ISO 19916-42026 建筑玻璃 真空中空玻璃 第4部分摆锤冲击试验和分类标准立项发展报告

建筑玻璃真空中空玻璃第4部分：摆锤冲击试验和分类标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Glassinbuilding—Vacuuminsulatingglass—Part4:Pendulumimpacttestingandclassification摘要随着建筑节能政策的持续推进与绿色建筑技术的快速发展，真空中空玻璃作为一种兼具优异保温隔热性能和轻薄结构优势的高性能节能玻璃产品，在现代建筑外围护结构中获得了日益广泛的应用。然而，由于真空中空玻璃独特的真空腔体结构及其对机械冲击的敏感性，其安全性能评估方法成为制约该产品大规模工程应用的关键技术瓶颈。在此背景下，国际标准化组织（ISO）发布了ISO19916-4:2026《建筑玻璃真空中空玻璃第4部分：摆锤冲击试验和分类》标准，系统规定了真空中空玻璃摆锤冲击试验的试验原理、试验装置、试样制备、试验步骤及性能分类方法。本报告全面阐述了该标准的立项背景、编制依据、核心技术内容及其在建筑安全、产品认证、工程应用等方面的实践指导价值。报告指出，该标准的发布填补了真空中空玻璃在抗冲击性能标准化评估领域的国际空白，为全球范围内真空中空玻璃产品的质量分级、性能验证及工程选用提供了统一的技术依据，对于推动高性能节能玻璃技术的规范化应用和建筑领域“双碳”目标的实现具有重要意义。关键词：真空中空玻璃；摆锤冲击试验；性能分类；国际标准；建筑安全；节能玻璃AbstractWiththecontinuousadvancementofbuildingenergyefficiencypoliciesandtherapiddevelopmentofgreenbuildingtechnologies,vacuuminsulatingglass(VIG),asahigh-performanceenergy-savingglassproductfeaturingexcellentthermalinsulationperformanceandlightweight,thinstructure,hasbeenincreasinglywidelyappliedinmodernbuildingenvelopesystems.However,duetotheuniquevacuumcavitystructureofVIGanditssensitivitytomechanicalimpact,theevaluationmethodofitssafetyperformancehasbecomeacriticaltechnicalbottleneckrestrictingthelarge-scaleengineeringapplicationofthisproduct.Againstthisbackground,theInternationalOrganizationforStandardization(ISO)publishedISO19916-4:2026*Glassinbuilding—Vacuuminsulatingglass—Part4:Pendulumimpacttestingandclassification*,whichsystematicallyspecifiesthetestprinciple,testapparatus,specimenpreparation,testprocedure,andperformanceclassificationmethodsforpendulumimpacttestingofvacuuminsulatingglass.Thisreportcomprehensivelyelaboratestheprojectbackground,compilationbasis,coretechnicalcontents,andpracticalapplicationvalueofthisstandardinbuildingsafety,productcertification,andengineeringapplication.Thereportpointsoutthatthepublicationofthisstandardfillstheinternationalgapinthefieldofstandardizedevaluationofimpactresistanceperformanceofvacuuminsulatingglass,providingunifiedtechnicalbasisforqualitygrading,performanceverification,andengineeringselectionofVIGproductsworldwide,andisofgreatsignificanceforpromotingthestandardizedapplicationofhigh-performanceenergy-savingglasstechnologyandachievingthe"dualcarbon"goalsinthebuildingsector.Keywords:Vacuuminsulatingglass;Pendulumimpacttest;Performanceclassification;Internationalstandard;Buildingsafety;Energy-savingglass一、引言1.1立项背景随着全球范围内对建筑能耗控制和碳排放削减要求的不断提高，建筑外围护结构的节能性能已成为绿色建筑发展的核心议题之一。窗户作为建筑围护结构中热损失最薄弱的环节，其节能性能的提升对整个建筑的能耗表现具有举足轻重的影响。在传统中空玻璃和中空玻璃的基础上，真空中空玻璃通过在两片或多片玻璃之间设置真空腔体，极大地消除了气体对流传热和导热效应，使其传热系数（U值）可低至0.4W/(m²·K)以下，同时其厚度仅为传统中空玻璃的1/3左右，兼具卓越的保温性能和轻薄美观的建筑适配性。然而，真空中空玻璃由于其真空腔体在内外压差作用下承受持续的机械应力，且其支撑物（支撑柱）在冲击荷载下可能产生应力集中，导致玻璃面板破裂甚至整体失效。与此同时，现行国际标准体系中尚缺乏专门针对真空中空玻璃摆锤冲击性能的标准化试验方法和分级评价体系，不同制造商采用各自的试验方法，导致产品性能缺乏可比性，严重制约了该产品的跨国贸易和工程应用。因此，制定统一的真空中空玻璃摆锤冲击试验和分类国际标准成为行业内的迫切需求。1.2编制依据ISO19916-4:2026标准的编制主要依据以下技术文件和法规框架：-ISO12543《建筑玻璃夹层玻璃和夹层安全玻璃》系列标准中关于安全玻璃冲击性能测试的基本原理；-ISO7892《建筑结构—冲击荷载试验—冲击体及试验方法》中关于摆锤冲击试验的通用方法；-ISO19916《建筑玻璃真空中空玻璃》系列标准框架，本部分为该系列标准的第4部分；-各国建筑玻璃安全性能评价技术法规，如欧盟建筑产品法规（CPR）及美国ANSIZ97.1标准等对建筑玻璃抗冲击性能的相关技术要求；-国内外真空中空玻璃产品的技术发展现状及工程实践经验。1.3标准定位ISO19916-4:2026属于ISO19916《建筑玻璃真空中空玻璃》系列标准的组成部分。该系列标准围绕真空中空玻璃产品的全生命周期技术需求进行系统化规定，涵盖术语定义、产品性能要求、试验方法、评价规则等多个方面。本部分（第4部分）聚焦于真空中空玻璃的摆锤冲击试验方法和性能分类，旨在为该产品的安全性能评价提供统一、规范、可重复的技术依据。二、标准编制过程ISO19916-4:2026标准的编制历经了严格的国际标准制定程序。2019年，ISO/TC160（建筑玻璃技术委员会）根据行业需求和成员国提议，决定在ISO19916系列标准框架下增设摆锤冲击试验和分类标准，随即成立专项工作组（WorkingGroup,WG）。工作组由来自中国、日本、德国、英国、美国、韩国等主要真空中空玻璃生产和使用国家的技术专家组成，秘书处设于日本工业标准调查会（JISC）。标准编制主要经历了以下几个阶段：-预备工作阶段（2019年—2020年）：工作组对各国现有的真空中空玻璃冲击试验方法进行广泛调研和对比分析，收集了大量试验数据和工程应用案例，形成了标准草案初稿。-委员会草案（CD）阶段（2021年）：在2021年的ISO/TC160全体会议上，工作组就标准草案的核心技术内容进行了深入讨论，包括摆锤冲击体的质量与冲击能量等级划分、试样数量和尺寸规格、环境调节条件等关键技术参数。经充分协商，会议对部分技术指标进行了调整，形成了委员会草案（CommitteeDraft,CD）。