既有建筑幕墙安全检测与维护探究

(整期优先)网络出版时间:2023-04-24
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既有建筑幕墙安全检测与维护探究

卞年荣

上海建科工程咨询有限公司,上海 徐汇区 200032

摘 要建筑幕墙作为建筑外围护结构,以其美观、采光好、自重轻、出众的抗震性能、易维护等优点得到广泛的认同,但实际上,由于存在的项目检查、维护费用高,缺乏简便有效的检查手段等原因,大量的既有建筑幕墙还是处于无序自由管控状态,带来了安全隐患,影响着幕墙的安全使用

关键词既有幕墙;检查;危害;维护

0 引言

建筑幕墙作为当代建筑物的新型墙体,从20 世纪 90 年代起在国内各城市建设项目中得到了广泛的应用。随着全国各地建筑幕墙使用量和使用时间的增,各地的既有幕墙因缺少日常检查及维护引发安全事故时有发生。近几年国家建设、安检、房管相关部门都就在建及已建的建筑幕墙安全问题发出相关的管理规定,对幕墙在设计、施工、使用、检查、维护等方面提出了要求,以出台相关幕墙规范、既有幕墙检查规范,明确建筑物采用幕墙项目中的各方安全责任,使得国内庞大的幕墙项目的安全问题能够得到有效的管控,最大限度上使得建筑幕墙的应用更加具有安全保障。依据住建部《既有建筑幕墙安全维护管理办法》的要求,对于已经建成的建筑幕墙明确项目所有者应按照相关规范标准要求,做好日常的管理维护工作,到相应的使用年限应该进行相应专项的检查维护工作,排除安全隐患,保证幕墙的安全使用。

1 既有幕墙的现状

我国玻璃幕墙行业从1983年开始起步,1990年代玻璃幕墙行业进入高速发展期,延安东路的上海联谊大厦于1984年建成,首开上海玻璃幕墙的先河,截至2016年底,上海地区约有玻璃幕墙建筑物14000幢,总幕墙面积约占全国玻璃幕墙面积总量的20%。既有建筑幕墙项目未按规定进行检查及的日常维护,造成的既有幕墙安全事故时有发生,危害人民群众的人身安全,上海地区玻璃幕墙安全事故具体的案例如下:

2018年3月5日清晨6点30分左右,黄浦区延安东路浙江路路口发生一起大厦外墙金属附属物高坠事故,导致途经的一辆71路公交车被砸烂,发生意外的是位于延安东路浙江路路口的海洋大厦,海洋大厦底楼围栏被砸坏,靠近星巴克咖啡馆的外墙大理石砸落。这根10多米长的金属附属位于海阳大厦25层顶部,而其实际高度则达到了28层,其形状犹如一根粗大的烟囱,其功能主要是装饰和避雷。事故主要原因是因为风大外加幕墙钢架没有进行日常维护,造成与幕墙连接避雷针处锈蚀脱落。

2011年8月30日,上海虹桥机场T2航站楼20号40号登机口的区域范围内,出现7块钢化玻璃爆裂,坠落处为非旅客区域,现场未伤及人员,也未对机场的正常营运造成任何影响。

2011年5月18日,位于上海陆家嘴银城中路上的时代金融中心大厦46楼的一块玻璃幕墙玻璃破碎,面积约4M2的玻璃突然爆裂,玻璃碎片砸伤50辆地面车辆。

2011年12月13日,上海香港广场幕墙玻璃高空坠落,过路男子被划伤手臂。

2011年7月27日,上海曹杨路710弄中关小区18号15层玻璃幕墙爆裂,玻璃碎片砸中5辆桥车。

2011年陕西北路近延安中路处的科恩国际中心大楼外墙玻璃坠落,砸中两辆行驶中机动车。

20188月12号晚上9点40分左右,正值摩羯肆虐江浙沪沿海之际。上海受到了极大的风雨影响,所有人都在严防死守台风带来的危害,却不料上海南京东路的一个招牌倒塌,当场砸中了9行人,3死6伤。事故最终调查,这些店招牌广告牌没有经过任何检查、测试,店招都是在外面经受各种风吹雨淋,容易受到雨水的腐蚀,既没有日常维护也没有定期检查,时间一长,隐患自现。

