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提要：酸蚀玻璃是一个近年来较为新型的幕墙幕墙装饰材料，在国内的设计和制造生产的规范和标准尚属空白，本文通过一个工程案例的实际应用，对酸蚀玻璃的材料性能、设计标准、试验、工程实践，做了一次新的研究尝试，望能推进新材料（词条“新材料”由行业大百科提供）酸蚀玻璃在建筑立面上的推广和发展。
关键词：酸蚀 强度 等效计算厚度
1 前言
随着城市现代化建设的进程推进，建筑立面玻璃光反射对周围环境的眩光（词条“眩光”由行业大百科提供）和聚光影响越来越大，建筑光环境评估在幕墙玻璃防眩光功能上的要求也越来越高，这样就催生了用于触摸屏，显示屏，触板、视窗系列等的工业用防眩光玻璃向建筑立面玻璃的应用转化，也就是AG。
AG又称防眩光玻璃玻璃，英文名称Anti-glare Glass，玻璃原片表面经过特殊加工工艺处理的一种玻璃，其原理是SiO2+4HF=SiF4+2H2O为主的化学反应，显著特性是哑光，使玻璃形成凹凸不平表面，造成光线漫反射，比普通玻璃具有较低的反射比，从而达到防眩光的目的，光的反射率由8%降低到1%以下。
AG通常分为如下四种：蚀刻AG玻璃、贴膜（词条“贴膜”由行业大百科提供）AG玻璃、喷涂AG玻璃和镀膜AG玻璃(也称AR玻璃（词条“AR玻璃”由行业大百科提供）)，四种防眩光玻璃都能达到防眩光目的，但各有侧重。用于建筑玻璃上的AG玻璃通常是化学蚀刻，又称酸蚀玻璃。采用特殊的化学工艺处理制作而成，哑光漫反射表面，可使反光影响模糊，防止眩光并且减少光影。防眩(AG)产品表面防腐、防划伤性能强。解决玻璃幕墙光照下产生的反光、眩光问题。不过蚀刻AG，仍然是玻璃表面，产品寿命与钢化玻璃相当，蚀刻AG颗粒均匀，并且蚀刻AG能做到的粗糙度范围能做到0.08-2.0之间，光泽度高能做到150， 透过率在20%-90%以上，堪比普通浮法玻璃（词条“浮法玻璃”由行业大百科提供）的透过率。
2 酸蚀玻璃
上海市某超高层项目立面飞翼部分采用的是AG玻璃中的玉砂玻璃类型，玉砂玻璃装饰一方面可以透过光线，保证充分采光，另一方面又能有效的限制和阻止清晰透视，保证隐秘性。
工艺如下： 选片→防酸油墨印刷→蒙砂→抛光→清洗→剪切→质检→包装→发货。防酸油墨印刷类似于彩釉工艺，将非酸蚀的部分用油墨进行保护;蒙砂是指化学腐蚀的主要部分;抛光部分是玉砂玻璃的关键工艺，将腐蚀的部分淋涂油砂以进行酸腐反应，得出成品，成品透光率提高、不粘手印亦不留刮痕。清洗步骤就是将早先的防酸油墨清洗干净，还原玻璃表面。
酸蚀后的玻璃大板，在进行钢化、夹层后加工处理，最终形成产品。玻璃酸蚀的布置如下，圆点图案直径8mm，圆点突起高度0.2mm，横向点间距10mm，圆点透明，点周围半透明，行程了凸凹的层次感，光线下透明的圆点形成了较强的立体感。
3 酸蚀玻璃的材料性能
由于国内没有相关的材料标准，我们在上海北方玻璃玻璃技术工业有限公司对玻璃的强度进行了检测，得到8mm厚酸蚀玻璃表面应力均大于90MPA的结果。在上海建科检验有限公司对钢化玻璃的碎片状态、散弹袋冲击性能、抗冲击性能分别进行了检测，均符合GB15763.2-2005《建筑用安全玻璃第2部分：钢化玻璃》的国家标准的要求。
欧标2018- EN17257-2中4.2.2.10条如下：酸蚀玻璃机械强度的抗弯强度特征值与基材玻璃的的特征值一致。另4.2.2.8和4.2.2.9条仅对玻璃单双面受冲击荷载和温度骤变和极差做了一些安全设计说明。
澳标AS 1288-2006中，附录中3.2计算玻璃抗弯强度的计算公式和调整系数表格如下：
调整系数也是1.0，由此可见酸蚀玻璃的强度设计标准与常规的玻璃是一致的，国内的钢化玻璃设计标准完全适用，经过钢化处理的酸蚀玻璃仍然是安全玻璃，可用于建筑玻璃幕墙上面。
4 问题的提出
