玻璃幕墻安全性分析

王繼超

中建八局濟南二公司，遼寧 沈陽 110041

近年來，隨著玻璃幕墻在建筑領域的廣泛應用，其自身缺陷所導致的安全性問題也頻繁發生。2014年，廣州市太古匯商業廣場因建筑玻璃幕墻發生碎裂墜落事故，導致停靠在建筑物周圍的10多輛汽車受損嚴重，而且此前該建筑物已經出現過兩次玻璃幕墻安全事故。2016年，大連沙河口商場建筑物5層的玻璃幕墻發生自爆，所幸該事故未造成人員傷亡，但是對其財產造成了嚴重的威脅，引發社會的廣泛關注。同年，深圳平安國際金融大廈5層的玻璃幕墻炸裂以后墜落，導致4名人員受傷，其中2人重傷。此外，還有幕墻玻璃出現安全問題導致人員死亡的現象，不再贅述。由此可知，建筑物外層裝飾中廣泛應用玻璃幕墻，帶來了較多的安全隱患，因此有必要對玻璃幕墻的安全性進行研究。

1 玻璃幕墻的組成要素

玻璃幕墻在建筑物的應用主要是懸掛或支撐在相應主體結構的外部，進而對相應主體結構起到維護和裝飾的作用。但是玻璃幕墻并不是大面積建筑玻璃，而是相應的玻璃板材、梁、柱組成的一個獨立分布結構，能夠包圍封閉主體結構。相應的玻璃幕墻能夠懸掛在主體結構上，相對于主體結構可存在一定程度的位移。結合現階段的玻璃幕墻應用情況，其組成要素主要包括玻璃面板、支撐體系、金屬連接件及黏結密封材料四部分。

1.1 玻璃面板

玻璃面板屬于玻璃幕墻組成要素中的重要材料，面板的性能直接影響玻璃幕墻的應用質量。玻璃面板的風格直接決定建筑物的藝術風格。在建筑領域常用的玻璃面板主要包括半鋼化玻璃、鋼化玻璃、夾層玻璃、中空玻璃、光電玻璃等多種形式，而安全玻璃主要包括鋼化玻璃和夾層玻璃。

1.2 支撐體系

玻璃幕墻的支撐體系是指用于支撐玻璃面板的骨架，包括做成玻璃幕墻的縱向立柱和橫向橫檔。該支撐體系能夠將玻璃面板的荷載、風力及其他荷載傳遞給結構主體。

1.3 金屬連接件

金屬連接件將玻璃面板固定在支撐結構上，不僅起到對玻璃面板的附著力作用，同時通過該金屬連接件能夠使玻璃面板在支撐結構上進行一定位移調整，從而保障玻璃幕墻的安全性。例如，通過玻璃面板位移的調整能夠有效提高減震效應，使玻璃幕墻具有抗震的作用。做工精良的金屬連接件能夠在玻璃幕墻中起到有效的裝飾作用，尤其在大面積的玻璃面板組合中具有畫龍點睛的功效。

1.4 黏結密封材料

黏結密封材料是指在玻璃幕墻中針對玻璃面板金屬和支撐結構間進行結構性和非結構性整合的材料。該類材料具有良好的抗張力、抗剪切強度、抗反復拉伸作用，還具備較高的壓縮和玻璃黏結強度。黏結密封材料的組成主要包括硅酮結構膠和硅酮耐候密封膠。通過這兩種物質組成能夠提升玻璃幕墻的穩定性和抵抗紫外線強度，具有良好的黏結性能和安全保障作用。

2 常見玻璃幕墻安全性問題類別

2.1 玻璃爆裂

對建筑物采用玻璃幕墻時，由于玻璃面板出現爆裂而引起的安全問題較為常見。主要是玻璃面板受到生產工藝、應用環境中的溫差變化或者外力沖擊等多種因素影響，在安裝后可能出現玻璃破碎的現象。現階段玻璃幕墻主要用于高層及超高層建筑，玻璃爆裂后其玻璃碎片會形成“玻璃雨”，對建筑物周圍的人與物造成嚴重的安全威脅。傳統的浮法玻璃出現玻璃爆裂后，其玻璃碎片大多處于尖銳狀態，這種“玻璃雨”對行人的安全造成嚴重威脅。相比于浮法玻璃，鋼化玻璃破碎后會因為預應力的作用而產生較為圓滑的碎片，對行人所造成的安全威脅較小。夾層玻璃破碎后，中間的黏結層能夠對玻璃碎片起到黏結作用，因此破碎的玻璃面板不會散落。使用夾層玻璃的玻璃幕墻屬于一種相對安全型的玻璃幕墻種類。

