【門窗幕墻網】摘要：上世紀末，建筑幕墻進入中國市場，由于其輕質美觀等特點，迅速被各大建設單位所接納，尤其是在超高層建筑中，幕墻儼然已是必不可少的“標配”，然而近年來，由于幕墻因素導致的安全性事故屢見報端，一度引發恐慌，因此新建幕墻項目質量問題受到了各方的高度重視，質量也得以改善，然而已經投入運營的既有幕墻存在的問題始終未得以解決，并且隨著其服役年齡的增長，幕墻結構、構件及面板的進一步老化，暴露出來的問題也將愈發嚴峻，如何對現存世上大量的既有幕墻結構進行改良，以延長其使用壽命，保障安全可靠得使用幕墻,是本次研究的重點。通過對浙江省國貿大樓等項目的現場檢測，分析實驗室數據，并對其外立面改造的實踐操作，探索如何延長幕墻使用壽命，降低使用風險，改善既有幕墻時常暴露的安全性問題。

引言

近年來，全國各地石材幕墻墜落，玻璃幕墻自爆、掉扇傷人甚至致命事件時有發生，引起了社會各界的廣泛關注，住建部也多次發文要求加強對既有幕墻開展安全排查及檢測鑒定工作，從而保障幕墻工程安全使用。早在2013年，浙江省便率先發文（浙建【2013】2號文），規定了建筑幕墻的安全維護由業主負責制，尤其是超齡服役的幕墻業主應組織專家進行安全性評估。此外住建部也曾于2015年會同安全監管總局就聯合發文，在《關于進一步加強玻璃幕墻安全防護工作的通知》中關于既有幕墻規定：“嚴格落實既有玻璃幕墻安全維護要求，對既有玻璃幕墻，責任人應每年進行一次專項檢查……”。2019年4月，深圳市人民政府更是發布了第319號令，不僅規定了房屋所有權人或管理單位是責任人，同時還對于不履行既有幕墻管理義務的情況劃分了相對應的處罰措施。

雖然，住建部和各省建設廳一再發文強調既有幕墻安全排查的重要性，但因為既有幕墻的業主較分散，很難統一管理和要求，且物業單位極少儲備有幕墻專業人員，技術力量與風險意識均較為薄弱。一面是蓬勃發展的幕墻產業，一面是日趨“老齡化”的既有幕墻，如不加以有效防護和控制，其危害不言而喻。

1既有幕墻結構安全防護措施

從政府歷年發布的文件中不難看出，各地政府不僅重視既有幕墻的安全性，也逐步明確了對于幕墻使用、檢修、防護、改造等方面的責任主體，甚至對于不作為單位的處罰力度也日漸加強，可見既有幕墻結構安全性防護的重要性。

1.1培養定期檢修，主動防護的意識

在規定了既有幕墻的責任人后，作為使用單位或物業管理單位，應時刻保持居安思危，對于幕墻的日常檢查不可懈怠，幕墻老化的過程是一個漫長而細微的衰變過程，業主要充分認識既有幕墻可能產生的危害，定期組織人員對于肉眼可見的位置進行觀察，特別是極端惡劣天氣或自然災害之后更應該及時得進行全面排查，如自有人員不具備發現潛在危害的能力，則應聘請具有相應實力的第三方或者行業專家進行鑒定。

既有幕墻使用的安全與否，首先還是使用者的意識息息相關，既要在使用過程中對幕墻產品格外愛護，也要時刻敲響警鐘，對于極易產生安全問題的區域、部件養成長期重點關注的習慣。企業內部也應將定期檢查、維保形成制度文件，責任落實到個人，安全意識時刻灌輸，確保能將隱患在初現端倪時得到控制。

1.2明確既有幕墻的主動性防護檢查周期

幕墻工程自竣工交付那一刻起，便可定義為“既有幕墻”，從此與人們的生活變得息息相關，因此，原則上幕墻工程竣工驗收一年內，幕墻工程的加工和施工工藝及材料、配件的中的缺陷會有不同程度的體現，因此在幕墻工程竣工驗收一年后，應對幕墻工程進行一次全面而徹底的檢查，如未發現隱患則每五年檢查一次，而發現安全隱患，除了應及時得消除隱患之外，還要縮短檢查周期或針對該問題進行專項檢查。

當遭遇強臺風時，臺風前應緊閉所有的開啟扇以防對門窗形成破壞，臺風后應及時對幕墻進行全面的檢查，觀察滲漏水點，修復或更換損壞的構件，尤其是采用預預應力拉鎖結構的幕墻系統，應進行一次全面的預拉力檢測及調整，此后每三年檢測一次；玻璃肋系統如發生破損，除了應及時更換玻璃肋外，應對吊夾、爪件、U型槽等進行更換或檢測，更換完成后每三年檢測一次。

當幕墻經歷地震后，應組織專業人員對幕墻的損壞情況進行全面檢查，評測幕墻的可靠性，尤其是對于石材幕墻的掛件、轉接件的搭接偏移情況要通過內窺鏡等裝置進行檢測，必要時可拆除面板后觀察安裝情況。