2011年7月20日浦东陆家嘴国金中心38层一块玻璃幕墙破裂,幸未造成人员伤亡。有人爆料说,这座大楼半年里已发生4起玻璃幕墙爆裂。

由于既有玻璃幕墙缺少日常检查和维护,维护工作一般由物业公司承担,并未委托具有专业施工资质的维保单位实施。存在很多物业公司的维护“重表轻里”,只清洁表面,缺乏对幕墙的检查和体检,导致玻璃自爆及脱落造成的幕墙安全事故频发,使人们对玻璃幕墙产生了恐惧,认为它是悬挂在城市上空的“定时炸弹”,严重影响全国人民人身财产安全。建立既有幕墙检查、维护、保养制度,从而降低玻璃幕墙安全事故的发生概率,对玻璃幕墙行业的健康发展和保障全国人民人身财产安全有着重要意义。

2 既有幕墙检查与评估

2.1 既有幕墙技术资料检查

建筑幕墙竣工资料中会包括建造过程中全套幕墙技术资料,包括幕墙竣工图纸、幕墙系统结构计算书、设计变更、幕墙性能检测报告、幕墙材料检测报告、材料质保书、合格证、隐蔽验收记录、工程质量检查记录、竣工质量验收报告、竣工备案证明,这些资料真实记录了该幕墙建造和使用过程中的数据及内容,是我们对既有幕墙技术资料检查时必须认真、仔细核查的。只有了解既有幕墙的资料信息,并且结合现场实物检查,才能对既有幕墙的状态作出客观的评估。

2.2既有幕墙现场实物检查

现场实物检查主要分为三步:

第一步是向既有幕墙使用单位(业主、物业)了解既有幕墙水密性、气密性、安全性等相关信息,具体了解既有幕墙有无漏水点、有无漏风、有无异常响声、有无构件晃动、开启门窗有无故障等,做详细询问书面记录

第二步对既有幕墙现场实物检查内容及方法为,既有幕墙外立面整体情况(包括检查既有幕墙可视部分现状与设计图纸、资料的符合性,确认可视部位的直观工作状况:锈蚀、弯曲、变形、腐蚀玻璃、石材等幕墙面板(包括检查玻璃、石材等面板有无破损、变形、脱落,表面有无影响使用和外观的情况幕墙顶部、底部和周边封边的情况(包括检查既有幕墙顶部或女儿墙部位有无损伤变形,底部和周边检查有无人为损坏或构造变形造成开裂不同类型幕墙相交部位的情况(包括检查既有幕墙不同类型幕墙交接部位有无异常变化,搭接节点是否失效,是否存在漏水点装饰、遮阳物件(包括检查既有幕墙装饰、遮阳构件有无变形,表面保护层有无损坏、锈蚀,连接构造是否完好、松动密封胶、结构胶(包括检查既有幕墙密封胶是否存在开裂、硬化、卷皮、粉化情况,检查结构胶邵氏硬度、粘结性指标开启门窗(包括检查既有幕墙开启门窗启闭是否灵活,关闭是否严密,五金件是否变形缺损,紧固件是否能松动、缺失或锈蚀幕墙构架外形变化(包括检查既有幕墙立柱、横梁、拉杆是否变形,玻璃勒吊挂构件是否变形、拉索是否松动、锈蚀、夹具是否正常,玻璃勒是否变形、位移等)变形缝变化情况(包括检查既有幕墙变形缝是否变形、裂缝、脱落、固定松动幕墙构件及其连接情况(包括检查既有幕墙立柱、横梁、拉杆、拉索、玻璃勒吊挂构件连接构造是否可靠,紧固件是否缺损、锈蚀、变形幕墙防火、防雷、保温、渗漏情况(包括检查既有幕墙防火板及防火棉厚度是否达到设计要求,是否霉变,是否存在窜火窜烟的间隙;检查防雷接地材料是否锈蚀,测试接地电阻是否小于设计值;检查保温棉是否霉变、是否脱落、不到位;检查幕墙渗漏情况,分析渗漏原因和途径幕墙与主体的连接、埋件、主体结构的变化情况(包括检查既有幕墙与主体连接构造是否变形、松动、位移;检查后置埋板是否松动、锈蚀、变形;检查主体结构变化是否对幕墙造成损坏、变形

