探索幕墻危大工程設計防范與控制

任文正

（浙江嘉宇工程管理有限公司，浙江 嘉興 314050）

0 引言

根據《危險性較大的分部分項工程安全管理規定》（住建部令〔2018〕37號）《住房城鄉建設部辦公廳關于實施＜危險性較大的分部分項工程安全管理規定>有關問題的通知》（建辦質〔2018〕31號）文件將幕墻工程列入“危大工程”，現對幕墻工程進行調研并提出相應的設計防范與控制建議。

1 現狀及存在的問題

高層、超高層建筑大量出現，建筑幕墻被應用于建筑立面，由于其技術復雜、施工難度大，因此影響建筑幕墻施工安全的因素眾多，安全風險較大，造型奇特，高度不斷攀升，工期短，交叉作業多，質量要求高，施工難度大。安全事故時有發生，且后果嚴重。幕墻的廣泛使用也帶來了一系列的問題和安全隱患。比如，玻璃幕墻的光反射污染，高層建筑的幕墻玻璃或幕墻石材墜落的危害，幕墻對于主體建筑物的防火、防雷、保溫節能等均帶來了新的問題和困難。目前的幕墻工程設計主要存在以下問題：

1）在幕墻設計的歷史過程中，起初幕墻是作為建筑裝飾工程來界定的。故有相當多的幕墻企業是由原來的裝飾公司轉型或業務拓展而來的。而幕墻設計圖紙也是按建筑構造的設計深度來要求的。這樣就造成了相當多的幕墻結構未經計算而僅僅是憑經驗設計出來的。

2）目前建筑工程中比較普遍的是幕墻設計交由另外一家專業設計公司實施，綜合設計院注重主體結構，在結構體系分析計算方面有這個優勢，專業幕墻公司著眼于幕墻節點的設計及安裝可行性，但有可能對預埋板及其連接的梁、柱、墻的受力狀態和構造要求不夠熟悉。在設計過程中，應該互相提醒注意可能出現問題的地方，這才是一個良好協作的關系，畢竟任何一個設計方考慮不到位，影響的都是整個工程的質量。

3）主體設計單位和幕墻專業設計公司之間的配合協調存在幾個方面的問題： 時間銜接上脫節，幕墻設計圖紙滯后。節點連接、幕墻外觀和主體結構做法的協調不好；對合作單位圖紙的復核環節流于走形式，很多問題都是沒有深入交流和把控。

4）對《建筑幕墻安全技術要求》（浙建〔2013〕2 號）文件不夠重視：對總圖布置，平面上出入口的防墜落措施等方面，建筑專業提出了更多的要求。而目前，幕墻設計人員中學結構的居多，相關專業的知識不夠充分，涉及總圖和平面的問題不少，往往是總圖設計深度都沒到，道路標注不全，綠化缺失，圖面內容看似很多，卻無法與幕墻安全評審的要求相對應。建筑方案在做幕墻立面的時候片面追求立面整潔，往往不愿意多做一點雨篷之類的防墜落的構件，過分強調觀感而忽視安全性，不符合幕墻設計安全評審的基本要求；平面圖中也經常遺漏防火分區等重要內容。

2 防范措施與控制

2013年浙江省住建廳發布了《建筑幕墻安全技術要求》（浙建〔2013〕2號）文件（以下簡稱2號文），2號文對加強浙江省建筑幕墻建設和維護管理，提高安全性能，保障公共安全有重大意義，認真貫徹2號文使浙江省建筑幕墻設計的安全性得到很大的提高。落實住建部令〔2018〕37號及建辦質〔2018〕31號文件的要求，參建各方主體認真履行相關職責進行有效防范與控制幕墻工程危險事故的發生。

1）加強各專業設計之間的相互溝通與確認。幕墻設計應該屬于結構設計的范疇，結構專業是幕墻工程中一個不可或缺的專業，自然的幕墻設計應有結構工程師的參與。幕墻設計專業應該是一個涉及多個專業的交叉型的學科專業。其主體為結構設計專業，還包括規劃總圖專業、建筑設計專業、電氣防雷專業、機械加工專業等。金屬與石材幕墻、玻璃幕墻都是通過鋁合金型材或型鋼作為主要的龍骨材料，懸掛于主結構之上，形成一個完整的、同時具有造型裝飾功能的圍護結構體系，設計中不僅要滿足承載自重、風力、地震作用的等外力作用下的結構安全要求，還應滿足幕墻抗風壓、氣密、水密、保溫、隔聲、透光等建筑性能要求，還有防雷設計，所以說幕墻設計是多學科、跨專業的，要求設計者知識面廣，涉及建筑、結構、電氣等多專業的知識，還需要對各種材料性能有所了解。

