🪟 BS EN 12150 是欧洲标准化委员会(CEN)制定的建筑用热钢化钠钙硅安全玻璃标准系列,由英国标准协会(BSI)采纳为英国标准,专门规定热钢化(物理钢化)钠钙硅安全玻璃的定义、特性、尺寸与形状要求、碎片状态与合格评定。该系列由两部分组成:BS EN 12150-1:2015 规定定义与描述(制造工艺、特性、碎裂模式等),BS EN 12150-2:2004 规定合格评定与产品标准要求。热钢化玻璃通过加热到软化点附近后快速风冷,在玻璃表面形成压应力、内部形成张应力,从而显著提高强度并在破碎时形成小而钝的颗粒,是建筑幕墙、门窗、栏杆、采光顶等场合的重要安全玻璃。
💡 热钢化玻璃的”安全”来自其碎裂模式:破碎时整片玻璃分裂成大量细小、边缘较钝的颗粒,不易造成严重割伤;同时其抗弯强度、耐热冲击性大幅提高,可承受更大的风压与温度变化。
一、系列构成与适用范围 📌
| 标准编号 | 标题 | 版本状态 | 主要覆盖内容 |
| BS EN 12150-1:2015 | 建筑玻璃——热钢化钠钙硅安全玻璃——第 1 部分:定义与描述 | 现行(取代 2000 版) | 制造工艺、定义、特性、碎裂模式、尺寸与形状、表面缺陷 |
| BS EN 12150-2:2004 | 建筑玻璃——热钢化钠钙硅安全玻璃——第 2 部分:合格评定 | 现行 | 符合性评定、型式试验、工厂生产控制与 CE 标识 |
英国方面由技术委员会 B/520/1(基础与转化玻璃产品)负责参与制定。标准适用于建筑用平板钠钙硅玻璃经热钢化处理而成的安全玻璃,不适用于曲面玻璃、夹层玻璃等其他类型(分别适用其他标准)。
⚠️ 本系列仅覆盖”热钢化钠钙硅安全玻璃”。夹层安全玻璃适用 BS EN ISO 12543 系列,化学钢化或半钢化玻璃适用相应标准;选用时须按产品类型匹配标准。
二、热钢化工艺与特性(Part 1)🔥
Part 1 规定了热钢化玻璃的制造与特性:
- 钢化工艺:将玻璃加热到接近软化点(约 600~700℃)后,用冷风快速均匀冷却,在玻璃表面形成永久压应力层。
- 强度提升:表面压应力使玻璃的抗弯强度、抗冲击强度与耐热冲击性显著提高,通常为普通退火玻璃的数倍。
- 碎裂模式:破碎时形成大量小颗粒(碎片),碎片数量与尺寸随玻璃厚度与钢化程度变化,是安全性的关键评价指标。
- 应力分布:钢化程度以表面压应力与内部张应力衡量,可通过偏振光或破碎试验间接评价。
🚨 钢化玻璃在加工后不可再切割、钻孔或磨边,否则会破坏应力平衡导致整片碎裂。所有开孔、开槽、倒角必须在钢化前完成,这是设计与施工的硬性约束。
三、尺寸、形状与缺陷要求 📏
Part 1 对成品的尺寸与表面质量作出规定:
- 尺寸与形状:规定公称尺寸、边长偏差、直角度、弯曲度与平整度允许值,确保安装精度。
- 边缘与角部:钢化前边缘应进行磨边、倒角等处理,避免应力集中导致自爆。
- 表面缺陷:规定允许的划伤、气泡、结石、麻点等缺陷的数量与尺寸。
- 碎片状态:规定破碎后碎片的大小与数量(碎片数、最大碎片尺寸),作为安全性的核心指标。
四、合格评定与产品标准(Part 2)📄
Part 2 规定了钢化玻璃的合格评定体系:
| 评定环节 | 主要内容 |
| 型式试验 | 对代表性产品进行全项性能验证(碎片状态、尺寸、弯曲度等) |
| 工厂生产控制 | 制造商建立并执行质量控制体系,对关键工序(钢化温度、风冷参数)进行监控 |
| 初始检验与持续监督 | 按规定频次抽样检验,确保批次一致性 |
| CE 标识与声明 | 依据建筑产品法规提供性能声明,标注 CE 标志 |
通过合格评定,确保每一批钢化玻璃满足安全与性能要求,并实现产品可追溯。
五、工程实践应用要点 🛠️
- 📋 选型流程:确定使用部位(幕墙、门窗、栏杆、采光顶)与安全性等级 → 选择玻璃厚度与是否钢化 → 核对标准符合性与碎片状态等级 → 明确加工(开孔、磨边)是否在钢化前完成。
- 🔧 安装与设计:钢化玻璃不可再加工;设计时应预留合理的边部间隙与密封胶缝,避免与金属框架硬接触造成局部应力。
- ⚠️ 自爆预防:钢化玻璃存在硫化镍相变引起的自爆风险,可选用均质处理(热浸)钢化玻璃或夹层结构降低风险。
- 📄 验收与追溯:进场验收核对尺寸、外观与碎片状态,查验合格证与 CE 标识,确保可追溯。
✅ 热钢化玻璃强度高、耐热冲击好、破碎呈钝角颗粒,是建筑安全玻璃的首选之一;但其”不可再加工”与”自爆风险”两大特性需要在设计与选型中充分考虑。
六、常见问题解答 ❓
❓ 问:热钢化玻璃为什么强度更高?
答:钢化在玻璃表面形成压应力、内部形成张应力,使玻璃承受拉应力时先抵消压应力,从而显著提高抗弯与抗冲击强度,并提升耐热冲击性。
❓ 问:为什么钢化后不能切割?
答:钢化玻璃内部存在平衡的应力体系,任何切割、钻孔或磨边都会破坏应力平衡,导致整片玻璃瞬间碎裂。因此所有加工必须在钢化前完成。
❓ 问:碎片状态如何评价?
答:通过破碎试验统计碎片数量与最大碎片尺寸。标准按玻璃厚度规定碎片数与尺寸限值,颗粒越多、越小且边缘较钝,安全性越好。
🔍 问:什么是钢化玻璃自爆?如何降低风险?
答:玻璃中的硫化镍杂质在温度变化时发生相变膨胀,可能引发整片钢化玻璃自发碎裂。可通过热浸均质处理、选用优质原片或采用夹层结构显著降低自爆概率。
❓ 问:BS EN 12150 与夹层玻璃标准有何区别?
答:BS EN 12150 适用于单片热钢化玻璃;夹层安全玻璃(由两片或多片玻璃与中间层粘合)适用 BS EN ISO 12543 系列。两者安全机理不同,应分别按标准评定。