第三步通过对既有幕墙技术资料及现场实物检查,对检查过程中发现的问题进行归类、整理,对于幕墙技术资料或现场实物检查内容存在疑问的,建议幕墙使用单位(业主、物业)委托专业检测机构,作相应的实物检测,并对检测报告相关数据进行分析,作为最终幕墙安全使用性能鉴定评级的相关依据。

2.3现场检查结果安全性评定及相应措施

根据既有幕墙技术资料检查、现场幕墙实物检查、现场幕墙实物检测结果,客观、综合判定既有幕墙目前的安全可靠性等级(见下表)

A级

B级

C级

D级

标准

安全性能符合要求,不影响建筑幕墙的继续使用

安全性能降低,不显著影响建筑幕墙的继续使用

安全性能不足,显著影响建筑幕墙的继续使用

安全性严重不符合要求,严重影响建筑幕墙的继续使用

采取措施

不需要采取任何措施

更换材料或加固相应构件、节点

加固相应构件、节点或拆除部分结构重建

拆除部分或全部结构,取必要的应急措施

3 既有幕墙的问题与维护措施

3.1 维护概念

维护是维修与保养的结合。为防止性能劣化或降低失效的概率,按事先规定的计划或相应技术条件的规定进行的技术管理措施。既有建筑幕墙的日常维护为预防性维护,是为了防止突发安全事故和保障正常使用功能而采取的主动性措施,即在幕墙未出现任何安全隐患时便开始日常检修、保养,延长既有幕墙的使用寿命。

3.2 既有建筑幕墙的问题与维护措施

建筑幕墙在日常使用中会出现以下问题,需要采取相应的维护措施,确保既有幕墙的正常使用。

3.2.1墙体漏水、漏风问题与维护措施

问题:在实际使用过程中,玻璃幕墙的漏水、漏风是业主能够最直接感受到和日常最烦恼的质量问题,多年来已成为玻璃幕墙中最常见的弊病之一。随着耐候密封胶及密封胶条的老化、失效,连接部位失效等原因出现幕墙局部漏水漏风,导致雨水、冷风在幕墙封闭状态下依然能够进入室内,影响室内住户的正常使用。

维护措施:检查既有幕墙密封胶及密封胶条,对既有幕墙不同部位的密封胶条及耐候密封胶进行样品采集,送实验室进行数据分析。

对既有幕墙老化密封胶、胶条、开裂的密封胶、不相容的密封胶进行清除,使用原品牌密封胶进行修补,确保新旧密封胶的相容性。

3.2.2玻璃面板存在的问题与维护措施

问题:既有幕墙上玻璃面板破损,主要原因是钢化玻璃自爆,是钢化玻璃中硫化镍杂质膨胀引起的自爆,钢化玻璃自爆前没有任何征兆,钢化玻璃自爆无任何规律可循,与玻璃大小、生产时间、生产批次、安装顺序等因素无任何关联。钢化玻璃50mm×50mm范围自爆碎片多达40片以上,在人流密集及繁华地段,钢化玻璃自爆碎片从高空坠落,会对行人和地面财物造成伤害。

维护措施:每天安排专人对既有幕墙外立面玻璃自爆情况进行检查,特别关注设备层、避难层、机房、空置的办公室,发现幕墙玻璃发生自爆情况,及时安排专业人员进行玻璃碎片清理,消除安全隐患。

对于采用钢化玻璃存在爆裂、坠落伤害事故风险的建筑物玻璃幕墙,可采取在临边部位的玻璃外侧张贴玻璃防爆膜。

在临边部位,设置绿化隔离带,留足够的安全距离,避免钢化玻璃自爆后碎片坠落对人员造成伤害。

在人流密集处或繁华路段设置挑檐或雨棚,设置的挑檐或雨棚,所采用的材料必须具备抗高空坠物冲击的防护性能,确保能够遮挡坠落物。

3.2.3开启窗存在的问题与维护措施

问题:既有幕墙开启窗五金是易损耗件,由于五金件的材质问题、加工安装问题、不当使用问题,造成开启窗变形、脱落、损坏、卡死等情况,最终开启窗高空坠落,造成安全事故。

维护措施:日常检查开启窗五金件滑撑、合页、窗把手开窗器连接点松动的进行紧固处理伸缩较紧的除锈润滑处理不能维修的进行更换并做好维修保养记录

为了保证既有幕墙开启窗维修的及时性,从而减少租户的投诉率,真正的让顾客满意,我们会进行相应的五金件备品备件采购,备品备件按原幕墙材料品牌及规格进行采购;