當幕墻經歷火災后，應組織專業人員對幕墻的損壞情況進行全面檢查，評測幕墻的可靠性，并根據損壞程度制定處理方案，尤其是鋼龍骨、結構膠、預埋件、防火棉等部位應做到百分百檢測。

當硅酮結構密封膠使用達到十年后，應進行首次粘結性能的檢查，發現隱患立即更換，如檢查質量可靠則此后保持每三年檢查一次。因結構膠的檢測為破壞性檢查，因此頻次不宜過高，以免對抽樣附近的幕墻性能造成不利影響。

當幕墻使用年限超過二十五年時，除了使用單位要指定專人進行例行巡視外，每年應組織專業人員進行全面檢查，超過三十年檢查的周期則需要進一步縮短，如有必要則應對幕墻結構進行加固或改造。

大醫治未病，如能在既有幕墻發生事故之前通過高頻率地監控、科學地檢查與檢測，可將事故處于萌芽階段時便發掘并消除，從而降低了幕墻使用風險。

1.3既有幕墻主動性防護檢查項目與內容

幕墻涉及到的材料眾多，連接方式隨著這些年幕墻技術的進步也開發了多種系統，但是細數既有幕墻常見的危險不外乎：1、石材面板破碎或脫落；2、玻璃面板自爆；3、開啟扇墜落；4、鋼龍骨銹蝕；5、橫梁側翻；6、幕墻轉接件變形或失效；7、結構膠老化失效等。

針對以上情況發生所連帶的原因，追根溯源無非是材料的質量問題、使用過程中的損耗及安裝方式的科學性，因此為保證既有幕墻的安全性，從根本上杜絕此類問題的產生，則應對以上問題所連帶的材料和工藝進行檢測，具體檢測項目及內容詳見下表：

（表一）

1.4既有幕墻安全性防護的措施

明確了既有幕墻的檢測周期和內容，通過對建筑幕墻的表面觀察和材料見證取樣、抽查、試驗來分析幕墻老化情況，提前預知風險，主要舉措如下：

1.4.1幕墻內窺鏡

石材、鋁板等非透明幕墻的龍骨與埋件以及玻璃幕墻層間位置屬于隱蔽工程，內部損耗情況難以肉眼觀察和評估，因此需運用工業內窺鏡在局部膠縫位置開孔，內窺鏡具有前端高亮前置光纖導光，可進行亮度調節，照的更遠更均勻，能清晰看清龍骨的銹蝕和變形，智能軟件支持自定義文字注釋、缺陷快速標識，方便第一時間進行問題記錄，為既有幕墻的精準維護提供數據。

1.4.2光彈掃描法

幕墻鋼化玻璃普遍存在的自爆問題，是玻璃幕墻最致命的“癌癥”一旦發生自爆如不及時清理更換，極易產生玻璃雨，曾發生過多次玻璃自爆事故導致較為嚴重的事故，給人民群眾造成了重大的生命財產損失。光彈掃描法由包亦望教授發明，是基于透射式光彈儀在平板玻璃的兩面分別對應安放平面偏振廣元和檢偏器，利用起偏片的光強強于檢偏片的光強，形成光強差，從而顯示玻璃被檢區域內缺陷引起的應力集中光斑，通過移動監測儀器，進一步確定缺陷的具體位置并實現圖像采集和問題區域標識。

通過發掘玻璃缺陷區域，評估自爆風險等級，有利于制定對口的風險控制方案（貼膜、增設防護網或者整體更換玻璃）。

1.4.3檢測用攀爬機器人或無人機

隨著建筑造型的日漸多樣化以及超高層建筑的不斷刷新，無疑對于外立面的防護及檢測也提高了要求，由于既有建筑已經沒有了腳手架，一些異形的建筑也往往不便采取吊籃等方式，為了能更快捷安全得發現幕墻質量隱患，可由攀爬機器人或無人機替代工人。

無人機可快速升空，效率高，影像傳輸效果好，成本低，操作靈活，但在高層建筑中尤其是三百米以上的超高層建筑中，風荷載往往會對無人機造成信號及行駛穩定性干擾，因此可由攀爬機器人來代勞。

攀爬機器人吸附力強，可在任意樓層的窗洞口作為作業起始點，自動記錄行進軌跡，尋找外立面安全隱患，標志問題區域，極大得提升了工作效率，節省了人工成本，降低了勞務風險。

1.4.4加裝防護裝置

當發現幕墻隱患后，應及時處理，避免發生安全事故。面對不同程度不同位置的安全隱患，可根據實際情況加裝防護裝置

常見的防護裝置有加固法、隔離法等，對于有自爆隱患的玻璃應提前更換或貼防爆膜（圖一、貼膜前，圖二、貼膜后）。玻璃幕墻下端有出入口的，需加裝防墜落雨棚（圖三、安裝雨篷前，圖四、安裝雨篷后），大面積出現老舊幕墻且無條件進行全面更換的，可在其外側設置金屬網或穿孔板等（圖五、改造前，圖六、穿孔板效果圖）。

