ISO 216902021 建筑玻璃.玻璃块.规范和试验方法标准立项发展报告

建筑玻璃玻璃块规范和试验方法标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:GlassinBuilding—GlassBlocks—SpecificationandTestMethods摘要建筑玻璃作为现代建筑的重要组成部分，其质量与安全性直接关系到建筑工程的耐久性和人民生命财产安全。玻璃块（又称玻璃砖）作为一种兼具采光、装饰和结构功能的建筑材料，在建筑幕墙、室内隔断及公共建筑中应用日益广泛。为规范玻璃块产品的技术要求和试验方法，国际标准化组织（ISO）于2021年11月16日正式发布ISO21690:2021《建筑玻璃玻璃块规范和试验方法》。本报告系统梳理了该标准的立项背景、编制历程、主要技术内容及创新点，详细解读了标准中关于材料性能、尺寸偏差、外观质量、力学性能及耐久性等核心技术指标。报告同时对该标准的主要起草单位之一——中国建材检验认证集团股份有限公司的标准化工作进行了重点介绍，并就标准的推广应用前景及未来修订方向进行了展望。本报告旨在为建筑玻璃行业生产企业和检验检测机构提供标准解读与实施参考，推动我国建筑玻璃标准化工作与国际接轨。关键词：建筑玻璃；玻璃块；国际标准；试验方法；技术规范；标准化Keywordsarchitecturalglass;glassblocks;internationalstandard;testmethods;technicalspecification;standardization一、引言1.1研究背景随着全球城市化进程的持续推进和建筑技术的快速发展，建筑玻璃在现代建筑设计中的应用已从单一的采光功能拓展至节能、安全、装饰和结构等多功能领域。玻璃块（GlassBlocks），亦称玻璃砖，是以石英砂、纯碱、石灰石等为主要原料，经高温熔融、成型、退火等工艺制成的块状玻璃制品，因其具有透光性好、隔音隔热、美观耐用等特点，被广泛应用于建筑物外墙、内隔墙、采光顶棚及景观装饰等工程部位。当前，随着全球绿色建筑和节能减排政策的深入推进，建筑玻璃行业正面临着前所未有的发展机遇与挑战。然而，由于世界各国在玻璃块的产品分类、技术要求与试验方法方面长期缺乏统一的标准规范，导致产品质量参差不齐，直接影响了建筑工程的质量安全，也制约了玻璃块产品的国际贸易与技术交流。因此，制定一项国际通用的建筑玻璃块产品标准成为国际标准化组织的迫切任务。此外，双碳目标为建筑节能提出了更高要求，玻璃块产品作为建筑围护结构的重要组成部分，其保温隔热性能的标准化评价也日益受到关注。1.2标准基本信息ISO21690:2021《建筑玻璃玻璃块规范和试验方法》（Glassinbuilding—Glassblocks—Specificationandtestmethods）由国际标准化组织（ISO）正式发布，发布日期为2021年11月16日。该标准归属于ISO/TC160（建筑玻璃技术委员会）归口管理，分类号为建筑玻璃（81.040.20）。标准语种为英文，现行有效。二、标准立项背景与编制历程2.1国际标准化组织及技术委员会概况国际标准化组织（InternationalOrganizationforStandardization，简称ISO）成立于1947年2月23日，总部设在瑞士日内瓦，是全球最大、最具权威性的非政府性国际标准化机构。ISO的宗旨是"在世界范围内促进标准化工作的发展，以利于国际物资交流和互助，并扩大在知识、科学、技术和经济方面的合作"。