单片玻璃的安全设计校核较为容易实现，问题在于作为复合材料的夹层玻璃的安全校核如何操作。在2003年版本的建筑幕墙行业技术标准102规范中，对夹层玻璃采用了等效厚的计算，做成夹层玻璃(SGP离子型胶片)后的有效计算厚度如何确定，成为应用到工程上首先要解决的问题。我们通过理论计算、性能试验和推导论证的技术路线来尝试解决这个问题。
5 理论计算
飞翼10mm酸蚀玻璃+1.52SGP+8钢化夹胶玻璃安全性论证计算。荷载计算：采用面板荷载组合标准值（词条“标准值”由行业大百科提供）为3.141kN/m2，面板荷载组合设计值为4.894kN/m2 。
5.1 计算方案一
10mm蚀刻玻璃+1.52SGP+8钢化夹胶玻璃（词条“夹胶玻璃”由行业大百科提供）计算时不考虑SGP胶片作用。
假定蚀刻玻璃有效厚度为8mm(考虑安全系数)。即，计算按照8+1.52SGP+8钢化夹胶玻璃进行荷载分配计算。
玻璃尺寸：选用10mm超白全钢化酸蚀玻璃+1.52mmSGP+8mm超白全钢化夹胶玻璃。板块形状是3056*1417夹角为75°的平行四边形。
(a)8mm钢化玻璃强度计算(按规范计算，且不考虑SGP胶片剪切刚度)
采用SAP2000有限元软件进行计算。按弹性薄板大挠度理论，考虑几何非线性计算。
5.2 计算方案二
10mm蚀刻玻璃+1.52SGP+8钢化夹胶玻璃计算时考虑SGP胶片作用。
假定蚀刻玻璃有效厚度为8mm。即，计算按照8+1.52SGP+8钢化夹胶玻璃进行计算。采用面板荷载组合标准值为3.141kN/m2;面板荷载组合设计值为4.894kN/m2 ;
计算等效厚度:
计算采用SAP2000有限元软件进行计算，按弹性薄板大挠度理论，考虑几何非线性计算。
计算结果如下：
5.3 计算结论
通过计算，假定酸蚀玻璃有效厚度为8mm，计算结果满足规范要求!但是，酸蚀玻璃的实际厚度需通过试验才能确定，即实际厚度多少的酸蚀玻璃才能达到8mm的有效计算厚度还需试验确定。
6 试验
由于项目应用是凌空飞翼和采光顶雨棚部分，考虑到试验设备和场地的局限性，我们按照盛水静力学试验进行检测。玻璃按照实际工程需要选用10mm超白全钢化酸蚀玻璃+1.52mmSGP+8mm超白全钢化夹胶玻璃。板块形状是3056*1417夹角为75°的平行四边形。
6.1 测试目标
试验所用的材料种类、龙骨型材截面形状、分格大小、受力模式是否和施工图纸一致。
试验结果的过程、表象是否满足试验方案和国家标准的要求。
过程一用于常规的性能检测，过程二、过程三是指在偶然作用下，测试酸蚀复合材料的安全性能。
6.2 测试程序
过程一
(a) 检查样品，应符合设计要求;
(b) 安装位移计，调试位移计的灵敏度，使任意测点上的位移计处于有效状态;
(c) 安装应变片，调试应变片，使其处于有效状态;
测点布置尺寸如下：
(d) 将位移计、应变片清零;
(e) 试验时从较低盛水高度进行，按照 26mm、51mm、77mm、102mm、128mm、 153mm、179mm、 204mm、230mm、255mm、281mm、306mm、321mm(100% 设计盛水高度)、353mm(110%设计盛水高度)分级逐渐增加盛水高度，每级维持 5min，或样品出现破坏。记录各测点的面法线位移量和应力，观察并记录样品出现的破坏和部位。
盛水高度换算：
风荷载标准值： 3.141 Kpa
换算成水箱高度：H = 3141/1000x9.8 = 0.321m
要求:
1. 提供玻璃面板挠度检测数据，提供面板应力数据，玻璃面板的挠度不大于短边的1/60。
2. 若样品出现破坏，记录破坏的部位和荷载值。
过程二
(a) 增加盛水高度，至 481mm(150%设计盛水高度)并保持24h或样品出现破坏。 观察并记录样品出现的破坏和部位。
要求:观察样品有无出现破坏，若样品出现破坏，记录破坏的部位和盛水高度。
过程三:
(a) 破坏接触水面的玻璃，使得水接触 SGP 胶片，并使盛水高度保持在 321mm(100% 设计盛水高度)10min 或样品出现破坏，观察并记录样品出现的破坏和部位，然后增加盛水高度至 481mm(150%设计盛水高度)，保持24h或样品出现破坏。 观察并记录样品出现的破坏和部位。
