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國(guó)家減災(zāi)委、應(yīng)急管理部針對(duì)今年第22號(hào)強(qiáng)臺(tái)風(fēng)“山竹”給廣東省造成的嚴(yán)重影響，緊急啟動(dòng)國(guó)家Ⅳ級(jí)救災(zāi)應(yīng)急響應(yīng)如此迅猛的臺(tái)風(fēng)、如此嚴(yán)重的破壞、如此慘重的災(zāi)難，何來(lái)廣廈千萬(wàn)間，大庇天下寒士俱歡顏？
中國(guó)幕墻網(wǎng)www.gdjiasi.com針對(duì)臺(tái)風(fēng)“山竹”對(duì)建筑門(mén)窗幕墻行業(yè)帶來(lái)的影響、各地建筑質(zhì)量，以及幕墻工程企業(yè)、設(shè)計(jì)單位、材料供應(yīng)商的應(yīng)對(duì)措施和表現(xiàn)，將陸續(xù)開(kāi)展——臺(tái)風(fēng)“山竹”VS 中國(guó)“幕墻人”系列報(bào)道。
強(qiáng)臺(tái)風(fēng)對(duì)幕墻安全的影響
2014年超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)“威馬遜”襲擊海口和菲律賓以后，白云化工就開(kāi)啟了臺(tái)風(fēng)后幕墻工程的安全調(diào)研和回訪活動(dòng)，每次超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)過(guò)后，白云化工的技術(shù)服務(wù)團(tuán)隊(duì)都會(huì)第一時(shí)間出現(xiàn)在受臺(tái)風(fēng)影響嚴(yán)重的地區(qū)，進(jìn)行幕墻安全調(diào)研與回訪，2015年的“燦鴻”、2016年的“妮達(dá)”、“莫蘭蒂”、2017年的“天鴿”之后，受影響嚴(yán)重地區(qū)都能見(jiàn)到白云人的身影。
此次超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)“山竹”過(guò)后，白云化工派出了多支技術(shù)隊(duì)伍，對(duì)廣州、深圳、珠海、東莞、廣西南寧及菲律賓馬尼拉等受“山竹”影響較嚴(yán)重的城市進(jìn)行了考察，走訪了50多座幕墻工程，收集了大量強(qiáng)臺(tái)風(fēng)對(duì)幕墻工程安全影響的第一手材料。本文匯總了近年來(lái)白云技術(shù)團(tuán)隊(duì)收集到的強(qiáng)臺(tái)風(fēng)對(duì)幕墻工程造成的各種影響，供幕墻行業(yè)專家、同仁參考，以使未來(lái)的幕墻工程更加安全。
總體來(lái)看，大多數(shù)幕墻工程能經(jīng)受住超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)的考驗(yàn)，在超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)過(guò)后未見(jiàn)明顯損壞，主體結(jié)構(gòu)未見(jiàn)損壞，未出現(xiàn)嚴(yán)重的安全問(wèn)題，使用白云結(jié)構(gòu)膠的工程，都沒(méi)有因?yàn)?a target='_blank' style='font-size:1em; border-bottom:1px dotted blue;'>結(jié)構(gòu)密封膠的質(zhì)量問(wèn)題造成板塊墜落的事故，使用白云耐候膠的工程，都沒(méi)有因?yàn)?a target='_blank' style='font-size:1em; border-bottom:1px dotted blue;'>耐候密封膠質(zhì)量問(wèn)題造成漏水的問(wèn)題。這可能與幕墻工程的業(yè)主注重工程質(zhì)量安全，在選擇設(shè)計(jì)、施工單位和材料時(shí)沒(méi)有只要求低價(jià)有關(guān)。
