我国既有幕墙的安全状态,通过30年时间在自然环境条件下的使用和考验,以及在不同地区开展的安全调查显示,至今尚未有既有幕墙结构垮塌的现象,在我国近年历经的几次大地震中,既有幕墙的抗震性能和安全性也能都有不俗的表现。由此可见,至今我国的既有幕墙在安全性能方面基本是可靠的。同时我们也应该清醒的看到,我国建筑幕墙从无到有,从不规范到规范,经历过不同阶段的发展,部分既有幕墙现在已超过建筑设计使用年限,幕墙的不同部件和材料存在不同程度的老化、疲劳、磨损及锈蚀等,这些均对既有幕墙的安全及可靠性产生影响。
1 开启扇脱落
幕墙采光和通风的开启部分,是幕墙必不可少的构件。从2003年由SARS病毒感染引起的非典型肺炎传染病,以及绿色建筑设计的需要,人们对提高建筑幕墙通风能力的呼声越来越高,对幕墙开启部分所占幕墙面积的比例要求越来越大,有些地方标准甚至将之列为强制性的规定。然而,从安全的角度出发,幕墙的可开启部分,特别是可外开的开启扇却是幕墙安全的最薄弱环节。
2 结构密封胶老化
隐框玻璃幕墙是采用硅酮结构密封胶(词条“硅酮结构密封胶”由行业大百科提供)将玻璃粘接在幕墙的支承构件上,并通过连接件将玻璃面板的荷载传递到建筑主体结构上。由于具有特殊的装配构造,隐框玻璃幕墙在降低玻璃镶嵌构造所造成的应力破坏和抗震方面的能力要高于其它种类的玻璃幕墙。严格按照规范要求制作和安装的隐框玻璃幕墙具有良好的安全性能和使用记录。由于隐框玻璃幕墙采用硅酮结构密封胶进行结构性装配并由结构密封胶承担荷载的传递,因此硅酮结构密封胶的力学性能和耐老化性能对隐框玻璃幕墙的安全性能有重要影响,所以硅酮结构密封胶的力学性能和耐老化性能备受各界的关注,特别是超过十年以上的硅酮结构密封胶性能及其对玻璃幕墙的安全性能的影响更加受到关注。
硅酮结构密封胶是一种耐老化性能很好的高分子材料(词条“高分子材料”由行业大百科提供),国外最早于上世纪七十年代初开始采用硅酮结构密封胶制作安装隐框玻璃幕墙,至今已近半个世纪。在国内,从上世纪80年代中开始至今也已达到了30年。从国内某硅酮密封胶生产企业对其生产的硅酮结构密封胶从生产日期(1997年)到使用了10年(2007年)和15年(2012年)之后的耐老化试验中的检测数据可以得到相应的验证,
3金属构件锈蚀
密封胶和密封胶条等密封材料的老化,以及结构位移造成既有幕墙雨水渗漏,从而对既有幕墙金属支承构件产生严重的锈蚀,是构成既有幕墙潜在安全问题的另一个问题。由于既有幕墙的绝大部分支承构件和连接件基本都处于隐蔽状态,一般情况下较难发现因雨水渗漏产生的锈蚀问题,但有雨水渗漏的部位发生金属材料锈蚀是肯定存在的,且在我国的既有幕墙中应该是普遍存在的。除了雨水渗漏产生的金属构件锈蚀外,不同金属接触界面产生的腐蚀也相当严重,这主要发生在连接件的连接部位。
4 玻璃面板(词条“面板”由行业大百科提供)破损
玻璃幕墙面板破损,特别是钢化玻璃自爆后产生的危害一直是困扰我国既有幕墙安全的一个主要原因,有的玻璃幕墙经过20年的使用,到现在还不断有玻璃自爆的问题;也有的玻璃幕墙刚建造完毕,却因为有大量的玻璃自爆而无法竣工交付使用。通过现场安全检查表明,在正确的设计条件下,玻璃破损的主要原因在于玻璃的品种和玻璃自身的质量问题。
