關(guān)于防彈玻璃幕墻設(shè)計思路的探索

佟克龍

(中建八局第二建設(shè)有限公司，山東濟(jì)南　250014)

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關(guān)于防彈玻璃幕墻設(shè)計思路的探索

佟克龍

(中建八局第二建設(shè)有限公司，山東濟(jì)南250014)

摘要:基于建筑防彈的安全功能，依據(jù)相關(guān)規(guī)范提出了防彈玻璃幕墻設(shè)計的具體做法，并輔以相應(yīng)的節(jié)點圖構(gòu)造做法進(jìn)行了詳細(xì)說明，總結(jié)了在防彈幕墻設(shè)計中應(yīng)當(dāng)注意的問題，以方便在今后工程中應(yīng)用。

關(guān)鍵詞:防彈幕墻，防彈玻璃幕墻，幕墻設(shè)計

0　引言

近年來，恐怖襲擊事件在全世界范圍內(nèi)不斷發(fā)生，莫斯科劇院人質(zhì)事件、美國“911恐怖襲擊事件”就是其典型的事件。恐怖事件給人們生命財產(chǎn)造成極大的破壞。根據(jù)有關(guān)統(tǒng)計資料顯示，在恐怖事件中玻璃的散落和碎片的飛濺是人受到傷害的主因，采用防彈玻璃則可以減少75%的傷害程度［1］。有些建筑如國家會議中心、國際展覽館、博物館、金融機(jī)構(gòu)、別墅等對幕墻有一定的防彈等級要求。因此為了保障社會利益，最大限度地減少突發(fā)情況發(fā)生時造成的損失，在玻璃幕墻的設(shè)計和施工中掌握防彈幕墻設(shè)計及施工技術(shù)，給業(yè)主提供最安全幕墻將是非常重要的。因此在注重玻璃幕墻傳統(tǒng)設(shè)計技術(shù)的同時，將防彈、防爆的安全功能引入到當(dāng)今幕墻設(shè)計及施工理念中是我們迫切需要掌握并付諸實踐的一項重要技術(shù)。為此在設(shè)計施工中對此進(jìn)行了深入研究并在具體工程中得以應(yīng)用。

1　防彈幕墻概念

建筑幕墻是由面板與支承結(jié)構(gòu)體系(支承裝置與支承結(jié)構(gòu))組成的、可相對主體結(jié)構(gòu)有一定位移能力或自身有一定變形能力、不承擔(dān)主體結(jié)構(gòu)所受作用的建筑外圍護(hù)墻［5］。防彈玻璃幕墻(Bullet-proof glass curtain wall)由防彈玻璃與防彈支承結(jié)構(gòu)體系(支承裝置與支承結(jié)構(gòu))組成。無論明框玻璃幕墻還是隱框玻璃幕墻，玻璃與玻璃之間都留有縫隙，子彈有可能從玻璃縫隙穿入室內(nèi)，因此幕墻框架材料必須能夠阻擋子彈穿入，起到保護(hù)作用。

2　防彈玻璃幕墻設(shè)計

幕墻框架與幕墻玻璃都應(yīng)具備防彈功能，二者共同起到防彈作用。防彈玻璃厚度18 mm～40 mm，根據(jù)防彈要求選用單夾層或雙夾層玻璃。防彈玻璃幕墻龍骨如采用鋁合金龍骨時，玻璃縫處需采用防彈裝甲鋼板(采用圖1，圖2的設(shè)計)。并且根據(jù)防彈要求經(jīng)過計算確定玻璃及其鋼板厚度。

