既有玻璃幕墻安全性檢測鑒定方法分析

余曉綱 （安徽省建筑科學(xué)研究設(shè)計院，安徽 合肥 230031）

0 前言

在常規(guī)的認(rèn)知當(dāng)中，玻璃材料是脆性大、易碎裂的材料，所以如果將其應(yīng)用于結(jié)構(gòu)支撐、抵抗外力的條件下，其是否能夠保障建筑結(jié)構(gòu)安全是一項值得研究的話題，對此有相關(guān)研究人員在既有建筑角度上，提出了玻璃幕墻安全性檢測鑒定方法，該方法可以對玻璃幕墻的安全性進行確認(rèn)，且評估不同玻璃幕墻的安全等級，因此該方法具有較高應(yīng)用價值。

1 既有玻璃幕墻安全性檢測鑒定方法內(nèi)容分析

結(jié)合相關(guān)理論得知，既有玻璃幕墻安全性檢測鑒定方法內(nèi)容大致包括：玻璃檢測評估、硅酮膠鑒定、受力框架檢測三個部分，那么下文將對這三個部分進行分析。

1.1 玻璃檢測評估

在玻璃檢測評估當(dāng)中，主要需重視兩個因素，即玻璃應(yīng)用中強度衰減速率、計算方法確認(rèn)。在玻璃應(yīng)用中強度衰減速率方面，結(jié)合相關(guān)研究得知，正常玻璃強度衰減速率為每10a約衰減5%，在此基礎(chǔ)上，如果實測玻璃強度衰減速率大于該數(shù)值，則說明其耐用性較低，容易在短時間內(nèi)出現(xiàn)安全隱患，說明其安全性較低；在計算方法確認(rèn)方面，應(yīng)當(dāng)結(jié)合實際情況來進行選擇，例如在工程設(shè)計較為簡單的條件下，建議采用彈性薄板小撓度計算與非線性修正方法來進計算，在工程設(shè)計較為復(fù)雜的條件下，建議采用彈性薄板大撓度理論進行計算。此外，除了上述提到的兩種計算理論方法，在評估當(dāng)中還需要重視有限元方法的應(yīng)用，該方法可以對不同玻璃幕墻的組成結(jié)構(gòu)進行計算評估，例如單片玻璃、中空玻璃、夾層玻璃和點式玻璃等，同時在計算當(dāng)中應(yīng)當(dāng)充分結(jié)合四邊支撐6mm玻璃公式，在全壽命過程中各類不利因素的影響下，對幕墻的應(yīng)力、撓度進行評估[1]。

1.2 硅酮膠鑒定

硅酮膠是保障既有建筑玻璃幕墻結(jié)構(gòu)密封性的重要因素，而當(dāng)硅酮膠出現(xiàn)老化等現(xiàn)象，則會導(dǎo)致密封性下降，相應(yīng)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性也會下降，使得幕墻安全性表現(xiàn)不佳，因此在安全性檢測鑒定方法當(dāng)中，需要對硅酮膠質(zhì)量進行鑒定。關(guān)于硅酮膠的鑒定方法，在理論上需要通過拉伸試驗來確認(rèn)膠體黏結(jié)面的強度質(zhì)量，并推導(dǎo)評估出其使用壽命，具體應(yīng)用步驟分為三個部分：對膠體黏結(jié)面進行觀察檢查，確認(rèn)其是否出現(xiàn)了色澤異?，F(xiàn)象，如果存在說明其已經(jīng)出現(xiàn)了強度質(zhì)量問題；采用化學(xué)方法對黏結(jié)面的潮濕、漏水以及黏結(jié)連續(xù)等表現(xiàn)進行測定，如果出現(xiàn)了潮濕、漏水以及黏結(jié)不連續(xù)的現(xiàn)象，則說明膠體密封性不足，同時在檢測完成之后繼續(xù)進行觀察，如果膠體黏結(jié)面的玻璃反射率出現(xiàn)不均與或彩虹現(xiàn)象，則說明膠體存在異常；采用集中力加載方法對膠體黏結(jié)面的質(zhì)量進行定量檢測[2]。

1.3 受力框架檢測

既有建筑玻璃幕墻受力框架檢測內(nèi)容包括幕墻材料檢測、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造檢測、結(jié)構(gòu)承載力驗算、安全性能評定四個部分，其中前三者都屬于受力框架受力因素，通過檢測可以得到相應(yīng)的結(jié)果，而最后安全性能評定是依照標(biāo)準(zhǔn)，對前三者結(jié)果進行對比評估的關(guān)鍵，可以得出受力框架的綜合受力表現(xiàn)。應(yīng)用當(dāng)中，主要以承載力為主導(dǎo)因素，但與其他因素的等級差異不能超過1級，相應(yīng)在評估當(dāng)中，如果任何指標(biāo)的等級在Du級，則說明其存在質(zhì)量問題，降低整體結(jié)構(gòu)的安全性。

2 實例應(yīng)用

2.1 實例概況

某既有玻璃幕墻建筑占地面積3.5萬m2，地上十三層總高度為53.12m，該建筑外側(cè)里面出于建筑節(jié)能效果考慮，采用了雙層玻璃幕墻、點式幕墻進行了外圍護結(jié)構(gòu)建設(shè)，高度基本與建筑總高度一致。在此前提下，如果搞建筑玻璃幕墻存在安全隱患，整個建筑的外側(cè)里面就存在坍塌的可能，相應(yīng)介于碎裂玻璃以及高空墜物現(xiàn)象的危險性，會給周邊人群帶來極大的威脅，因此有必要對該建筑進行安全性檢測鑒定。

