Ứng dụng kính cường lực trong xây dựng — cửa, sàn và mặt tiền

Tại sao kính cường lực được dùng rộng rãi trong xây dựng?

Kính cường lực được lựa chọn trong xây dựng vì ba lý do chính: cường độ cơ học cao gấp 4–5 lần kính float thông thường, đặc tính vỡ an toàn thành mảnh nhỏ tù không gây thương tích nghiêm trọng, và khả năng chịu sốc nhiệt tốt hơn (delta T lên đến 200°C so với ~40°C của kính thường). Giá tham khảo 200–600 nghìn đồng/m² tùy độ dày và loại.

1. Cửa đi kính (Glass Doors)

Cửa đi kính là ứng dụng phổ biến nhất của kính cường lực. Tiêu chuẩn EN 14351 và các quy định xây dựng hầu hết các nước yêu cầu bắt buộc dùng kính an toàn (cường lực hoặc dán) cho cửa đi.

• Cửa kính đơn độc lập (frameless): kính cường lực 10–12 mm với bản lề sàn hoặc trần; lỗ khoan phải được gia công trước khi cường lực
• Cửa kính trong khung nhôm/thép: kính cường lực 5–8 mm, thông dụng cho cửa thương mại
• Cửa kéo tự động (sliding door): kính 8–10 mm; cạnh kính cần mài vát để tránh tổn thương tại điểm trượt
• Yêu cầu: cửa tiếp xúc người (pedestrian door) phải đạt EN 12600 phân loại ≥2(B)2

2. Vách ngăn phòng tắm và buồng tắm đứng

Phòng tắm là môi trường có độ ẩm cao, nhiệt độ biến đổi và nguy cơ va đập cao, nên quy định xây dựng hầu hết bắt buộc dùng kính cường lực cho vách ngăn và cửa buồng tắm đứng (shower enclosure).

• Độ dày tối thiểu: 6 mm cho vách cố định; 8 mm cho cửa bản lề
• Phải có nhãn kiểm định (TCVN 7455 hoặc EN 12150) — không chấp nhận kính thường
• Gioăng silicon cạnh kính phải đủ mềm để kính giãn nở không bị tập trung ứng suất
• Tránh khoan thêm lỗ sau khi đã cường lực; thiết kế phải dự trù đủ lỗ từ đầu

3. Sàn kính (Glass Floor)

Sàn kính là ứng dụng đòi hỏi kỹ thuật cao nhất vì kính phải chịu tải trọng đứng, tải trọng tập trung từ điểm đứng và tải va đập rơi. Sàn kính thường dùng kính dán cường lực (tempered laminated) với độ dày ≥19 mm.

• Cấu hình điển hình: 10.76 mm (kính dán 10+0.76 PVB+10, đều đã cường lực)
• Sàn kính công cộng: cấu hình 3 lớp 12.12.4 (12+PVB+12+PVB+4) theo tính toán tải trọng
• Yêu cầu chống trượt: bề mặt kính sàn phải có xử lý (etching, ceramic print, hoặc lớp phủ chống trượt) để đạt hệ số ma sát khô ≥0,4
• Khoảng sàn kính: cần tính toán theo EN 1991 (tải trọng sàn) và EN 1170 (tải trọng gió nếu mái)

4. Mặt tiền curtain wall và cửa sổ lớn

Mặt tiền kính (curtain wall) cao tầng sử dụng kính cường lực hoặc kính dán để chịu tải trọng gió theo phân vùng gió và chiều cao công trình. Kính bán cường lực cũng được dùng trong curtain wall khi không cần đặc tính vỡ mảnh nhỏ.

• Tải gió: theo TCVN 2737:2023, vùng áp lực gió III ở Hà Nội ~125 daN/m², cần tính toán đủ độ dày
• Kính góc cột (corner glass): chịu tải từ hai phương, cần tính toán kỹ hơn
• Hệ số lực gió cục bộ tại góc mái và góc công trình có thể gấp 2–3 lần so với giữa mặt đứng
• Kính IGU (hộp cách nhiệt) trong curtain wall: lớp ngoài thường bán cường lực, lớp trong cường lực hoặc dán

5. Lan can kính không khung (Structural Glass Balustrade)

Lan can kính không khung (frameless balustrade) dùng kính dán cường lực kẹp ở chân (base clamp system) hoặc bắt vít xuyên (point-fixed). Thiết kế phải đảm bảo kính chịu tải ngang theo quy chuẩn.

• Tải ngang quy chuẩn: 0,75–1,5 kN/m tùy vị trí (dân dụng vs công cộng)
• Cấu hình tối thiểu: kính dán 8+0.76+8 mm (tổng 16,76 mm) cường lực
• Lan can cầu thang công cộng: thường dùng 10+1.52+10 trở lên
• Khoảng cách kẹp chân không quá 600 mm để tránh uốn cục bộ

6. Mái kính và cửa sổ mái (Skylight)

Mái kính chịu tải trọng đứng (mưa, tuyết, người bảo dưỡng) nên bắt buộc dùng kính dán (không dùng kính cường lực đơn lẻ, vì nếu vỡ mảnh có thể rơi xuống). Kính cường lực được dùng làm thành phần trong cấu trúc dán.

• Tiêu chuẩn an toàn mái kính: BS 5516, EN 14963
• Cấu hình phổ biến: 6.38 dán (6+0.38+6, cả hai lớp đều cường lực)
• Mái kính công cộng nơi người có thể rơi xuống: tối thiểu 8.76 hoặc 10.76

Bảng ứng dụng và yêu cầu kính cường lực