關(guān)于幕墻玻璃墜落事故的思考

郭興陳

摘要：近年來(lái)，全國(guó)各地發(fā)生多起建筑幕墻、門窗玻璃墜落傷人、毀物事件，給人民群眾的生命、財(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)了威脅，敲響了高樓安全警鐘。

關(guān)鍵詞：幕墻；墜落；措施

前言

此類事件社會(huì)影響較為惡劣，也不利于幕墻行業(yè)持續(xù)、健康發(fā)展。建設(shè)主管部門、幕墻企業(yè)、檢測(cè)機(jī)構(gòu)以及建筑物的產(chǎn)權(quán)人、使用人等相關(guān)單位和個(gè)人都應(yīng)該高度重視起來(lái)，認(rèn)真分析原因，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、教訓(xùn)，采取切實(shí)可行的措施，防微杜漸，亡羊補(bǔ)牢，盡最大可能地減少直至避免此類事故的再次發(fā)生。

1 玻璃墜落事故舉例

我國(guó)建筑幕墻的發(fā)展可謂日新月異，一棟棟裝飾著漂亮“外衣”的高層、超高層建筑拔地而起，為城市建設(shè)帶來(lái)了榮耀和無(wú)限想象。然而，由于某些材料本身的缺陷，以及設(shè)計(jì)水平、施工質(zhì)量等良莠不齊，造成了部分幕墻存在安全隱患并引發(fā)了事故。近年來(lái)，全國(guó)建筑幕墻事故頻發(fā)，例舉媒體報(bào)道如下：上海浦東陸家嘴銀城中路的時(shí)代金融中心大廈46樓一塊面積約4平方米的鋼化玻璃發(fā)生爆裂，散落的玻璃碎片砸壞室外停車場(chǎng)的50多輛轎車。

上海曹楊路710弄中關(guān)村小區(qū)18號(hào)樓15樓居民的轉(zhuǎn)角景觀窗玻璃突然爆裂，玻璃碎片從15樓墜下，將樓下停放的5輛汽車砸毀。這棟居民樓有18戶安裝了落地觀景窗玻璃，其中有4戶發(fā)生玻璃墜樓問(wèn)題，而整個(gè)小區(qū)擁有落地觀景玻璃的72戶中有10多戶遇到過(guò)玻璃碎裂掉落的問(wèn)題。

上海銅川路2655弄一戶7樓居民家中的陽(yáng)臺(tái)玻璃脫落，一名6歲男童隨玻璃墜下重傷。

杭州慶春東路雙菱路口慶春發(fā)展大廈一塊幕墻玻璃突然掉下，砸中經(jīng)過(guò)的女子，致其左小腿傷口20多厘米長(zhǎng)。因傷勢(shì)過(guò)重，受傷女孩最后在上海市第六人民醫(yī)院做了截肢手術(shù)。寧波環(huán)球中心21樓的玻璃幕墻墜落，玻璃落地炸開(kāi)，碎片飛到10米開(kāi)外的商鋪門前。

南京新街口戶部街的天空之都大廈已有5次玻璃從高空墜落或自爆，將停在樓下的兩輛轎車砸壞。

2 事故原因分析

以上發(fā)生事故的建筑幕墻均為玻璃幕墻，且多為隱框玻璃幕墻或開(kāi)啟扇。其中由于結(jié)構(gòu)膠問(wèn)題引起玻璃面板整體墜落的事故危害性較大，由鋼化玻璃自爆引起碎渣散落的事故危害性相對(duì)較小。此類事故發(fā)生的原因是多方面的，現(xiàn)從設(shè)計(jì)、材料、加工、施工、使用等環(huán)節(jié)進(jìn)行事故原因分析。

2.1 設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)

現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、行政法規(guī)均要求建筑幕墻及絕大部分門窗工程采用安全玻璃，鋼化玻璃作為安全玻璃的一種，由于良好的性價(jià)比，設(shè)計(jì)運(yùn)用最為普遍。然而，普通鋼化玻璃本身存在一種難以避免的缺陷-自爆。自爆是鋼化玻璃的固有特性，主要由硫化鎳等雜質(zhì)引起，雖然可以采取相關(guān)技術(shù)措施降低自爆率，但不可能做到完全不自爆。

