玻璃幕墻安全性分析

王繼超

中建八局濟(jì)南二公司，遼寧 沈陽(yáng) 110041

近年來(lái)，隨著玻璃幕墻在建筑領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，其自身缺陷所導(dǎo)致的安全性問(wèn)題也頻繁發(fā)生。2014年，廣州市太古匯商業(yè)廣場(chǎng)因建筑玻璃幕墻發(fā)生碎裂墜落事故，導(dǎo)致停靠在建筑物周?chē)?0多輛汽車(chē)受損嚴(yán)重，而且此前該建筑物已經(jīng)出現(xiàn)過(guò)兩次玻璃幕墻安全事故。2016年，大連沙河口商場(chǎng)建筑物5層的玻璃幕墻發(fā)生自爆，所幸該事故未造成人員傷亡，但是對(duì)其財(cái)產(chǎn)造成了嚴(yán)重的威脅，引發(fā)社會(huì)的廣泛關(guān)注。同年，深圳平安國(guó)際金融大廈5層的玻璃幕墻炸裂以后墜落，導(dǎo)致4名人員受傷，其中2人重傷。此外，還有幕墻玻璃出現(xiàn)安全問(wèn)題導(dǎo)致人員死亡的現(xiàn)象，不再贅述。由此可知，建筑物外層裝飾中廣泛應(yīng)用玻璃幕墻，帶來(lái)了較多的安全隱患，因此有必要對(duì)玻璃幕墻的安全性進(jìn)行研究。

1 玻璃幕墻的組成要素

玻璃幕墻在建筑物的應(yīng)用主要是懸掛或支撐在相應(yīng)主體結(jié)構(gòu)的外部，進(jìn)而對(duì)相應(yīng)主體結(jié)構(gòu)起到維護(hù)和裝飾的作用。但是玻璃幕墻并不是大面積建筑玻璃，而是相應(yīng)的玻璃板材、梁、柱組成的一個(gè)獨(dú)立分布結(jié)構(gòu)，能夠包圍封閉主體結(jié)構(gòu)。相應(yīng)的玻璃幕墻能夠懸掛在主體結(jié)構(gòu)上，相對(duì)于主體結(jié)構(gòu)可存在一定程度的位移。結(jié)合現(xiàn)階段的玻璃幕墻應(yīng)用情況，其組成要素主要包括玻璃面板、支撐體系、金屬連接件及黏結(jié)密封材料四部分。

1.1 玻璃面板

玻璃面板屬于玻璃幕墻組成要素中的重要材料，面板的性能直接影響玻璃幕墻的應(yīng)用質(zhì)量。玻璃面板的風(fēng)格直接決定建筑物的藝術(shù)風(fēng)格。在建筑領(lǐng)域常用的玻璃面板主要包括半鋼化玻璃、鋼化玻璃、夾層玻璃、中空玻璃、光電玻璃等多種形式，而安全玻璃主要包括鋼化玻璃和夾層玻璃。

1.2 支撐體系

玻璃幕墻的支撐體系是指用于支撐玻璃面板的骨架，包括做成玻璃幕墻的縱向立柱和橫向橫檔。該支撐體系能夠?qū)⒉Ａ姘宓暮奢d、風(fēng)力及其他荷載傳遞給結(jié)構(gòu)主體。

1.3 金屬連接件

金屬連接件將玻璃面板固定在支撐結(jié)構(gòu)上，不僅起到對(duì)玻璃面板的附著力作用，同時(shí)通過(guò)該金屬連接件能夠使玻璃面板在支撐結(jié)構(gòu)上進(jìn)行一定位移調(diào)整，從而保障玻璃幕墻的安全性。例如，通過(guò)玻璃面板位移的調(diào)整能夠有效提高減震效應(yīng)，使玻璃幕墻具有抗震的作用。做工精良的金屬連接件能夠在玻璃幕墻中起到有效的裝飾作用，尤其在大面積的玻璃面板組合中具有畫(huà)龍點(diǎn)睛的功效。

1.4 黏結(jié)密封材料

黏結(jié)密封材料是指在玻璃幕墻中針對(duì)玻璃面板金屬和支撐結(jié)構(gòu)間進(jìn)行結(jié)構(gòu)性和非結(jié)構(gòu)性整合的材料。該類(lèi)材料具有良好的抗張力、抗剪切強(qiáng)度、抗反復(fù)拉伸作用，還具備較高的壓縮和玻璃黏結(jié)強(qiáng)度。黏結(jié)密封材料的組成主要包括硅酮結(jié)構(gòu)膠和硅酮耐候密封膠。通過(guò)這兩種物質(zhì)組成能夠提升玻璃幕墻的穩(wěn)定性和抵抗紫外線強(qiáng)度，具有良好的黏結(jié)性能和安全保障作用。