2．1防彈玻璃幕墻節(jié)點

2．1．1明框防彈玻璃幕墻

明框防彈玻璃幕墻的壓板采用防彈裝甲鋼板材質(zhì)，與防彈玻璃組成整體的防彈玻璃幕墻體系，確保具有防彈功能(見圖1)。

圖1　明框防彈玻璃幕墻節(jié)點

2．1．2隱框防彈玻璃幕墻

隱框防彈玻璃幕墻采用幕墻型腔構(gòu)造措施，并在型腔內(nèi)部增設(shè)防彈裝甲鋼板材質(zhì)，與防彈玻璃組成整體的防彈玻璃幕墻體系，

目前在美國及歐盟等一些發(fā)達(dá)國家對防彈玻璃幕墻的相應(yīng)設(shè)計規(guī)范和驗收標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)比較完善。我國關(guān)于防彈幕墻的對應(yīng)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)還很單一不全面，防彈幕墻設(shè)計可參考防彈玻璃［3］和防彈復(fù)合玻璃［4］等相關(guān)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。防彈玻璃幕墻無論是明框還是隱框其框架必須采用裝甲鋼板，這樣既保證結(jié)構(gòu)安全又可以阻擋子彈穿入?？蚣懿Ａ粔Ψ缽梾^(qū)域沒有特殊要求時其防彈高度為建筑層高。防彈玻璃幕墻節(jié)點可采用圖1，圖2進(jìn)行設(shè)計，既可以降低造價又能確保幕墻整體安全。確保具有防彈功能(如圖2所示)。

圖2　隱框防彈玻璃幕墻節(jié)點

2．2防彈幕墻材料

防彈玻璃的防彈基本原理是它能將子彈的沖擊動能轉(zhuǎn)化為玻璃的彈性勢能和碎片的表面能。防彈玻璃是應(yīng)由符合國家相應(yīng)規(guī)范的玻璃材料和滿足相應(yīng)技術(shù)條件的夾層材料采用特殊工藝復(fù)合而成。其夾層材料在沒有特殊要求下，一般采用聚乙烯醇縮丁醛、聚氨酯材質(zhì)。

防彈復(fù)合玻璃一般有以下三層結(jié)構(gòu):沖擊層、緩沖層、承受層。

1)沖擊層:其遭受沖擊而破裂使彈頭變形或破壞彈頭，大大減慢彈頭的速度，沖擊采用高強(qiáng)度的鋼化玻璃;2)緩沖層:緩沖層一般采用聚乙烯醇縮丁醛，沖擊強(qiáng)度大，在玻璃破碎后仍能粘結(jié)在一起而不發(fā)生脫落。能有效地防止槍彈射擊;3)承受層:承受層也是常用高強(qiáng)度鋼化玻璃或有機(jī)玻璃，要求具有較高的強(qiáng)度、抗沖擊能力和抗震性，并具有一定的韌性。利用其遭受沖擊而破裂，從而起到第二次安全防護(hù)作用。防彈復(fù)合玻璃分為L類防彈玻璃、M類防彈玻璃、H類防彈玻璃三種，并應(yīng)滿足GB 17840—1999技術(shù)要求［3］。

L類防彈玻璃為:能夠阻擋彈頭穿過，受沖擊玻璃背面的飛濺物不應(yīng)穿透測試卡的防彈玻璃。

M類防彈玻璃為:能夠阻擋彈頭穿過，受沖擊玻璃背面的飛濺物，但是飛濺物不應(yīng)嵌入測試卡上的防彈玻璃。

H類防彈玻璃為:能夠阻擋彈頭穿過，背部玻璃表面光滑，整體平整，彈傷深度不大于5 mm。

防彈玻璃防彈能力要符合表1要求。

表1　防彈玻璃防彈能力

3　工程實例

3．1南寧國際會展中心防彈玻璃幕墻

本工程位于廣西壯族自治區(qū)首府南寧市發(fā)展迅速的青秀區(qū)中心地帶，是東盟博覽會常駐會址，由廣西華藍(lán)建筑設(shè)計研究院設(shè)計。會展中心建筑設(shè)計別具匠心，構(gòu)思巧妙，依山就勢而建，顯得氣勢恢弘。由會議、展覽和大型宴會廳三部分組成，裝飾格調(diào)高雅，環(huán)境舒適，是各種國內(nèi)、國際會議，商務(wù)洽談和學(xué)術(shù)報告舉辦的理想之地。其會客會議中心經(jīng)常舉行高規(guī)格會議，要求其玻璃幕墻必須具備防彈功能的防彈玻璃幕墻。根據(jù)業(yè)主及當(dāng)?shù)氐墓膊块T要求采用FJ79-H防彈玻璃(防79式7．62 mm狙擊步槍)。防彈玻璃厚度根據(jù)防彈要求計算選用22．28 mm防彈復(fù)合玻璃。防彈玻璃幕墻龍骨為鋼龍骨，龍骨連接為焊接。玻璃縫處據(jù)防彈要求確定采用6 mm厚裝甲鋼板(22SiMn2TiB)與防彈玻璃組成整體的防彈玻璃幕墻體系，確保具有整體防彈功能。能確保因意外步槍襲擊而對室內(nèi)人身及財產(chǎn)安全起到保護(hù)作用。防彈玻璃幕墻局部分格圖如圖3所示。