圖1使用白云膠的工程在臺(tái)風(fēng)下完好無(wú)損
(左上：2014年“威馬遜”后的海口天邑國(guó)際;右上：2016年“莫蘭蒂”后廈門(mén)國(guó)際中心;左下：2018年“山竹”后深圳·寶能物流中心;右下：2018年“山竹”后珠海.中安廣場(chǎng))
不過(guò)，在我們近幾年的調(diào)研過(guò)程中，也發(fā)現(xiàn)了個(gè)別幕墻工程在臺(tái)風(fēng)中出現(xiàn)了一些問(wèn)題，有些還相當(dāng)嚴(yán)重，這些問(wèn)題主要有：玻璃破損、開(kāi)啟窗墜落、漏水、幕墻玻璃整片墜落、幕墻板塊脫落（詞條“脫落”由行業(yè)大百科提供）等。
1、臺(tái)風(fēng)影響幕墻安全的六大表現(xiàn)形式及原因分析
1.1玻璃破裂（詞條“破裂”由行業(yè)大百科提供）
現(xiàn)場(chǎng)回訪調(diào)研活動(dòng)中，發(fā)現(xiàn)有出現(xiàn)玻璃破裂現(xiàn)象，圖2為某大廈部分中空玻璃破裂，破裂主要原因經(jīng)分析為強(qiáng)臺(tái)風(fēng)下玻璃受到外物撞擊。(有些也是由于玻璃本身強(qiáng)度不夠，無(wú)法承受過(guò)大的風(fēng)壓所致，但是那種的話，會(huì)出現(xiàn)的破損板塊較多，而不是只有幾塊)
圖2某大廈中空玻璃破裂現(xiàn)象
從圖片中可以較清晰看到，該項(xiàng)目玻璃破裂后結(jié)構(gòu)膠對(duì)玻璃碎片仍形成有效粘結(jié)，說(shuō)明結(jié)構(gòu)膠與玻璃粘接良好。
在回訪過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)早期幕墻工程，個(gè)別甚至是上世紀(jì)90年代的幕墻工程項(xiàng)目，當(dāng)時(shí)采用的是非鋼化玻璃，在此次超強(qiáng)風(fēng)影響下出現(xiàn)部分破裂現(xiàn)象。非鋼化玻璃抗外物撞擊能力差，在外物撞擊下易發(fā)生破裂現(xiàn)象，部分破裂中空玻璃甚至內(nèi)外片都破裂。
鋼化玻璃和夾層玻璃在強(qiáng)臺(tái)風(fēng)影響下，出現(xiàn)破裂問(wèn)題概率較小;在回訪調(diào)研過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)某大樓夾層玻璃出現(xiàn)爆裂，見(jiàn)圖3;爆裂原因經(jīng)分析為強(qiáng)臺(tái)風(fēng)下玻璃受到墜落的外物撞擊所致，但絕大多數(shù)夾層玻璃爆裂后未出現(xiàn)玻璃碎片飛散墜落現(xiàn)象，玻璃依然堅(jiān)挺。
JGJ102-2003“玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范”中4.4.1中規(guī)定“框支承玻璃幕墻，宜采用安全玻璃”，在規(guī)范后條文說(shuō)明4.4.1中指出“安全玻璃一般指鋼化玻璃和夾層玻璃”，在早期幕墻工程中，由于當(dāng)時(shí)技術(shù)水平的局限性，部分工程未采用安全玻璃;通過(guò)調(diào)研案例分析，在臺(tái)風(fēng)多發(fā)地區(qū)，應(yīng)更多采用安全玻璃、尤其是夾層玻璃以保證幕墻安全。
圖3某大樓夾層玻璃爆裂
1.2密封失效漏水
某項(xiàng)目在強(qiáng)臺(tái)風(fēng)下幕墻整體漏水嚴(yán)重，內(nèi)墻窗框出現(xiàn)大量水流的污痕，見(jiàn)圖4。現(xiàn)場(chǎng)了解到，該項(xiàng)目石材幕墻采用了國(guó)內(nèi)某品牌膠，施工半年后就已出現(xiàn)收縮開(kāi)裂現(xiàn)象，見(jiàn)圖5。現(xiàn)場(chǎng)與施工方確認(rèn)，幕墻整體漏水，膠縫收縮開(kāi)裂是漏水的原因，經(jīng)分析推斷該品牌膠本身存在質(zhì)量問(wèn)題。該項(xiàng)目幕墻面積約2萬(wàn)平米，業(yè)主要求重新割膠返工，損失很大。
