ISO 12543-32021 建筑玻璃夹层玻璃和夹层安全玻璃第3部分夹层玻璃标准立项发展报告

建筑玻璃夹层玻璃和夹层安全玻璃第3部分：夹层玻璃标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Glassinbuilding—Laminatedglassandlaminatedsafetyglass—Part3:Laminatedglass摘要关键词：建筑玻璃；夹层玻璃；夹层安全玻璃；ISO12543；国际标准；抗冲击性能；环境耐久性；质量管理Keywords:Glassinbuilding;Laminatedglass;Laminatedsafetyglass;ISO12543;Internationalstandard;Impactresistance;Environmentaldurability;Qualitymanagement1引言1.1研究背景建筑玻璃作为现代建筑围护结构的重要组成部分，已从单一采光功能发展为集安全防护、节能保温、隔声降噪、装饰美化等多功能于一体的高性能建筑材料。然而，普通退火玻璃在碎裂时产生的尖锐碎片可能对人造成严重伤害，这一安全隐患在高空坠物、风致碎屑冲击、爆炸冲击及人为破坏等场景中尤为突出。夹层玻璃通过在两层或多层玻璃之间嵌入具有高粘结性能的中间层材料（如PVB、SGP、EVA等），使玻璃在受冲击破裂后碎片仍能粘附于中间层上，从而有效降低碎片飞溅造成的二次伤害风险。随着城市化进程的加快和建筑高度的不断攀升，夹层玻璃的应用已从早期的汽车风挡玻璃扩展到建筑幕墙、采光顶、玻璃护栏、防爆门窗、地板玻璃及室内隔断等多个领域。据行业统计，2022年全球夹层玻璃市场规模已超过180亿美元，预计到2030年将突破280亿美元，年均复合增长率约为5.6%。在此背景下，建立统一、科学、先进的国际标准对于规范市场秩序、保障产品质量、促进国际贸易具有重要的现实意义。1.2标准体系概述ISO12543系列标准由国际标准化组织ISO/TC160（建筑用玻璃技术委员会）归口管理，是国际建筑玻璃领域最具权威性的基础产品标准体系之一。该系列标准由六个部分构成，形成了从术语定义、产品分类到试验方法、尺寸公差及碎片状态的完整技术规范体系：-ISO12543-1：词汇及定义（Vocabularyanddefinitions）-ISO12543-2：长宽公差（Lengthandwidthtolerances）-ISO12543-3：夹层玻璃（Laminatedglass）-ISO12543-4：夹层安全玻璃（Laminatedsafetyglass）-ISO12543-5：尺寸和边缘加工（Dimensionsandedgefinishes）-ISO12543-6：外观（Appearance）其中，ISO12543-3:2021是整个体系中规定产品性能要求和试验方法的核心标准，为本系列其他部分提供了技术依据和评价准则。2标准立项背景与技术需求2.1行业发展的客观需求近年来，建筑行业对夹层玻璃的需求在量和质两个维度均呈现显著提升。在量的方面，超高层建筑、大型公共建筑（机场航站楼、高铁站、会展中心等）和大跨度玻璃幕墙的快速涌现，使得单片面积大、结构复杂的夹层玻璃用量激增。在质的方面，建筑师和业主对玻璃的安全性、耐久性、光学性能和美学效果提出了更为严苛的要求。然而，随着夹层玻璃在新兴应用场景中的广泛使用，一系列技术问题也逐步暴露。例如，不同厂家生产的PVB中间层在长期紫外线照射下的黄变问题、高温高湿环境下的脱胶分层问题、大尺寸夹层玻璃在风压反复作用下的疲劳性能问题等，都对现有标准提出了更新和修订的技术需求。2.2标准修订的技术动因ISO12543-3的上一版本为ISO12543-3:2011，自发布实施以来，在指导生产、规范市场和保障工程安全方面发挥了重要作用。然而，经过近十年的应用实践，标准中部分技术条款的局限性逐渐显现：（1）中间层材料类型扩展。2011版标准主要以PVB中间层为技术基准制定性能要求，而近年来SG（SentryGlas）离子聚合物中间层、EVA（乙烯-醋酸乙烯共聚物）中间层、TPU（热塑性聚氨酯）中间层等新型材料已大规模应用于工程实践中，这些材料在力学性能、耐候性和粘结特性方面与PVB存在明显差异，原有标准的适用性受到挑战。（2）试验方法的精准度提升。原有的摆锤冲击试验方法在评价大尺寸、大厚度夹层玻璃的抗冲击性能时，存在一定的局限性。