幕墻物理性能主要是指幕墻的抗風(fēng)壓性能、空氣滲透性能、雨水滲漏性能及平面內(nèi)變形性能。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50210-2001《裝飾裝修工程施工驗(yàn)收規(guī)范》、JGJ102-2003《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》、JGJ133-2001《金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范》、JGJ/T139-2001《玻璃幕墻工程質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》的要求,幕墻工程驗(yàn)收時(shí)應(yīng)提交的檢測(cè)報(bào)告中,包括幕墻的抗風(fēng)壓性能、空氣滲透性能、雨水滲漏性能及平面內(nèi)變形性能檢測(cè)報(bào)告。據(jù)了解,江蘇省大部分幕墻工程都按標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行了三性或四性檢測(cè),使業(yè)主對(duì)幕墻的內(nèi)在質(zhì)量清晰明了,對(duì)達(dá)不到設(shè)計(jì)要求的幕墻及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題進(jìn)行整改使之達(dá)到設(shè)計(jì)要求,避免了質(zhì)量安全事故的發(fā)生。但是,由于有些地區(qū)監(jiān)管備案部門、有的監(jiān)理單位和人員對(duì)有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范不熟悉,對(duì)幕墻工程專業(yè)知識(shí)不熟悉,對(duì)幕墻抗風(fēng)壓性能、空氣滲透性能、雨水滲漏性能及平面變形性能檢測(cè)的重要性認(rèn)識(shí)不足,也有的幕墻施工企業(yè)懷著能省則省和僥幸心理,致使一些幕墻工程沒(méi)有按照標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行物理性能檢測(cè)就通過(guò)竣工驗(yàn)收;還有人認(rèn)為幕墻已是成熟產(chǎn)品,只需提供二年有效期檢測(cè)報(bào)告,不必每個(gè)工程都做物理性能檢測(cè)等等,為不進(jìn)行幕墻工程物理性能檢測(cè)制造理論根據(jù)。
到底要不要對(duì)每個(gè)工程幕墻進(jìn)行物理性能檢測(cè)?檢測(cè)的重要性和必要性以及不檢測(cè)的危害性是什么?本文將通過(guò)一些事例和數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,以供參考。
1、我國(guó)幕墻行業(yè)概況
我國(guó)現(xiàn)有幕墻品種有:明框玻璃幕墻、隱框玻璃幕墻、半隱框玻璃幕墻、金屬幕墻、石材幕墻、人造板幕墻、單元式幕墻、全玻璃幕墻、點(diǎn)支承式幕墻等;雙層幕墻、光電幕墻、遮陽(yáng)幕墻、生態(tài)幕墻、智能幕墻等已逐漸有所發(fā)展。
據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì),我國(guó)幕墻行業(yè)從1983年開始起步,歷經(jīng)20多年、特別是90年代的高速發(fā)展,到21世紀(jì)初已成為世界第一幕墻生產(chǎn)大國(guó)和使用大國(guó),現(xiàn)正向幕墻強(qiáng)國(guó)發(fā)展。2004年我國(guó)建成了約1000萬(wàn)㎡的建筑幕墻,約占全世界當(dāng)年產(chǎn)量1700㎡的58%,其中,隱框玻璃幕墻400萬(wàn)㎡、點(diǎn)式玻璃幕墻140萬(wàn)㎡、明框玻璃幕墻50萬(wàn)㎡、石材幕墻和人造板幕墻160萬(wàn)㎡、金屬板幕墻及屋面180萬(wàn)㎡、雙層結(jié)構(gòu)幕墻30萬(wàn)㎡、其它(生態(tài)幕墻、光電屋頂及幕墻等)40萬(wàn)㎡。到2004年底,我國(guó)累計(jì)建成了約1.1億㎡的各式建筑幕墻(包括采光屋面),占世界總量的50%以上。