圖4密封失效漏水
圖5 密封膠收縮開(kāi)裂
JGJ102-2003中4.2.4條規(guī)定“幕墻在風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值除以陣風(fēng)系數(shù)（詞條“陣風(fēng)系數(shù)”由行業(yè)大百科提供）后的風(fēng)荷載（詞條“荷載”由行業(yè)大百科提供）值作用下，不應(yīng)發(fā)生雨水滲漏，其雨水滲漏性能應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求”。其條文說(shuō)明4.2.2 中提及“幕墻的性能與建筑物所在地區(qū)的地理位置、氣候條件、建筑物的高度、體型及周?chē)h(huán)境等有關(guān)。如沿海或經(jīng)常有臺(tái)風(fēng)地區(qū)，幕墻的風(fēng)壓變形性能和雨水滲漏性能要求高些。”
幕墻的水密性直接關(guān)系到幕墻的使用功能和壽命，據(jù)了解，在沿海受熱帶風(fēng)暴和臺(tái)風(fēng)襲擊的地區(qū)，大風(fēng)多同時(shí)伴有大雨，因而幕墻對(duì)水密性要求較一般地區(qū)要高。
密封膠作為接縫密封材料其性能對(duì)幕墻的水密性及使用壽命起到重要作用，在強(qiáng)臺(tái)風(fēng)影響的極限條件下，對(duì)密封膠本身性能是嚴(yán)峻考驗(yàn)。某些性能不佳或品質(zhì)存在缺陷的密封膠可能在一般地區(qū)使用暫時(shí)還未發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，但在極限條件下，極有可能在較短的時(shí)間內(nèi)暴露其質(zhì)量缺陷。密封膠成本占整個(gè)幕墻總成本并不高，但其起到的作用與幕墻其他材料是同等重要的。筆者建議在臺(tái)風(fēng)多發(fā)地區(qū)一定要盡量選用有品牌有質(zhì)量保證的密封膠產(chǎn)品。
1.3鋁板、鋁塑板幕墻或屋頂被臺(tái)風(fēng)撕裂或剝落
在回訪中發(fā)現(xiàn)，某廣場(chǎng)鋁板屋頂在強(qiáng)臺(tái)風(fēng)下出現(xiàn)部分撕裂剝落，但未出現(xiàn)整體脫落，見(jiàn)圖6.
圖6某廣場(chǎng)鋁板屋頂出現(xiàn)部分撕裂剝落
圖7某大廈鋁塑板幕墻整體剝落現(xiàn)象
圖7所示某大廈，2006年完工，側(cè)立面為鋁塑板幕墻，2014年在強(qiáng)臺(tái)風(fēng)下出現(xiàn)整體剝落現(xiàn)象。某大廈鋁塑板幕墻無(wú)橫梁立柱支承固定，只通過(guò)金屬條將鋁塑板固定在外墻上，也是本身設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)存在問(wèn)題。
JGJ133-2001“金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范”中5.1.1條規(guī)定“金屬與石材幕墻應(yīng)按圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)”[2];該規(guī)范5.6部分“橫梁設(shè)計(jì)”和5.7部分“立柱設(shè)計(jì)”對(duì)橫梁和立柱設(shè)計(jì)都提出了嚴(yán)格的要求和設(shè)計(jì)計(jì)算公式;其中5.4部分“金屬板設(shè)計(jì)”對(duì)金屬板設(shè)計(jì)提出相應(yīng)的設(shè)計(jì)計(jì)算公式。
