Từ vụ rơi kính tại The Coffee House: An toàn khi sử dụng kính

Từ vụ tai nạn thương tâm do kính rơi vỡ tại The Coffee House, tôi có một vài điều muốn chia sẻ cùng mọi người về vấn đề An toàn khi sử dụng kính trong công trình.

Lúc mới ra trường vào năm 2009, tôi có thiết kế một công trình có mái kính lấy sáng tại vị trí cầu thang của một nhà phố. 10 năm sau tôi nhận được tin mái kính ấy phát nổ và rơi như mưa. Rất may không thiệt hại gì về người cũng như tài sản khác. Dù tôi đã sử dụng kính cường lực 10 ly và hệ spider chống giãn nở nhiệt, nhưng rủi ro vẫn xảy ra.

Từ sau sự việc ấy, tôi hiểu trách nghiệm của một kiến trúc sư là rất lớn khi những thiết kế của mình sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến an toàn của gia chủ, dù là những chi tiết rất nhỏ.

Tôi đã dành thời gian để nghiên cứu nghiêm túc về kính trong công trình, cả nhà ở thấp tầng và công trình cao tầng có mặt dựng nhôm kính.

Thạc sĩ - Kiến trúc sư Nguyễn Vũ Mai Hân

Lợi ích của kính trong xây dựng

Kính ngày nay được sử dụng rất phổ biến vì tính thích dụng của nó:

- Trọng lượng nhẹ, chịu lực cao

- Dễ thi công, thi công nhanh

- Hiệu quả công năng cao: lấy sáng, cách nhiệt, cách âm tốt

- Hiệu quả thẩm mỹ cao, không gian thông thoáng, dễ vệ sinh

- Giá thành hợp lý

- Nhiều phân loại, phân khúc để lựa chọn

- Phù hợp với thi công lắp ghép, gia công sẵn

- An toàn (so với các loại vật liệu khác)

Với các tòa nhà cao tầng, việc sử dụng nhôm kính được ưa chuộng hơn so với các loại vật liệu khác vì các đặc tính trên.

Phân loại kính và hệ nhôm kính

Mô phỏng trạng thái bị vỡ của 4 loại kính.

Có nhiều cách để phân loại kính và hệ nhôm kính: theo kích thước, độ dày, đặc tính, màu sắc, biện pháp thi công,… Ngành công nghệ vật liệu ngày càng phát triển thì càng có nhiều phân loại hơn, thích dụng và hiệu quả thẩm mỹ cao hơn. Đặc biệt là ngày càng thích nghi với sự biến đổi của khí hậu.

Ở bài viết này xin được phân loại theo đặc tính của kính đơn, gồm 3 loại:

(1) Kính thường: khi vỡ sẽ tạo thành các mảnh sắc nhọn, ngày càng ít sử dụng, chỉ dùng cho các vị trí nhỏ lẻ giá thành thấp.

(2) Kính cường lực (kính tôi nhiệt) được gia nhiệt đến nhiệt độ xác định, sau đó làm lạnh nhanh tạo ứng suất trên bề mặt, làm tăng độ bền cơ lên nhiều lần so với kính ban đầu. Được sử dụng phổ biến cho các công trình vì khả năng chịu lực cao, khi vỡ sẽ tạo thành các mảnh vụn tránh sát thương trực tiếp.

(3) Kính dán an toàn: kính 2 lớp với lớp keo dán cố định kính khi xảy ra sự cố, 2 lớp kính có thể là kính thường hoặc cường lực.

Trên cơ sở 3 loại kính này, có thêm nhiều loại kính khác như kính hộp, kính low-e, kính hoa văn,…

Vì sao đã cường lực vẫn không an toàn?

(1) Tổn thương cạnh biên: Kính cường lực chịu được lực va đập trên bề mặt rất lớn. Tuy nhiên khả năng chịu lực ở cạnh biên rất kém. Trong quá trình gia công, vận chuyển và lắp đặt, nếu bất kỳ mép kính nào bị tổn thương thì đó sẽ là mầm mống để gây vỡ kính khi sử dụng.

(2) Co giãn vì nhiệt: Kính cường lực chịu sự co giãn vì nhiệt lớn, vì thế các mối liên kết đều sử dụng liên kết mềm như roan cao su, keo silicon,… các lỗ bắt spider cũng phải có dung sai lắp đặt. Nếu hệ khung liên kết quá cứng, khi kính giãn nở sẽ gây nổ kính.

Thêm vào đó, môi trường trong ngoài kính chênh lệch nhiệt quá cao cũng có khả năng gây ra giãn nở không đều và vỡ kính.

Để khắc phục mục (1),(2) ta phải giám sát kỹ thi công, hoặc sử dụng kính an toàn 2 lớp cường lực, khi có rủi ro thì lớp keo sẽ giữ cho kính không bị nổ.

Đối với công trình nhà cao tầng, ưu tiên sử dụng kính hộp chuyên dụng được thiết kế riêng (cái này sẽ nói kỹ hơn ở bài khác).

(3) Kính và Khung kính không đảm bảo chất lượng: kính có lẫn tạp chất hoặc độ dày không đảm bảo yêu cầu đều có khả năng hư hại. Độ dày kính phụ thuộc vào kích thước và công năng sử dụng. Tuy nhiên điều này không quy định trong luật mà chỉ dựa vào kinh nghiệm thiết kế và tài chính của chủ đầu tư.

(4) Kỹ thuật thi công: Kính cường lực đều phải gia công sẵn, vì thế vai trò của người lắp dựng là vô cùng quan trọng. Chỉ cần có vấn đề ở việc lệch kích thước, liên kết hệ khung chưa tốt, lắp dựng chưa chuẩn,… đều có thể xảy ra rủi ro. Nhất là ở những công trình thiếu giám sát và chạy tiến độ gấp.

NHÀ LÀ NƠI TRÚ ẨN. Hãy đặt sự an toàn lên hàng đầu, sau đó mới đến thích dụng và thẩm mỹ. "Lấy nắng, lấy gió” cầb có sự chọn lọc để đảm bảo an toàn. Cân nhắc khi sử dụng mái kính cho nhà ở hoặc những nơi đông người, vì rủi ro có thể xảy đến bất kỳ lúc nào.

ThS. KTS Nguyễn Vũ Mai Hân