建筑幕墙的困境

http://news.dichan.sina.com.cn新浪地产作者:韦淑嫄2016/10/10 15:17:18 新浪地产
提要:被称为“建筑癌症”的玻璃幕墙爆裂、脱落事件时有发生,给安全带来了极大困扰。然而,玻璃幕墙涉及多种建筑材料,事故成因复杂,这给事故的预防和后期治理带来了巨大的难题。

  随着建筑行业的不断发展,人们的建筑审美层次也在不断提升,玻璃幕墙因其美观大方,极具现代气息,在高层建筑的应用越来越多,其中,中国是全世界超高层建筑最多的一个国家。据不完全统计,全世界300米、400米、600米以上的超高层建筑中国占一半以上。中国已经成为全球超高层建筑最多的国家,而这些超高层建筑大部分采用玻璃幕墙。

  虽然自20世纪80年代玻璃幕墙引入中国的30多年间,玻璃幕墙的的技术也在不断提高,然而,被称为“建筑癌症”的玻璃幕墙爆裂、脱落事件却时有发生,给安全带来了极大困扰。

2016,幕墙安全事故依然严峻

  梳理发现,近两年建筑幕墙脱落事故不断,给国家财产、人民的生命安全造成了很大的影响,人们对玻璃幕墙的担忧也在不断增多。

  成都:2016年8月7日下午,四川省成都市及其周边区县,一阵狂风暴雨加冰雹,位于成都高新南区天府大道北段的地标建筑,“环球中心”天堂洲际大饭店的大堂玻璃幕墙遭到破坏。6月17日晚,四川绵阳长虹世纪城玻璃幕墙上一块玻璃掉落,砸死了下面散步的小区业主。

  深圳:2016年8月2日,受台风“妮妲”影响,深圳市福田汉国城市商业中心工地塔楼,两块玻璃幕墙分别从40层、52层脱落,所幸未造成人员伤亡。据施工方负责人介绍,幕墙脱落的原因是风力太大,瞬间达到12级到14级,做防台风工作之前,幕墙已全部关闭。而掉下的两块幕墙未关严实,锁扣未锁上。

  上海:2016年5月8日下午,位于上海市陆家嘴银城中路上的时代金融中心大厦38楼的一块玻璃幕墙玻璃碎裂,所幸并未从高空坠落,无人受伤。该楼的玻璃幕墙为双层玻璃组成,这次突然碎裂的是一块内层玻璃。内层玻璃爆裂后,整块慢慢开裂,逐渐变成小碎片掉落在办公室地上。

  武汉:2016年8月24日上午,武汉市武昌区福星惠誉水岸星城小区一居民楼门口突降“玻璃雨”,两块玻璃幕墙从高空脱落,并接连砸坏楼下5家住户的阳台顶棚玻璃,所幸没有造成人员伤亡。

  沈阳:2016年8月10日下午,沈阳市青年大街世茂铂晶宫突然掉下来一块玻璃,机动车道及人行道上玻璃四处散落。碎玻璃只砸伤了楼下近20辆车,所幸未造成人员伤亡。

  说法:千分之三的自爆率?

  在历年的玻璃幕墙安全事故中,玻璃自爆占了很大比率,往往生产厂家或者所谓行业专家会告诉媒体朋友,幕墙钢化玻璃是允许千分之三左右的“自爆率”。也就是说,每一千块玻璃中就有三块左右随时可能会自爆,但是一般所说的钢化玻璃3‰左右的“自爆率”,只是生产行业普遍认可的一个正常水平,但实际上,相关的产品技术标准中没有这个“自爆率”的评估标准。

  根据专家解释,关于自爆的原因,一般有两类情况:

  一是人为引起的,包括玻璃本身的质量差(厚度不均)、在玻璃上开孔或者开槽的时候设计不合理、安装过程中造成了崩边崩角或者表面划伤。这类原因是可以通过提升技艺和严格把关来避免的。