在回訪活動(dòng)中，未發(fā)現(xiàn)采用了“橫梁和立柱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”的幕墻整體的脫落的現(xiàn)象。在臺(tái)風(fēng)多發(fā)地區(qū)，嚴(yán)格按規(guī)范進(jìn)行“橫梁和立柱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”的幕墻主體結(jié)構(gòu)是可靠的。
1.4拼接玻璃肋支承的全玻幕墻整體塌落或玻璃肋破裂
回訪活動(dòng)中，發(fā)現(xiàn)某商場(chǎng)全玻幕墻采用拼接玻璃肋支撐的設(shè)計(jì)，在此次超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)下整體塌落，見(jiàn)圖8，該幕墻整體結(jié)構(gòu)損毀，影響較大。
圖8某商場(chǎng)全玻幕墻整體塌落
圖9某商場(chǎng)全玻幕墻整體塌落局部照片
JGJ102-2003中4.4.3條中規(guī)定“采用玻璃肋支承的點(diǎn)支承玻璃幕墻，其玻璃肋應(yīng)采用鋼化夾層玻璃”，其規(guī)范后條文說(shuō)明4.4.3條中“采用玻璃肋支承的點(diǎn)支承玻璃幕墻，其肋玻璃屬支承結(jié)構(gòu)（詞條“支承結(jié)構(gòu)”由行業(yè)大百科提供），打孔處應(yīng)力集中明顯，強(qiáng)度要求較高;另一方面，如果玻璃肋破碎，則整片幕墻會(huì)塌落”。
從圖9可見(jiàn)，該項(xiàng)目中全玻幕墻雖采用鋼化夾層玻璃，但在此次超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)下仍出現(xiàn)了整體塌落，這種采用拼接的玻璃肋支承的點(diǎn)支式玻璃幕墻在臺(tái)風(fēng)多發(fā)地區(qū)的安全性值得關(guān)注。
JGJ102-2003中7.3.2條對(duì)全玻幕墻玻璃肋的截面（詞條“截面”由行業(yè)大百科提供）高度hr和風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值下撓度dr都有嚴(yán)格的計(jì)算公式，并在7.3.4中規(guī)定“風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值下，玻璃肋的撓度df,lim宜取其計(jì)算跨度的1/200”。
在臺(tái)風(fēng)多發(fā)地區(qū)，采用拼接玻璃肋支承的點(diǎn)支承玻璃幕墻應(yīng)謹(jǐn)慎，嚴(yán)格按照JGJ102-2003規(guī)范中要求嚴(yán)格計(jì)算;一方面應(yīng)增加玻璃的抗撞擊性能，另一方面應(yīng)該考慮到玻璃破碎后玻璃肋的穩(wěn)定性和安全性。
1.5單元式玻璃幕墻整體墜落
回訪活動(dòng)中，某高層玻璃幕墻項(xiàng)目出現(xiàn)單元式幕墻整體墜落，現(xiàn)場(chǎng)堪查拍照，見(jiàn)圖10。
圖10某大廈單元式玻璃幕墻整體墜落
該項(xiàng)目為全隱框玻璃幕墻，墜落的玻璃與鋁附框通過(guò)結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)，再通過(guò)五金件將鋁副框與建筑主體連接，五金件承受整塊幕墻重量，而結(jié)構(gòu)膠承受玻璃的自重和風(fēng)荷載。該項(xiàng)目中整塊幕墻脫落，說(shuō)明五金件連接與結(jié)構(gòu)受力失效，是幕墻墜落主要原因，該單元件墜落的原因是在施工過(guò)程和質(zhì)量控制環(huán)節(jié)上都出現(xiàn)了嚴(yán)重問(wèn)題。
