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這周末,號稱風王的颱風「山竹」過境廣東,在全國人民都在為廣東人擔心的時候,抖音圈衍生出了很多「自強不息」的段子。
像「和颱風打羽毛球的第一人@夜小斌」,「全國人民都在擔心廣東人,而廣東人卻在擔心放不放假...」,「為了抵抗颱風,曬出在窗戶上貼的五花八門的米字」等等。
這些段子固然是廣東人民面對狂風暴雨的苦中作樂,但在這裡,因為職業關係,鵬哥覺得有必要和小夥伴們一起來探討一下「在玻璃上貼米字型的膠條,能否起到加固玻璃的作用。」(此處只討論玻璃,不討論窗扇的整體抗風壓性)
01 玻璃上貼膠條的由來
近些年,每當颱風來臨,當地的有關部門都會提醒市民防災避險,這次「珠海市預警中心的米貼玻璃」當然也不是首創。要說玻璃上上貼膠條從何而來,這得從百年前的世界大戰說起(也有可能更早)...
一戰時期,歐洲那些身處戰亂的城市,不僅子彈會讓百姓受傷,隨處可見的玻璃也容易破碎傷人(炸彈的衝擊波震碎玻璃等原因),所以幾乎每家每戶都會在玻璃上貼膠條。
簡易的防震條,既能增加玻璃抗衝擊強度,又能防止破碎的玻璃傷人。這是不是已經可以說明「在大風大雨這樣的極端環境下,在玻璃上貼膠條可以起到加固玻璃的作用」呢?
02 玻璃已經不是原來的玻璃,方法還能是原來的方法嗎?
時過境遷,一百多年前的老方法因為「山竹」被搬了出來,但是玻璃已經不是原來的玻璃,所以我們現在應該討論的實際問題應該是:這麼久的時間過去了,在玻璃上貼紙這個方法是否還有功效呢?
如果單純從玻璃能否抵抗颱風的風壓的角度來看,鵬哥有 3 個觀點:
1、「玻璃已經不是原來的玻璃」,玻璃通過近百年的發展,品種已經由原來的普通平板玻璃(當時工藝不如現在好,玻璃成品小且薄)發展為了鋼化玻璃、夾膠玻璃、複合玻璃。所以:
(1)和當時尺寸非常小的玻璃相比,現代建築動輒好幾平方米(尺寸大了)的玻璃尺寸可能已經完全超出膠條的能力範圍了。(2)就廣州來說,城市的高層普遍採用的是安全性更優鋼化玻璃以上的玻璃,普通家裝玻璃的強度厚度等也有了很大的提升。這些玻璃強度、厚度更大,因此抗衝擊的能力已經變強,安全性也變得更好了。
玻璃大小的對比
2、其實,玻璃有兩個性能和颱風有關(抗風壓):
(1)抗彎強度:玻璃的抗彎強度與厚度、種類(單層與夾膠玻璃)、原片及鋼化的生產品質等有關,與貼幾條膠帶無關。(2)玻璃撓度:玻璃受壓變形後與原平面的間距。
因此,如果玻璃強度不夠,就算貼滿了膠帶,依然會被風吹碎;玻璃強度夠的,啥都不貼也不會被吹碎。
3、臺灣公視節目做過一個「膠條能否提高玻璃的抗風壓性能」的實驗,實驗顯示:
一塊 2.8 m x 2 m,5 mm 厚的普通落地窗玻璃,在保證窗框強度的前提下,未貼任何膠帶時,玻璃破碎時的風壓為 4818 Pa(壓強),一塊 2.8 m x 2 m,5 mm 厚的鋼化落地窗玻璃,風壓加載至 9230 Pa 時,鋼化玻璃還未出現破損,而窗框出現變形,使實驗無法再進行。
普通玻璃和鋼化玻璃的抗風壓對比實驗
如果貼上膠條呢,節目將沒貼膠帶的玻璃和貼了各式奇形怪狀的玻璃做對比風壓實驗:
結果顯示了貼了膠帶的玻璃承受的壓力更小。因此,膠帶並不能增加大塊普通玻璃本身的抗撓、抗彎強度,反而可能應力集中更快使玻璃破裂。
綜上看來,「在玻璃上貼紙這個方法是否還有功效嗎?」答案已經出來了,沒有效!沒有效!
03 那麼膠條能防止碎玻璃傷人嗎?
鵬哥在網上還看到過這樣一個結論,說貼「米」字形的膠條不是為了防颱風,主要是為了讓玻璃破碎後不傷了。這是否有道理呢?
這裡分享鵬哥在知乎看到的一篇由@豬小寶分享的——美國國土安全部下屬的聯邦緊急事務署 FEMA 發布的防災指南,指南中提到:
1、窗戶玻璃上粘膠帶會造成更大的、更致命的玻璃碎片(如果玻璃在颶風中被破壞的話)。2、想保護窗戶玻璃不被颶風破壞,安裝專用護窗板或者抗衝擊玻璃是更有效的方法。
04 預防超強颱風的正確姿勢
網友看到上面是不是很傷心,艾瑪,全抖音廣東人民的心血豈不是白費拉!再者,身處颱風地區的不達標門窗們,下次再遇到這樣的「風王」,該如何是好呢?
鵬哥有 2 個建議給你:
1、如果家中的玻璃是面積 ≥ 2 ㎡ 的 5 mm 厚、面積 ≥ 3 ㎡ 的 6 mm 厚的單層鋼化玻璃與普通玻璃。
鵬哥建議繞著窗框貼(沒法繞圈的,一定要貼到窗框上),這樣才能利用膠帶的抗拉強度來減少玻璃受風吹時的撓度。(厚度 8 mm 以上的鋼化玻璃就不用膠帶了。)
這個貼法可以發揮膠帶抗拉作用以提高玻璃的強度,減少受風時的撓度(此方法最適合平開窗了)。
2、建議近期有家裝需求的或者手底寬裕的(沒開玩笑,昨天已經有一位廣東的網友讓鵬哥支招了,當然是性命要緊拉),建議你態度認真地,做足功課地去選擇一家靠譜的門窗店和一扇安全值得信賴門窗。
ps:特別討厭有些評論說:哎呀,廣東做門窗的發財了,羨慕死你們了。難道不應該先顧及有沒有傷亡情況和反思為什麼這麼多門窗玻璃碎裂嗎?
參考文獻:
1.孫文遷,王波.鋁合金門窗設計與製作安裝
2. 知乎@豬小的回答