2、幕墻存在的安全質(zhì)量問(wèn)題
因?yàn)槟粔κ墙ㄖ锿鈬o(hù)結(jié)構(gòu),直接承受自然界風(fēng)雨地震等,公共安全性要求很高。當(dāng)前幕墻存在的安全質(zhì)量問(wèn)題仍然較多:
據(jù)中國(guó)建筑金屬結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)專家龍文志教授調(diào)查,2005年9月12日,臺(tái)風(fēng)“卡努”在浙江省臺(tái)卅市登陸,臺(tái)風(fēng)在登陸時(shí)的中心氣壓為945百帕,風(fēng)速超過(guò)12級(jí)。臺(tái)風(fēng)給臺(tái)卅市造成巨大損失,也對(duì)以風(fēng)荷載為主要荷載的建筑幕墻造成較大的損壞。臺(tái)風(fēng)過(guò)后,發(fā)現(xiàn)不少的鋁塑板板塊變形明顯,呈現(xiàn)出板塊向中間凹陷現(xiàn)象,變形后已明顯影響建筑立面觀感;市區(qū)的玻璃幕墻均發(fā)生了破壞,有一個(gè)建筑的幕墻出現(xiàn)了板塊脫落,其余破壞主要表現(xiàn)為玻璃板塊破裂、開啟扇破壞等。最為普遍的是板塊的強(qiáng)度破壞,且表現(xiàn)為破壞集中,即該工程除非板塊完好無(wú)損,如果產(chǎn)生破壞,往往是某一部位的幾塊玻璃板塊均發(fā)生破壞;臺(tái)風(fēng)中發(fā)現(xiàn)90%以上的幕墻存在滲水現(xiàn)象,主要發(fā)生在開啟扇、不同材料的板塊相交處及女兒墻幕墻的收口處,部分幕墻的開啟扇滲漏嚴(yán)重至需臉盆接水的程度,并發(fā)現(xiàn),在臺(tái)風(fēng)風(fēng)速最大時(shí),玻璃幕墻開啟扇上的水甚至可以在風(fēng)壓力的作用下沿著玻璃往上漫延400mm左右,大量的明框幕墻的原防水構(gòu)造在臺(tái)風(fēng)中根本起不到作用,經(jīng)常出現(xiàn)排水孔處的水在風(fēng)壓的作用下無(wú)法排水現(xiàn)象,部分隱框幕墻的開啟扇設(shè)計(jì)了二道防水膠條仍無(wú)法徹底解決防滲漏問(wèn)題,幕墻的滲水直接影響到建筑的使用功能。
2004年2月14日莫斯科晚上7點(diǎn)半,已開放使用兩年多的俄羅斯德蘭士瓦水上樂(lè)園被冰雪覆蓋的玻璃屋頂突然倒塌;2004年5月,世人矚目的法國(guó)巴黎戴高樂(lè)機(jī)場(chǎng)2E候機(jī)廳,在使用不到一年的時(shí)間發(fā)生了卒防不及的坍塌事故。兩大事故都造成了大量人員的傷亡,震驚全世界。
此外,在南京、上海等也出現(xiàn)了多起幕墻玻璃從空中掉落砸傷汽車,玻璃自爆烈等情況,有的媒體甚至把幕墻比喻為懸在城市上空的定時(shí)炸彈。
江蘇省2005年幕墻省優(yōu)評(píng)選,參加評(píng)選的都是近二年內(nèi)竣工項(xiàng)目,申報(bào)企業(yè)都是施工設(shè)計(jì)級(jí)別較高的企業(yè),申報(bào)的26個(gè)工程都是省內(nèi)較好的工程,且都是技術(shù)比較成熟的隱框玻璃幕墻、石材和金屬幕墻,雖然大部份工程質(zhì)量較好,但存在質(zhì)量安全問(wèn)題的工程也不少:
1)、計(jì)算問(wèn)題。有4個(gè)混合類幕墻共存的工程只計(jì)算了玻璃幕墻,工程中的石材幕墻、金屬幕墻、全玻幕墻、鋼結(jié)構(gòu)頂棚、采光頂無(wú)計(jì)算書。有的計(jì)算取值沒(méi)有執(zhí)行新規(guī)范。
2)、性能檢測(cè)問(wèn)題。有5個(gè)工程無(wú)抗風(fēng)壓性能、空氣滲透性能、雨水滲漏性能檢測(cè)報(bào)告,有5個(gè)混合類幕墻共存的工程只有玻璃幕墻有以上三性報(bào)告,石材和鋁板幕墻都不做三性檢測(cè)。