要求:观察样品有无出现破坏，若样品出现破坏，记录破坏的部位和盛水高度。
6.3 测试数据
应力值表：
注：最大应力位于点位03，应力值为-15.4184N/mm2。
注：最大应力位于点位12(玻璃中心)，挠度值为-4.9mm。
6.4 结论
试验结果满足设计和规范要求。
盛水试验常规部分过程一检测值，与考虑SGP刚度作用的理论计算相近。
另外，在1.5倍设计荷载和破坏一片玻璃的情况下，玻璃均无损坏，说明本设计配置还有相当的安全余量。
7 检测的求证
10mm酸蚀玻璃+1.52SGP+8钢化夹胶玻璃总有效计算厚度求证，过程如下：
7.1假定10mm蚀刻玻璃+1.52SGP+8钢化夹胶玻璃总有效计算厚度为N(考虑SGP胶片作用)，玻璃挠度值为4.9mm。
7.2建立SAP2000有限元计算模型，按大挠度理论，考虑几何非线性计算。对玻璃面板施加与实验值相等的荷载(3.141kN/m2);通过不断调整玻璃计算厚度N,当计算得到玻璃中心(对应试验模型点位12)挠度值与试验值(4.9mm)吻合时的玻璃厚度即为“10mm蚀刻玻璃+1.52SGP+8钢化夹胶玻璃” 总有效计算厚度N。
7.3总有效计算厚度N减去8mm的内片钢化玻璃厚度即为“10mm蚀刻玻璃”的有效计算厚度。
7.4通过不断调整，当玻璃计算厚度N=17.53mm时，计算得到玻璃中心(对应试验模型点位12)挠度值为4.893mm与实验值4.9mm基本吻合。挠度计算结果见图8。
当玻璃中心挠度值达到4.8961mm时，对应位置的玻璃强度值为14.98N/mm2，与实验强度值15.96 N/mm2也基本吻合。强度计算结果详见图9。
7.5“10mm蚀刻玻璃”的有效计算厚度为：17.53mm-8mm=9.53mm。
7.6 取第五部分求证的等效计算厚度(17.53mm)进行工程进算
取10mm蚀刻玻璃+1.52SGP+8钢化夹胶玻璃等效计算厚度为17.53mm。采用面板荷载组合标准值为3.141kN/m2;面板荷载组合设计值为4.894kN/m2 ;验算玻璃安全性。
计算采用SAP2000有限元软件进行计算，按大挠度理论，考虑几何非线性计算。计算结果如下：
7.7 小结
通过推导发现，按照实际酸蚀度0.2mm的折减玻璃厚度为9.8mm与推导的9.53mm等效厚度还是有些差距，这个与实验仪器精度、板块的大小和荷载级别有一定的关系。由于酸蚀的厚度有限，仅为玻璃总厚度的1/50不到，可基本忽略酸蚀的影响用于实践。另外作为工程应用，一定的安全余量还是应该保留。
8 现场验收
酸蚀钢化夹胶玻璃进场时须厂商提供产品合格证、质保书、国家3C认证证书，酸蚀玻璃原片须单独提供材料检验检测报告。
酸蚀玻璃进场时应进行厚度、边长、外观质量和边缘处理情况的检验。
8.1玻璃厚度的允许偏差应符合下表的规定
检验玻璃厚度，应采用下列方法：
玻璃安装或组装前，可用分辨率为0.02mm的游标卡尺测量被检玻璃每边的中点，测量结果取平均值，修约到小数点后二位。
8.2 夹层玻璃的边长允许偏差就符合下表的规定
玻璃边长的检验，应在玻璃安装或组装前，用分度值为1mm的钢卷尺沿玻璃周边测量，取最大偏差值。
8.3 玻璃外观质量的检验指标应符合下表规定：
注：a-玻璃划伤长度;
b-玻璃划伤宽度。
玻璃外观质量的检验，应在良好的自然光或散射光照条件下，距玻璃正面约600mm处，观察被检玻璃表面。缺陷尺寸应采用精度为0.1mm的读数显微镜测量。
8.4 玻璃边缘的处理，应进行机械磨边、倒棱（词条“倒棱”由行业大百科提供）、倒角，处理精度应符合设计要求。
8.5 玻璃边缘处理的检验，应采用观察检查或手试的方法。
9 安装维护及保养
9.1 施工安装
安装酸蚀玻璃通常比没有酸蚀面的玻璃更容易被污染并留下印记 ，因此安装时应格外小心。
1、 酸蚀玻璃安装前应使用标准玻璃清洁剂和抹布把玻璃上的胶带、灰尘、污垢必须彻底清除，所用的抹布必须是干净、柔软、不脱毛、不脱色的棉布。不应使用剃须刀、刀片、丝绒或其他金属（词条“金属”由行业大百科提供）物品去除顽固的痕迹，否则会造成划痕
2、 清洁时，必须将清洁剂倒在清洁布上，不得将布蘸入盛放清洁剂的容器中，以免造成整个溶剂的污染。采用“两次擦”工艺进行清洁，即用带溶剂的布顺一方向擦拭后，用另一块干净的布在溶剂挥发前擦去未挥发的溶剂、松散物、尘埃、油渍和其他脏物，第二块布脏后应立即更换。
3、安装过程中应使用手套，尽量避免手直接接触玻璃酸蚀面，使用的手套应清洁并检查，以确保不会在玻璃表面留下痕迹。
9.2 检查与维护
幕墙竣工验收后，由物业定期逐层巡查酸蚀玻璃有无破损发生。竣工验收后一年时，应由专业单位对其进行一次全面检查，此后每五年检查一次。幕墙使用十年后应进行检查和维护，以后每三年宜检查一次。
检查项目应包括：
1、 酸蚀玻璃幕墙有无变形、错位、松动。如发现上述情况，应进一步检查该部位对应的隐蔽构造。
2、 酸蚀玻璃幕墙的主要承力构件、连接件和连接螺栓（词条“螺栓”由行业大百科提供）等是否损坏、连接是否可靠、有无锈蚀等。
3、玻璃、外露构件有无松动和损坏。
4、硅酮胶有无脱胶（词条“脱胶”由行业大百科提供）、开裂、起泡，胶条有无脱落（词条“脱落”由行业大百科提供）、老化等损坏现象。
5、酸蚀玻璃幕墙有无渗漏，排水系统是否通畅。
对上述检查项目中不符合要求的应及时维修或更换。维修与更换应符合原设计和相关规范，并按规定项目检测验收。
在台风预警发布后应对酸蚀玻璃幕墙进行防台检查。
遭遇强风袭击或遭遇地震、火灾等灾害后，应及时对幕墙全面检查。根据损坏程度制定方案，及时处置。
9.3 备片及维修更换
1、本工程酸蚀玻璃按2%进行备片;
2、发现酸蚀玻璃破损后，应第一时间用醒目标识标出破损位置，并在下方设置安全警示线，避免人员靠近;
3、有备片的酸蚀夹胶玻璃破损后在天气允许的情况下应在48小时内完成更换;
4、无备片的酸蚀夹胶玻璃在两片都破损的情况下必须第一时间拆除。如只破损一片则可首选拆除或者采用外贴3M膜的方法临时加固处理，待新品到货后再进行更换;
9.4 保养和清洗
(a)清洗措施
竣工验收后酸蚀玻璃的清洗一般使用专门（词条“门”由行业大百科提供）的清洗设备—擦窗机或登高车来进行。清洗应请专业的幕墙清洗公司来进行，以免在清洗的过程中出现损坏玻璃饰面的现象。
1)对施工环境的要求：
外墙清洗时，建筑物周围应设有警界线，防止闲杂人等进行清洗范围。
外墙清洗必须在良好的气候条件下进行，四级风以上时，工作环境温度在0℃以下~35℃时，大雾、暴雨、大雪等恶劣气候条件下，操作人员应停止施工作业;
2)对操作人员的要求：
操作人员必须持有经上海市建设交能委员会培训考核通过的高空作业操作证;
3)清洁注意事项：
清洗剂不应使用研磨性清洁剂或强碱剂。不应使用剃须刀、刀片、丝绒或其他金属物品去除顽固的痕迹，否则会造成划痕。
(b)日常保养
1)保持酸蚀玻璃幕墙表面整洁，避免锐器及腐蚀性气体或液体接触幕墙表面。
2)保持酸蚀玻璃幕墙排水系统通畅，如有堵塞应及时疏导。
3)密封胶及胶条脱落或损坏应及时修补更换。
4)酸蚀玻璃幕墙构件或附件的螺栓、螺钉松动或锈蚀时，应及时拧紧或更换。
5)发现酸蚀玻璃幕墙渗漏时，应及时修理。
6)建议定期清洗，以确保酸蚀玻璃保持其原始外观。
10 总结
为了使大家了解酸蚀玻璃产品应用的完整性，本文从产品介绍、设计、加工、施工、维保等工程应用进行了介绍和说明。酸蚀玻璃即为漫反射玻璃，其独特的防眩光功能、低反射率和朦胧(雾度)的表面质感，正越来越受到设计师的重视和热爱，随着人类对居住环境的品质要求的提高，酸蚀玻璃将会在建筑市场上大放异彩。愿本文的介绍能抛砖引玉，为立面材料技术的发展和创新贡献思路和解决方案。
作者单位：华建集团华东建筑设计研究总院
上海美特幕墙有限公司
上海建筑科学研究院(集团)有限公司