落球冲击试验和落袋冲击试验的标准化程度和可重复性也需要进一步改进。（3）环境耐久性评价体系完善。2011版标准中的沸水试验、紫外辐照试验和高温高湿试验条件在模拟实际使用环境方面尚不够充分，需要引入更贴近工程实际的老化试验方法。（4）国际法规与市场准入要求变化。欧盟建筑产品法规（CPR，EU305/2011）、美国消费品安全委员会（CPSC）关于建筑玻璃安全性能的要求，以及中国市场监督管理总局对建筑安全玻璃的强制性认证要求均在不断更新，亟需在ISO层面上协调统一。2.3标准技术委员会与编制过程ISO12543-3:2021由ISO/TC160建筑用玻璃技术委员会下设的SC2（玻璃制品分技术委员会）具体负责修订工作。参与修订工作的专家来自全球二十余个成员国，包括中国、德国、美国、日本、英国、法国等主要玻璃生产与应用大国。中国作为ISO/TC160的积极成员（P成员），由全国建筑用玻璃标准化技术委员会（SAC/TC255）组织国内相关科研院所、检验机构和龙头企业深度参与了标准修订的各项工作。标准修订工作历经工作组草案（WD）、委员会草案（CD）、国际标准草案（DIS）和最终国际标准草案（FDIS）四个阶段，于2021年12月15日正式发布。该版本替代了ISO12543-3:2011，成为当前国际社会广泛采用的夹层玻璃性能评价技术依据。3标准主要内容与技术要点3.1适用范围ISO12543-3:2021规定了建筑用夹层玻璃的性能要求和试验方法，适用于由两层或多层玻璃（可为退火玻璃、热增强玻璃、钢化玻璃或镀膜玻璃）与一层或多层中间层材料（如PVB、SG、EVA等有机材料）经高压釜等工艺粘合而成的夹层玻璃制品。该标准适用于建筑幕墙、门窗、室内隔断、护栏、采光顶、地板等应用领域，也适用于带有装饰性图案或功能性镀层的夹层玻璃。标准不适用于以夹层方式用于结构承载的玻璃构件（该类产品应参照ISO26688或其他相关标准执行），也不适用于玻璃与金属、塑料等非玻璃材料复合的制品。3.2产品分类标准根据使用性能和安全性要求，将夹层玻璃分为两大类：（1）夹层玻璃（Laminatedglass）：指满足基本粘结性能要求，具有防止碎片坠落功能的夹层玻璃制品。适用于对安全性要求相对较低的一般建筑部位。（2）夹层安全玻璃（Laminatedsafetyglass）：指在夹层玻璃的基础上，通过更为严格的抗冲击性能和碎裂行为要求，确保在受到冲击破碎后玻璃碎片牢固地粘附于中间层上，且在规定的冲击条件下不被穿透。适用于对人身安全有较高要求的场所，如幕墙、天窗、防护栏板等。标准明确规定，夹层安全玻璃除须满足夹层玻璃的全部技术要求外，还必须通过规定的落球冲击试验和落袋冲击试验，以保证在模拟人体撞击和硬物冲击的条件下仍能维持其安全性能。这一分类体系与建筑玻璃在工程中的实际功能定位紧密衔接，为设计选材和工程验收提供了清晰的技术依据。3.3视觉缺陷要求标准对夹层玻璃的视觉质量提出了系统要求，分别规定了三种类型的视觉缺陷：（1）点状缺陷（尺寸≤3mm）：每平方米允许存在的数量依据玻璃面积和缺陷直径分级控制。例如，直径在1mm至3mm之间的点状缺陷，在任意1m²区域内不得超过规定数量，且相邻缺陷间距应满足最小间距要求。（2）线状缺陷（长度>3mm，宽度有限）：包括夹杂物、气泡串、划伤等。线状缺陷的长度和宽度必须控制在规定的限值以内，且不得聚集于主要视线区域内。（3）面状缺陷：包括脱胶区域、中间层变色区域等。标准规定，在垂直于玻璃平面的法线视角下，距玻璃边缘一定距离内的脱胶区域尺寸和面积必须控制在允许范围内。对于夹层安全玻璃，标准还增加了对裂纹区域的规定，要求任何方向的裂纹长度均不得超过玻璃边缘到最近支撑点的最短距离。3.4尺寸和边缘质量标准规定夹层玻璃的长度和宽度偏差应满足ISO12543-2中的要求，同时要求玻璃的边缘加工质量应符合ISO12543-5的规定。对于用于可视区域的夹层玻璃，边缘不应有明显的崩边、缺角，必要时须进行磨边或抛光处理。夹层玻璃的总厚度偏差应控制在标称值±0.5mm范围内（当总厚度不超过20mm时），对于厚度超过20mm的产品，偏差范围可适当放宽。3.5性能试验方法（1）抗冲击性能试验。标准采用落球冲击试验和落袋冲击试验两种方法评价夹层玻璃的抗冲击性能。落球冲击试验使用重量为4.11kg、直径约100mm的实心钢球，从规定高度（依据玻璃厚度和分类确定，通常为300mm至1200mm，夹层安全玻璃的落球高度要求更高）自由下落冲击玻璃试件中心区域，试验后判定玻璃是否被穿透及碎片脱落情况。