U型玻璃，簡稱U玻，是一種近年來非常流行的新型建筑材料。雖然鋼化U型玻璃與鋼化浮法玻璃原理相似，但是由于U玻自身的結構特點，在具體工程項目中U玻會有不同側重點，本篇帶你全面了解。
 
什么是鋼化玻璃？
鋼化玻璃是一種安全玻璃，它是指對普通退火玻璃進行淬火熱處理后，使玻璃表面產生壓應力、玻璃內部產生張應力的一種強化玻璃。同等厚度的鋼化玻璃抗沖擊強度是普通玻璃的5倍以上。當鋼化玻璃受外力破壞時，碎片會成類似蜂窩狀的鈍角碎小顆粒，不易對人體造成嚴重的傷害。




什么是鋼化U型玻璃？
鋼化U型玻璃的生產方法是：使用退火U型玻璃作為原片，根據傳統浮法鋼化玻璃“加熱+急冷”的工藝，對玻璃進行熱強化。與浮法玻璃一樣，鋼化U型玻璃可以承受更大的風載，破碎以后不易對人體造成嚴重的傷害。



鋼化U型玻璃的品質
只有以成分潔凈、生產穩定、尺寸精準的U玻原片作為原材料，并且在鋼化以后具備良好的強度、安全性和垂直度的U玻，才能稱為優質鋼化U玻。


以優質的鋼化U玻作為基礎，輔以規范的安裝，便可呈現理想的U型玻璃幕墻。

▲阿普爾頓“西安華潤置地悅府”7米長鋼化U型玻璃幕墻細節

理想的U玻幕墻首先應當備最基本的密封性、強度和安全性，再者是外觀平整、排列整齊、晶瑩透亮，最后還要保證經久耐用、無自爆、陽光暴曬后不變色。



鋼化U型玻璃的質量決定了U玻幕墻最終呈現的效果。

（常州“觀棠”U型玻璃幕墻，溫潤潔白，線條清晰）
 
鋼化U型玻常見問題
如果上面的要素把握不好，就會帶來相應的鋼化U型玻問題。鋼化U玻各種問題中，四大常見問題是：整體彎曲、法蘭變形、鋼化強度不足、玻璃自爆。相比之下，鋼化浮法玻璃的其他問題，如爆邊爆角、局部彎曲等問題在鋼化U型玻璃中并不常見。


 
第一：U玻整體彎曲
U型玻璃整體彎曲分前后彎曲和左右彎兩種。前后彎曲又分中部突出和中部凹陷兩種。


前后彎曲。如下圖，兩片U玻模擬了長度為3000mm發生5/1000前后彎曲的效果。一片為中部凸起，另一片為中部凹陷。


兩種“前后彎曲”的U玻組合安裝模擬圖如下

 
  
下圖是“前后彎曲”超標的工程案例。這樣的幕墻不僅外觀不良，甚至連最基本的密封性都無法保證，容易產生滲水。滲水后，U玻的內側噴砂面會產生水漬，進一步影響安裝效果。

 
側向彎曲。下圖模擬了長度為3000mm發生5/1000側向彎曲的U型玻璃雙片對扣排列后的效果。根據完全方向和排列方式不同，分別會在玻璃中部或者兩端出現較大間隙。


下圖是實際項目中“側向彎曲”嚴重的鋼化U型玻璃。


此種缺陷的玻璃安裝以后，U玻幕墻間隙會不均勻，同樣會影響外觀和幕墻密封性。

 
什么原因導致U玻彎曲？基于鋼化玻璃的原理，為了使退火玻璃產生表面和內部的應力，必須要把玻璃加熱到605-630度，再急速冷卻到120-150度。由于溫度和時間控制不好，U玻應力分布不均勻，最終導致玻璃彎曲。普通的浮法幕墻玻璃，由于是平面結構，而且鋼化工藝成熟，所以彎曲度控制都會較好。但是U玻是三維結構，應力分部較為復雜，加之玻璃長度長達5-7米，所以彎曲問題特別容易凸顯。

 

考察一個廠家的U玻鋼化工藝水平的最有效方法是：采購之前參觀廠家的過往“全鋼化”項目，尤其是安裝長度在5米以上的大型U玻項目。長度5米以上的項目，可以最清楚的反映U玻彎曲的問題。之所以強調“全鋼化”，后面會提到。
 