2 常見(jiàn)玻璃幕墻安全性問(wèn)題類(lèi)別

2.1 玻璃爆裂

對(duì)建筑物采用玻璃幕墻時(shí)，由于玻璃面板出現(xiàn)爆裂而引起的安全問(wèn)題較為常見(jiàn)。主要是玻璃面板受到生產(chǎn)工藝、應(yīng)用環(huán)境中的溫差變化或者外力沖擊等多種因素影響，在安裝后可能出現(xiàn)玻璃破碎的現(xiàn)象?，F(xiàn)階段玻璃幕墻主要用于高層及超高層建筑，玻璃爆裂后其玻璃碎片會(huì)形成“玻璃雨”，對(duì)建筑物周?chē)娜伺c物造成嚴(yán)重的安全威脅。傳統(tǒng)的浮法玻璃出現(xiàn)玻璃爆裂后，其玻璃碎片大多處于尖銳狀態(tài)，這種“玻璃雨”對(duì)行人的安全造成嚴(yán)重威脅。相比于浮法玻璃，鋼化玻璃破碎后會(huì)因?yàn)轭A(yù)應(yīng)力的作用而產(chǎn)生較為圓滑的碎片，對(duì)行人所造成的安全威脅較小。夾層玻璃破碎后，中間的黏結(jié)層能夠?qū)ΣＡ槠鸬金そY(jié)作用，因此破碎的玻璃面板不會(huì)散落。使用夾層玻璃的玻璃幕墻屬于一種相對(duì)安全型的玻璃幕墻種類(lèi)。

2.2 玻璃面板脫落

將玻璃幕墻應(yīng)用于高層及超高層建筑的過(guò)程中，若因?yàn)檫B接件出現(xiàn)腐蝕或者固定不牢，在風(fēng)或者外力的作用下會(huì)導(dǎo)致玻璃面板脫落。玻璃幕墻的玻璃面板大多具有面積大、重量大的特點(diǎn)，因此出現(xiàn)玻璃面板脫落以后會(huì)產(chǎn)生較大的沖擊力，進(jìn)而對(duì)建筑物下的人和物造成嚴(yán)重的安全威脅。引起玻璃面板脫落的主要原因有施工質(zhì)量和支撐結(jié)構(gòu)質(zhì)量?jī)蓚€(gè)方面。支撐結(jié)構(gòu)老化或者質(zhì)量不達(dá)標(biāo)會(huì)導(dǎo)致玻璃面板在應(yīng)用后出現(xiàn)脫落，通過(guò)分析以往玻璃面板脫落的事故原因可知，隱框式玻璃幕墻發(fā)生玻璃面板脫落的現(xiàn)象更為頻繁。

2.3 玻璃幕墻結(jié)構(gòu)失效

玻璃幕墻結(jié)構(gòu)失效主要是支撐玻璃面板的金屬支撐結(jié)構(gòu)出現(xiàn)腐蝕或者變形，導(dǎo)致支撐能力減弱，使相應(yīng)的玻璃幕墻在重力作用下產(chǎn)生嚴(yán)重的安全威脅。這種支撐結(jié)構(gòu)的損壞既包括金屬支撐結(jié)構(gòu)，也包括相應(yīng)的結(jié)構(gòu)膠，任何一部分出現(xiàn)老化均可能導(dǎo)致支撐構(gòu)件的承載力減弱，進(jìn)而使玻璃幕墻結(jié)構(gòu)失效，造成安全威脅。

2.4 幕墻滲水問(wèn)題

在應(yīng)用玻璃幕墻的過(guò)程中，由于施工質(zhì)量或者原材料質(zhì)量等問(wèn)題容易出現(xiàn)玻璃幕墻滲水的現(xiàn)象。例如，在進(jìn)行玻璃幕墻安裝時(shí)相應(yīng)的結(jié)構(gòu)縫隙較大、封堵不嚴(yán)或者結(jié)構(gòu)膠腐蝕、自然環(huán)境影響等均可能導(dǎo)致玻璃幕墻出現(xiàn)滲水，從而造成一系列嚴(yán)重危害人們生命財(cái)產(chǎn)的安全問(wèn)題：支撐結(jié)構(gòu)生銹導(dǎo)致建筑物其他構(gòu)件出現(xiàn)腐蝕、用電安全事故等。