5面板及面板连接件老化 板材背面加强筋脱离、面板与支承构件的连接松动等都影响到铝板幕墙的外观和安全性能。近年在海南、福建、广东均有铝板幕墙因连接不可靠而产生铝板幕墙面板被风掀开的安全问题。石材幕墙板块脱落的现象也是较为常有的现象,其原因为板块长期裸露在自然环境下,受到风吹、雨淋、日晒和高低温的作用,面板风化、开裂、连接件松动等,对于一些较为疏松的石材,如大理石、砂岩、石灰石等尤为严重。
6 既有幕墙的防火
我国既有幕墙的防火问题,由于外墙外保温系统的介入,其防火安全问题极为严峻,即使新实施的《建筑设计防火规范》GB50016-2014对其作了专门的规定,但也并没能也很难完全避免因内侧外墙保温系统起火之后累及外侧的幕墙系统。因为在幕墙与外墙保温系统间的通道,其燃烧温度可达千度,足以摧毁幕墙的一切构件,特别是非透明幕墙,如金属板幕墙、石材幕墙、人造板幕墙等。
同时,幕墙的层间防火封堵施工质量存在较多的问题,防火材料达不到设计要求,封堵不密实,封堵位置不正确。有些项目对幕墙层间封堵的处理仅作为一个摆饰的构件,封堵层可从建筑的顶层一直透视到底层。如此封堵效果,在建筑失火时将对人员生命构成严重威胁。
7 不规范设计和施工造成潜在的危害
九十年代末开始,随着幕墙建造量大幅提升,参与幕墙工程施工的企业大量增多,良莠不齐。设计不符合规范要求、材料假冒低劣、施工质量监管不严和不规范的情况时有发生,造成了一些不符合设计和施工规范要求,存在质量缺陷或安全问题的既有幕墙工程客观存在。以下所列的现象仅为许多潜在危害的表现。
1)隐框玻璃开启扇设计不当
既有隐框玻璃开启扇,包括隐框玻璃幕墙和常规门窗用隐框开启扇,相当大的一部分存在玻璃下端无托快的设计;采用中空玻璃的开启扇,则存在中空玻璃用结构密封胶与中空玻璃与窗扇框粘接的结构密封胶相互位置不重叠的问题;开启扇开口过大也是常有的违规设计这些都给开启扇的正常使用带来潜在的危险。
2)用其它种类的胶粘剂代替结构密封胶
隐框玻璃幕墙是采用建筑结构密封胶进行结构装配的一种玻璃幕墙,合格的隐框玻璃幕墙通常不可能有玻璃坠落的安全问题。由于受人工操作和环境因素,或经过火灾等高温下使用的影响,隐框玻璃幕墙的玻璃粘接性能往往达不到设计的最好性能,但通常不会影响玻璃幕墙的正常使用。造成隐框幕墙玻璃有可能脱落的最主要原因之一在于施工单位和中空玻璃生产厂家在制作隐框玻璃幕墙时,采用不合格的硅酮结构密封胶或非结构密封胶(一般的密封胶或聚硫胶)进行玻璃的结构性粘接,从而导致隐框玻璃幕墙玻璃整片的脱落和下坠;其次就是施工单位没有严格按照《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ-102的要求制作和安装隐框玻璃幕墙,辅材与硅酮结构密封胶不相容、基材表面处理不正确等。
3)外倾玻璃或倒挂石材无防坠措施
外倾玻璃幕墙玻璃设计没有采用夹胶玻璃,在早期的建筑幕墙中为数不少,目前有些仍然在使用中。倒挂石材设计时没有采取防坠落措施,有的甚至存在严重的雨水渗漏现象,安全隐患极为严重
8幕墙维护维修缺失
在我国大量的既有幕墙项目中,绝大部分的项目没有明确的幕墙安全管理责任人,普遍存在工程技术资料保存不完整、《幕墙使用维护说明书》和幕墙维护维修管理制度缺失、正常安全检查和定期安全性鉴定没有开展、幕墙专项维护维修资金不到位等问题,这对既有幕墙的安全正常运行产生很大的危害。