探索幕墻危大工程設(shè)計防范與控制

任文正

（浙江嘉宇工程管理有限公司，浙江 嘉興 314050）

0 引言

根據(jù)《危險性較大的分部分項工程安全管理規(guī)定》（住建部令〔2018〕37號）《住房城鄉(xiāng)建設(shè)部辦公廳關(guān)于實(shí)施＜危險性較大的分部分項工程安全管理規(guī)定>有關(guān)問題的通知》（建辦質(zhì)〔2018〕31號）文件將幕墻工程列入“危大工程”，現(xiàn)對幕墻工程進(jìn)行調(diào)研并提出相應(yīng)的設(shè)計防范與控制建議。

1 現(xiàn)狀及存在的問題

高層、超高層建筑大量出現(xiàn)，建筑幕墻被應(yīng)用于建筑立面，由于其技術(shù)復(fù)雜、施工難度大，因此影響建筑幕墻施工安全的因素眾多，安全風(fēng)險較大，造型奇特，高度不斷攀升，工期短，交叉作業(yè)多，質(zhì)量要求高，施工難度大。安全事故時有發(fā)生，且后果嚴(yán)重。幕墻的廣泛使用也帶來了一系列的問題和安全隱患。比如，玻璃幕墻的光反射污染，高層建筑的幕墻玻璃或幕墻石材墜落的危害，幕墻對于主體建筑物的防火、防雷、保溫節(jié)能等均帶來了新的問題和困難。目前的幕墻工程設(shè)計主要存在以下問題：

1）在幕墻設(shè)計的歷史過程中，起初幕墻是作為建筑裝飾工程來界定的。故有相當(dāng)多的幕墻企業(yè)是由原來的裝飾公司轉(zhuǎn)型或業(yè)務(wù)拓展而來的。而幕墻設(shè)計圖紙也是按建筑構(gòu)造的設(shè)計深度來要求的。這樣就造成了相當(dāng)多的幕墻結(jié)構(gòu)未經(jīng)計算而僅僅是憑經(jīng)驗設(shè)計出來的。

2）目前建筑工程中比較普遍的是幕墻設(shè)計交由另外一家專業(yè)設(shè)計公司實(shí)施，綜合設(shè)計院注重主體結(jié)構(gòu)，在結(jié)構(gòu)體系分析計算方面有這個優(yōu)勢，專業(yè)幕墻公司著眼于幕墻節(jié)點(diǎn)的設(shè)計及安裝可行性，但有可能對預(yù)埋板及其連接的梁、柱、墻的受力狀態(tài)和構(gòu)造要求不夠熟悉。在設(shè)計過程中，應(yīng)該互相提醒注意可能出現(xiàn)問題的地方，這才是一個良好協(xié)作的關(guān)系，畢竟任何一個設(shè)計方考慮不到位，影響的都是整個工程的質(zhì)量。

3）主體設(shè)計單位和幕墻專業(yè)設(shè)計公司之間的配合協(xié)調(diào)存在幾個方面的問題： 時間銜接上脫節(jié)，幕墻設(shè)計圖紙滯后。節(jié)點(diǎn)連接、幕墻外觀和主體結(jié)構(gòu)做法的協(xié)調(diào)不好；對合作單位圖紙的復(fù)核環(huán)節(jié)流于走形式，很多問題都是沒有深入交流和把控。

4）對《建筑幕墻安全技術(shù)要求》（浙建〔2013〕2 號）文件不夠重視：對總圖布置，平面上出入口的防墜落措施等方面，建筑專業(yè)提出了更多的要求。而目前，幕墻設(shè)計人員中學(xué)結(jié)構(gòu)的居多，相關(guān)專業(yè)的知識不夠充分，涉及總圖和平面的問題不少，往往是總圖設(shè)計深度都沒到，道路標(biāo)注不全，綠化缺失，圖面內(nèi)容看似很多，卻無法與幕墻安全評審的要求相對應(yīng)。建筑方案在做幕墻立面的時候片面追求立面整潔，往往不愿意多做一點(diǎn)雨篷之類的防墜落的構(gòu)件，過分強(qiáng)調(diào)觀感而忽視安全性，不符合幕墻設(shè)計安全評審的基本要求；平面圖中也經(jīng)常遺漏防火分區(qū)等重要內(nèi)容。

