既有幕墙常见质量缺陷及检测技术★

王 骅 桑颖慧 于志华 丁晋强

(1.上海建科检验有限公司，上海 201108； 2.山西省建筑科学研究院有限公司，山西 太原 030001)

1 概述

随着中国经济实力的不断增强，城市化进程的加快，基础建设急剧增多，超大规模、超高度的建筑如雨后春笋在各城市拔地而起，直接带动了我国建筑幕墙行业的迅速发展。目前，“新基建”洪流奔涌在即，幕墙行业作为制造业内的一部分，与传统建筑、机械、化工行业有密切的联系，也在信息化时代中逐步引入互联网相关技术。

建筑幕墙，是由金属构件和墙面面板单元等材料组成，悬挂在主体结构上，连续非承重的外围护结构体系。建筑幕墙结构体系的主要功能是建筑外装饰、抗风、防雨、采光、隔热、保温、隔声等，其主要优点是建筑效果具有现代感、自重轻、施工简便、维护方便、能适应旧建筑物立面更新等，广泛应用于软土地基城市的商业、办公建筑，更是超高层建筑的首选。

2 既有幕墙常见质量缺陷

随着幕墙使用年限的增加，新建工程中存在的常见质量顽疾及既有幕墙潜在的安全隐患所引发的幕墙质量问题也越来越突出，因其危害性已逐渐的表现出来。通过相关研究表明，建筑幕墙的常见质量缺陷主要有以下几方面。

2.1 钢化玻璃原材料问题

原因：钢化玻璃原材料中混了硫化镍(NiS)杂质，其膨胀而引起的钢化玻璃自爆是玻璃幕墙最严重的一个缺陷。在自然存放或正常使用的温度条件下，内含硫化镍杂质的钢化玻璃会发生持续的低速相变，相变过程伴随着 NiS 体积的膨胀扩张，造成玻璃内部产生局部应力集中，导致钢化玻璃自爆。

危害：目前我国幕墙玻璃大部分应用的多是单层钢化玻璃，使用夹层玻璃比较少，钢化玻璃自爆可能直接导致玻璃破碎坠落(见图1)。

2.2 外开窗安装问题

原因：建筑幕墙开启窗型式主要有外开上悬窗和外开平推窗两种，其中外开上悬窗还分为挂式和铰链式。用于挂钩型材，配合滑撑用的摩擦风撑，其弊端在于窗比较重时会自动关闭，而配合滑撑用的卡位风撑，窗比较重时风撑容易损坏，使用寿命短；用于上悬窗和外平开窗的铰链式五金，当选择承重小于窗重的滑撑时，滑撑容易损坏。

危害：由于五金件承重不足而造成的损坏，会发生开启窗整窗高空坠落(见图2)。

2.3 面板质量问题

原因：幕墙所采用的中空玻璃因未采用二道密封胶、或生产管理控制不严造成中空失效，中空玻璃的中空层气体泄漏会造成其使用寿命大大缩短，极易造成外片整体脱落。石材幕墙问题，由于天然石材的强度不均匀、易碎等特点，以及早期石材幕墙采用斜托板、蝴蝶件等连接方式锚固作用不佳，造成石材连接部位破裂或石材幕墙面板脱落。金属幕墙问题，由于金属面板强度不足导致变形过大、金属板边部与杆件的连接点数量偏少而引发连接点失效，最终导致整块金属面板脱落。

危害：面板本身的质量缺陷及面板周边的连接节点强度不足，会发生幕墙面板高空脱落(见图3)。

2.4 型材连接点的失效问题

原因：由于缺乏对建筑幕墙结构节点安装误差、型材弹性收缩及有关误差、结构对热胀冷缩的约束以及板材自身的收缩徐变等一系列问题的考虑，幕墙型材的连接节点未实现设计要求的有效锚固。并随着幕墙的使用年限增加，型材连接点可能因雨水渗入、冻融作用等而发生锈蚀，且不断有循环往复的力施加在锚固螺栓上，导致一些螺栓松弛并最终坠落，从而使得一部分幕墙失去有效支撑。

危害：锚固节点一旦失效，给人的印象将是深刻的，常常伴随锚固螺栓的脱落，更严重的是幕墙板块及附属件的高空坠落(见图4)。

2.5 硅酮胶老化问题

原因：建筑幕墙中所使用的硅酮类结构胶和密封胶，均属于有机高分子材料，在使用时易受到周围环境中的高温、高湿、盐雾、酸雾等综合因素的影响。当硅酮胶随使用年限增长而发生老化、破损的情况，进一步导致其粘结强度降低，致使整块幕墙面板脱落。

危害：硅酮胶这类化学建材随时间发生性能退化的情况，是不可避免的。应定期检查其硅酮类胶体的性能指标，否则一旦发生硅酮胶老化现象，严重时会导致幕墙玻璃高空坠落。

3 建筑幕墙检测技术

依据上海市工程建设规范DG/TJ 08—803—2013建筑幕墙安全性能检测评估技术规程，应先评定结构承载能力、结构和构造、构件和节点变形(或位移)三方面等级，然后再综合评定建筑幕墙安全性能的等级。

常见检测依据：

DG/T J08—803—2013建筑幕墙安全性能检测评估技术规程;

DGJ 08—56—2012建筑幕墙工程技术规范;

GB 50009—2012建筑结构荷载规范;

JGJ 102—2003玻璃幕墙工程技术规范;

JGJ 133—2001金属与石材幕墙工程技术规范;

JGJ/T 139—2001玻璃幕墙工程质量检验标准;

JGJ/T 413—2019玻璃幕墙粘结可靠性检测评估技术标准;

上海建科检验有限公司《建筑幕墙安全性检测评估作业指导书》。

4 既有建筑幕墙的检测结果评价

对既有建筑幕墙的安全性检测结果评价可采用经验系数法、可靠度理论、神经网络等多种方法。下面提供上海市工程建设规范DG/TJ 08—803—2013建筑幕墙安全性能检测评估技术规程中给出的综合评定方法(如表1所示)。

表1 建筑幕墙安全性能等级的综合评定

5 结语

随着人们生活水平的不断提高，人们对建筑物外表的美观要求也越来越高。建筑幕墙，因其大方美观的现代化装饰效果、建设周期短、自重轻等诸多显著优势，建筑幕墙获得了飞速发展。伴随着幕墙的大量应用，各种各样的安全问题也不断发生，如何快速高效的检测建筑幕墙，发现其安全隐患，就成了迫切需要解决的问题。本文详细介绍了既有建筑幕墙的各类安全性质量缺陷，并给出了相应的检测及评估的方法。