截至2024年，ISO拥有165个成员体，发布了超过25000项国际标准，涵盖了几乎所有技术领域。ISO/TC160（建筑玻璃技术委员会）成立于1975年，专门负责建筑玻璃领域的国际标准化工作，其工作范围涵盖建筑玻璃产品的术语定义、分类方法、技术要求、试验方法及相关应用规范。TC160下设多个分技术委员会和工作组，其中SC1负责产品规范，SC2负责使用规范，WG3则具体负责玻璃块标准的编制工作。中国是该技术委员会的积极成员（P成员），深度参与了多项建筑玻璃国际标准的制修订工作。2.2标准制定的必要性2.2.1行业发展的客观需求近年来，随着建筑工业化、装配式建筑的快速推进，玻璃块产品在国内外建筑工程中的应用量逐年攀升。据统计，全球玻璃块年产量已超过2亿块，市场规模持续扩大。然而，各国对玻璃块产品的质量要求和技术指标不尽相同，缺乏统一的国际标准导致产品在国际贸易中出现技术壁垒，不利于全球建筑玻璃产业的健康发展。2.2.2质量安全的技术保障需求玻璃块作为建筑围护结构材料，承担着采光、隔声、保温及安全防护等多项功能。因产品质量缺陷引发的安全事故时有发生，急需通过统一的技术标准和试验方法来保障产品的基本质量和施工应用安全，从而有效维护人民群众的生命财产安全。2.2.3国际贸易的规则需求在世界贸易组织《技术性贸易壁垒协定》（WTO/TBT）框架下，国际标准是消除技术性贸易壁垒、促进贸易便利化的最佳工具。制定统一的玻璃块国际标准，有助于减少各国间因标准差异造成的贸易摩擦，实现检测结果互认，从而促进全球建筑玻璃产品的自由流通。2.3编制历程ISO21690:2021的编制工作经历了严谨而科学的标准制定流程。该标准最早可追溯至ISO/TC160于2016年提出的新工作项目提案（NWIP），经各成员国充分协商和投票表决后正式立项。在标准编制过程中，来自中国、德国、日本、美国、法国、英国等国的技术专家组成工作组（WG3），历时五年，经过委员会草案（CD）、国际标准草案（DIS）和最终国际标准草案（FDIS）等多个阶段，最终于2021年11月16日正式发布。三、标准主要内容解析3.1标准适用范围ISO21690:2021规定了建筑用玻璃块的产品分类、技术要求、试验方法、检验规则以及标志、包装、运输和贮存等方面的内容，适用于建筑物内外墙、隔断及采光设施中使用的玻璃块产品。该标准涵盖了实心玻璃块和空心玻璃块两大类产品，但不适用于具有特殊功能要求的夹层玻璃块和装饰性艺术玻璃块。需要说明的是，该标准适用于对光稳定、耐老化性能有要求的建筑环境。不适用于存在极端pH环境或长期高温高湿等特殊工况条件的应用场所，此类特殊环境下的玻璃块选型应参照其他相应标准或进行专项论证。3.2术语和定义标准对以下关键术语进行了明确定义：-玻璃块（Glassblock）：采用玻璃材料制成，具有规则几何形状，用于建筑墙体或隔断的块状透光材料。-实心玻璃块（Solidglassblock）：内部完全密实、无空腔结构的玻璃块。-空心玻璃块（Hollowglassblock）：由两个半块玻璃经熔接或粘接而成，内部含有密封空腔的玻璃块。-烧结玻璃块（Sinteredglassblock）：采用玻璃粉料经高温烧结工艺制成的具有多孔或致密结构的玻璃块。-公称尺寸（Nominaldimension）：产品设计中标注的标准尺寸。