3)、結(jié)構(gòu)膠檢測(cè)問(wèn)題。有1個(gè)玻璃幕墻和石材幕墻都有的工程無(wú)結(jié)構(gòu)膠相容性和石材膠耐污染性報(bào)告。多數(shù)工程的玻璃幕墻只做相容性檢測(cè),不按標(biāo)準(zhǔn)要求做拉伸粘結(jié)性和邵氏硬度檢測(cè);石材幕墻普遍不做耐污染性檢測(cè);有2個(gè)工程查不到打膠記錄。
4)材料復(fù)驗(yàn)問(wèn)題。有4個(gè)工程無(wú)材料復(fù)驗(yàn)報(bào)告,有5個(gè)工程缺鋼材或鋁材復(fù)驗(yàn)報(bào)告。
5)有2個(gè)工程無(wú)防火檢測(cè)報(bào)告,4個(gè)工程無(wú)防雷檢測(cè)報(bào)告。
6)、缺少材料合格證和入庫(kù)檢驗(yàn)記錄情況比較普遍。
7)工程現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題有:
石材幕墻橫梁與立柱采用焊接方法違反了強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)條文;
開啟扇問(wèn)題較多。有2個(gè)工程的開啟扇開啟角度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于30º不符合標(biāo)準(zhǔn)要求;有的工程開啟窗用鋁鉚釘固定;有的工程開啟扇玻璃無(wú)托條;有1個(gè)工程開啟扇角部開裂,裂縫寬達(dá)3mm多;
有1個(gè)工程玻璃板塊與結(jié)構(gòu)件之間多處漏打密封膠;
有1個(gè)工程鋁塑板板塊過(guò)大,加強(qiáng)肋不夠剛度明顯不足。
以上這些問(wèn)題給幕墻構(gòu)成了安全質(zhì)量的隱患,時(shí)時(shí)刻刻威脅著人們生命財(cái)產(chǎn)的安全。這些問(wèn)題的存在也說(shuō)明象隱框幕墻之類作為成熟技術(shù)的產(chǎn)品,工程質(zhì)量不容樂(lè)觀。而上述問(wèn)題只是表面現(xiàn)象,幕墻更深層次的問(wèn)題是人的問(wèn)題、惡性竟?fàn)巻?wèn)題;
我國(guó)幕墻行業(yè)人才資源明顯短缺。由于我國(guó)現(xiàn)有理工科的教育體系中沒(méi)有門窗幕墻專業(yè)學(xué)科,各種協(xié)會(huì)、學(xué)會(huì)舉辦的學(xué)習(xí)班的教育內(nèi)容又十分局限,屬于理論知識(shí)或某項(xiàng)個(gè)人論文教育,沒(méi)有統(tǒng)一系統(tǒng)的教科書和實(shí)習(xí)基地。目前從事本專業(yè)的設(shè)計(jì)人員大多數(shù)是學(xué)習(xí)機(jī)械制造和工民建筑專業(yè)的人為主,因此,精通幕墻的專家屈指可數(shù),而目前我國(guó)有三百多家幕墻企業(yè)取得了生產(chǎn)許可證,還有許多企業(yè)正在申請(qǐng)中。許多中小企業(yè)缺少幕墻專業(yè)人才,而大企業(yè)由于業(yè)務(wù)量大專業(yè)人員應(yīng)付不了,往往一個(gè)項(xiàng)目經(jīng)理要掛名幾個(gè)工程,還有許多打著大企業(yè)旗號(hào)的掛靠單位,其技術(shù)力量也是比較薄弱。在這樣背景下設(shè)計(jì)施工的幕墻,即使是成熟技術(shù)相同規(guī)格的幕墻,其質(zhì)量可信度存在許多不確定因素。
其次,幕墻企業(yè)之間在價(jià)格方面的惡性竟?fàn)帉?dǎo)致材料質(zhì)量降低、工程質(zhì)量降低。據(jù)反映,有的隱框幕墻報(bào)價(jià)每平方不到三百元,完全是虧本經(jīng)營(yíng),這樣的幕墻質(zhì)量怎么會(huì)好??jī)r(jià)格方面的惡性竟?fàn)幨蛊髽I(yè)處于虧損、無(wú)利或微利的生存狀態(tài)。企業(yè)沒(méi)有研發(fā)資金,后勁乏力。一個(gè)企業(yè)要發(fā)展,沒(méi)有了利潤(rùn)空間,也就沒(méi)有了經(jīng)濟(jì)做基礎(chǔ),生存都有危機(jī),又如何去顧及到人才的培養(yǎng)、設(shè)備的更新提高、材料的品質(zhì)呢?
