论述玻璃幕墙带来的安全的考量

赵剑

【摘要】玻璃幕墙的出现，增加了建筑物的活力，将建筑美学、建筑功能、建筑结构等因素融为一体，使玻璃由过去单纯的采光、保温、防风雨等功能，转变为多功能的装饰品。但也要注意安全问题，因此本文研究了玻璃幕墙的结构设计方法，探索了玻璃幕墙安全质量评估方法，以确保安全施工。

【关键词】玻璃幕墙；安全；设计；施工

近年来，玻璃幕墙在各大中城市的建设工程中大量使用。与此同时，高楼玻璃幕墙坠落的事故频发，已引起社会各方人士的高度关注。

1玻璃幕墙的分类及存在问题

1.1玻璃幕墙的分类通用的玻璃幕墙基本上由骨架、玻璃、封缝材料组成。其结构构造因立体结构形式的不同，选用不同的骨架及玻璃材料。目前玻璃幕墙的结构构造按国际惯例分为：单元式（IT组装）、元件式（现场安装）和结构玻璃（无金属框架的纯大块玻璃，一般用于1-2层，高度可达12m）三种。按材料的组成及结构形式分，我国现行的玻璃幕墙结构构造类型有四种：型钢骨架、铝合金型材骨架、不露骨架结构及无骨架玻璃幕墙体系。

（1）型钢骨架体系是由型钢做玻璃幕墙的骨架，玻璃镶嵌在铝合金框内，然后再將铝合金框骨架固定。此种体系使得固定骨架的锚点间距增大，适应于比较宽敞的空间，如门厅、大堂的外立面等部位。

（2）铝合金型材骨架体系是由特殊断面的铝合金型材作为玻璃幕墙的骨架，玻璃镶嵌在骨架的凹槽内。其最大的特点在于骨架型材本身兼有固定玻璃的凹槽，而不用另外安装其它配件，因而是目前应用最多的一种形式。

（3）不露骨架结构体系属隐框式装配幕墙，即玻璃直接与骨架连接，在立面不见骨架，也不见窗框，它与以往的安装玻璃方法有所不同，它不是将玻璃镶到窗框的凹槽内，而是用高强度胶粘剂将玻璃粘到铝合金的封框上，骨架、窗框隐蔽在玻璃内侧。

（4）前面三种幕墙，均属于骨架支托玻璃、固定玻璃的安装方法。而无骨架玻璃幕墙体系其玻璃本身既是饰面材料构件，又是承受自身重量荷载及风荷载的承力构件。整个玻璃幕墙采用通长的大块玻璃（有的长达12m以上）。为了增加面部玻璃的刚度，保证幕墙的稳定性，一般还需加设与面部玻璃呈垂直的肋玻璃。

2玻璃幕墙存在的安全问题

2.1玻璃的安全问题如固定窗框强度不够，使用者轻趴在窗框上会导致玻璃破裂；落地窗仅用固定玻璃，没有必要的防护，儿童玩耍、椅子翻倒等正常活动会碰破玻璃，造成险情；冬夏两季是玻璃幕墙爆裂的频繁季节。主要是不少大楼内中央空调温度长期过高或者过低带来隐患。夏天玻璃外面感受着34℃以上的“高温”，而另一面则享受15℃左右的恒温。冬天在北方，玻璃外面感受着0℃以下的寒冷，而另外一面则享受温暖，经常在内冷外热或内热外冷夹击下，一些玻璃幕墙就会因热胀冷缩被拉裂。在广东，尤其是住宅朝西的落地窗玻璃，不堪暴晒而爆裂坠下，原因就是住户在家开空调，加上西晒热力强烈，室内室外温差大所致。另外用于黏结玻璃幕墙的硅胶或结构胶随着时间推移都会老化、疲劳甚至失效。

2.2玻璃的能耗问题窗户在南北地区的建筑能耗上都占领着重要的地位。在整个建筑围护结构中透过玻璃传递的热能远高于其他围护体，因此大面积采光带来的直接后果是，整个建筑物在使用中的能耗明显增大，玻璃幕墙的能耗是普通水泥墙壁能耗量的2至3倍，消耗能量过多，与自然和环境形成对抗，这样的建筑不具备可持续发展，这样的建筑跟环境不是和谐相处的。