圖3　南寧會展防彈玻璃幕墻局部分格圖

3．2南寧國際會展中心防彈玻璃幕墻設(shè)計

1)南寧會展中心的明框玻璃幕墻的豎框采用大裝飾框，其通過壓板與主框連接固定，而鋁壓板不具備防彈功能。幕墻的壓板無法采用防彈裝甲鋼板材質(zhì)，只能通過鋁合金墊框設(shè)置型腔安置防彈裝甲鋼板與防彈玻璃組成整體的防彈玻璃幕墻體系，確保具有防彈功能(如圖4所示)。

圖4　南寧會展防彈玻璃幕墻豎框節(jié)點圖

2)南寧會展中心的明框玻璃幕墻的橫框同樣通過鋁合金墊框設(shè)置型腔安置防彈裝甲鋼板與防彈玻璃組成整體的防彈玻璃幕墻體系，確保具有防彈功能(如圖5所示)。

圖5　南寧會展防彈玻璃幕墻橫框節(jié)點圖

3)南寧國際會展中心防彈玻璃幕墻，考慮到通風(fēng)換氣的要求，在幕墻立面設(shè)置上懸電動開啟窗。其防彈原理也是通過鋁合金墊框設(shè)置型腔安置防彈裝甲鋼板與防彈玻璃組成整體的防彈玻璃幕墻體系，確保具有防彈功能(如圖5所示)。

按照以上設(shè)計成整體的防彈玻璃幕墻體系，確保南寧會展中心幕墻工程具有整體防彈功能。能夠確保人身及財產(chǎn)安全受到保護(hù)。

4　結(jié)語

通常而言，防彈玻璃幕墻的防護(hù)效果與玻璃厚度、夾層厚度及其防彈鋼板厚度成正比。由于防彈玻璃幕墻與人類的生命財產(chǎn)安全息息相關(guān)，因此在做此類幕墻設(shè)計時一定要結(jié)合實踐并且要依相應(yīng)的爆炸實驗數(shù)據(jù)，根據(jù)相應(yīng)的規(guī)范計算來確定防彈鋼板及其防彈玻璃的厚度。設(shè)計過程中要按照國家的規(guī)范，進(jìn)行防彈能力實驗，實驗結(jié)果一定滿足表1的要求，以確保人的生命安全萬無一失。

隨著人們對生活品質(zhì)要求的不斷提高，在建筑美學(xué)方面占據(jù)了得天獨厚優(yōu)勢的防彈玻璃幕墻在裝修設(shè)計上得到了越來越廣泛的應(yīng)用。只有通過技術(shù)創(chuàng)新、科學(xué)管理才能在激烈的市場競爭環(huán)境中保持領(lǐng)先，需要我們在未來的發(fā)展中不斷突破、不斷創(chuàng)新，實現(xiàn)高品質(zhì)幕墻，為此類行業(yè)做出自己綿薄之力。文章中表達(dá)不妥不周之處，敬請各位同行和專家批評指正。

參考文獻(xiàn):

［1］鄧濤，周明安．重要建筑物防爆炸恐怖襲擊的研究［J］．國防科技大學(xué)學(xué)報，2012(8):32．

［2］DGJ 08—56—2012，建筑幕墻工程技術(shù)規(guī)范［S］．

［3］GB 17840—1999，防彈玻璃［S］．

［4］GA 165—1997，防彈復(fù)合玻璃［S］．

［5］JGJ 102—2003，玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范［S］．

［6］GB/T 21086—2007，建筑幕墻［S］．

［7］張芹．建筑幕墻［M］．北京:中國建筑工業(yè)出版社，2008．

On design for bullet-proof glass curtain walls

Tong Kelong
(China Construction Eighth Engineering Division，the Second Construction Co．，Ltd，Jinan 250014，China)

Abstract:Based on safety function of building bullet-proof，according to the relevant specification proposed the bullet-proof glass curtain wall design，the specific method and supplemented by the corresponding node graph construction practices in detail，summarizes the problems that should be paid attention in bullet-proof curtain wall design，to facilitate in the future in engineering application．

Key words:bullet-proof curtain wall，bullet-proof glass curtain wall，curtain wall design

作者簡介:佟克龍(1983-)，男，助理工程師

收稿日期:2015-10-27

文章編號:1009-6825(2016)01-0030-03

中圖分類號:TU201

文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A