JGJ102-2003中9.6.5條中規(guī)定，在安裝掛墻之前，應(yīng)對(duì)幕墻構(gòu)件進(jìn)行檢驗(yàn)。該墜落的不合格單元件安裝掛墻是施工過(guò)程和質(zhì)量控制兩個(gè)環(huán)節(jié)都出現(xiàn)了失控，筆者呼吁施工單位應(yīng)加強(qiáng)管理、加強(qiáng)質(zhì)量監(jiān)控。
1.6開(kāi)啟扇墜落
回訪活動(dòng)中，發(fā)現(xiàn)許多工程出現(xiàn)開(kāi)啟扇墜落現(xiàn)象，見(jiàn)圖11，圖12，圖13。
圖11某大樓開(kāi)啟扇墜落后的情況
圖12玻璃與結(jié)構(gòu)膠粘接情況
圖13某在建大廈開(kāi)啟扇墜落后的情況
以上兩個(gè)項(xiàng)目開(kāi)啟扇均為帶框整體墜落，未發(fā)現(xiàn)膠與框脫粘的現(xiàn)象。墜落開(kāi)啟扇在其整個(gè)幕墻開(kāi)啟扇中孤立出現(xiàn)，推斷原因可能為部分開(kāi)啟扇未完全關(guān)閉或鎖閉不牢所致。圖13中某在建大廈多扇開(kāi)啟扇墜落，據(jù)施工方項(xiàng)目經(jīng)理介紹，部分開(kāi)啟扇是因施工過(guò)程電線電纜阻擋未能完全關(guān)閉，因而出現(xiàn)多扇墜落現(xiàn)象。
JGJ102-2003中12.1.4條中規(guī)定“6級(jí)以上風(fēng)力時(shí)，應(yīng)全部關(guān)閉開(kāi)啟扇”，在臺(tái)風(fēng)多發(fā)地區(qū)，臺(tái)風(fēng)局部風(fēng)力可能達(dá)12級(jí)以上，如開(kāi)啟扇未完全關(guān)閉，極易發(fā)生開(kāi)啟扇整體墜落現(xiàn)象。
2、總結(jié)與問(wèn)題
通過(guò)對(duì)多次強(qiáng)臺(tái)風(fēng)后回訪、百余座項(xiàng)目的實(shí)地調(diào)研，考察與分析了臺(tái)風(fēng)對(duì)幕墻結(jié)構(gòu)安全的影響，總結(jié)結(jié)論與指導(dǎo)建議如下：
2.1 在強(qiáng)臺(tái)風(fēng)下，絕大多數(shù)幕墻工程未見(jiàn)明顯損壞，主體結(jié)構(gòu)未見(jiàn)損壞，能經(jīng)受住強(qiáng)臺(tái)風(fēng)的嚴(yán)峻考驗(yàn)。總體來(lái)說(shuō)，在強(qiáng)臺(tái)風(fēng)下絕大多數(shù)幕墻是安全的。
2.2在極端氣候條件下，密封膠對(duì)幕墻安全、使用功能和使用壽命的影響不容忽視。在強(qiáng)臺(tái)風(fēng)影響的極限條件下，對(duì)膠本身性能是嚴(yán)峻考驗(yàn);某些性能不佳或品質(zhì)存在缺陷的產(chǎn)品可能在一般地區(qū)使用暫時(shí)還未發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，但在極限條件下，極有可能在較短的時(shí)間內(nèi)暴露其質(zhì)量缺陷;如結(jié)構(gòu)膠品質(zhì)存在缺陷，在強(qiáng)臺(tái)風(fēng)影響下出現(xiàn)大面積板塊墜落現(xiàn)象，后果將非常嚴(yán)重;如本文1.2所述，耐候密封膠存在質(zhì)量問(wèn)題導(dǎo)致幕墻密封失效漏水，后果同樣非常嚴(yán)重。因此，在臺(tái)風(fēng)多發(fā)地區(qū)一定要選用有品牌有質(zhì)量保證的密封膠產(chǎn)品。
2.3 在超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)下地區(qū)，應(yīng)該對(duì)幕墻的整體安全性提出更高的要求，在設(shè)計(jì)、選材方面留足安全余量。
