鋁合金裝飾型材
表面處理工程技術(shù)
研究開發(fā)中心
1 前言
既有建筑幕墻的安全性是近年來(lái)的研究熱點(diǎn)，JGJ 102-2003《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》規(guī)定“玻璃幕墻在正常使用時(shí)，每隔5年應(yīng)進(jìn)行一次全面檢查”。然而，國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的研究成果及研究工作大多集中于框架式幕墻的研究，且研究成果尚不完善，目前也僅有部分地方性的既有建筑幕墻可靠性鑒定技術(shù)規(guī)程。
針對(duì)既有建筑幕墻安全性檢測(cè)評(píng)估，國(guó)內(nèi)也進(jìn)行了大量研究，集中于幕墻結(jié)構(gòu)安全性評(píng)估、檢測(cè)技術(shù)等方面。結(jié)構(gòu)安全性評(píng)估方面，先后提出了模糊綜合評(píng)判方法、區(qū)間數(shù)模糊綜合評(píng)判方法、集對(duì)分析方法等方法;檢測(cè)技術(shù)方面，先后提出了建筑幕墻安全性能評(píng)估技術(shù)、玻璃面板失效檢測(cè)技術(shù)、結(jié)構(gòu)膠的檢測(cè)技術(shù)等。
研究這些成果不難發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的針對(duì)既有幕墻的檢測(cè)評(píng)估技術(shù)要么針對(duì)幕墻結(jié)構(gòu)安全進(jìn)行評(píng)定，要么針對(duì)某個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行檢測(cè)技術(shù)研發(fā)，缺乏對(duì)既有建筑幕墻進(jìn)行全面評(píng)估，部分標(biāo)準(zhǔn)中給出安全性等級(jí)評(píng)定也僅適用于幕墻結(jié)構(gòu)的安全性評(píng)定。實(shí)際上，幕墻的安全性與設(shè)計(jì)、選材、施工和使用環(huán)節(jié)密切相關(guān)，既有建筑幕墻安全性檢查鑒定應(yīng)包含設(shè)計(jì)、施工和使用等全部環(huán)節(jié)。
在既有建筑幕墻安全性檢查鑒定過(guò)程中，按檢查鑒定對(duì)象以及工作量大致可劃分為竣工資料檢查、計(jì)算書檢查與結(jié)構(gòu)承載能力復(fù)核、竣工圖檢查及現(xiàn)場(chǎng)檢查檢測(cè)四大部分內(nèi)容。論文在結(jié)合日常檢查鑒定經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，歸納整理了幕墻檢查鑒定中的典型問(wèn)題，對(duì)部分問(wèn)題的原因進(jìn)行了簡(jiǎn)單分析并提出了相應(yīng)處理建議，對(duì)既有建筑幕墻安全性檢查鑒定以及典型問(wèn)題的處理具有重要參考意義。
2 竣工驗(yàn)收資料檢查常見(jiàn)問(wèn)題分析
竣工驗(yàn)收資料檢查包括資料完整性和技術(shù)性檢查。資料完整性問(wèn)題常見(jiàn)的有：(1)缺少設(shè)計(jì)類文件，如設(shè)計(jì)說(shuō)明、計(jì)算書、竣工圖等;(2)缺材料類文件，如型材、玻璃、錨固緊固件密封材料的合格證、性能檢測(cè)報(bào)告、進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收記錄、結(jié)構(gòu)膠相容性試驗(yàn)報(bào)告等;(3)缺少物理性能檢測(cè)報(bào)告或其他必要檢測(cè)報(bào)告(如采用后置埋件時(shí)需要有的物理性能試驗(yàn)報(bào)告);(4)缺少施工記錄，尤其是埋件、龍骨安裝、防雷防火等隱蔽工程驗(yàn)收記錄。