2.2 實例檢測鑒定內(nèi)容

根據(jù)相關(guān)單位的安全性檢測鑒定方案得知，其檢測鑒定內(nèi)容包括外觀檢測、材料檢測、構(gòu)造檢測、承載力檢測與明框幕墻入槽深度檢測四個部分，對此下文給出了四個檢測內(nèi)容的規(guī)范要求。

2.2.1 外觀檢測

外觀檢測的規(guī)范要求：與玻璃幕墻安全性相關(guān)的構(gòu)件及連接的外觀狀況，變形或側(cè)彎較明顯的構(gòu)件和支承結(jié)構(gòu)的變形值或彎曲矢高。

2.2.2 材料檢測

材料檢測的規(guī)范要求：構(gòu)件及連接的材質(zhì)要求、材料膜層厚度要求等。

2.2.3 構(gòu)造檢測

構(gòu)造檢測的規(guī)范要求：開啟扇開啟和關(guān)閉狀態(tài)下的安全性能。

2.2.4 承載力檢測與明框幕墻入槽深度檢測

承載力檢測與明框幕墻入槽深度檢測的規(guī)范要求：隨時間發(fā)生性能退化，且與幕墻安全性相關(guān)的構(gòu)件及連接的材料的力學(xué)性能。

2.3 實例檢測鑒定方法

因為實例建筑體積龐大，其玻璃幕墻數(shù)量很多，如果要對此進行逐一檢測鑒定會造成較大的經(jīng)濟損失，因此相關(guān)單位主要采用了抽樣法。在檢測鑒定當(dāng)中，針對其玻璃幕墻的分布，將其分為南立面、西立面兩個部位，其中在南立面的雙層玻璃幕墻、點式幕墻上選擇了2個抽樣單元、在西立面的雙層玻璃幕墻、點式幕墻上選擇了1個抽樣單元，相應(yīng)開始檢測鑒定工作。抽樣單元規(guī)格方面，A1、A2代表了南立面雙層玻璃幕墻、點式幕墻的2個抽樣單元，A3代表了西立面雙層玻璃幕墻、點式幕墻的1個抽樣單元，具體內(nèi)容見下文。

2.3.1 南立面

A1：點式幕墻/單拉索支承/玻璃面板，幕墻面積2500m2，面積占比15.63%。A2：雙層幕墻/單元式/玻璃面板，幕墻面積3000m2，面積占比18.75%。

2.3.2 西立面

A3：點式幕墻/單拉索支承/玻璃面板，幕墻面積1250/m2，面積占比7.81%。

2.4 安全風(fēng)險評估

圍繞國家規(guī)定要求，相關(guān)單位結(jié)合以往事故對實例建筑的南立面、西立面外側(cè)玻璃幕墻安全風(fēng)險等級進行了評估。首先實例單位在施工過程當(dāng)中，經(jīng)常出現(xiàn)玻璃爆裂、墜落等事故，在當(dāng)時的工程安全評估當(dāng)中，建筑安全等級為D級。其次該建筑單位位于城市商業(yè)區(qū)，相應(yīng)人口較為密集，如果在未來應(yīng)用當(dāng)中出現(xiàn)了以往事故，則會造成嚴(yán)重的安全事故。最終結(jié)合檢測結(jié)果，該建筑現(xiàn)在的玻璃幕墻質(zhì)量上均滿足規(guī)范，說明其在施工事故當(dāng)中進行了整改，但綜合評估之下，該單位玻璃幕墻的安全等級為二級，存在改善空間。

2.5 安全改造

出于安全原則考慮，實例建筑單位決定對建筑玻璃幕墻再一次進行安全改造，結(jié)合檢測結(jié)果來看，其安全性缺陷主要體現(xiàn)在硅酮膠密封性、強度方面，因此改造將以此為方向。改造當(dāng)中，結(jié)合規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，建筑單位對所有硅酮膠進行了檢測，篩選出了38處不符合規(guī)范的位置，之后在安全條件下全部撤出重新涂膠，要求采用滿貼方式進行施工，同時硅酮膠結(jié)構(gòu)的厚度不可以小于3mm，寬度不低于6mm。在上述基礎(chǔ)上，再一次進行評估該建筑玻璃幕墻安全等級評估結(jié)果為一級。

3 結(jié)語

本文主要對既有玻璃幕墻安全性檢測鑒定方法進行了分析，分析首先圍繞理論視角，對常規(guī)檢測鑒定方法的內(nèi)容、方法應(yīng)用、檢測目標(biāo)進行了闡述，其次在理論分析基礎(chǔ)上，結(jié)合實例對其玻璃幕墻安全性檢測鑒定方法應(yīng)用進行了介紹，主要包括檢測鑒定內(nèi)容、方法以及評估結(jié)果，同時因為初次評估結(jié)果說明實例建筑存在安全性缺陷，所以同時了解了其安全改造方法，并通過二次檢測鑒定說明其安全性達標(biāo)。