  二是无法克服的自然因素,即玻璃中存在的化学物质——“硫化镍”引起的。玻璃的原材料中并没有硫化镍的存在,是在玻璃的制作过程中出现的,没办法完全解释硫化镍的形成原因,也没办法完全避免硫化镍的存在。玻璃被安装之后,处于风吹日晒的自然温度中,其体内含有的硫化镍仍在缓慢地进行由液体向固体的转变。外部环境的变化,比如夏天室内外温差巨大,就可能导致硫化镍的体积变大。一旦体积扩张到20%-40%,就会破坏钢化玻璃的结构,造成自爆。这是钢化玻璃本身存在的概率,无法避免,正规厂家也只能通过技术减少自爆率,没办法完全消除。

玻璃幕墙脱落成因复杂

  与玻璃自爆不一样,幕墙脱落则更多的是源于各种配件的选型和施工错误,一般情况下有以下几种情况:

  1、 型材选择错误

  框支承玻璃幕墙的骨架材料是铝合金型材,按照JGJ102《玻璃幕墙工程技术规范》要求,玻璃幕墙应选用耐气候性的材料,铝合金材料应进行表面阳极氧化、电泳涂漆、粉末喷涂或氟碳喷涂处理,且铝合金型材应符合现行国家标准《铝合金建筑型材》GB/T5237规定的质量要求。部分企业为了追求利润最大化,将外观看似阳极氧化的铝素材冒充阳极氧化型材使用。

  铝素材又称裸材、光身材,表面光泽度比阳极氧化型材差,是制作普通铝合金门窗的常用材料。该类型材表面未经过任何表面处理,是通过空气中的氧气自然氧化在型材表面形成一层养护膜,养护膜的厚度受环境因素影响较大通常为0~3μm,远低于阳极氧化型材的膜层厚度(规范要求平均膜厚不低于15μm)。且该类型材的耐久性差,与硅酮结构胶的粘结极不稳定,是造成隐框玻璃幕墙玻璃板块脱落的主要原因之一。

  2、 施工不规范

  近年来,随着我国幕墙行业的蓬勃发展,建筑幕墙工程逐渐增多。一些企业为了降低成本,直接或间接委托无幕墙施工资质的施工单位进行玻璃板块与附框的装配制作。无幕墙施工资质的施工单位往往在厂房面积(打胶间与养护间)打胶设备、人员素质、质量控制等方面都达不到相关规范要求,因施工不规范、施工质量控制不严造成的玻璃板块脱落事故时有发生。

  3、 劣质硅酮结构胶的提前老化

  硅酮结构胶连接着玻璃板块与金属构架,承受着风荷载及玻璃的自重荷载,直接关系到幕墙结构的耐久性及安全性。因此,硅酮结构密封胶必须具有较高的抗张、抗剪强度,抗反复拉伸、压缩和剥离粘结强度。部分企业为降低成本,采用添加了白油等低沸点物质的硅酮结构密封胶。幕墙使用过程中,白油会使中空玻璃内部的丁基密封胶溶解,发生幕墙玻璃流油现象;同时白油会随着时间的推移,逐渐挥发,使硅酮结构胶脆化、老化,进而导致玻璃板块脱落的事故。

  4、 密封胶种类选择错误

  按照JGJ102―2003标准要求,建筑幕墙、门窗用中空玻璃,第1道密封胶应采用中空玻璃用丁基热熔密封胶;不需承担荷载的第2道密封胶宜采用聚硫类中空玻璃密封胶,也可采用硅酮密封胶;隐框、半隐框及点支承玻璃幕墙等需承担结构强度的第2道密封胶应选用硅酮结构密封胶。错误选择聚硫胶代替硅酮结构胶,用于明框幕墙开启扇的二道密封,施工仅一年后,就出现聚硫胶泛白、中空玻璃内部出雾现象。随着时间的推移,聚硫胶完全脱粘后,必然造成中空玻璃外片脱落的事故。

  目前在建筑界,玻璃幕墙的设计年限标准一般为25年。我国很多城市的玻璃幕墙建筑在度过了20多年的“青壮期”后,开始走向衰老,尤其是玻璃幕墙高层建筑,出现了玻璃爆裂,五金构件锈蚀、变形,密封条老化、龟裂,受力构件松动等一些问题,由此引发一系列玻璃幕墙脱落事故。此外,夏季天气炎热,温度居高不下,再加上台风和暴雨等极端天气多发,也容易引起玻璃幕墙爆裂、脱落。

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