国内建筑幕墙经历30多年的发展,已建立起了国家行业标准体系,并完成了巨量工程实践。随着经济的持续发展,建筑幕墙行业年产值呈现稳步增长态势,但是近年来玻璃幕墙安全事故频频发生,这些城市中的“时尚标签”似乎成了高空中的“隐形杀手”,与此同时人们对玻璃幕墙的安全检测、维护重视程度远远不够,暴露出诸多安全问题,并且不同程度地造成了财产损失、人身伤害等较严重的社会影响。
01 玻璃幕墙概述
玻璃幕墙根据构造的不同细分为框架(明框、隐框、半隐框)玻璃幕墙、点支撑玻璃幕墙、全玻璃幕墙以及单元式玻璃幕墙。
①框架玻璃幕墙
框支撑玻璃幕墙是玻璃面板周边由金属框架支撑的玻璃幕墙。

明框玻璃幕墙三维图

明框玻璃幕墙玻璃横、竖剖图

隐框玻璃幕墙三维图
②点支撑玻璃幕墙
点支承玻璃幕墙:幕墙玻璃采用不锈钢驳接爪固定,不锈钢驳接爪焊接在型钢龙骨上。幕墙玻璃的四角在玻璃生产厂家加工好4个与不锈钢驳接爪配套的圆孔,每个爪件与1块玻璃的1个孔位相连接,即1个不锈钢驳接爪同时与4块玻璃相连接,或者1块玻璃固定在4个不锈钢驳接爪上。
③全玻璃幕墙
全玻幕墙:由玻璃肋和玻璃面板构成的玻璃幕墙。此种玻璃幕墙从外立面看无金属骨架,饰面材料及结构构件均为玻璃材料。因其采用大块玻璃饰面,使幕墙具有更大的通透性,因此多用于建筑物裙楼。
④单元式玻璃幕墙
单元式幕墙,是指由各种墙面板与支承框架在工厂制成完整的幕墙结构基本单位,直接安装在主体结构上的建筑幕墙。

单元板块左右连接横剖节点图
(图源:中建五局技术质量工艺标准化三维图集幕墙)
02 玻璃幕墙安全问题分析
既有幕墙安全问题主要分为五方面:玻璃幕墙的损坏、金属连接件失效、粘结材料失效、渗漏、耐火性差等问题。
1.玻璃幕墙的损坏
玻璃幕墙的损坏分为自爆(材料及使用原因)和因自然灾害或者突发事故而造成损坏,极易导致因爆裂坠落而下起“玻璃雨”。
2.金属连接件失效
局部墙面的面板或连接构件出现异常变形、脱落、开裂,造成连接件失效,极易导致面板坠落事故。
3.粘结材料失效
幕墙因长期受自然环境的不利因素,结构胶易老化、失效,造成玻璃幕墙坠落。那么在设计时应尽量采用明框或者半隐框玻璃幕墙,因为即使结构胶失效,由于框架的支撑和约束,也会大大降低玻璃坠落的几率。
4.渗漏问题
开启扇积水槽设计不合理、窗扇封堵不严以及玻璃面板破碎等都会导致渗漏,渗漏会导致五金件锈蚀、结构胶老化,对幕墙的结构稳定性产生影响。
5.耐火性差
玻璃幕墙是不可燃烧的材料,但在烈火面前,它可以融化或软化,在烈火中只用很短的时间就会发生玻璃破碎,因此在建筑设计中要充分考虑建筑的防火要求
因此,加强对既有建筑幕墙的安全管理,定期进行检查与检测鉴定,及时发现问题并采取必要的处理措施,对于保证建筑幕墙的安全使用是至关重要的。
03玻璃幕墙安全性鉴定的必要性
随着幕墙的主要材料及主要构配件不断老化,如果不及时进行检查维护,将形成较大的安全隐患。根据《玻璃幕墙工程技术规范》相关规定,在幕墙工程竣工验收后一年时,应对幕墙工程进行一次全面的检查,此后每五年应进行一次全面检查,每十年进行一次安全性鉴定。
04玻璃幕墙安全性鉴定的内容
一、基本情况调查
查阅图纸资料,掌握玻璃幕墙的使用情况,如施工、维修、破损、使用环境以及是否受过灾害等情况;
二、材料检查
(1)铝合金型材
主要检查铝合金型材规格、壁厚。
(2)玻璃
主要检查玻璃的规格、品种、厚度、外观质量和边缘处理情况,并在现场进行玻璃表面应力的检测,以确定玻璃的钢化状态。
(3)耐候密封胶
检查密封胶注胶是否饱满、平整、密实,是否有开裂、起泡、软化发粘、粉化、脱胶、变色、褪色和化学析出物等现象。
(4)硅酮结构密封胶
检查结构密封胶的外观质量、注胶尺寸、注胶质量和粘接质量,对结构胶与基材进行剥离试验和拉伸粘结强度试验。
(5)五金零件及配件
主要检查材质、厚度、外观质量、表面腐蚀(锈蚀)及配件中非金属零件的老化等情况。
三、安装与连接检查
(1)玻璃安装
检查玻璃面板的安装情况。
(2)横梁与立柱连接
检查横梁与立柱的连接情况。
(3)与主体结构连接的检查
检查幕墙与建筑主体结构的连接情况。检查连接件、绝缘片、紧固件的规格、数量。使用锚栓进行锚固的位置,检查锚栓的类型、规格、数量、布置情况。
(4)防火构造的检查
检查是否设置防火构造,检查防火棉的铺设及厚度情况。
四、开启窗的检查
检查开启窗五金配件的使用功能及安装牢固程度。测量开启扇规格,观察记录窗执手种类、数量、位置。检查开启窗结构密封胶的外观质量。
五、承载力计算
依据现场检测情况和相关规范标准,进行幕墙结构体系受力分析,验算构件及其连接的承载能力。
六、鉴定评级和处理建议
对检查、检测、验算的数据、资料进行全面分析、综合评定,确定隐框玻璃幕墙安全性鉴定等级。提交在幕墙鉴定过程中发现的问题,并提出处理建议。
在经济的快速增长下,我国已是建筑幕墙的使用大国,人们对建筑幕墙的要求也逐渐提高,但由于早期建筑幕墙的使用多数达到了使用年限,因此会发生各种各样的问题,使得幕墙的使用存在安全隐患。
对既有玻璃幕墙的结构进行检查与检测,及时发现存在的问题,对其进行维修与处理,将有助于延长玻璃幕墙的使用年限,提高玻璃幕墙的安全性能。