方上萬平方米玻璃只破一塊，有的破兩三百塊”,，而他們所做的事后分析檢測(cè),，也只能提供可能性的分析,，是一種推斷，“有可能某一批玻璃產(chǎn)品雜質(zhì)多,，正好用在同一個(gè)地方了,，問題會(huì)有個(gè)集中性爆發(fā)”。