-国际标准草案（DIS）阶段（2023年—2024年）：委员会草案经各成员国投票和意见征集后，工作组对各国反馈的技术意见逐一进行了处理，共收到来自12个国家的100余条技术意见。经工作组多次会议审议，采纳并合并了其中大部分合理建议，对试验装置的性能参数、冲击点布置方式及分类阈值等内容进行了优化和完善，最终形成了国际标准草案（DraftInternationalStandard,DIS）。-最终国际标准草案（FDIS）及发布阶段（2025年—2026年）：DIS草案经成员国正式投票表决通过后，工作组成员对标准文本进行了最终的技术审查和编辑性修改。2026年5月8日，ISO19916-4:2026正式由国际标准化组织发布实施。标准编制全过程严格遵循ISO/IEC指令第1部分所规定的技术工作程序，确保了标准的科学性、公正性和国际适用性。值得指出的是，来自中国的技术专家在标准编制过程中发挥了重要作用，提出了多项核心技术建议并获得采纳，体现了中国在真空中空玻璃制造和应用领域的技术实力和国际话语权的提升。三、标准主要内容ISO19916-4:2026《建筑玻璃真空中空玻璃第4部分：摆锤冲击试验和分类》标准共包含以下主要章节，其核心技术内容系统完整，以下对各章要旨进行概述。3.1范围与规范性引用文件标准明确了其适用范围为建筑用真空中空玻璃制品在模拟人体或软体物体撞击条件下的抗冲击性能评估。标准适用于两片或多片玻璃构成的、具有真空腔体结构的真空中空玻璃单元。标准同时对规范性引用文件进行了系统梳理，主要包括ISO12543系列（夹层玻璃）、ISO7892（冲击体试验方法）、ISO19916-1（真空中空玻璃术语与定义）等国际标准。3.2术语与定义标准对真空中空玻璃摆锤冲击试验所涉及的专用术语进行了明确定义和规范，主要包括：-真空中空玻璃：由两片或多片玻璃通过密封方式组合而成，中间层为真空状态或保持高度真空的玻璃制品；-摆锤冲击：利用规定质量和尺寸的冲击体，以摆锤运动方式对试样产生可控冲击荷载的试验方法；-冲击能量：摆锤冲击体在接触试样瞬间所具有的动能；-整体破坏：试样在经受冲击后发生的贯穿性开裂、穿透或碎片脱落现象；-分类：依据试验结果将产品划分为不同性能等级的技术活动。3.3试验原理该标准规定的试验原理为：将真空中空玻璃试样按实际工程安装条件刚性固定于规定的支撑框架上，使摆锤从规定高度释放，沿圆弧轨迹运动并在最低点以规定的冲击能量撞击试样表面。通过观察和记录试样在冲击后的破坏状态，评判其抗冲击性能，并依据预先设定的分类判据将试样划分为不同的性能等级。该试验方法旨在模拟人体或物体对建筑玻璃的非正常撞击场景，从而评估玻璃在实际使用过程中的安全性能。3.4试验装置标准对试验装置的技术要求作出了详细规定，主要包括：-冲击体：采用规定的摆锤式冲击体，冲击体质量分为50kg（模拟人体撞击）和25kg（模拟软体物体撞击）两种规格，冲击面为规定的软质或硬质材料，其尺寸和硬度需符合标准要求；-释放装置：应能确保冲击体从规定高度无初速度释放，且释放过程不引入附加的旋转或偏摆；-支撑框架：应模拟实际安装条件，具有足够的刚度和固定能力，确保试验过程中试样不发生整体位移或框架变形；-测量装置：用于记录冲击能量的实际值，测量精度应满足标准规定的允差要求。3.5试样制备与调节标准对试样数量、尺寸、制备方法和试验前的环境调节条件进行了规定。标准要求每组试验至少采用6块试样，试样尺寸通常为实际产品的代表尺寸或标准规定的标准规格；试样在试验前应按规定在温度（23±2）℃、相对湿度（50±5）%的条件下调节至少24小时，以确保试样状态的一致性。此外，标准对试样的边缘加工质量、密封完好性等前提条件也提出了明确要求。3.6试验步骤标准的试验步骤主要包括以下环节：1.检查试验装置的状态和校准记录；2.按规定方式将试样安装在支撑框架上；3.根据规定的冲击能量等级设定摆锤的释放高度；4.释放摆锤，使冲击体以规定能量撞击试样的规定冲击点（如中心点及四角分布点等）；5.记录冲击后的试样状态（包括是否发生整体破坏、破裂模式、碎片脱落情况等）；6.对每块试样重复上述步骤，直至所有试样完成试验。3.7性能分类标准依据摆锤冲击试验结果，将真空中空玻璃的抗冲击性能划分为若干个等级。分类依据主要包括：试样在规定的冲击能量下是否发生破坏、破坏形态、玻璃碎片是否穿透或脱落、以及试样在冲击后的残余状态等。标准规定了各级别对应的最低冲击能量要求和破坏状态判定准则，为产品的性能分级和质量认证提供了定量化的技术依据。