關于防彈玻璃幕墻設計思路的探索

佟克龍

(中建八局第二建設有限公司，山東濟南　250014)

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關于防彈玻璃幕墻設計思路的探索

佟克龍

(中建八局第二建設有限公司，山東濟南250014)

摘要:基于建筑防彈的安全功能，依據相關規范提出了防彈玻璃幕墻設計的具體做法，并輔以相應的節點圖構造做法進行了詳細說明，總結了在防彈幕墻設計中應當注意的問題，以方便在今后工程中應用。

關鍵詞:防彈幕墻，防彈玻璃幕墻，幕墻設計

0　引言

近年來，恐怖襲擊事件在全世界范圍內不斷發生，莫斯科劇院人質事件、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造成極大的破壞。根據有關統計資料顯示，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、金融機構、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情況發生時造成的損失，在玻璃幕墻的設計和施工中掌握防彈幕墻設計及施工技術，給業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設計技術的同時，將防彈、防爆的安全功能引入到當今幕墻設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。為此在設計施工中對此進行了深入研究并在具體工程中得以應用。

1　防彈幕墻概念

建筑幕墻是由面板與支承結構體系(支承裝置與支承結構)組成的、可相對主體結構有一定位移能力或自身有一定變形能力、不承擔主體結構所受作用的建筑外圍護墻［5］。防彈玻璃幕墻(Bullet-proof glass curtain wall)由防彈玻璃與防彈支承結構體系(支承裝置與支承結構)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，因此幕墻框架材料必須能夠阻擋子彈穿入，起到保護作用。

2　防彈玻璃幕墻設計

幕墻框架與幕墻玻璃都應具備防彈功能，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的設計)。并且根據防彈要求經過計算確定玻璃及其鋼板厚度。

2．1防彈玻璃幕墻節點

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，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造措施，并在型腔內部增設防彈裝甲鋼板材質，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達國家對防彈玻璃幕墻的相應設計規范和驗收標準已經比較完善。我國關于防彈幕墻的對應規范和標準還很單一不全面，防彈幕墻設計可參考防彈玻璃［3］和防彈復合玻璃［4］等相關的規范標準。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，這樣既保證結構安全又可以阻擋子彈穿入。框架玻璃幕墻防彈區域沒有特殊要求時其防彈高度為建筑層高。防彈玻璃幕墻節點可采用圖1，圖2進行設計，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化為玻璃的彈性勢能和碎片的表面能。防彈玻璃是應由符合國家相應規范的玻璃材料和滿足相應技術條件的夾層材料采用特殊工藝復合而成。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。

防彈復合玻璃一般有以下三層結構: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，沖擊強度大，在玻璃破碎后仍能粘結在一起而不發生脫落。能有效地防止槍彈射擊;3)承受層:承受層也是常用高強度鋼化玻璃或有機玻璃，要求具有較高的強度、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作用。防彈復合玻璃分為L類防彈玻璃、M類防彈玻璃、H類防彈玻璃三種，并應滿足GB 17840—1999技術要求［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首府南寧市發展迅速的青秀區中心地帶，是東盟博覽會常駐會址，由廣西華藍建筑設計研究院設計。會展中心建筑設計別具匠心，構思巧妙，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，裝飾格調高雅，環境舒適，是各種國內、國際會議，商務洽談和學術報告舉辦的理想之地。其會客會議中心經常舉行高規格會議，要求其玻璃幕墻必須具備防彈功能的防彈玻璃幕墻。根據業主及當地的公安部門要求采用FJ79-H防彈玻璃(防79式7．62 mm狙擊步槍)。防彈玻璃厚度根據防彈要求計算選用22．28 mm防彈復合玻璃。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人身及財產安全起到保護作用。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，只能通過鋁合金墊框設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點圖

3)南寧國際會展中心防彈玻璃幕墻，考慮到通風換氣的要求，在幕墻立面設置上懸電動開啟窗。其防彈原理也是通過鋁合金墊框設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安全受到保護。

4　結語

通常而言，防彈玻璃幕墻的防護效果與玻璃厚度、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安全息息相關，因此在做此類幕墻設計時一定要結合實踐并且要依相應的爆炸實驗數據，根據相應的規范計算來確定防彈鋼板及其防彈玻璃的厚度。設計過程中要按照國家的規范，進行防彈能力實驗，實驗結果一定滿足表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要求的不斷提高，在建筑美學方面占據了得天獨厚優勢的防彈玻璃幕墻在裝修設計上得到了越來越廣泛的應用。只有通過技術創新、科學管理才能在激烈的市場競爭環境中保持領先，需要我們在未來的發展中不斷突破、不斷創新，實現高品質幕墻，為此類行業做出自己綿薄之力。文章中表達不妥不周之處，敬請各位同行和專家批評指正。

參考文獻:

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

［2］DGJ 08—56—2012，建筑幕墻工程技術規范［S］．

［3］GB 17840—1999，防彈玻璃［S］．

［4］GA 165—1997，防彈復合玻璃［S］．

［5］JGJ 102—2003，玻璃幕墻工程技術規范［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

文獻標識碼:A