解決建築幕牆安全隱患,行業專家支招三大對策

解決建築幕牆安全隱患,行業專家支招三大對策

作為我國高層建築最主要的外圍護結構形式,建築幕牆門窗近三四十年得到了快速發展,其存在的安全隱患也進一步凸顯,引起了社會的高度關注,也成為近年來研究的熱點之一。鋼化玻璃自爆、開啟扇墜落、面板脫落、連接件失效、結構膠老化、五金件缺失等種種都對幕牆安全使用構成了威脅,因此既有建築幕牆安全性鑑定評估及改造刻不容緩。但現有的幕牆安全性評估沒有標準規範、資料不全,沒有設計圖紙、沒有計算書,評估的難度極大。

中國建築科學研究院建築幕牆門窗技術研究中心主任、教授級高級工程師王洪濤在大量既有建築幕牆門窗安全檢測鑑定實例的基礎上,總結了建築幕牆門窗因設計、製造、施工、使用等環節不規範等而導致的典型的安全隱患,對其原因和危害進行了分析,提出了三大對策解決建築幕牆安全隱患。

第一 科學的分析既有建築幕牆存在的問題

建築幕牆是由支承結構體系與面板組成的、可相對主體結構有一定位移能力、不分擔主體結構所受作用的建築外圍護結構或裝飾性結構。按面板材料分類,包括玻璃幕牆、石材幕牆、金屬板幕牆、人造板材幕牆(微晶玻璃板、瓷板、陶板等)等各種類型面板材料的幕牆。

既有建築幕牆是指已竣工驗收交付使用的幕牆,早期幕牆規範不健全,無法可依。例如不使用鋼化玻璃,導致強度設計不足、熱應力破壞和外力撞擊破壞。鋼化玻璃雜質高,設計施工缺陷如支承玻璃板塊採用六點、八點等支承,施工時強迫安裝應力過大;開啟扇防脫限位裝置在使用過程中鬆動失效,導致掛鉤式開啟扇脫落;中空玻璃密封失效,丁基密封膠打膠質量較差、二道密封膠摻雜白油、鍍膜玻璃邊部未除膜;外片玻璃無支撐脫落;石材面板外觀完好,內側掛件處出現裂紋,鍍鋅鋼材質T型掛件在長期使用過程中嚴重鏽蝕,導致石材面板在掛件處脹裂;金屬屋面面板厚度不夠,負風壓荷載考慮不足,缺少折邊和加強筋,立邊鎖釦強度不夠;保溫材料及鋁塑板等材料防火性能達不到要求;防火分隔、防火封堵不符合規範要求等一系列問題。特別是玻璃爆裂及高層的老舊建築一旦發生火災蔓延,消防車不能及時救災,建築內部人員不能及時疏散。

以上問題可以歸納為設計、材料、構造、施工過程中發生的隱患,分析這些問題應對照相應的標準規範進行科學的分析,查出產生問題的原因。

解決建築幕牆安全隱患,行業專家支招三大對策

第二 合理選擇檢測鑑定方法

在既有建築幕牆安全性檢查鑑定過程中,按檢查鑑定對象以及工作量大致可劃分為竣工資料檢查、計算書檢查與結構承載能力複核、竣工圖檢查及現場檢查檢測四大部分內容。

竣工驗收資料檢查包括設計、施工驗收過程中形成的所有存檔資料的檢查,應包括資料的完整性和技術性檢查。竣工驗收資料技術性檢查包括幕牆設計文件、施工驗收文件的技術性檢查。設計資料技術性檢查中包括了竣工圖檢查、計算書檢查與結構承載能力驗算,專業性較強且工作量較大,因此需要單獨列出。主要檢查的內容和方法有幕牆物理性能試驗報告技術性審查、材料質保文件的技術性審查、隱蔽驗收記錄的技術性檢查、工程質量檢查記錄的技術性檢查等。

結構計算書是幕牆優化設計的重要依據。結構計算書中,荷載及組合、計算模型及其他計算信息的準確對保證結構優化結果的可靠十分重要。幕牆結構計算中的荷載及其組合、計算模型、計算材料信息是基礎,選用不準確會導致計算結果的錯誤。

