CAN CGSB 12.1-2017 建筑用安全玻璃标准全面解析

加拿大建筑安全玻璃性能要求、测试方法与实施规范详解

标准概况与适用范围

CAN CGSB 12.1-2017 是由加拿大通用标准委员会(Canadian General Standards Board)发布的建筑用安全玻璃产品标准,于2017年发布第三版,取代 CGSB 12.1-2009。该标准是加拿大国家建筑规范(National Building Code of Canada)引用的强制性标准,是建筑用安全玻璃设计、制造、测试和认证的核心技术文件。

本标准适用于建筑物中用作门窗、幕墙、隔断、天窗、护栏等部位的安全玻璃制品,包括但不限于钢化玻璃、夹层玻璃、单片安全玻璃以及由它们组合而成的中空玻璃单元。标准规定了安全玻璃在抗冲击性能、碎片状态、尺寸偏差、光学质量、耐热性、耐湿性、老化性能等方面的最低要求及相应的试验方法。

实施益处: 遵循 CAN CGSB 12.1-2017 可确保玻璃产品在建筑中满足基本安全要求,有效降低因冲击、热应力或安装不当导致的人员伤害风险,同时为制造商提供统一的性能标尺,简化市场准入流程。

标准适用于下列类型的玻璃制品:

  • 热处理钢化玻璃(全钢化、热增强)
  • 夹层玻璃(可使用 PVB、SG、EVA 等中间层材料)
  • 单片安全玻璃(经化学钢化或特殊工艺处理)
  • 组合安全玻璃(如中空玻璃内片采用安全玻璃)

标准不适用于汽车、轨道车辆等运输工具用安全玻璃(此类产品分别由相关行业标准规范)。

主要技术内容与要求

产品分类与结构

CAN CGSB 12.1-2017 将安全玻璃按制造工艺和结构分为以下主要类别:

类型代号典型厚度 (mm)关键性能指标应用场景
全钢化玻璃FT3–19碎片数≥40/50×50mm;表面压应力≥69 MPa门窗、幕墙、栏杆
热增强玻璃HT3–12碎片数10–39/50×50mm;表面压应力24–69 MPa遮阳、采光顶
夹层玻璃(PVB)LAM-PVB6–25(组合)落球冲击△≥1220mm 不穿透;残余强度试验通过防坠落、防砸
夹层玻璃(SG)LAM-SG6–25(组合)落球冲击△≥1520mm 不穿透;湿态附着力≥80%护栏、无框玻璃门

性能要求与测试方法

标准对安全玻璃提出了一系列严谨的测试要求,以下为关键项目:

  • 抗冲击性能: 采用 1040 g 钢球从规定高度自由落下,测试玻璃是否被穿透。根据类别和厚度,冲击高度要求从 300 mm 到 1520 mm 不等。
  • 碎片状态: 将玻璃试样破碎后,统计 50 mm × 50 mm 区域的碎片数量,评估钢化均匀性。
  • 耐热性: 夹层玻璃需通过 100 ℃ × 2 h 热循环,无气泡、脱胶、变色。
  • 耐湿性: 夹层玻璃在 50 ℃ × 95% RH 环境下暴露 336 h,边缘透水距离≤14 mm。
  • 残余强度: 夹层玻璃冲击破损后,在 60 min 内承受 1.5 kN/m² 的均布荷载不脱落。
  • 光学质量: 对透明玻璃,光畸变(斑马角)≤50′;钢化玻璃波纹度≤0.25mm/300mm。
常见误区: 部分工程人员认为只要玻璃通过冲击测试即可认定为安全玻璃。CAN CGSB 12.1-2017 同时要求钢化玻璃的碎片状态、夹层玻璃的耐湿及残余强度等多维度指标。仅满足单项冲击并不代表整体合规。

实施与应用要点

认证与标记

标准规定,所有符合 CGSB 12.1-2017 的安全玻璃制品必须在其表面或边缘标注永久性标记。标记内容需包含:

  • 制造商名称或商标
  • 标准编号 “CAN CGSB 12.1-2017”
  • 玻璃类型代号(FT、HT、LAM 等)
  • 公称厚度(mm)
  • 生产日期或批次号

标记应不易擦除,且不得影响玻璃的光学性能。安装后仍应至少有一处标记可见。

强制性要求: 根据加拿大国家建筑规范(NBC 2020),在建筑中用作安全屏障的玻璃(如落地窗、玻璃栏板、淋浴门)必须符合 CGSB 12.1-2017 的最高冲击等级。未标记标准号的玻璃不得用于此类部位,否则面临整改和法律责任。

设计与安装注意事项

  • 玻璃板面最大尺寸需依据风压、冲击荷载计算,并考虑标准中给出的最大允许挠度(L/60)。
  • 夹层玻璃的边缘密封应使用相容性密封胶,避免湿气侵入导致脱胶。
  • 钢化玻璃应在热处理前完成所有切割、钻孔等加工,严禁事后二次加工。
  • 安装时玻璃与框架间应设置弹性垫块,防止硬接触导致应力集中。
技术要点: 当节能需求驱动使用中空玻璃时,内片(室内侧)或外片若需满足安全要求,应优先选择夹层玻璃或钢化玻璃。标准允许中空玻璃的每片单片均按 CGSB 12.1 进行认证,以保证综合性能。

与其他标准的关系

CAN CGSB 12.1-2017 在加拿大建筑法规体系中处于核心地位,与多项国内及国际标准存在引用或协调关系:

  • ASTM E2190-18 – 关于玻璃抗冲击性能的实验室测定方法,CGSB 12.1 引用了其中的部分冲击测试程序。
  • ANSI Z97.1-2019 – 美国安全玻璃标准,CGSB 12.1 在冲击等级分类上与其基本对齐,但碎片状态和耐湿性要求更为严格。
  • ISO 12543 系列 – 夹层玻璃国际标准,CGSB 12.1 在抗冲击和耐久性试验上参考了 ISO 12543-3/4,但调整了严酷等级以适应加拿大气候。
  • NBC 2020 (加拿大国家建筑规范) – 直接引用 CGSB 12.1 作为安全玻璃的合格评定依据,部分条款(如玻璃栏板高度)需结合执行。
  • UL 972 – 防盗玻璃标准,若建筑有防盗需求,须在满足 CGSB 12.1 的基础上另行符合 UL 972 要求。

制造商应留意标准的最新动态。截至2026年,CGSB 正在启动12.1的下一次修订,预计将引入更严格的抗热冲击要求及对夹层玻璃中高应变率性能的评估。

常见问题(FAQ)

问: CAN CGSB 12.1-2017 是否适用于室外玻璃护栏?
答: 是的。标准明确适用于建筑护栏、栏板等水平或倾斜安装的安全玻璃。护栏用玻璃应选择夹层玻璃(LAM-SG 或 LAM-PVB)且冲击等级不低于“台面高度”级别(即落球高度≥1220 mm)。安装时还需考虑扶手传递的集中荷载。
问: 我公司生产的钢化玻璃满足 EN 12150,能否直接认可符合 CGSB 12.1?
答: 不能直接认可。虽然 EN 12150 与 CGSB 12.1 在碎片数测试上相似,但 CGSB 12.1 对钢化玻璃的表面压应力下限(69 MPa)和波纹度有额外要求,且冲击测试的判据不同。需按 CGSB 12.1 标准进行完整的型式试验认证。
问: 标准中所要求的永久性标记可用激光雕刻吗?
答: 可以。激光雕刻或丝网印刷均可接受,但标记必须保持清晰可读,且不得降低玻璃的力学性能(如不可在受力区引入微裂纹)。推荐在玻璃边角部位进行弱激光标记。

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