玻璃幕墙,安全隐患如何除
2018-10-10
9月中,台风“山竹”肆虐,广州、深圳等地都出现高楼玻璃幕墙被台风吹落事件,惊得人一身冷汗
坡璃幕墙在国内公共建筑中大量采用,曾经是一种潮流,如令,这种墙体形式最初的现代感、国际化色彩渐渐褪去,逐渐向低成本、高普及转变,甚至走到被滥用的边缘,随着使用年限的增加,除了一直饱受诟病的光污染等问题,玻璃幕墙越来越多地暴露出安全隐患。
以玻璃作“幕”,但它首先应是“墙”
韩琦(上海建筑设计帅)
玻璃幕墙让建设显得十分通透,从外观上看整片外墙犹如镜子,能将天空和周围环境的景色映入其中。而且,玻璃幕墙有一定的工艺感及艺术感,可以适应任何几何形状,能够充分体现设计师的想象力和创造力。有了这些优点,玻璃幕墙这一建筑工艺自上世纪90年代初进入中国后,发展速度相当惊人。
市场对玻璃幕墙的喜好始终不减,其在建筑设计中的使用已经达到滥用的程度:全世界300米、400米、600米以上的超高层建筑中国占—半以上,而这些超高层建筑大部分都采用玻璃幕墙。这些玻璃幕墙占据了我们各级城市公共建筑的主要立面,窗间墙、楼板以及景观朝向的要求都在适应玻璃幕墙的前提下被建筑师看成次要问题。
玻璃幕墙流行到今天,我国很多城市的玻璃幕墙建筑都已经使用了二十多年。按照现行技术规范,玻璃幕墙的设计年限不超过25年,而不少厂家对结构胶承诺的保质期仅为10年。随着时间推移,许多地方的玻璃幕墙建筑可能发生外墙破裂坠落的危险,这个问题需要建筑的运营者和使用者给予充分的重视。
下一阶段,建筑还能大范围使用玻璃幕墙吗?回答这个问题,需要明确—个理念,即玻璃幕墙是“幕”更是“墙”。过去最大的问题在于过分强调“幕”的作用,只是将玻璃幕墙作为一种纯粹的装饰材料,忽略“墙”的一面,其实用性、功能性和使用年限都考虑不足。
未来,并非不能在大型公共建筑和标志性建筑上大量运用玻璃幕墙,但是在设计之初,就要充分考虑玻璃幕墙的耐久性、自洁性要求,再不能只图外观装饰效果,如果设计做不到兼顾实用性、功能性,那就不宜使用玻璃幕墙。
消除安全隐患要靠提前规划
黄少志(高级工程师)
随着第—代建筑玻璃幕墙保质期的临近,玻璃坠落、幕墙开裂、雨水渗透、保温性能差等多种问题越来越明显地暴露出来。
首先是光污染和高耗能。大型玻璃幕墙就像一大块几十米宽、近百米高的巨大镜子,在太阳光下闪光,对地面车辆和红绿灯进行多次反射。反射光进入汽车内,会造成司机的视力错觉,可能诱发交通事故。反射光进入到附近建筑的室内,可使室温平均升高4~6℃,长时间在白色光亮污染环境下,也可能引发住户神经衰弱。
一般建筑窗与墙的单位耗能比例为6:1,大面积采用玻璃幕墙的建筑其耗能是普通建筑的4倍以上。
更严重的问题是高空玻璃破碎、结构胶失效、防火性能差。玻璃幕墙耐火隔热性很低,遇到烈火,玻璃会软化甚至融化。
针对上述情况,在使用玻璃幕墙时必须有充分的规划。
第一,在设计玻璃幕墙时,旁边应尽可能安排林荫道和绿地,使反射光被树木吸收,以改善和调节光照环境。在制订城市主干道规划时,应包括临街的光环境规划,限制玻璃幕墙的广泛分布和过于集中,尤其注意避免在并列和相对的建筑物上全部采用玻璃幕墙。在周围环境开阔且景观优美的地段,对于商业、贸易、旅游、娱乐建筑可以建造玻璃幕墙,但也要考虑适当的建筑间距,控制这一地段玻璃幕墙分布的总量。
第二,玻璃制造厂家应对玻璃制造过程全程监控,尽量减少含镍材料与玻璃原材料相接触。或者将单片钢化玻璃、钢化中空玻璃换成夹层玻璃,如果硫化镍杂质变形而导致玻璃破裂,碎片可仍旧黏附在胶片上,不至于形成玻璃雨造成严重危害。
第三,在施工过程中,应根据建筑不同的防火要求进行设计。对于有一般防火要求的,玻璃采用玻璃砖、钢化玻璃、小块平板玻璃等;对于防火要求较高的建筑,采用夹丝玻璃、符合防火玻璃、防火中空玻璃等。