資料的技術(shù)性審查中設(shè)計(jì)類文件單獨(dú)審查，常見(jiàn)問(wèn)題見(jiàn)“3.1結(jié)構(gòu)計(jì)算書檢查常見(jiàn)問(wèn)題 ”和“4 竣工圖檢查常見(jiàn)問(wèn)題分析”;材料類、施工記錄類文件齊全時(shí)，一般問(wèn)題不大;常見(jiàn)的問(wèn)題有：
(1)物理性能指標(biāo)確定不合理，或物理性能檢測(cè)報(bào)告未達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)要求。某工程經(jīng)檢查，試驗(yàn)報(bào)告給出的級(jí)別未達(dá)到設(shè)計(jì)說(shuō)明中給出的指標(biāo)，典型案例見(jiàn)表1。
表1建筑幕墻物理性能試驗(yàn)報(bào)告審核典型案例
(2)部分材料與合同約定廠家、品牌信息不符。某工程玻璃出現(xiàn)大面積鋼化玻璃破裂現(xiàn)象，經(jīng)資料檢查，發(fā)現(xiàn)該工程所用40000m2玻璃中僅有約20000m2為合同約定廠家的供應(yīng)商供應(yīng)，其余玻璃來(lái)源不明。
此外，部分采用后置埋件的工程還應(yīng)對(duì)提供的后置埋件試驗(yàn)報(bào)告審核。典型的后置錨栓抗拉檢測(cè)值與設(shè)計(jì)值檢查案例見(jiàn)表2。
表2 典型的后置錨栓抗拉檢測(cè)值與設(shè)計(jì)值比較檢查案例
3 結(jié)構(gòu)計(jì)算書檢查常見(jiàn)問(wèn)題及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)核
3.1 結(jié)構(gòu)計(jì)算書檢查常見(jiàn)問(wèn)題
計(jì)算書審查的主要內(nèi)容有：荷載取值、計(jì)算模型、項(xiàng)目完整與否、取值判定等;如無(wú)問(wèn)題，則給出結(jié)論;如有問(wèn)題，則重新計(jì)算校核。
幕墻結(jié)構(gòu)計(jì)算書審核過(guò)程中常見(jiàn)的問(wèn)題有：(1)風(fēng)荷載取值有誤。某工程計(jì)算書所有風(fēng)荷載體型系數(shù)均取為1.2，而根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，此處應(yīng)取1.2(墻面區(qū))和2.0(墻角區(qū))。(2)計(jì)算模型選取有誤。某計(jì)算書選取雙跨梁進(jìn)行計(jì)算，而設(shè)計(jì)圖紙中給出節(jié)點(diǎn)在層間位置僅有一個(gè)支點(diǎn)，應(yīng)按單跨梁計(jì)算。(3)計(jì)算標(biāo)高選取有誤。某計(jì)算書選取計(jì)算標(biāo)高為60m，而設(shè)計(jì)圖紙幕墻最高點(diǎn)為88.7m。(4)構(gòu)件信息有誤。某計(jì)算書取計(jì)算規(guī)格為8mm鋼化玻璃+12A+6mm普通浮法玻璃，而設(shè)計(jì)說(shuō)明、竣工圖紙均為6mm鋼化玻璃+12A+6mm鋼化玻璃。(5)計(jì)算項(xiàng)目不全。某些工程忽略了連接螺釘、焊縫的計(jì)算校核。
3.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)校核
在原計(jì)算書計(jì)算有誤的情況下，需要對(duì)主要構(gòu)件的承載力進(jìn)行校核。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)校核主要內(nèi)容有：玻璃的強(qiáng)度(應(yīng)力)、剛度(撓度);橫梁立柱的強(qiáng)度(應(yīng)力)、剛度(撓度);結(jié)構(gòu)膠(隱框)、橫梁立柱連接、立柱與埋件連接、埋件計(jì)算等連接強(qiáng)度校核。某工程玻璃幕墻結(jié)構(gòu)計(jì)算校核項(xiàng)目及結(jié)果示例見(jiàn)表3。