追求純凈的建筑立面效果，采用全隱框玻璃幕墻系統(tǒng)。玻璃僅僅依靠結(jié)構(gòu)膠與支承構(gòu)件粘結(jié)，若結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)性出現(xiàn)問(wèn)題，將導(dǎo)致玻璃面板整體脫落。追求室內(nèi)外通透的建筑效果，采用超大尺寸幕墻玻璃。為了滿足結(jié)構(gòu)受力要求，鋼化玻璃隨之加厚，進(jìn)一步增加了玻璃自爆的概率。幕墻開(kāi)啟扇中空玻璃采用大小片設(shè)計(jì)，即中空玻璃合片結(jié)構(gòu)膠與窗扇粘結(jié)結(jié)構(gòu)膠位置不重合，當(dāng)內(nèi)片玻璃發(fā)生自爆時(shí)，導(dǎo)致外片玻璃整體脫落。玻璃面板與固定槽口插入搭接尺寸偏小，荷載作用及結(jié)構(gòu)變形時(shí)，導(dǎo)致面板整體脫落。幕墻采用柔性大變形支承結(jié)構(gòu)時(shí)，玻璃面板采用剛性節(jié)點(diǎn)構(gòu)造，引起面板引力集中而破碎。隱框玻璃幕墻結(jié)構(gòu)膠計(jì)算尺寸不滿足荷載要求，當(dāng)玻璃尺寸超大、自重超重時(shí)，未采取有效措施降低結(jié)構(gòu)膠承擔(dān)的荷載，引起結(jié)構(gòu)膠承載力失效。

2.2 材料環(huán)節(jié)

鋼化玻璃硫化鎳等雜質(zhì)含量高，導(dǎo)致鋼化玻璃自爆率增大。

鋼化玻璃生產(chǎn)時(shí)由于工藝控制不當(dāng)，使得應(yīng)力分布不均勻或應(yīng)力過(guò)大從而增大自爆概率。鋼化玻璃生產(chǎn)過(guò)程中由于操作不規(guī)范等原因產(chǎn)生損傷缺陷，引起應(yīng)力集中從而導(dǎo)致自爆發(fā)生。結(jié)構(gòu)膠質(zhì)量不合格，粘結(jié)強(qiáng)度或彈性不足，在大荷載、大變形情況下引起膠體撕裂，導(dǎo)致玻璃面板整體脫落。雖然玻璃、結(jié)構(gòu)膠、支承框架本身材質(zhì)均合格，但三者之間材料不相容，無(wú)法產(chǎn)生有效粘結(jié)力，導(dǎo)致玻璃面板整體脫落。

2.3 加工環(huán)節(jié)

隱框玻璃幕墻面板安裝之前，需要在工廠完成玻璃與支承框架之間結(jié)構(gòu)膠注膠工序，注膠前材料表面清潔不到位，注膠時(shí)雙組分結(jié)構(gòu)膠混合不均勻，注膠后養(yǎng)護(hù)條件不達(dá)標(biāo)以及養(yǎng)護(hù)時(shí)間不達(dá)標(biāo)等，均會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)性降低或失效，引起玻璃面板脫落。批量生產(chǎn)前未按規(guī)范要求進(jìn)行結(jié)構(gòu)膠相容性試驗(yàn)、混勻性蝴蝶試驗(yàn)、拉斷試驗(yàn)等相關(guān)試驗(yàn)檢測(cè)。

2.4 施工環(huán)節(jié)

玻璃面板固定螺釘間距、邊距不滿足設(shè)計(jì)要求，數(shù)量嚴(yán)重不足，在外荷載作用下，發(fā)生面板整體連接失效而脫落。幕墻或門窗開(kāi)啟扇配套五金件安裝不正確，比如鎖座安裝數(shù)量不足、下懸內(nèi)倒窗五金件安裝上下顛倒、掛鉤式上懸外開(kāi)窗未安裝限位止脫件、推拉窗未安裝止脫塊等，均會(huì)導(dǎo)致窗扇整體脫落。施工過(guò)程中不注意材料成品保護(hù)，玻璃面板被劃傷或磕傷，內(nèi)部應(yīng)力狀態(tài)被改變，導(dǎo)致其承載能力降低，荷載未達(dá)到設(shè)計(jì)值即發(fā)生破壞。對(duì)于施工過(guò)程中破碎的玻璃，重新訂貨后直接發(fā)到現(xiàn)場(chǎng)注膠，加工條件相比工廠注膠間及養(yǎng)護(hù)間惡劣許多，結(jié)構(gòu)膠注膠質(zhì)量差，嚴(yán)重影響其粘結(jié)性能。

2.5 日常使用環(huán)節(jié)

項(xiàng)目建成投入使用后，未明確幕墻、門窗等外立面圍護(hù)結(jié)構(gòu)安全維護(hù)責(zé)任人。雖然明確了相關(guān)責(zé)任人，但日常檢查、維護(hù)工作缺失，安全隱患未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，或者發(fā)現(xiàn)隱患后由于專業(yè)知識(shí)欠缺及麻痹大意，未能及時(shí)消除事故隱患。玻璃破碎更換時(shí)，直接在現(xiàn)場(chǎng)注膠，加工條件不滿足工藝要求，影響粘結(jié)性能及后期使用安全。