警惕低价中标埋安全隐患
刘忠伟(高级工程师)
玻璃幕墙长期受风吹、日晒、雨淋等不利因素影响,对其耐候性、耐腐蚀性的要求是非常高的。
以常见的隐框玻璃幕墙为例,这种玻璃幕墙没有用以夹持玻璃并承重的铝合金外框,完全是依靠硅酮结构胶把成千上百块玻璃(大部分是热反射鍍膜玻璃)黏结在铝型材附框上,通过铝合金压板将附框固定在横通和竖通组成的框格上。玻璃之间的缝隙用缝隙用密封胶填充,整个玻璃幕墙表面形成一个大面积玻璃平面。
正是由于玻璃幕墙结构的这种特殊性,涉及材料种类多,技术要求高,只有正确的结构设计计算、优质合格的材料选用、规范的工艺流程以及高素质施工队伍四个要素兼备,才能将玻璃幕墙的破碎隐患降到最低。
理想状况下,建筑单位招标前必须完成玻璃幕墙的设计,由具有相应建筑幕墙设计资质的单位做出规范可靠的设计计算书、详细的材料选用说明、完备可行的施工图,并经过国家认可的审图机构审核。
但现实中,招标单位无限价招标或标底低于成本价、施工企业超低价投标的现象时常发生。一边是工料成本大幅度提高,一边是建造价格翻滚式跌落,这是极为不合理的现象,反映出建筑装饰市场竞争的惨烈,也为玻璃幕墙质量粗劣埋下安全隐患。
具体施工中,很多招标单位没有幕墙施工设计图纸,只凭着土建图纸进行招标,幕墙种类、材料品种规格、基础结构形式不确定,施工单位的报价缺乏根据,整个流程十分盲目。中标后仓促设计,且大多数施工单位就是设计单位,为了降低成本节约造价,设计常常过于简化。
当下,已经到了对玻璃幕墙好好反思的时候,有些老化严重的玻璃幕墙,该加固还是更换,必须早作绸缪,不要等酿成事故悔之莫及,而新的玻璃幕墙在施工前,则一定不能再走低价中标、盲目施工的老路。
解幕墙难题已开始多方探路
杨诗超(广东省建筑科学研究院研究员)
根据业内统计数据:各种幕墙在公共建筑和低层建筑中所占的比例分别为,玻璃幕墙占45%,铝板占26%,石材和其他占29%,至于500米以上的建筑工程,玻璃幕墙几乎占了100%。
既然玻璃幕墙存在安全隐患,为什么国内的超高层建筑仍然要广乏地使用呢?实际上,目前玻璃幕墙应用于超高层建筑依然有其不可代替性。
玻璃幕墙—般每平米49~90公斤,只相当于传统材料的1250%~20%,这是其他任何材料不能达到的。比如,沙特王国大厦,高度1007米,玻璃幕墙重量占总重量的1%;上海中心大厦高632米,玻璃幕墙重量也是总重量的1%。
玻璃透光、轻质、高强、耐久,其他材料无法同时具备这四大特点。从设计美学上看,设计师也不喜欢其他金属质感材料。种种因素决定了玻璃在超高层建筑当中的地位很难被广泛代替。
欧美国家在发现玻璃幕墙存在诸多安全隐患和不够环保之后,已经开始寻找新型玻璃和技术,其中充氩双层低铁Low-e玻璃因可调节室内温度而开始被使用,而铝合金框架和玻璃的结合也增加了玻璃幕墙的安全性能。
国内社会对玻璃幕墙安全隐患的关注度越来越高。2005年,第一部《公共建筑节能没计标准》对公共建筑玻璃幕墙占墙面的面积提出具体限制标准。2006年,《既有建筑幕墙安全维护管理办法》中确定;建筑物为多个业主共同所有的,各业主应共同协商确定—个安全维护责任人,牵头负责建筑幕墙的安全维护。
2015年,住建部、安监总局《关于进一步加强玻璃幕墙安全防护工作的通知》中,明确要求新建住宅、党政机关办公楼、医院、学校、老年人建筑等,不得在二层及以上采用玻璃幕墙。
现实中还有一个问题待解,玻璃幕墙的检测维护价格不菲,25年的使用期限过期后,更换费用巨大,很难争取大部分业主主动进行检测。在幕墙维修方面,武汉、深圳、杭州、上海等各个城市已经开始探索出路,并取得不少实效。