3.8试验报告标准对试验报告的内容要求作了规范，明确试验报告应至少包含以下内容：试验依据的标准编号、试样描述和来源信息、试验条件（温度、湿度）、所用冲击体质量和冲击能量值、每块试样的冲击结果和破坏状态记录、分类判定结果以及任何偏离标准规定的试验异常情况说明。四、标准实施的意义与应用前景4.1对保障建筑安全的工程价值真空中空玻璃作为外围护结构的组成部分，在人员密集的建筑环境中必须具备可靠的抗冲击安全性能。ISO19916-4:2026通过规范化的摆锤冲击试验方法，使不同制造商生产的真空中空玻璃产品在抗冲击性能方面具有统一的评价基准。工程设计师和建筑师可依据该标准所提供的性能分类结果，根据不同建筑部位和功能需求科学选用适当等级的产品，从而有效保障建筑物使用者的安全保障水平，降低因玻璃破碎造成的人身伤害风险。4.2对规范市场的贸易价值在全球范围内，真空中空玻璃产品的市场流通日益活跃。ISO19916-4:2026作为国际标准化组织发布的正式国际标准，为各成员国在真空中空玻璃冲击性能评价方面提供了统一的技术语言。该标准的实施有助于消除国际贸易中的技术壁垒，促进真空中空玻璃产品的跨国流通和公平竞争。同时，对于生产企业而言，依据该标准进行产品性能分级和宣称，有助于建立良好的市场信誉和品牌影响力。4.3对技术进步的带动作用标准的编制和发布过程本身就是对真空中空玻璃冲击性能认知的深化过程。通过统一试验方法和分类判据，该标准为各研发机构和企业提供了明确的技术开发目标。标准的实施将进一步引导企业加大对高性能真空中空玻璃产品的研发投入，推动支撑柱结构优化、密封技术升级、玻璃面板增强处理等方面的技术创新，从而带动整个真空中空玻璃行业技术水平的持续提升。4.4对“双碳”目标的服务作用真空中空玻璃以其卓越的保温性能，在降低建筑运行能耗方面具有突出优势。ISO19916-4:2026的发布和推广，有助于增强市场对真空中空玻璃产品的信心，促进该产品在绿色建筑和超低能耗建筑中的大规模应用。通过标准引导的安全性能保障，真空中空玻璃产品能够更广泛地替代传统高能耗玻璃产品，为建筑领域节能降碳目标的实现提供有力的技术支撑。五、主要参与单位介绍在ISO19916-4:2026标准的编制过程中，来自各成员国的技术专家和企业代表为标准的科学性和实用性作出了重要贡献。其中，作为该标准主要技术支撑单位之一的中国南玻集团股份有限公司（以下简称“南玻集团”）在标准编制中发挥了重要的技术推动作用。南玻集团成立于1984年，总部位于广东省深圳市，是中国最早的玻璃制造企业之一，现已发展成为涵盖浮法玻璃、工程玻璃、电子玻璃及太阳能光伏玻璃等多个领域的大型综合性玻璃企业集团。南玻集团在节能玻璃领域深耕三十余年，是国内最早开展真空中空玻璃技术研发的企业之一，建有国家级企业技术中心和博士后科研工作站，拥有一支涵盖玻璃材料、结构力学、建筑物理等多学科的高水平研发团队。在真空中空玻璃领域，南玻集团率先在国内建成了具有完全自主知识产权的真空中空玻璃生产线，产品已广泛应用于国内多项重点工程建设。针对真空中空玻璃的冲击安全性能问题，南玻集团联合国内高校和科研机构开展了系统的试验研究，积累了丰富的摆锤冲击试验数据和工程应用经验。在ISO19916-4:2026标准编制过程中，南玻集团作为中国专家组成员单位，积极提供试验数据和工程验证案例，为标准中冲击能量等级设置、试样尺寸规定、分类判据确定等核心技术内容提供了有力的数据支撑，充分展现了我国骨干玻璃企业在国际标准化活动中的技术实力和责任担当。六、结论与展望ISO19916-4:2026《建筑玻璃真空中空玻璃第4部分：摆锤冲击试验和分类》国际标准的正式发布，标志着真空中空玻璃安全性能评价领域首次拥有了全球统一的技术规范。该标准的实施将为全球真空中空玻璃行业的质量控制和产品认证提供科学依据，有力促进真空中空玻璃技术的健康有序发展。展望未来，随着真空中空玻璃产品的不断迭代升级和工程应用范围的持续扩大，相关国际标准化工作仍面临诸多新的课题。一方面，随着复合真空中空玻璃、真空夹层玻璃等新型产品的涌现，需要同步完善和扩展摆锤冲击试验方法的适用范围；另一方面，产品在实际使用过程中所受荷载的复杂性也对标准的持续优化提出了更高要求，例如动态冲击、极端温度交变等复杂工况下的性能评价方法有待进一步研究。此外，ISO19916系列标准的其他部分也在持续完善之中，包括真空中空玻璃的耐久性能评价、传热系数测定方法以及密封寿命预测等关键技术标准，这些标