2 防范措施與控制

2013年浙江省住建廳發(fā)布了《建筑幕墻安全技術(shù)要求》（浙建〔2013〕2號）文件（以下簡稱2號文），2號文對加強(qiáng)浙江省建筑幕墻建設(shè)和維護(hù)管理，提高安全性能，保障公共安全有重大意義，認(rèn)真貫徹2號文使浙江省建筑幕墻設(shè)計的安全性得到很大的提高。落實(shí)住建部令〔2018〕37號及建辦質(zhì)〔2018〕31號文件的要求，參建各方主體認(rèn)真履行相關(guān)職責(zé)進(jìn)行有效防范與控制幕墻工程危險事故的發(fā)生。

1）加強(qiáng)各專業(yè)設(shè)計之間的相互溝通與確認(rèn)。幕墻設(shè)計應(yīng)該屬于結(jié)構(gòu)設(shè)計的范疇，結(jié)構(gòu)專業(yè)是幕墻工程中一個不可或缺的專業(yè)，自然的幕墻設(shè)計應(yīng)有結(jié)構(gòu)工程師的參與。幕墻設(shè)計專業(yè)應(yīng)該是一個涉及多個專業(yè)的交叉型的學(xué)科專業(yè)。其主體為結(jié)構(gòu)設(shè)計專業(yè)，還包括規(guī)劃總圖專業(yè)、建筑設(shè)計專業(yè)、電氣防雷專業(yè)、機(jī)械加工專業(yè)等。金屬與石材幕墻、玻璃幕墻都是通過鋁合金型材或型鋼作為主要的龍骨材料，懸掛于主結(jié)構(gòu)之上，形成一個完整的、同時具有造型裝飾功能的圍護(hù)結(jié)構(gòu)體系，設(shè)計中不僅要滿足承載自重、風(fēng)力、地震作用的等外力作用下的結(jié)構(gòu)安全要求，還應(yīng)滿足幕墻抗風(fēng)壓、氣密、水密、保溫、隔聲、透光等建筑性能要求，還有防雷設(shè)計，所以說幕墻設(shè)計是多學(xué)科、跨專業(yè)的，要求設(shè)計者知識面廣，涉及建筑、結(jié)構(gòu)、電氣等多專業(yè)的知識，還需要對各種材料性能有所了解。

2）幕墻專業(yè)設(shè)計人員提前介入，對于幕墻設(shè)計方案，需要全面考慮工程實(shí)際情況以及周邊環(huán)境對幕墻工程的要求。類型復(fù)雜的外裝飾幕墻設(shè)計方案，要做好和主體設(shè)計單位的協(xié)調(diào)，幕墻設(shè)計單位作為設(shè)計項目的一個工種，要盡早參與到設(shè)計過程中，在主體建筑立面方案定稿后就應(yīng)該介入，擴(kuò)初后就可以提出幕墻的設(shè)計方案，包括和主體的主要連接方式，復(fù)雜節(jié)點(diǎn)的方案等，有利于和主體結(jié)構(gòu)的對接。幕墻設(shè)計人員中學(xué)結(jié)構(gòu)的居多，相關(guān)專業(yè)的知識不夠充分，導(dǎo)致幕墻評審中發(fā)現(xiàn)，涉及總圖和平面的問題較多，往往是總圖設(shè)計深度不足，道路標(biāo)注不全，綠化缺失，圖面內(nèi)容看似很多，卻無法與幕墻安全評審的要求相對應(yīng)。平面圖中也經(jīng)常遺漏防火分區(qū)等重要內(nèi)容。建筑方案在做幕墻立面的時候片面追求立面整潔，往往不愿意多做一點(diǎn)雨篷之類的防墜落的構(gòu)件，過分強(qiáng)調(diào)觀感而忽視安全性，不符合幕墻設(shè)計安全評審的基本要求，幕墻工程項目的設(shè)計成功需要各方的共同努力。

3）重視玻璃幕墻在裝飾的建筑物帶來的光污染問題。在工程項目設(shè)計時，一定要對幕墻的光污染作必要的防治。根據(jù)GB/T 18091—2000《玻璃幕墻光學(xué)性能》的規(guī)定：“玻璃幕墻應(yīng)采用反射比不大于0.3的玻璃幕墻”，“在城市主干道、立交橋、高架路兩側(cè)的建筑物20m以下，其余路段10m以下……應(yīng)采用反射比不大于0.16的低反射玻璃”。在幕墻設(shè)計的方案階段，應(yīng)對光污染對周邊環(huán)境造成的不利影響做充分的考慮，采取各種措施避免或減弱對他人的光污染。