3.3产品分类标准按照制造工艺、结构形式和使用功能等维度对玻璃块产品进行分类，主要包括以下几类：按制造工艺分类：-模压成型玻璃块-烧结成型玻璃块按结构形式分类：-实心玻璃块-空心玻璃块按使用功能分类：-普通采光型-隔热保温型-隔声型-安全型（增强型）3.4核心技术要求3.4.1材料要求标准对玻璃块所用原材料提出了明确要求：玻璃原料应符合相应的化学成分标准，成品玻璃块应具有良好的透明度和色泽均匀性，不得含有影响安全使用的裂纹、气泡、结石等缺陷。对于空心玻璃块，其内部空腔应保持干燥、清洁，密封良好。3.4.2尺寸偏差标准对玻璃块的尺寸允许偏差作出了严格规定，具体包括长度、宽度、厚度等外形尺寸偏差，以及平直度、垂直度、扭曲度等形位公差要求。标准规定尺寸偏差应满足工程设计对墙体砌筑的精度要求，确保施工时的可操作性和墙体的整体质量。3.4.3外观质量3.4.4物理力学性能玻璃块的物理力学性能是评价其使用功能和安全性能的核心指标。标准规定的物理力学性能包含但不限于以下几个方面：-抗压强度：玻璃块应具有满足建筑墙体承载要求的抗压强度。标准规定空心玻璃块的单块抗压强度应不低于某一规定值（具体数值视产品规格而定），实心玻璃块应不低于更高的规定值。-抗冲击性能：通过落球冲击试验评价，样品在标准试验条件下经规定高度落球冲击后不得出现贯穿性裂纹或破碎。-耐冷热急变性能：玻璃块应能够承受一定的温度急剧变化而不发生破裂。标准规定的试验条件通常为将样品加热至一定温度后迅速置于低温环境中，循环数次后检查是否出现裂纹。-抗冻性能：对于应用于寒冷地区的玻璃块，标准规定了冻融循环试验方法及合格判定标准。此外，对于空心玻璃块，标准还规定了密封性能和内部结露试验要求，以确保其在服役环境下空腔内不产生冷凝水。3.4.5耐久性能考虑到建筑材料的长期服役需求，标准对玻璃块的耐久性能提出了要求，包括耐候性（人工加速老化试验后的外观变化和强度保持率）和耐化学腐蚀性（抵抗酸雨、盐雾等环境侵蚀的能力）。3.5试验方法标准针对上述技术指标规定了相应的试验方法，包括：-尺寸测量方法：采用精度不低于0.02mm的量具进行测量。-外观检查方法：在规定的光照条件下进行目视检查。-抗压强度试验：采用压力试验机按规定加载速率进行。-抗冲击试验：采用规定质量和直径的钢球在规定高度自由落下冲击试样。-耐冷热急变试验：将试样置于加热装置中升温至规定温度，保温后迅速取出投入低温水槽中，观察试样是否有裂纹或破碎。-冻融循环试验：将试样在规定的冻结温度和融解温度之间进行循环，循环次数不少于50次。-人工加速老化试验：采用氙灯老化试验箱，按规定循环条件进行。-隔声性能试验：按ISO10140系列标准进行空气声隔声量测量，或引用制造商提供的依据相关标准出具的检测数据。3.6检验规则标准规定了出厂检验和型式检验两大类检验规则。出厂检验项目包括外观质量、尺寸偏差等，应逐批进行；型式检验则涵盖标准规定的全部性能指标，在以下情形下应进行型式检验：新产品定型鉴定、正式生产后原材料或工艺发生重大变更、停产超过一年后恢复生产、国家质量监督机构提出型式检验要求等。3.7标志、包装、运输和贮存标准对产品标志、包装、运输和贮存提出了规范性要求，包括产品标签应标明产品名称、规格型号、生产日期、执行标准编号等信息，包装应采取防震、防潮措施，运输过程中应避免碰撞和挤压，产品应贮存在干燥通风的库房内。四、标准主要创新点与技术水平4.1首次建立玻璃块产品的国际通用技术指标体系ISO21690:2021首次在全球范围内统一了建筑玻璃块产品的技术要求和试验方法，构建了涵盖材料、尺寸、外观、力学性能、耐久性能等维度的完整指标体系，填补了该领域国际标准的空白。4.2引入性能分级理念标准参考了其他建筑材料标准的先进经验，对玻璃块的抗压强度、抗冲击性能等关键指标引入了分级要求，为工程设计选型和产品质量分级提供了依据。