摘要：玻璃幕墙翻窗脱落现象时有发生，一直引起行业内甚至社会的广泛关注，本文结合多个实际案例从幕墙设计、加工组装、现场安装到后期使用维护的全过程进行剖析，并阐述了具体的解决方案，供业内人士共同探讨。
关键词：幕墙翻窗；防脱落措施；翻窗五金
1、引言
玻璃幕墙以其透光性好、现代感强等诸多优点占据了整个幕墙使用量的半壁江山。为了满足建筑功能需要和提高使用舒适度，玻璃幕墙上往往设计了很多手动上悬外开窗(以下称翻窗)，由于诸多因素影响经常发生翻窗脱落事件给人们的生产生活带来威胁，甚至非本专业群众对幕墙产生了一定的误解，因此玻璃幕墙工程中的“翻窗防脱落措施”就变得尤为重要，下面我们将结合两个具体案例来具体讨论。
2、案例分析
两个项目案例位于同一城市的不同区域，竣工时间也跨越6年。
项目A为一高层建筑，在113.1m标高以上土建分成两个对称塔楼至155.52m，两塔之间在空中形成15m宽风道，幕墙形式为单元玻璃幕墙，翻窗为挂接式(非铰链式)，翻窗分格尺寸为1.5×2m。在2013年竣工后，风道面翻窗多次出现坠落现象，一开始认为使用者违反大风天气开窗的规定，但加强物业管理后仍多次有窗坠落。现场勘查坠落的窗多为窗扇的上横框(带挂钩的铝型材)仍保留于窗固定框上未随窗体一并坠落，破坏点为窗上部组角角码处(见图1)，翻窗锁座多个缺失、晃动，进而排查项目所有翻窗发现锁座缺失现象严重，锁座打一个钉固定的情况也很普遍，转动执手发现锁点和锁座对位不完全的很多。行业专家最后给出鉴定结论：主要由于现场未按图施工导致锁座大量缺失、晃动或与锁头不对位，翻窗在关闭状态下无法保证6点锁全部工作，大风通过两塔楼之间的狭长风道时幕墙表面形成较大局部负风压(见图2)，锁点缺失过多的翻窗被瞬间掀开，在惯性力作用下风撑破坏，翻窗随风往复多次拍打，翻窗组角部位分离翻窗坠落。根据结论，施工方对每樘窗的锁头锁座进行了逐一排查整改，确保每个锁点都能正常工作，另把伸缩风撑统一更换为大一型号风撑，至今未再发生翻窗脱落事件。
图1 翻窗从上部组角处脱开坠落
图2 局部风压示意图
项目B为一科技园项目，1-12#楼均为单体高层建筑，框架式隐框玻璃幕墙，翻窗为挂接式(非铰链式)，翻窗分格尺寸为1.5×2m。在2018年施工过程中就不断发现有些翻窗挂钩和边框挂轴的咬合情况不理想，翻窗挂钩防脱限位装置无法顺利安装，安装就位后翻窗与周边玻璃的间隙不均匀，风撑安装后不能同步等现象。施工方正在分析整改时，恰逢监理单位对完工部位例行检查，开启某一翻窗后推窗困难，再用力一推，翻窗上挂钩与挂轴脱开翻窗坠落(见图3)。各方非常重视，经现场调研讨论判断：翻窗挂钩和挂轴处本应严密配合(见图4)，且挂钩和挂轴区域本不应喷涂，型材喷涂时此处应采用高温膜进行遮挡保护，但由于生产的疏忽导致挂轴和挂钩处均进行了粉末喷涂，粉末喷涂在这些阴阳角等部位会发生“积粉”现象，导致有些挂轴的喷涂膜厚达到500~1000μm且喷涂不均，这就导致了挂钩与挂轴无法严密配合、咬合不紧、翻窗高低不平，从而影响了限位装置的安装，风撑的安装等，进而影响了使用安全。施工方根据研讨结论立即整改，把所有翻窗挂钩挂轴均采取了手工去除涂层措施，重新安装限位块和风撑，再未发生开启不顺和翻窗脱落现象。
图3 翻窗整樘坠落
图4 翻窗挂钩与挂轴的配合
3、翻窗防脱落注意事项及加强措施
通过以上案例我们能较直观的得知翻窗脱落的部分原因，但无法囊括所有因素，下面从本人的从业经历中总结一下翻窗防脱落注意事项及加强措施。
3.1设计方面
3.1.1根据荷载规范可知负风压广泛存在，尤其是两个塔楼之间的狭长风道面及其转角区域，局部负风压往往会陡然增加，设计计算人员除了严格遵守荷载规范进行风荷载取值计算外，翻窗验算时应留有一定的安全储备。
3.1.2 翻窗在关闭状态下承受负风压时，扇框框料的挠度许用值直接影响翻窗的水密气密，国家标准中未给出此特殊工作状态下的变形限值，考虑翻窗胶条的压缩量，这里建议两锁点之间的扇框料挠度控制在1mm以内。
3.1.3 根据《玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-2003》12.1.4条 “6级以上风力时，应全部关闭开启窗”的规定得出，翻窗在开启状态下至少要能承受6级大风，即基本风压ω0=0.12KN/m2时，开启状态下的翻窗各构件要安全可靠，此状态的风荷载体型系数建议取±2。