3消除不安全因素的措施

3.1产品和施工质量要保证框架铝型材的厚度、表面处理和加工质量，防止因铝型材质量问题，造成框架变形损坏，而导致玻璃破裂、脱落。同时要确保玻璃的质量。特别要注意硅酮结构胶的质量。对此，我国成立了由国家经贸委牵头，有关部门参加的硅酮结构胶领导小组及其办公室，下大力量抓胶的进口、定点生产、定点销售、质检等工作。优质的国产硅酮结构胶，可以保证玻璃幕墙的安全性。

3.2安全综合保障措施在高层楼宇设计时，设计裙楼，裙楼顶层无人区域可以承接万一发生的坠落物；楼宇旁边规划绿化草坪，可起隔离行人作用。对全隐玻璃幕墙进行定点和数量控制。采用驳接式、单元悬挂式等机械固定新工艺，不用胶或少用胶，使全隐幕墙的安全性更佳。玻璃幕墙工程从规划、设计到建材生产、安装工程，牵涉面很广，覆盖了一条产业链，包括！大环节：玻璃生产；建筑装饰装修；建筑胶生产；铝型材生产；五金配件生产。这条产业链哪一个环节出了问题，都可能影响到玻璃幕墙的质量和安全，因此，应该将其作为一项系统工程，进行科学的管理。管理内容包括：

1）规划设计要根据城市建设的整体布局和区域规划，合理地规划玻璃幕墙建筑物的布局。要从环保、建筑美学、绿化配套设施、周边相关建筑与道路、建筑风格的协调、采用优质新型建材、经济性、安全性、工艺技术先进性等方面综合考虑规划与设计。

2）玻璃生产采用先进技术，生产优质、隔热、反射率低、强度高、色度适宜和色差均匀的高质量幕墙玻璃。

3）建筑装饰装修这是玻璃幕墙工程科学管理的重点，必须严格进行资质管理，不准违规分包挂靠，项目经理和关键工种必须持证上岗，严禁采用不合格材料（特别是结构胶）。必须严格遵守施工规范，幕墙结构胶打胶工序要在胶房内操作，确保防尘和控制温度、湿度，加强工程全过程的质量监理、建立健全安装工程档案，确保玻璃幕墙美观、优质、坚固、安全。

4）建筑胶生产这是确保全隐玻璃幕墙质量和安全的关键，要严把配方、生产、销售、检测的质量关。

5）铝型材和五金配件的生产这是容易忽视的环节，要从设计用料、生产、装配、检验等环节严把质量关。以确保生产高质量、符合设计要求的型材，保证壁厚、表面涂层、加工精度符合质量标准。

6）加强监督管理根据建设部制定的《玻璃幕墙工程技术规范》要求，玻璃幕墙设计、加工、安装应严格按照《规范》执行，在工程招投标时，要进行技术评标和工程承接单位的资格审查，并对施工验收实行监理，从而形成玻璃幕墙工程质量的有效监督管理机制。对无资质或达不到资质要求的一律取消施工和安装资格。对出现诸如结构胶之类的假冒伪劣产品，必须坚决取缔查办，绳之以法。要建立设计、专业公司、材料制造商和业主之间相互协调、各负其责、确保工程质量的管理机制。政府主管部门要加强监督管理，有关行业协会应协助政府检查督促。

4结语

21世纪，随着科学技术迅速发展和人们对美的要求，玻璃幕墙的结构形式、使用范围也逐渐扩大，随着玻璃幕墙事故的频繁发生，对其结构的设计和安全性能的要求日益增加，特别要注意的是高层建筑中玻璃幕墙的安全性能。综合考虑幕墙的材料、结构、所受荷载，建造具有地区特点的玻璃幕墙。如今，对于玻璃幕墙安全质量的评估，还没有一个官方的规范，其很大程度上依靠多年来幕墙工程中总结出来的经验，因此，在以后的发展中不仅要借助经验，还要通过各种实验和实测，做出一个具有指导意义的规范。

参考文献：

[1]张芹.新编建筑幕墙技术手册[M].济南：山东科学技术出版社，2004.

[2]丁鸥.高层建筑玻璃幕墙结构分析及其计算机模拟应用[D].广州：中山大学，2002：4-6.

[3]刘小根，包亦望.基于固有频率变化的框支承玻璃幕墙安全评估[J].沈阳大学学报，2011，33（5）：595-600.

[4]张芹.建筑幕墙与采光顶设计施工手册[M].北京：中国建筑工业出版社，2002.