表3 某工程玻璃幕墻結(jié)構(gòu)計(jì)算校核項(xiàng)目及結(jié)果示例
3
4 竣工圖檢查常見(jiàn)問(wèn)題分析
竣工圖審查的主要內(nèi)容有：(1)玻璃類型與安裝構(gòu)造：明框、隱框等;(2)開啟扇設(shè)計(jì)：掛鉤式或鉸鏈?zhǔn)?、玻璃?a target="_blank" style="color: rgb(0, 155, 220);">五金等構(gòu)造;(3)連接構(gòu)造：三維抗震調(diào)節(jié)、橫梁立柱連接、立柱與主體結(jié)構(gòu)連接;(3)防火節(jié)點(diǎn)：材料、構(gòu)造;(4)防雷節(jié)點(diǎn)：避雷針、均壓環(huán)、立柱與均壓環(huán)連接;(6)排水構(gòu)造：排水構(gòu)造、采光頂角度及天溝構(gòu)造。
其中最常見(jiàn)的問(wèn)題是隱框玻璃連接構(gòu)造不合理，見(jiàn)圖1。主要問(wèn)題有：(1)隱框玻璃與橫豎龍骨連接設(shè)計(jì)不合理;(2)中空玻璃開啟窗設(shè)計(jì)不合理;(3)隱框玻璃中空層結(jié)構(gòu)膠與附框粘結(jié)結(jié)構(gòu)膠不對(duì)縫。圖1a)中隱框玻璃采用無(wú)附框設(shè)計(jì)，現(xiàn)場(chǎng)打注結(jié)構(gòu)膠，打膠質(zhì)量無(wú)法保證，不符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。
a) 隱框玻璃與橫豎龍骨連接設(shè)計(jì)不合理
b)開啟扇外片與附框無(wú)有效粘結(jié) c)隱框玻璃中空層結(jié)構(gòu)膠與附框粘結(jié)結(jié)構(gòu)膠不對(duì)縫
圖1 隱框玻璃粘結(jié)常見(jiàn)問(wèn)題
隱框玻璃結(jié)構(gòu)膠不對(duì)縫問(wèn)題，即中空玻璃內(nèi)外片粘結(jié)結(jié)構(gòu)膠和中空玻璃與附框粘結(jié)的結(jié)構(gòu)膠膠縫不對(duì)應(yīng)，常常在某一片鋼化玻璃破裂后導(dǎo)致另一片玻璃與附框無(wú)有效粘結(jié)。
防雷防火節(jié)點(diǎn)核查。防火節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)未采用1.5mm厚鍍鋅鋼板承托，或防火巖棉厚度不符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。
5 現(xiàn)場(chǎng)檢查常見(jiàn)問(wèn)題分析
現(xiàn)場(chǎng)檢查檢測(cè)的主要內(nèi)容有：(1)材料檢查：玻璃、型材、五金、密封材料;(2)開啟扇設(shè)計(jì)：掛鉤式防脫限位裝置;(3)連接構(gòu)造：面板連接構(gòu)造、橫梁立柱連接、立柱與主體結(jié)構(gòu)連接;(4)防火節(jié)點(diǎn)：材料、構(gòu)造;(5)防雷節(jié)點(diǎn)：避雷針、均壓環(huán)、立柱與均壓環(huán)連接;(6)排水構(gòu)造：排水構(gòu)造、采光頂角度及天溝構(gòu)造。材料檢查應(yīng)對(duì)典型材料的品牌、規(guī)格、型號(hào)、數(shù)量、外觀、表面處理等進(jìn)行檢查。
5.1 玻璃幕墻常見(jiàn)問(wèn)題分析