第二：U玻法蘭變形
U玻法蘭變形，是指U玻的兩側法蘭（兩邊翼緣）外掰或者內扣。模擬圖如下，從上到下分別是正常U玻（=90度）、法蘭外掰U玻（>90度）、法蘭內扣U玻（<90度）、一側外掰一側內扣（>90度，<90度）U玻。


法蘭變形問題是退火U玻和鋼化U玻常見的質量問題。退火U玻法蘭變形是玻璃成型時造成的，鋼化U玻的法蘭變形是鋼化工藝造成的。鋼化是，U玻達到600度軟化點后，急速冷卻到120-150度時，如果風壓控制不當，急冷風會使法蘭變形。U玻的法蘭變形量有明確的標準要求，歐洲標準EN572-7要求法蘭垂直度z不超過±1mm。我國由于歷史原因，引入U型玻璃標準時工藝落后，所以行業標準JC/T 867還停留在±2mm。法蘭垂直度是U型玻璃特有的質量要求，對于安裝質量它起到了至關重要的作用。

 
下面效果圖分別模擬上面4種U玻對扣安裝以后的情況。
 

可以看出法蘭垂直時，玻璃間隙可以控制在標準的3mm，此時如果正面觀察玻璃幕墻安裝效果，線條均勻纖細。當法蘭發生變形時，玻璃安裝間隙不得不增大，U玻幕墻會出現明顯的膠縫，影響美觀度。


 
下面是某項目現場圖片，由于U玻法蘭變形，導致了安裝以后玻璃間隙過大（5mm）。在玻璃打膠以后，將會進一步影響幕墻外觀。

 
第三：U玻自爆
U型玻璃自爆與普通浮法玻璃自爆的原理相似。U型玻璃自爆分為內外因，內因是：玻璃存在缺陷（例如結石、砂粒、夾雜物、硫化鎳等）；外因是：安裝以后，尺寸超標的Ｕ玻長期處于外力（如鋁框、緊固件、鄰近U玻）作用。
  
下圖是某項目的U型玻璃自爆，需要登高作業才能進行更換。（該項目還同時存有U玻彎曲、幕墻滲水、U玻變色問題）


 
“選擇優質原片”似乎成了解決鋼化玻璃自爆問題的唯一方法。若是浮法玻璃可以直接采購優質品牌，如耀皮、南玻、臺玻等。而采購優質的U型玻璃的原片，則需要技術專員到工廠考察：玻璃原材料采購把控、來料分析化驗、生產流程潔凈度、自動化程度、玻璃窯爐運行穩定性、污染物控制流程等。這是由于玻璃引入缺陷環節很多，只有嚴格管理的工廠才能全面減少玻璃自爆幾率。
 

針對U玻受外力問題，一定要選用尺寸公差和彎曲度符合標準的U型玻璃，才能最大程度避免安U玻裝以后長期處于擠壓、拉伸的情況。

 
第四：玻璃強度不足
如果鋼化U玻生產過程中，加熱不足600度，或者降低鋼化玻璃的冷卻風壓，可以很好解決U玻整體彎曲、法蘭變形、自爆問題。簡而言之，只要玻璃不鋼化，或者對玻璃進行半鋼化，前面提到的三種問題都很容易解決。當然，鋼化玻璃也就失去了應有的強度及安全性能。

 
下圖是鋼化強度不足的U玻。破碎以后顆粒偏大，會增加人員受到傷害的風險。

 
在不損傷的玻璃的前提下，如果沒有專門的儀器設備，很難區分出非鋼化、半鋼化和全鋼化的U型玻璃。鑒別U玻是否鋼化最簡單直接的方法是：采購時多訂購1~2片，到貨以后隨機抽檢，并對玻璃進行破壞性試驗。如果U玻破碎以后呈現小顆粒（50mm*50mm的區域內碎片數量在40以上），則為全鋼化玻璃。


 
CCC標志
3C標志并不是質量標志，它只是一種最基礎的安全認證，不能認為有3C標志就質量就一定合格，但是3C標志可以作為鋼化玻璃的一種參考依據。選購鋼化U型玻璃時可查看是否有CCC標志，并根據企業信息、工廠編號或產品認證證書編號等，通過網絡查看該產品的生產企業是否通過了強制性產品認證，產品的型號規格是否在該企業已通過強制認證的能力范圍之內，認證證書狀態是否在有效期內。



總結
U型玻璃與傳統浮法玻璃既有相同之處，也有各自特點。在選用時，應了解優質鋼化U型玻璃的要素，并針對性的制定標準、考察項目、審核工廠，才能甄別出U玻的優劣，全面確保U玻幕墻項目的質量。