3、物理性能檢測(cè)可以發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量安全問(wèn)題
1)抗風(fēng)壓性能不足問(wèn)題。抗風(fēng)壓性能關(guān)系到幕墻的安全性能,通過(guò)檢測(cè)能發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題有:設(shè)計(jì)問(wèn)題、梁柱材料強(qiáng)度和剛度問(wèn)題、玻璃強(qiáng)度和剛度問(wèn)題、結(jié)構(gòu)膠與基材粘結(jié)問(wèn)題 、窗與結(jié)構(gòu)件連接問(wèn)題等,在達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)荷載P3和設(shè)計(jì)風(fēng)荷載1.4倍P3強(qiáng)風(fēng)壓作用下,以上問(wèn)題將暴露無(wú)遺。只要經(jīng)得起 P3和1.4倍P3的考驗(yàn),“云娜”臺(tái)風(fēng)、“麥莎”臺(tái)風(fēng)都能抵擋。
南京下關(guān)有一隱框玻璃幕墻工程,樓層高度4.35m,分格寬1.1m,設(shè)計(jì)風(fēng)荷載1350Pa,采用130mm×68mm×3mm鋁合金立柱,實(shí)際檢測(cè)P3為900Pa,達(dá)不到設(shè)計(jì)要求,引起建設(shè)單位、監(jiān)理單位重視,立即采取了加固措施,重新檢測(cè)后達(dá)到設(shè)計(jì)要求,避免了可能發(fā)生的安全事故。
南京目前最高高層建筑新世紀(jì)廣場(chǎng)的鋁板幕墻,鋁板厚度3mm,單塊板塊尺寸為1075×2915mm,原來(lái)加了4道肋,按標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)荷載抗風(fēng)壓檢測(cè)后板面變形不符合標(biāo)準(zhǔn)要求,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后制作單位及時(shí)進(jìn)行了整改,由4道肋增加到6道肋,再次檢測(cè)后達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求,使建設(shè)方和監(jiān)理方消除了疑慮,保證了工程質(zhì)量。
2)空氣滲透性能和雨水滲漏性能差的問(wèn)題。這二項(xiàng)性能的問(wèn)題大部份發(fā)生在開啟窗上,與開啟窗的結(jié)構(gòu)和加工制作有關(guān)。設(shè)計(jì)不好的開啟窗即使加工再好仍然會(huì)漏氣漏水,設(shè)計(jì)好的開啟窗加工不好也會(huì)漏氣漏水,特別在模擬臺(tái)風(fēng)時(shí)狂風(fēng)暴雨交加、氣壓忽高忽低的波動(dòng)加壓下,漏水問(wèn)題將暴露無(wú)遺。我們?cè)跈z測(cè)中出現(xiàn)的雨水滲漏性能差的問(wèn)題是幕墻檢測(cè)中問(wèn)題最多的項(xiàng)目,與龍文志教授調(diào)查的臺(tái)州遭受“卡努”臺(tái)風(fēng)大多數(shù)開啟窗發(fā)生漏水情況基本相似。發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后與企業(yè)共同探討改進(jìn)設(shè)計(jì)或提高加工質(zhì)量,及早防止了工程中出現(xiàn)大面積滲漏事故的發(fā)生。
3)平面內(nèi)變形問(wèn)題。平面內(nèi)變形一般由地震或風(fēng)荷載引起,有地震設(shè)防的地區(qū)應(yīng)做平面內(nèi)變形檢測(cè)。幕墻在模擬受地震或風(fēng)荷載作用使其產(chǎn)生層間位移,最惡劣情況時(shí)以1%層高位移量,以3~10秒1個(gè)周期沿水平方向左右相對(duì)往復(fù)移動(dòng)3個(gè)周期,此時(shí)性能差的幕墻將出現(xiàn)玻璃或石材面板材料發(fā)生破裂,性能好的幕墻面板材料絲毫無(wú)損。經(jīng)得起平面內(nèi)變形的幕墻在設(shè)防地震裂度以內(nèi)的地震和強(qiáng)臺(tái)風(fēng)襲擊時(shí)均能保持幕墻不發(fā)生損壞。
4、結(jié)論
幕墻的物理性能檢測(cè)是幕墻設(shè)計(jì)施工過(guò)程一系列檢驗(yàn)中的一種驗(yàn)證檢測(cè),是反映幕墻內(nèi)在質(zhì)量的重要檢測(cè),它的重要性不亞于混凝土試塊試件的檢測(cè)。通過(guò)檢測(cè)能起到為工程質(zhì)量把關(guān),及早發(fā)現(xiàn)安全隱患問(wèn)題。在人才資源緊缺、市場(chǎng)竟?fàn)幖ち业沫h(huán)境下,幕墻作為危及公共安全的產(chǎn)品,有關(guān)各方應(yīng)該本著為公眾安全負(fù)責(zé)的態(tài)度,嚴(yán)格按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行各項(xiàng)檢驗(yàn),其中包括幕墻的物理性能檢測(cè)。