3 事故防范措施

了解了事故或隱患產(chǎn)生的原因，就可以有針對(duì)性地進(jìn)行防范，減少隱患，避免事故的發(fā)生。

（1）盡可能避免采用全隱框玻璃幕墻，尤其在高層、超高層建筑上的運(yùn)用。

（2）如果建筑設(shè)計(jì)堅(jiān)持采用全隱框玻璃幕墻，應(yīng)在玻璃面板上設(shè)置安全扣，防止長(zhǎng)期荷載作用、施工質(zhì)量問(wèn)題、正常老化等因素引起結(jié)構(gòu)膠失效，避免面板整體脫離。

（4）嚴(yán)格按規(guī)范要求設(shè)計(jì)隱框玻璃幕墻的面板承重托條。

（5）合理設(shè)計(jì)面板的分格尺寸。面板尺寸越大，受荷載作用越大，玻璃越厚，自爆率越高。同時(shí)，面板自重越大，對(duì)結(jié)構(gòu)膠的要求越高。

（6）合理設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)膠尺寸，正確選用膠的品種。

（7）合理設(shè)計(jì)開(kāi)啟扇的連接構(gòu)造，選用合適的五金件，并增設(shè)護(hù)邊材料，防止結(jié)構(gòu)膠失效后面板整體脫落。

（8）合理選用結(jié)構(gòu)力學(xué)模型及構(gòu)造措施，避免玻璃應(yīng)力集中。

（9）選用半鋼化玻璃、均質(zhì)鋼化玻璃、超白玻璃，降低玻璃的自爆率。

（10）選用鋼化夾膠玻璃。由于膠片的存在，即使發(fā)生自爆或外力作用下產(chǎn)生破碎，玻璃碎片也能粘結(jié)在膠片上，不會(huì)發(fā)生墜落現(xiàn)象。

（11）加強(qiáng)玻璃原片生產(chǎn)商的質(zhì)量控制，采取措施降低鋼化玻璃的自爆率。

（12）加強(qiáng)玻璃深加工廠商的質(zhì)量控制，確保中空玻璃合片結(jié)構(gòu)膠以及夾膠玻璃組片膠的產(chǎn)品質(zhì)量和加工質(zhì)量。

（13）加強(qiáng)結(jié)構(gòu)膠生產(chǎn)商的質(zhì)量控制，確保結(jié)構(gòu)膠質(zhì)量可靠。

（14）嚴(yán)格控制結(jié)構(gòu)膠注膠工藝，確保注膠、養(yǎng)護(hù)條件符合規(guī)范要求，不到養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得出廠安裝。

（15）結(jié)構(gòu)膠注膠前必須進(jìn)行相容性試驗(yàn)、混勻性蝴蝶試驗(yàn)、拉斷試驗(yàn)，試驗(yàn)合格后方可批量加工。

（16）安裝玻璃幕墻的建筑合理設(shè)置裙樓、綠化帶、連廊、防護(hù)頂棚等，組成一個(gè)安全緩沖帶，保證玻璃幕墻一旦出現(xiàn)問(wèn)題發(fā)生墜落，通過(guò)緩沖帶降低傷害。

（17）加強(qiáng)設(shè)計(jì)圖紙審查工作，嚴(yán)格按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范開(kāi)展幕墻施工圖專項(xiàng)審查。

（18）成立相關(guān)的產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)，嚴(yán)格杜絕不合格產(chǎn)品流入市場(chǎng)。

（19）嚴(yán)格按圖施工，不得偷工減料、偷梁換柱、以次充好，保證施工質(zhì)量。

（20）加強(qiáng)施工過(guò)程中成品保護(hù)，防止玻璃面板損傷后留有后期破損隱患。

（21）嚴(yán)格控制施工過(guò)程中補(bǔ)片玻璃注膠工藝和質(zhì)量，確保結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)性可靠。

（22）設(shè)置專業(yè)的幕墻清洗設(shè)施，避免“蜘蛛人”等原始方法施工不當(dāng)或粗暴施工，引起幕墻累積變形，誘發(fā)玻璃應(yīng)力集中產(chǎn)生破壞。

（23）落實(shí)建筑幕墻、門窗的安全維護(hù)責(zé)任人，加強(qiáng)日常維護(hù)保養(yǎng)和檢查。

（24）嚴(yán)格執(zhí)行行業(yè)準(zhǔn)入制度，加大幕墻門窗企業(yè)設(shè)計(jì)、施工資質(zhì)審核與管理力度，加強(qiáng)幕墻門窗相關(guān)生產(chǎn)許可證的頒發(fā)與審核管理工作，提高幕墻門窗加工安裝質(zhì)量和安全性能。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)在工程規(guī)劃、設(shè)計(jì)、選材、施工及日常使用、維護(hù)、管理等環(huán)節(jié)，切實(shí)加強(qiáng)監(jiān)管，落實(shí)安全防護(hù)責(zé)任，方能確保玻璃幕墻門窗質(zhì)量和使用安全，杜絕因幕墻門窗玻璃自爆或脫落造成的損物、傷人事件，確保人民生命財(cái)產(chǎn)安全，利于幕墻門窗行業(yè)持續(xù)、健康發(fā)展。