2.2 玻璃面板脫落

將玻璃幕墻應用于高層及超高層建筑的過程中，若因為連接件出現腐蝕或者固定不牢，在風或者外力的作用下會導致玻璃面板脫落。玻璃幕墻的玻璃面板大多具有面積大、重量大的特點，因此出現玻璃面板脫落以后會產生較大的沖擊力，進而對建筑物下的人和物造成嚴重的安全威脅。引起玻璃面板脫落的主要原因有施工質量和支撐結構質量兩個方面。支撐結構老化或者質量不達標會導致玻璃面板在應用后出現脫落，通過分析以往玻璃面板脫落的事故原因可知，隱框式玻璃幕墻發生玻璃面板脫落的現象更為頻繁。

2.3 玻璃幕墻結構失效

玻璃幕墻結構失效主要是支撐玻璃面板的金屬支撐結構出現腐蝕或者變形，導致支撐能力減弱，使相應的玻璃幕墻在重力作用下產生嚴重的安全威脅。這種支撐結構的損壞既包括金屬支撐結構，也包括相應的結構膠，任何一部分出現老化均可能導致支撐構件的承載力減弱，進而使玻璃幕墻結構失效，造成安全威脅。

2.4 幕墻滲水問題

在應用玻璃幕墻的過程中，由于施工質量或者原材料質量等問題容易出現玻璃幕墻滲水的現象。例如，在進行玻璃幕墻安裝時相應的結構縫隙較大、封堵不嚴或者結構膠腐蝕、自然環境影響等均可能導致玻璃幕墻出現滲水，從而造成一系列嚴重危害人們生命財產的安全問題：支撐結構生銹導致建筑物其他構件出現腐蝕、用電安全事故等。

3 玻璃幕墻安全問題的防范對策

3.1 降低玻璃面板自爆的危險性

在應用玻璃幕墻的過程中應充分考慮到玻璃幕墻的安全性問題，而玻璃面板自爆屬于將為常見的安全性問題，因此應有效降低玻璃面板自爆的危險性。

（1）在使用年限方面從玻璃面板的防爆膜質量進行有效控制，通常情況下玻璃面板防爆膜年限為7～10年，遠低于玻璃面板的使用年限，而玻璃防爆膜在失效之后沒有顯著的特征。因此，在建設工程中應選用質量高的玻璃面板防爆膜，并且按照其使用年限進行定期檢查更換，從而保障玻璃防爆膜的有效性。

（2）應選擇安全性更高的玻璃種類。隨著各種新型安全玻璃種類被研發出來，在玻璃幕墻方面應投入更多的成本，選擇高質量的玻璃種類，進而提高玻璃面板的防暴率以及玻璃幕墻的防火能力，保障玻璃幕墻使用過程中的安全性。例如，使用中空玻璃、涂層防火玻璃、特殊防火玻璃、夾絲防火玻璃、PVC夾層玻璃、化學防火玻璃等作為高層及超高層建筑用玻璃幕墻。

3.2 針對玻璃幕墻墜落的防范措施

在玻璃幕墻應用過程中的安全問題，大多數情況下是由于結構件腐蝕，為此可以采取以下防范措施。

（1）在建筑安裝時做好相應的質量檢測，包括相應結構件的原材料質量和性能質量，同時包括工程施工質量。通過嚴格的檢測使玻璃幕墻建設質量能夠充分達標，有效保障玻璃幕墻的安全應用。

（2）在玻璃幕墻建筑物周圍做相應防護措施，通過科學合理的規劃，減少幕墻下人員的大量聚集和長期停留，而商業地產應盡可能改變出入口位置，采用雨棚及其他遮擋措施進行有效的防護。若玻璃幕墻處于停車場上方，應在停車場上布置喬木綠化設施，以達到對玻璃幕墻墜落的緩沖作用，從而降低因玻璃幕墻墜落而產生的嚴重安全問題。

4 結束語

玻璃幕墻無論是對于室內還是對于建筑外表都具有較強的裝飾性，借助玻璃幕墻使相應的建筑能夠呈現出現代繁華的都市面貌。玻璃幕墻在建筑領域的應用優勢較多，然而在大量玻璃幕墻應用的過程中，因玻璃幕墻的缺陷而導致的重大安全問題也成為現階段人們研究的重點。該研究結合建筑領域玻璃幕墻應用的組成要素進行分析概述，總結了玻璃幕墻應用過程中的安全性問題，并給出了相對應的安全防范措施，以期為現階段玻璃幕墻的安全性應用提供理論指導與經驗參考。