國內外高速動車組玻璃標準現狀及對比分析

劉合建 張楊寧 馬海濤

摘要：介紹了國內外高鐵用擋風玻璃標準現狀，重點對其抗礫石沖擊性、抗飛彈沖擊性、抗穿透性、耐磨性等力學性進行對比分析，針對現狀，提出了一項合理建議——各國合作制定統一的國際標準體系，以利于高鐵擋風玻璃工藝提升和加工制造。

關鍵詞：高鐵;標準;力學性能;擋風玻璃

0.引言

隨著列車速度的提高，對擋風玻璃（前風窗玻璃和側窗玻璃）的要求越來越高。高速動車組（高鐵）擋風玻璃屬于高強度特種玻璃，對視覺性能、安全性能、耐老化性能等有著嚴格的要求[1]。較早進入高鐵領域的幾個國家（如英國、法國等）對擋風玻璃的光學、力學、耐環境性能做了相應標準，下面對國內外主要國家制定的高鐵擋風玻璃力學性能標準進行對比分析，對提升加工工藝、完善標準有一定參考作用。

1. 國內外高鐵擋風玻璃標準發展現狀

1.1國外玻璃標準

國外對高鐵擋風玻璃性能檢測標準有歐洲標準、英國標準、法國標準、國際鐵路聯盟標準等，但以歐洲標準為主，如德國的西門子公司、法國的阿爾斯通公司等。對于高鐵前擋風玻璃試驗測試方面，英國通過BR 566：1989《抗高速沖擊玻璃規范》對高鐵前擋風玻璃的力學、光學、電學等做出來詳細要求，歐洲通過標準EN 61373：2010《軌道交通機車車輛設備沖擊振動試驗》對高鐵側窗玻璃的抗振動沖擊性能做了要求規范。

最近，國際標準化組織（International Organization for Standardization，ISO）“鐵路應用”技術委員會成立了對著高鐵擋風玻璃標準的部門——“軌道車輛玻璃及裝配”特別工作組，該部門計劃制定一套完整的軌道車輛玻璃標準。

1.2國內玻璃標準

我國對于高鐵擋風玻璃的研究起步較晚，相關標準是在歐洲、日本等國家標準的基礎上發展起來的。GB 18045—2000《鐵道車輛用安全玻璃》對抗沖擊等力學性能做了相關規定;TB/T 1451—2007《機車、動車前窗玻璃》對高鐵前擋風玻璃的力學、光學、電學等作出了相關技術要求。我國現階段復興號高鐵的速度已經達到了380 km/h，即將投入運行的高速鐵路動車組處于世界領先地位。因此在吸收國外先進技術的基礎上結合原有標準，由中國建材檢驗認證集團主導制對高鐵擋風玻璃制定了系列標準，對其力學等性能作出了詳細規定。這些標準包括GB/T 32058—2015《高速動車組風擋玻璃及車體材料抗鳥撞、抗硬物沖擊試驗方法》、GB/T 32059—2015《高速動車組車窗、車門抗風壓載荷疲勞試驗方法》、GB/T 32060—2015《高速動車組車窗玻璃抗礫石沖擊試驗方法》、GB/T 32056—2015《高速動車組應急窗用玻璃逃生試驗方法》[3]。

2.國內外高鐵擋風玻璃標準力學性能指標對比

2.1前擋風玻璃力學性能分析

國內外標準對前擋風玻璃力學性能要求、檢測項目如表1所示。對于抗礫石沖擊性，中、歐、英、法、標準均有規定，除英國采用18kg的煤渣磚外，其他國家、地區均采用20g的小鋁彈。對于抗飛彈沖擊性，中、歐和國際鐵路聯盟采用的試驗方法及要求都一致， 但中國和歐洲分別對試驗樣品在0 ℃和20 ℃進行試驗;法、英、美和俄沖擊體和沖擊速度均不相同。對于抗磨性，僅中國和歐洲做出了相關規定且要求一致

.2側窗玻璃力學性能分析

國內外標準對側窗玻璃力學性能要求、檢測項目如表2所示。

夾層玻璃、鋼化玻璃、中空玻璃均可以作為高鐵側窗玻璃使用，但其性能差異較大，因此須按照玻璃種類制定標準。在抗穿透性方面，中國和俄羅斯采用鋼球進行試驗，鋼球質量均為2.26kg，而法國則采用質量50 kg的軟體模擬實際撞擊情況;在抗沖擊性能方面，各國標準試驗方法均不相同;在抗礫石沖擊性方面，中國和俄羅斯沒有做出相應標準，只有法國標準進行了規范。

3.結論

通過比較主要國家、機構指定的高鐵擋風玻璃力學性能指標發現，各國根據本國國情制定了對高鐵擋風玻璃力學性能的判定準則，通過模擬行車過程中受沖擊狀態，確保動車組玻璃在行車過程中的的安全性。

參考文獻：

1.吳輝延，王睿，臧曙光等.高速鐵路機車用玻璃簡介[J].玻璃，2012， 246 （3）.

2. TB 10621-2014《高速鐵路設計規范》 中華人民共和國行業標準 [S].

3.GB/T 32060—2015 高速動車組車窗玻璃抗礫石沖擊試驗方法[S].