1)在設(shè)計(jì)方面，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)很重要，應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);不符合規(guī)范的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，有可能造成幕墻在強(qiáng)臺(tái)風(fēng)下整體脫落，嚴(yán)重影響到幕墻整體安全。
因鋁塑板本身相對(duì)其他材料強(qiáng)度較低，在臺(tái)風(fēng)多發(fā)地區(qū)，采用鋁塑板的幕墻工程設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)固定牢固。
在臺(tái)風(fēng)多發(fā)地區(qū)，采用拼接玻璃肋支承的點(diǎn)支承玻璃幕墻設(shè)計(jì)應(yīng)謹(jǐn)慎;一方面應(yīng)增加玻璃的抗撞擊性能，另一方面應(yīng)該考慮到玻璃破碎后玻璃肋的穩(wěn)定性和安全性。
2)在施工方面，施工質(zhì)量非常重要，施工單位應(yīng)加強(qiáng)對(duì)施工過(guò)程的質(zhì)量管理水平，確保幕墻結(jié)構(gòu)安裝牢固，結(jié)構(gòu)膠注膠飽滿防止粘接失效情況的發(fā)生。
3)在日常維護(hù)方面，幕墻日常維護(hù)不容忽視。業(yè)主和使用者都應(yīng)加強(qiáng)安全意識(shí)，做好日常維護(hù)和管理。在臺(tái)風(fēng)來(lái)襲前，確保開(kāi)啟扇完全關(guān)閉，以免造成墜落現(xiàn)象。
2.4減少其他可能影響幕墻安全的因素。多數(shù)幕墻玻璃的破裂原因是因?yàn)榕_(tái)風(fēng)攜雜物撞擊所致，而非臺(tái)風(fēng)本身風(fēng)壓所致，如何減少建筑物周邊雜物應(yīng)引起業(yè)主的重視。調(diào)研活動(dòng)中發(fā)現(xiàn)，臺(tái)風(fēng)過(guò)后，廣告牌、戶外燈箱等脫落嚴(yán)重;在臺(tái)風(fēng)多發(fā)地區(qū)，建議廣告牌、戶外燈箱、雨棚等突出于建筑物外結(jié)構(gòu)盡可能加固，同時(shí)，陽(yáng)臺(tái)、天臺(tái)在臺(tái)風(fēng)來(lái)襲時(shí)盡可能減少雜物堆放，減少建筑物外圍雜物以減少臺(tái)風(fēng)作用下所能攜裹的雜物對(duì)幕墻的撞擊破壞。同時(shí)，在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)提高臺(tái)風(fēng)多發(fā)區(qū)玻璃幕墻的抗風(fēng)攜碎物撞擊能力等級(jí)。
在極端氣候條件下，幕墻的安全應(yīng)用不能忽視，密封膠對(duì)幕墻安全和使用壽命的影響不能忽視，材料、設(shè)計(jì)、施工整個(gè)系統(tǒng)與環(huán)節(jié)都應(yīng)當(dāng)引起足夠的重視。
前年“莫蘭蒂”臺(tái)風(fēng)對(duì)福建造成的損害歷歷在目，全國(guó)幕墻業(yè)界各類討論及技術(shù)分析，對(duì)當(dāng)前門(mén)窗幕墻行業(yè)及相應(yīng)安全材料的應(yīng)用科學(xué)研究。今年，建筑門(mén)窗幕墻再次接受更強(qiáng)的臺(tái)風(fēng)“山竹”的侵襲，全面的安全組織保障、得力的措施，過(guò)硬的建筑項(xiàng)目質(zhì)量，有力的維護(hù)，建筑門(mén)窗幕墻人在“山竹”期間不眠不休的付出，臺(tái)風(fēng)再?gòu)?qiáng)、強(qiáng)不過(guò)齊心協(xié)力的門(mén)窗幕墻人，臺(tái)風(fēng)再?gòu)?qiáng)、毀壞不了高質(zhì)量、嚴(yán)要求、扎實(shí)負(fù)責(zé)的門(mén)窗和幕墻。