(1)玻璃破裂。非鋼化玻璃破裂表現(xiàn)為一或多道裂紋，見(jiàn)圖4a。裂紋的數(shù)量與玻璃的應(yīng)力有關(guān)：裂紋為一道時(shí)，玻璃應(yīng)力不超過(guò)10MPa;多道時(shí)，玻璃應(yīng)力偏高。鋼化玻璃破裂的主要表現(xiàn)為具有明顯的“蝴蝶斑”特征，碎裂成無(wú)數(shù)的小塊，見(jiàn)圖4b。鋼化玻璃“自爆”時(shí)，起爆點(diǎn)處有肉眼可見(jiàn)的雜質(zhì)顆粒。
(2)中空玻璃失效。中空玻璃密封失效主要表現(xiàn)形式為中空玻璃內(nèi)部進(jìn)水汽，玻璃內(nèi)部“結(jié)露”、玻璃侵蝕形成“虹彩膜”，嚴(yán)重者中空玻璃內(nèi)部大量積水，見(jiàn)圖5。
(3)玻璃更換方式不合理。玻璃整體更換，現(xiàn)場(chǎng)打結(jié)構(gòu)膠安裝固定，見(jiàn)圖6a;僅更換外片破碎玻璃，現(xiàn)場(chǎng)打結(jié)構(gòu)膠，見(jiàn)圖6b。
(4)開啟扇脫落。正常設(shè)計(jì)、施工情況下，每個(gè)開啟扇頂部應(yīng)有兩個(gè)防脫限位壓塊。典型問(wèn)題為防脫限位裝置失效導(dǎo)致掛鉤式開啟扇脫落，見(jiàn)圖7。
(5)隱框玻璃底部無(wú)托板。隱框玻璃幕墻結(jié)構(gòu)中，玻璃板塊采用結(jié)構(gòu)膠與附框粘結(jié)，但結(jié)構(gòu)膠不宜長(zhǎng)期承受剪力，因此設(shè)計(jì)時(shí)要求隱框玻璃底部應(yīng)有2個(gè)托板承受玻璃板塊重力。檢查中發(fā)現(xiàn)的主要問(wèn)題為隱框形式的固定玻璃板塊底部無(wú)托板和開啟扇隱框中空玻璃底部無(wú)托板，見(jiàn)圖8。
(6)外片玻璃脫落。外片玻璃脫落主要存在于隱框開啟扇，見(jiàn)圖9。某工程存在嚴(yán)重的外片脫落現(xiàn)象，共脫落20余片。經(jīng)檢查，該工程用外片玻璃為熱反射鍍膜玻璃，且邊部與結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)處未作除膜處理，結(jié)構(gòu)膠與外片鍍膜層為粘結(jié)層破壞;內(nèi)片玻璃有明顯的密封失效形成的“虹彩膜”;開啟扇底部無(wú)托板，或外片無(wú)有效承托，結(jié)構(gòu)膠長(zhǎng)期承受剪力。
(7)五金件松動(dòng)失效。五金件松動(dòng)失效主要表現(xiàn)為鎖座脫落、螺釘松動(dòng)、鉸鏈松動(dòng)脫落及啟閉困難，見(jiàn)圖10。鎖點(diǎn)失效導(dǎo)致有效受力點(diǎn)減少，增加了開啟扇在關(guān)閉狀態(tài)下的安全隱患，在風(fēng)壓作用下容易脫落。
(8)連接構(gòu)造不符合設(shè)計(jì)要求。預(yù)埋板施工位置偏差過(guò)大，導(dǎo)致轉(zhuǎn)接件僅有部分邊緣與埋板有效焊接;橫梁立柱連接角碼應(yīng)有至少3個(gè)不在一條直線上的螺釘固定，見(jiàn)圖11。
(9)防雷防火節(jié)點(diǎn)不符合設(shè)計(jì)要求。防火要求在層間位置由1.5mm鍍鋅鋼板承托至少100mm的巖棉板，檢查中發(fā)現(xiàn)的典型問(wèn)題見(jiàn)圖12。
(10)漏水問(wèn)題。幕墻及其與周邊構(gòu)件連接處的漏水問(wèn)題是工程中常見(jiàn)的典型問(wèn)題，見(jiàn)圖13。幕墻及其與周邊連接部位漏水會(huì)造成室內(nèi)裝飾面破壞。
(11)熱舒適性差。玻璃幕墻工程多存在夏季室內(nèi)溫度過(guò)高、空調(diào)能耗大，導(dǎo)致熱舒適性差的問(wèn)題;部分工程存在冬季漏風(fēng)、漏氣導(dǎo)致的室內(nèi)溫度過(guò)低問(wèn)題。
5.2 石材幕墻常見(jiàn)問(wèn)題分析
(1)石材面板破裂脫落。石材面板的破裂主要包括掛件處的石材破裂，最典型的是采用T型掛件的幕墻石材面板由于掛件受力不一致及銹蝕膨脹而在掛件處出現(xiàn)破裂，見(jiàn)圖14。