（圖一）

（圖二）

（圖三）

（圖四）

（圖五）

（圖六）

1.4.5既有幕墻數據庫建設

2019年5月10日，“上海幕墻共享設計與城市更新高峰論壇”在同濟大學隆重舉行，論壇主題圍繞著城市更新與目前共享設計展開，會上不少專家提出關于既有建筑幕墻數據建立與共享的話題，打破單一軟件、單一工種、單一公司的壁壘，讓數據庫發揮出更大的作用。

每個幕墻竣工驗收后都會有完整的竣工資料存檔，將資料轉換成數據的過程也是一個動態觀察和維護的過程。既有幕墻應打破“個人自掃門前雪”的局面，將信息上傳和共享，既有利于政府部門對于城市更新的統籌規劃，也減少了后續維護保養的人工成本，更能實時監控一棟樓、一個街區、一個城市的建筑幕墻生命狀態，利用大數據為城市幕墻的安全保駕護航。

2既有幕墻防護性改造措施

不論是否已經發現幕墻隱患，建筑幕墻自投入使用之日起，便必然走向衰敗，現行行業規范中對于幕墻結構設計的合理使用年限規定是二十五年，遠遠低于建筑結構設計的合理使用年限，因此在尚未發生安全事故之前提前進行改造則顯得尤為必要。

早年間的建筑由于規范的不完善、監管的缺失，技術的落后，存在大量隱患，許多知名建筑的玻璃幕墻甚至是采用單片非鋼化玻璃，即使暫無產生不良影響，但事故的發生是可以預見的，只是時間問題，因此防護性改造則是勢在必行的。

既有幕墻的防護性改造應遵循以下原則：

2.1方案先行

幕墻的防護性改造不是頭痛醫頭腳痛醫腳的治標不治本，而是應直達根源，因此在改造之初應提前考慮行之有效的方案，這方案包含三個方面，一是外立面的造型和采用的幕墻樣式，即建筑方案；二是改造后幕墻采用的連接方式或加固方式，即幕墻結構方案；三是落地以上兩個步驟的施工方案。

既有建筑幕墻不同于新建項目，有完善的圍擋和隔離措施，現場情況極為復雜，甚至有些商業類建筑往往是一邊改造一邊還在營業當中，人流密集，因此施工方案極為重要，在改造設計階段就要根據地形和周邊情況及大樓內的使用狀況進行制定。

2.2安全升級

既有幕墻的安全性防護改造核心是對于原有的建筑外立面加以保護，讓其安全度更高，所以改造階段不僅要對于可能存在的隱患加以發掘，也要對于改造成果有全面的認識，例如石材面板碎裂問題，并非僅僅是石材板塊強度問題，其真正的原因可能是龍骨變形發生的面板擠壓，或者掛件連接方式不可靠產生的脫鉤，亦或是施工時工人操作不當導致板塊出現崩角現象，因此改造時應從內到外一次性改造到位，將龍骨、掛件、面板同步進行調整，甚至還要在面板后側用環氧樹脂膠粘結玻璃纖維網，同時每塊面板后端設置防墜繩，做到幕墻系統全方位的升級，而不僅僅只是面子工程。

同理，玻璃幕墻出現自爆問題，也應該全方位去考慮其安全升級的問題，不僅僅是貼膜解決，也可以在結構受力允許的前提下在其室外側另增設一道防護幕墻，將其改造成“雙層幕墻”，或者在首層設置連續的防墜落雨棚以保障人員安全，通過設計上的冗余來提升建筑的安全性。

2.3文化提升

既有幕墻的防護性改造不僅僅只是為建筑提高安全度，更是提升建筑文化品位，刷新老建筑日漸老舊的頹勢，賦予建筑新面貌的過程。

特別是一些年代久遠且有一定影響力的老建筑，在幕墻改造時更應思考建筑承載的傳播功能和當地人對于該建筑物的情感。通過外立面改造，利用幕墻材料體現建筑及城市的歷史，融入人們對美好事物的向往和過去記憶的緬懷，使得建筑更耐看也更有內涵。

既有幕墻改造，不僅僅是使用功能的延續，更是老建筑重生的過程，是城市更新的重要環節。

3結束語

建國以來中國幕墻得以蓬勃發展，機遇與風險共存，幕墻對于城市天際線的貢獻不容忽視，因此對于幕墻的使用也不要因噎廢食，正視歷史原因導致的幕墻缺陷，時刻保持警鐘長鳴的責任意識，定期檢查，主動巡視，通過現代化檢測設備和技術，合理改造與防護，幕墻的使用年限將進一步提升，隨著現代建筑科技的不斷發展，幕墻將會變得更美觀、更輕巧、更安全，將會承載著城市的標識與國家的榮耀，成為發達與繁榮的標志。