该试验主要模拟硬物冲击场景。落袋冲击试验使用重量为50kg、装有铅砂的皮革袋，从规定高度（通常为400mm至1200mm）以摆锤方式冲击试件，模拟人体撞击场景。试验将夹层安全玻璃的冲击性能分为四个等级（A级至D级），各级别对应不同的冲击高度和碎裂后的状态要求。A级要求最高，须在1200mm冲击高度下玻璃不被穿透且开口尺寸不超过规定限值。（2）环境耐久性试验。耐热性试验：将试样置于100℃恒温箱中保持2小时，取出冷却后检查有无气泡、脱胶等缺陷产生。耐湿性试验：将试样置于50℃±2℃、相对湿度95%以上的恒温恒湿箱中保持14天（336小时），取出后检查边缘及内部有无脱胶、水汽侵入等劣化现象。耐辐照性试验：使用紫外荧光灯或氙灯对试样进行规定剂量的辐照，辐照后检查玻璃有无变色、中间层有无明显老化降解。标准要求辐照后试样在透光率、颜色方面的变化不得超过规定限值。（3）粘结性能的附加验证。2021版标准加强了沸水试验（将试件浸入沸水中保持2小时）后的视觉缺陷判定要求，并推荐采用剪切试验或拉伸试验来定量评价中间层的粘结强度。对于承受风荷载反复作用的幕墙用夹层玻璃，标准建议进行疲劳加载试验以验证长期使用性能。3.6与上一版本的主要技术差异ISO12543-3:2021相较于ISO12543-3:2011的主要技术变化体现在以下六个方面：（1）扩展了中间层材料的适用范围，明确将离子聚合物中间层（SG）和EVA中间层纳入标准适用范围，并针对不同中间层材料补充了差异化的试验条件和性能要求。（2）更新了落袋冲击试验的分级体系，对冲击后允许的开口尺寸和碎片脱落面积提出了更为严格的要求，提升了安全玻璃评价的区分度。（3）增加了落球冲击试验的试验条件选项，为不同厚度和结构组合的产品提供了更精确的试验参数。（4）修订了环境耐久性试验的条件，将耐辐照性试验的辐照剂量和光谱分布要求与ISO12543-1中的最新术语保持一致，提高了试验结果的准确性和可比性。（5）补充了中间层厚度和粘结厚度的测量方法，为产品一致性和生产过程控制提供了更明确的技术指导。（6）强化了标准中关于产品标识和可追溯性的要求，明确要求每块产品至少应标记有生产厂家、生产日期、标准编号及产品类别等基本信息。4标准实施与工程建设应用4.1国际协调与互认ISO12543-3:2021作为国际标准化组织发布的产品标准，已被欧盟、东盟、海湾地区等众多国家和地区的标准体系广泛采纳或引用。在世界贸易组织/技术性贸易壁垒协定（WTO/TBT）框架下，该标准已成为建筑玻璃国际贸易中重要的技术协调文件。欧盟发布的建筑产品法规（CPR）协调标准ENISO12543系列在欧盟成员国中全面实施，与美国ASTME2190标准、中国GB15763.3标准在技术框架上呈现出趋同化的态势。中国国家标准GB15763.3《建筑用安全玻璃第3部分：夹层玻璃》在制定和修订过程中充分参考了ISO12543的技术内容，实现了与国际标准在主要技术指标上的协调一致。4.2工程应用与质量控制4.3标准实施中的关键问题在实际应用过程中，标准实施也面临若干需要关注的技术问题：（1）大尺寸夹层玻璃的试验适配性。当玻璃尺寸超过标准试验设备的能力范围时，如何通过缩尺试验和数值分析来合理评价其安全性能，仍需在工程实践中积累数据和经验。（2）新旧标准更替的过渡期管理。标准换版后，已按旧版标准生产的产品在市场流通和工程应用中的处置方式需要政府和行业组织出台相应的过渡政策。（3）检测机构的能力建设。新版标准引入了更为精密的试验设备和更复杂的试验程序，对检测机构的人员素质、设备精度和实验室环境提出了更高要求。5修订的企事业单位或标委会、主要技术机构5.1ISO/TC160建筑用玻璃技术委员会ISO/TC160（BuildingGlassTechnicalCommittee）是国际标准化组织中负责建筑玻璃领域标准制定的专业技术委员会，秘书处设于日本工业标准调查会（JISC）。该技术委员会下设若干分技术委员会和工作组，其中SC2（Glassproducts分委会）直接负责ISO12543系列标准的具体维护和修订工作。ISO/TC160的工作范围涵盖建筑用平板玻璃、镀膜玻璃、夹层玻璃、中空玻璃、安全玻璃、幕墙玻璃及相关试验方法等领域。委员会成员由来自全球各成员国委派的专家代表组成，包括玻璃制造商、建筑设计机构、科研院所、检测认证机构及政府监管部门等各类利益相关方。截至2023年，ISO/TC160已发布国际标准60余项，形成了覆盖建筑玻璃全产业链的标准体系。ISO/TC160在标准修订中