2）幕墻專業設計人員提前介入，對于幕墻設計方案，需要全面考慮工程實際情況以及周邊環境對幕墻工程的要求。類型復雜的外裝飾幕墻設計方案，要做好和主體設計單位的協調，幕墻設計單位作為設計項目的一個工種，要盡早參與到設計過程中，在主體建筑立面方案定稿后就應該介入，擴初后就可以提出幕墻的設計方案，包括和主體的主要連接方式，復雜節點的方案等，有利于和主體結構的對接。幕墻設計人員中學結構的居多，相關專業的知識不夠充分，導致幕墻評審中發現，涉及總圖和平面的問題較多，往往是總圖設計深度不足，道路標注不全，綠化缺失，圖面內容看似很多，卻無法與幕墻安全評審的要求相對應。平面圖中也經常遺漏防火分區等重要內容。建筑方案在做幕墻立面的時候片面追求立面整潔，往往不愿意多做一點雨篷之類的防墜落的構件，過分強調觀感而忽視安全性，不符合幕墻設計安全評審的基本要求，幕墻工程項目的設計成功需要各方的共同努力。

3）重視玻璃幕墻在裝飾的建筑物帶來的光污染問題。在工程項目設計時，一定要對幕墻的光污染作必要的防治。根據GB/T 18091—2000《玻璃幕墻光學性能》的規定：“玻璃幕墻應采用反射比不大于0.3的玻璃幕墻”，“在城市主干道、立交橋、高架路兩側的建筑物20m以下，其余路段10m以下……應采用反射比不大于0.16的低反射玻璃”。在幕墻設計的方案階段，應對光污染對周邊環境造成的不利影響做充分的考慮，采取各種措施避免或減弱對他人的光污染。

4）防破裂墜落設計防范措施與控制。

建筑設計單位在進行總布設計時，應當根據幕墻的設置位置，對建筑物周邊結合建筑布局在幕墻的下方合理設計2～3m的綠化帶、水池等作為緩沖區域，不應設置停車位和可能吸引人停留的商業設施，使行人、車輛等不能走近建筑主體，防止發生幕墻玻璃、石材或其他材料墜落傷害事故。上述內容雖為倡導性意見，但對于人員密集、流動性大的區域內的建筑（商業中心、交通樞紐、公共文化體育設施）、臨街建筑等，如建筑設計沒有設置上述緩沖區域，由于這些因幕墻玻璃墜落容易造成人身傷害、財產損壞的建筑，玻璃幕墻設計單位從防幕墻玻璃墜落傷人及幕墻的經濟合理性的角度考慮，可建議建筑設計在滿足規劃及使用功能的基礎上盡量考慮設置緩沖區域，否則二層以上部位外片玻璃需采用安全夾層玻璃或者其他具有防墜落性能的玻璃。由于建筑設計的需要，一些出入口上方的雨棚側面外包石材幕墻、雨篷底至門洞口上側的一段墻體外包石材幕墻，這些都屬于出入口上方的建筑幕墻，均應當設置有效的防護措施。

幕墻開啟窗應當采取防墜落措施。當采用滑撐作為開啟扇承重構件時，為防止開啟扇因滑撐失效而松脫，應根據開啟扇的自重合理配置滑撐、強化滑撐與鋁型材之間的鉚接點設計；當上懸窗采用懸掛式連接時，應有防脫落措施（加裝可靠的開啟限位裝置），被懸掛的上橫梁應校核自重作用下的撓度，撓度值應不大于跨度的1/500，且不大于3mm，開啟扇應設置限位撐，使開啟角度不大于30°，開啟距離不大于300mm，防止開啟扇沒有風撐約束在負風壓作用下失穩而掉落；開啟窗面積大于1.0㎡ 時應設置多點鎖，鎖點距離宜不大于500mm。

石材幕墻高度大于100m時，超過JGJ 133-2001《金屬與石材幕墻工程技術規范》對石材幕墻的適用高度，故對超高石材幕墻，應按浙建〔2013〕2號文件的規定采取相應的技術措施及組織專家進行設計、施工論證，還宜采取以下保證石材質量及安全的技術措施：花崗巖石板厚度不小于30mm，其他石材不小于40mm；采用注膠式板縫時花崗巖石板背部宜加貼玻璃纖維布等材料以防石板破碎墜落；采用開放式板縫時，由于石板無耐候膠四邊粘結，花崗巖石板背面應加貼玻璃纖維布。

3 建議與獻策

建筑幕墻實施在整個工程管理中占有極其重要的地位，要做好建筑幕墻工程安全管理，必須掌握其內部運動規律，采取適當有效的安全技術措施和管理措施，把風險降低到最低程度。也要把科學安全管理同經濟管理、行政管理等有機地結合起來，從而保障建筑幕墻的施工安全才能主動地、自覺地把施工安全管理工作做好。建議執行幕墻工程設計、施工備案制度，目前只對參建五方主體的單位及負責人實行備案和質量終身負責制，而對幕墻的專業設計、施工單位及人員沒有進行備案或列入誠信管理體系，但是幕墻工程的質量安全在使用過程中對社會的影響非常大，為了加強所有危大工程參建單位及人員的責任感，也應當納入質量終身負責制的監管范疇。