(2)掛件設(shè)計(jì)不合理。石材掛件設(shè)計(jì)不合理，主要為形狀設(shè)計(jì)和材質(zhì)選擇。掛件形式選擇角度來(lái)講，目前可獨(dú)立更換的“SE”掛件逐漸成為主流。
材質(zhì)角度來(lái)講，目前檢查的大多數(shù)工程采用鍍鋅鋼材質(zhì)的掛件，在工程中存在嚴(yán)重銹蝕，甚至出現(xiàn)掛件銹脹導(dǎo)致的石材脫落事故，建議掛件采用鋁合金或316不銹鋼材質(zhì)。
5.3 鋁板幕墻常見(jiàn)問(wèn)題分析
金屬板幕墻主要為鋁板幕墻，日常檢查過(guò)程中反映問(wèn)題較少，常出現(xiàn)的問(wèn)題是鋁板脫落和部分密封膠老化開裂，見(jiàn)圖16。
6 結(jié)論及建議
綜上所述，既有建筑幕墻安全性檢查鑒定常見(jiàn)問(wèn)題分析的主要結(jié)論如下：
(1)既有建筑幕墻安全性是近年來(lái)研究熱點(diǎn)，目前研究工作尚不完善。既有建筑幕墻安全檢測(cè)評(píng)估已有研究工作多集中于幕墻結(jié)構(gòu)的安全性評(píng)估或單項(xiàng)檢測(cè)技術(shù)研究，片面的檢查鑒定內(nèi)容和方法難以得到全面、科學(xué)的評(píng)估結(jié)果，亟需對(duì)既有建筑幕墻安全性檢查鑒定進(jìn)行全面研究和總結(jié);
(2)論文針對(duì)總結(jié)出的竣工資料檢查、計(jì)算書檢查與結(jié)構(gòu)承載能力復(fù)核、竣工圖檢查及現(xiàn)場(chǎng)檢查檢測(cè)四大部分內(nèi)容，歸納整理了既有建筑幕墻檢查鑒定時(shí)常遇到的典型問(wèn)題;
(3)既有建筑幕墻的安全性與設(shè)計(jì)、選材、施工和使用環(huán)節(jié)密切相關(guān)，應(yīng)針對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)采用資料審查校核或現(xiàn)場(chǎng)檢查的形式綜合判定幕墻的安全性?？⒐べY料檢查常見(jiàn)問(wèn)題為資料缺失、性能報(bào)告不符合設(shè)計(jì)要求以及材料與合同約定不符等;結(jié)構(gòu)計(jì)算書檢查常見(jiàn)問(wèn)題為荷載、模型、試件信息有誤或項(xiàng)目不全，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)校核應(yīng)包括玻璃、橫梁立柱、埋件和各類連接節(jié)點(diǎn)的計(jì)算;竣工圖常見(jiàn)問(wèn)題有玻璃構(gòu)造設(shè)計(jì)、橫梁立柱連接設(shè)計(jì)、與主體結(jié)構(gòu)連接設(shè)計(jì)及防雷防火節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)不合理;現(xiàn)場(chǎng)檢查常見(jiàn)問(wèn)題為材料選用不合理(如石材掛件選用鍍鋅鋼易銹蝕)、面板失效(如玻璃、石材面板破裂等)、開啟扇脫落、五金松動(dòng)、連接構(gòu)造不合理、防雷防火施工不規(guī)范等問(wèn)題。
(4)既有建筑幕墻檢查鑒定除應(yīng)上述內(nèi)容進(jìn)行全面檢查鑒定外，還應(yīng)針對(duì)典型問(wèn)題進(jìn)行專題研究分析，輔以必要的實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)、模擬計(jì)算等手段。以中空玻璃外片脫落為例，應(yīng)綜合分析玻璃邊緣金屬膜是否去除、邊部密封膠種類、密封膠尺寸等因素，并針對(duì)鑒定原因提出處理建議。
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