一般來說,僅對結構安全性進行復核時,主要構件的承載能力複核驗算採用現行標準和規範規定的方法進行;在對原設計準確性進行鑑定時,應按幕牆設計時的規範進行復核。

結構承載力複核應按照現行國家、行業標準規範驗算最不利工況下既有玻璃幕牆單元受力節點及構件的承載力和變形。構件和節點驗算應按實際狀態確定。當原設計文件有效,且材料無嚴重的性能退化、施工偏差在允許範圍內時,可採用材料強度標準值;當材料有嚴重的鏽蝕、腐蝕以致性能退化,應按檢測結果確定相關材料的強度標準值;構件和節點的幾何參數(規格、尺寸)應採用實測值,有施工偏差等應考慮其影響;計算模型和邊界條件應符合實際狀態。

竣工圖一般包含了幕牆的設計說明和圖紙,圖紙包含了立面圖、平面圖、大樣圖和節點圖等。因而,竣工圖檢查包含了對幕牆設計說明的檢查和圖紙的檢查。竣工圖應與既有玻璃幕牆工程相一致。檢查人員現場檢查檢測時應進行核對,發現有不一致情況應以實際檢查為準。無竣工圖或竣工圖缺損嚴重的以現場檢查檢測結構構造進行安全性分析。

現場檢查檢測的主要目的有:

(1)檢查幕牆結構體系、材料、連接構造等與設計一致性;

(2)檢查幕牆主要材料、連接構造與標準規範的一致性;

(3)檢查幕牆存在的主要問題,如五金件是否鬆動、掛鉤式開啟扇頂部壓塊是否缺失等;

(4)針對幕牆存在主要問題進行深入檢測分析,辨明原因並找出處理措施。

現場檢查檢測依據JGJ324《建築幕牆工程檢測方法》標準,主要內容有外觀檢查、結構體系檢查、主要材料檢查、幕牆的主要構造檢查。埋件形式、幕牆與埋件連接、橫樑與立柱連接、玻璃的安裝構造、開啟窗構造、防雷防火構造等。結合幕牆典型事故分析。一般來說,進行幕牆檢查鑑定的工程常常是發生了某類嚴重的安全事故引起業主方或物業方的重視,所以幕牆檢查鑑定通常要針對該典型事故進行深入檢查,並在現場或實驗室進行專項檢測分析,必要時應選取典型部位拆開進行檢查檢測。

解決建築幕牆安全隱患,行業專家支招三大對策

第三 整改落實到位

針對建築幕牆鑑定中查出的安全問題,通常可以採用維修、加固或拆除的措施以保證安全。同時應加強幕牆日常維護保養和檢查。尤其應加強對玻璃和石材面板是否破碎、五金件是否鬆動、下班後開啟扇是否關閉等日常檢查,建議制訂專人每日、每週、每月檢查制度。

按照規範要求每五年對幕牆工程進行一次全面檢查鑑定。對施加預應力的拉桿或拉索結構的幕牆工程,應進行一次全面的預拉力檢查和調整,此後每三年應進行一次。

當玻璃存在不定時自爆等安全隱患時,建議採取綠化隔離帶等措施保證人身財產不受損壞;玻璃或石材面板破裂時應及時採取安全隔離措施,並進行人工處理;開啟扇五金件出現鬆動時應及時加固。密封膠或密封膠條脫落或損壞時,應及時修補或更換;幕牆構件或附件的螺栓、螺釘鏽蝕時,應及時更換;幕牆排水系統堵塞應及時疏通。

當幕牆遭遇強風襲擊、地震、火災等災害後,應由專業技術人員對幕牆進行全面的檢查,並根據損壞程度制定處理方案,及時處理。

結語

建築幕牆安全鑑定必須要做,幕牆安全使用關係到每一個人,對行業影響也非常大,也呼籲行業採取更可靠的措施和方法,為幕牆的安全使用提供一個有力的保障。

目前一些有針對性的解決方案,技術上並不成熟,需要儘快的出臺相應的檢測鑑定標準,更重要的是在新建幕牆工程中,嚴格把控好質量關,減少今後發生安全事故的幾率,對我國建築幕牆安全應用具有重要意義。


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