3 玻璃幕墻安全問(wèn)題的防范對(duì)策

3.1 降低玻璃面板自爆的危險(xiǎn)性

在應(yīng)用玻璃幕墻的過(guò)程中應(yīng)充分考慮到玻璃幕墻的安全性問(wèn)題，而玻璃面板自爆屬于將為常見(jiàn)的安全性問(wèn)題，因此應(yīng)有效降低玻璃面板自爆的危險(xiǎn)性。

（1）在使用年限方面從玻璃面板的防爆膜質(zhì)量進(jìn)行有效控制，通常情況下玻璃面板防爆膜年限為7～10年，遠(yuǎn)低于玻璃面板的使用年限，而玻璃防爆膜在失效之后沒(méi)有顯著的特征。因此，在建設(shè)工程中應(yīng)選用質(zhì)量高的玻璃面板防爆膜，并且按照其使用年限進(jìn)行定期檢查更換，從而保障玻璃防爆膜的有效性。

（2）應(yīng)選擇安全性更高的玻璃種類(lèi)。隨著各種新型安全玻璃種類(lèi)被研發(fā)出來(lái)，在玻璃幕墻方面應(yīng)投入更多的成本，選擇高質(zhì)量的玻璃種類(lèi)，進(jìn)而提高玻璃面板的防暴率以及玻璃幕墻的防火能力，保障玻璃幕墻使用過(guò)程中的安全性。例如，使用中空玻璃、涂層防火玻璃、特殊防火玻璃、夾絲防火玻璃、PVC夾層玻璃、化學(xué)防火玻璃等作為高層及超高層建筑用玻璃幕墻。

3.2 針對(duì)玻璃幕墻墜落的防范措施

在玻璃幕墻應(yīng)用過(guò)程中的安全問(wèn)題，大多數(shù)情況下是由于結(jié)構(gòu)件腐蝕，為此可以采取以下防范措施。

（1）在建筑安裝時(shí)做好相應(yīng)的質(zhì)量檢測(cè)，包括相應(yīng)結(jié)構(gòu)件的原材料質(zhì)量和性能質(zhì)量，同時(shí)包括工程施工質(zhì)量。通過(guò)嚴(yán)格的檢測(cè)使玻璃幕墻建設(shè)質(zhì)量能夠充分達(dá)標(biāo)，有效保障玻璃幕墻的安全應(yīng)用。

（2）在玻璃幕墻建筑物周?chē)鱿鄳?yīng)防護(hù)措施，通過(guò)科學(xué)合理的規(guī)劃，減少幕墻下人員的大量聚集和長(zhǎng)期停留，而商業(yè)地產(chǎn)應(yīng)盡可能改變出入口位置，采用雨棚及其他遮擋措施進(jìn)行有效的防護(hù)。若玻璃幕墻處于停車(chē)場(chǎng)上方，應(yīng)在停車(chē)場(chǎng)上布置喬木綠化設(shè)施，以達(dá)到對(duì)玻璃幕墻墜落的緩沖作用，從而降低因玻璃幕墻墜落而產(chǎn)生的嚴(yán)重安全問(wèn)題。

4 結(jié)束語(yǔ)

玻璃幕墻無(wú)論是對(duì)于室內(nèi)還是對(duì)于建筑外表都具有較強(qiáng)的裝飾性，借助玻璃幕墻使相應(yīng)的建筑能夠呈現(xiàn)出現(xiàn)代繁華的都市面貌。玻璃幕墻在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)較多，然而在大量玻璃幕墻應(yīng)用的過(guò)程中，因玻璃幕墻的缺陷而導(dǎo)致的重大安全問(wèn)題也成為現(xiàn)階段人們研究的重點(diǎn)。該研究結(jié)合建筑領(lǐng)域玻璃幕墻應(yīng)用的組成要素進(jìn)行分析概述，總結(jié)了玻璃幕墻應(yīng)用過(guò)程中的安全性問(wèn)題，并給出了相對(duì)應(yīng)的安全防范措施，以期為現(xiàn)階段玻璃幕墻的安全性應(yīng)用提供理論指導(dǎo)與經(jīng)驗(yàn)參考。