3.1.4翻窗框料大小本应通过计算确定，一般大窗用大框料小窗用小框料，但经常出现某一企业一套窗型材用到底的现象，不管哪个地区的工程多大的窗都用这一套框料，也经常发现某一型材厂提供的成套翻窗模具只有一套供选择，没有像普通平开窗那样形成系列，这都给工程带来隐患。所以建议常用的幕墙翻窗应至少有大小2套模具供使用，特殊情况应开新模。
3.1.5 五金件厂家应提供所有翻窗五金件的适用范围和检测报告。翻窗五金是否安全要看厂家的技术要求、耐疲劳检测报告和极限状态检测报告，通过理论计算断定翻窗五金是否安全不科学准确。
3.1.6 挂轴式翻窗“挂轴及其生根横框”应有足够的抗弯抗扭刚度，此处往往是设计容易忽略的地方。翻窗重量均施加与此，要满足翻窗启闭顺畅的使用要求不能掉扇;在负风压作用下窗不能脱钩。以上内容建议通过性能实验来判定。
3.1.7 挂轴式翻窗限位装置的刚度应满足使用要求。限位装置应足够强，一是满足翻窗关闭状态时负风压作用下翻窗挂钩不能拔出，二是满足开启状态正负风压往复作用下翻窗挂钩不能跳起脱钩。
3.1.8 铰链式翻窗建议设置中间锁块(见图5)，此种翻窗锁点锁座不能到达上部，如翻窗宽度较宽这上横框锁闭缺失，当翻窗宽度大于700mm时建议设置中间锁块，当翻窗宽度大于1200mm时建议设置2个。
3.1.9 固定翻窗五金的自攻钉建议加长。由于翻窗型材的壁厚均为2mm左右，固定翻窗五金用的自攻钉攻入单壁厚型材中经常发生型材局部破坏自攻钉拔出，此时建议加长自攻钉长度穿透3个型材壁厚(见图6)，如没有条件穿透3个壁厚的建议采用铆螺母或采用螺钉加型材内腔预置钢背板的方式。
图5 中间锁块(防风锁钩)
图6 锁座螺钉加长
3.1.10 不宜采用大尺寸翻窗。根据以往翻窗脱落案例分析，几乎所有脱落翻窗都是大尺寸翻窗，大尺寸翻窗给幕墙安全带来了风险。根据中装协〔2016〕89号文《关于淘汰建筑幕墙落后产品和技术的指导意见》第八条：“开启扇尺寸不宜超过1.5平方米，开启扇尺寸严禁超过2.0平方米”的规定，不建议设计大尺寸翻窗，如有功能要求可通过增加翻窗数量解决。
3.1.11 隐框窗的中空玻璃合片结构胶至少要有一组对边与翻窗扇料粘玻璃的结构胶前后重合，防止内片玻璃自爆外皮整块玻璃坠落伤人。
3.2 加工组装方面
3.2.1 翻窗上角点应选用更强的角码连接件及连接方式。根据以往案例分析，翻窗脱落破坏点经常发生于此，建议此处选用更宽更厚的角码连接件，如已到极限无法加大，可采用抱角角片等予以加强。角码连接件选用“双凹槽”型材，组角机在角点每边冲切四次，达到加强效果，必要时打沉头自攻钉固定扇框与角码。
3.2.2 如条件允许，建议翻窗五金安装在加工厂、组装厂完成。在加工厂组装厂完成，五金安装孔可以由设计给出车间按图加工，五金定位准确;工人操作的方便性和工具的先进性也比现场优越很多;工厂还有过程质量控制和出厂质检，最终产品质量要更可靠。
3.2.3 坚持首樘放样制度。每批窗在批量加工组装之前，均先加工组装一樘，在工厂内进行开闭模拟，未发现问题再大批量生产。
3.3 现场安装方面
3.3.1 现场安装应严格控制锁座的安装质量，一是确保锁座与关闭的锁头居中对位，避免锁座缺失、对位不到位的情况，二是要确保固定锁座的自攻钉数量满足设计和使用要求。
3.3.2 铰链、风撑五金的安装一定要保证对称，确保启闭时同步，避免受力不均。
3.3.3 翻窗安装后要做好逐樘检查的质检工作，发现问题及时整改。
3.4 其它方面
3.4.1 翻窗要在性能实验环节中得以体现和验证。如工程有窗，则性能实验板块一定要带上，在实验室进行启闭实验检测和正负抗风压实验检测，如有必要可以进行翻窗开启状态时的动风压检测。
3.4.2 竣工验收时施工单位应提交幕墙维保手册，手册中应包含翻窗使用维保注意事项。
3.4.3 使用方应注意大风天气下关闭并锁紧翻窗。
3.4.4 物业应定期检查翻窗，发现问题及时维修。
4、结束语
随着幕墙行业的不断发展进步，幕墙翻窗尺寸也有越变越大的趋势，翻窗脱落伤人伤车事件时有发生，这就要求我们业内人士提高认识，把幕墙翻窗的安全性放在重中之重的位置，这样才能行稳致远，把幕墙行业发展推向新的高度
作者单位：北京佑荣索福恩建筑咨询有限公司
作者：杨廷海 王绍宏 罗文丰
来源：2022年会论文集