4.3试验方法科学严谨标准中规定的各项试验方法均经过实验室间比对验证，具有良好的重复性和再现性。特别是耐冷热急变试验和冻融循环试验方法的引入，有效保障了玻璃块产品在复杂气候环境下的适用性。五、主要起草单位及标准化工作介绍5.1中国建材检验认证集团股份有限公司中国建材检验认证集团股份有限公司（以下简称"国检集团"，英文简称CTC）是中国建筑材料检验认证领域的龙头企业，总部位于北京，前身为中国建筑材料科学研究院附属测试技术研究所，成立于1984年。经过近四十年的发展，国检集团已发展成为集检验检测、认证评价、标准制定、技术咨询于一体的综合性第三方技术服务机构。在标准化工作方面，国检集团深度参与国际标准化组织ISO/TC160的工作，是我国建筑玻璃领域国际标准化工作的核心力量。集团设有专门的标准法规部，拥有一支经验丰富的标准化专家团队，先后主导或参与制修订国际标准、国家标准和行业标准共计200余项。在ISO21690:2021的编制过程中，国检集团技术专家作为中国代表团核心成员，深度参与了标准框架设计、技术指标确定和试验方法验证等关键环节，为标准的科学性和适用性提供了重要技术支撑。国检集团依托其国家建筑材料质量检验检测中心的平台资源，在建筑玻璃领域建有完善的实验室体系，拥有一批国际先进水平的检测设备，具备按照ISO21690:2021开展全项检验检测的技术能力，可为国内外玻璃块生产企业和用户提供权威的检测服务。5.2其他参与单位及其贡献除国检集团外，标准编制工作还凝聚了来自德国弗劳恩霍夫建筑物理研究所（FraunhoferIBP）、日本建筑玻璃制品工业会、美国材料与试验协会（ASTM）相关技术委员会等国际知名机构和行业组织的集体智慧。德国作为欧洲建筑玻璃强国，在空心玻璃砖的制造工艺和节能性能研究方面拥有丰富的技术积累，为标准的隔热性能指标确立提供了重要的试验数据支撑。日本方面在玻璃块的抗震设计和施工工法领域拥有长期经验，为标准中关于尺寸偏差和施工适配性的技术要求提供了实践依据。美国ASTM的相关标准则为试验方法的协调统一提供了参照框架。六、标准实施意义与推广前景6.1实施意义ISO21690:2021的发布和实施具有深远的现实意义。第一，该标准为全球玻璃块生产企业提供了统一的技术规范，有利于引导企业改进生产工艺、提升产品质量，推动行业技术进步和产业升级。第二，统一的试验方法和评价标准为各国间的检测结果互认创造了条件，有效降低了贸易成本，促进了国际间技术交流与合作。第三，该标准的实施将为建筑工程设计、施工和验收提供权威的技术依据，对保障建筑工程质量、维护公共安全具有重要的支撑作用。第四，在国际贸易中，符合ISO标准的玻璃块产品将更容易获得市场认可，从而有效提升产品的国际竞争力。6.2推广前景随着全球绿色建筑和建筑节能要求的不断提高，高性能玻璃块产品在建筑中的应用前景广阔。ISO21690:2021作为玻璃块领域的首项国际标准，将成为各国制定或修订本国标准的重要参考基础。同时，随着新技术、新材料、新工艺的不断涌现，该标准也将在实施过程中持续修订和完善，以更好地适应行业发展需求和技术进步趋势。七、结论与展望7.1结论ISO21690:2021《建筑玻璃玻璃块规范和试验方法》是国际标准化组织建筑玻璃技术委员会在玻璃块产品领域发布的首项国际标准。该标准的发布填补了玻璃块国际标准的空白，为全球玻璃块产品提供了统一的技术规范和试验方法，对于提升玻璃块产品质量、保障建筑工程安全、促进国际贸易便利化具有重要的推动作用和深远的行业影响。标准构建了涵盖分类、