台风季节到来之前,协助物业对所有既有幕墙开启窗进行检查,确保开启窗全部可以锁闭,有损坏的五金件及时更换,减小开启窗坠落事故的概率。

3.2.4结构密封胶存在的问题与维护措施

问题:既有幕墙投入使用的时间长短及所使用的结构密封胶品牌、材质、施工等因素,结构密封胶会出现老化、龟裂、泛硅油、起泡等现象,经过老化后的力学性能及与基材保持的粘结性能直接影响到玻璃幕墙的安全和使用寿命,引发既有幕墙安全事故。

维护措施根据现场实际工况及业主、物业的实际需求,选择既有幕墙用硅酮结构密封胶的检测方法,由业主、物业确认,有专业单位实施,并对检测数据分析。

检测类别

实验室检测

邵氏硬度、红外光谱分析、热重分析 、拉伸性能

现场检测

外观检查、现场加载荷载检测、现场粘结强度试验

无损检测

振动检测、超声波检测、红外线检测

对于检测数据不达标的结构密封胶及目测明显老化、龟裂的结构密封胶,进行临时加固措施,防止结构密封胶失效脱落,并分批拆除玻璃面板,在恒温、无尘的打胶车间重新注胶,确保玻璃、铝副框与结构密封胶的相容性。

3.2.5墙体结构受力构件存在问题与维护措施

问题:既有幕墙结构受力构件主要位于楼层层间,需要拆开楼层层间面板才能对幕墙结构主要受力构件进行检查。(也可以根据项目实际工况,与业主、物业协商采用内窥镜等专业工具进行检查,减小对营运中大楼的影响)由于设计、材质、施工、沉降、位移等因素,会造成主要连接件变形、松动、位移,主要受力钢构件变形、锈蚀,造成幕墙受损或重大安全隐患。业主应根据文件精神委托具有专业资质的单位,对既有幕墙定期检查,竣工1年后每5年进行一次检查。尤其采用后置埋板(化学螺栓、机械膨胀螺栓)的幕墙,对于后置埋板与主体结构链接的可靠性进行检查,必要时应将面板拆开配合检测。

维护措施结合大楼幕墙竣工图纸&幕墙结构受力计算书,对现场既有幕墙主要受力构件抽样检查,针对检查过程中发现的问题进行归类、整理,并进行原因分析。

根据现场抽检结果及问题原因分析,参考既有建筑幕墙维修工程技术规范附录B“安全适应性能鉴定评级”,对对使用中的大楼进行幕墙安全等级判定。

对于既有幕墙主要受力构件抽检发现的问题原因分析难以判断的,应由具备检测资质的单位进行现场实物检测,并根据检测结果进行主要受力构件维护。

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总之,随着既有幕墙的使用年限越来越久,其服役的安全与质量检查、维修、维护变得日益迫切。无论幕墙检查、维护都讲究一个“未雨绸缪”,幕墙未出现任何安全隐患时便开始日常检修、保养,从而延长既有幕墙的使用寿命。目前已经暴露的既有幕墙安全性问题,已经引起了各级政府、社会、幕墙业内人士的高度重视,关于既有幕墙的检查、维保、维修的文件在不断的完善、更新,建立科学、有效的既有幕墙检查、维修、保养制度,降低幕墙事故发生概率,保障人民人身财产安全,还社会、城市一个安全居住环境。

参考文献:

[1]《既有建筑幕墙安全维护管理办法》.中华人民共和国建设部,2006.12.

[2]JGJ102-2003《玻璃墙体工程技术规范》.建筑工业出版社,2009.10.

作者信息:卞年荣(1982.12)本科学历,工程师,现担任工程咨询项目总监

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