4）防破裂墜落設(shè)計防范措施與控制。

建筑設(shè)計單位在進(jìn)行總布設(shè)計時，應(yīng)當(dāng)根據(jù)幕墻的設(shè)置位置，對建筑物周邊結(jié)合建筑布局在幕墻的下方合理設(shè)計2～3m的綠化帶、水池等作為緩沖區(qū)域，不應(yīng)設(shè)置停車位和可能吸引人停留的商業(yè)設(shè)施，使行人、車輛等不能走近建筑主體，防止發(fā)生幕墻玻璃、石材或其他材料墜落傷害事故。上述內(nèi)容雖為倡導(dǎo)性意見，但對于人員密集、流動性大的區(qū)域內(nèi)的建筑（商業(yè)中心、交通樞紐、公共文化體育設(shè)施）、臨街建筑等，如建筑設(shè)計沒有設(shè)置上述緩沖區(qū)域，由于這些因幕墻玻璃墜落容易造成人身傷害、財產(chǎn)損壞的建筑，玻璃幕墻設(shè)計單位從防幕墻玻璃墜落傷人及幕墻的經(jīng)濟(jì)合理性的角度考慮，可建議建筑設(shè)計在滿足規(guī)劃及使用功能的基礎(chǔ)上盡量考慮設(shè)置緩沖區(qū)域，否則二層以上部位外片玻璃需采用安全夾層玻璃或者其他具有防墜落性能的玻璃。由于建筑設(shè)計的需要，一些出入口上方的雨棚側(cè)面外包石材幕墻、雨篷底至門洞口上側(cè)的一段墻體外包石材幕墻，這些都屬于出入口上方的建筑幕墻，均應(yīng)當(dāng)設(shè)置有效的防護(hù)措施。

幕墻開啟窗應(yīng)當(dāng)采取防墜落措施。當(dāng)采用滑撐作為開啟扇承重構(gòu)件時，為防止開啟扇因滑撐失效而松脫，應(yīng)根據(jù)開啟扇的自重合理配置滑撐、強(qiáng)化滑撐與鋁型材之間的鉚接點(diǎn)設(shè)計；當(dāng)上懸窗采用懸掛式連接時，應(yīng)有防脫落措施（加裝可靠的開啟限位裝置），被懸掛的上橫梁應(yīng)校核自重作用下的撓度，撓度值應(yīng)不大于跨度的1/500，且不大于3mm，開啟扇應(yīng)設(shè)置限位撐，使開啟角度不大于30°，開啟距離不大于300mm，防止開啟扇沒有風(fēng)撐約束在負(fù)風(fēng)壓作用下失穩(wěn)而掉落；開啟窗面積大于1.0㎡ 時應(yīng)設(shè)置多點(diǎn)鎖，鎖點(diǎn)距離宜不大于500mm。

石材幕墻高度大于100m時，超過JGJ 133-2001《金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范》對石材幕墻的適用高度，故對超高石材幕墻，應(yīng)按浙建〔2013〕2號文件的規(guī)定采取相應(yīng)的技術(shù)措施及組織專家進(jìn)行設(shè)計、施工論證，還宜采取以下保證石材質(zhì)量及安全的技術(shù)措施：花崗巖石板厚度不小于30mm，其他石材不小于40mm；采用注膠式板縫時花崗巖石板背部宜加貼玻璃纖維布等材料以防石板破碎墜落；采用開放式板縫時，由于石板無耐候膠四邊粘結(jié)，花崗巖石板背面應(yīng)加貼玻璃纖維布。

3 建議與獻(xiàn)策

建筑幕墻實(shí)施在整個工程管理中占有極其重要的地位，要做好建筑幕墻工程安全管理，必須掌握其內(nèi)部運(yùn)動規(guī)律，采取適當(dāng)有效的安全技術(shù)措施和管理措施，把風(fēng)險降低到最低程度。也要把科學(xué)安全管理同經(jīng)濟(jì)管理、行政管理等有機(jī)地結(jié)合起來，從而保障建筑幕墻的施工安全才能主動地、自覺地把施工安全管理工作做好。建議執(zhí)行幕墻工程設(shè)計、施工備案制度，目前只對參建五方主體的單位及負(fù)責(zé)人實(shí)行備案和質(zhì)量終身負(fù)責(zé)制，而對幕墻的專業(yè)設(shè)計、施工單位及人員沒有進(jìn)行備案或列入誠信管理體系，但是幕墻工程的質(zhì)量安全在使用過程中對社會的影響非常大，為了加強(qiáng)所有危大工程參建單位及人員的責(zé)任感，也應(yīng)當(dāng)納入質(zhì)量終身負(fù)責(zé)制的監(jiān)管范疇。