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國家減災委、應急管理部針對今年第22號強臺風“山竹”給廣東省造成的嚴重影響，緊急啟動國家Ⅳ級救災應急響應如此迅猛的臺風、如此嚴重的破壞、如此慘重的災難，何來廣廈千萬間，大庇天下寒士俱歡顏？
中國幕墻網ALwindoor.com針對臺風“山竹”對建筑門窗幕墻行業帶來的影響、各地建筑質量，以及幕墻工程企業、設計單位、材料供應商的應對措施和表現，將陸續開展——臺風“山竹”VS 中國“幕墻人”系列報道。
強臺風對幕墻安全的影響
2014年超強臺風“威馬遜”襲擊海口和菲律賓以后，白云化工就開啟了臺風后幕墻工程的安全調研和回訪活動，每次超強臺風過后，白云化工的技術服務團隊都會第一時間出現在受臺風影響嚴重的地區，進行幕墻安全調研與回訪，2015年的“燦鴻”、2016年的“妮達”、“莫蘭蒂”、2017年的“天鴿”之后，受影響嚴重地區都能見到白云人的身影。
此次超強臺風“山竹”過后，白云化工派出了多支技術隊伍，對廣州、深圳、珠海、東莞、廣西南寧及菲律賓馬尼拉等受“山竹”影響較嚴重的城市進行了考察，走訪了50多座幕墻工程，收集了大量強臺風對幕墻工程安全影響的第一手材料。本文匯總了近年來白云技術團隊收集到的強臺風對幕墻工程造成的各種影響，供幕墻行業專家、同仁參考，以使未來的幕墻工程更加安全。
總體來看，大多數幕墻工程能經受住超強臺風的考驗，在超強臺風過后未見明顯損壞，主體結構未見損壞，未出現嚴重的安全問題，使用白云結構膠的工程，都沒有因為結構密封膠的質量問題造成板塊墜落的事故，使用白云耐候膠的工程，都沒有因為耐候密封膠質量問題造成漏水的問題。這可能與幕墻工程的業主注重工程質量安全，在選擇設計、施工單位和材料時沒有只要求低價有關。
圖1使用白云膠的工程在臺風下完好無損
(左上：2014年“威馬遜”后的海口天邑國際;右上：2016年“莫蘭蒂”后廈門國際中心;左下：2018年“山竹”后深圳·寶能物流中心;右下：2018年“山竹”后珠海.中安廣場)
不過，在我們近幾年的調研過程中，也發現了個別幕墻工程在臺風中出現了一些問題，有些還相當嚴重，這些問題主要有：玻璃破損、開啟窗墜落、漏水、幕墻玻璃整片墜落、幕墻板塊脫落（詞條“脫落”由行業大百科提供）等。
1、臺風影響幕墻安全的六大表現形式及原因分析
1.1玻璃破裂（詞條“破裂”由行業大百科提供）
現場回訪調研活動中，發現有出現玻璃破裂現象，圖2為某大廈部分中空玻璃破裂，破裂主要原因經分析為強臺風下玻璃受到外物撞擊。(有些也是由于玻璃本身強度不夠，無法承受過大的風壓所致，但是那種的話，會出現的破損板塊較多，而不是只有幾塊)
圖2某大廈中空玻璃破裂現象
從圖片中可以較清晰看到，該項目玻璃破裂后結構膠對玻璃碎片仍形成有效粘結，說明結構膠與玻璃粘接良好。
在回訪過程中，發現早期幕墻工程，個別甚至是上世紀90年代的幕墻工程項目，當時采用的是非鋼化玻璃，在此次超強風影響下出現部分破裂現象。非鋼化玻璃抗外物撞擊能力差，在外物撞擊下易發生破裂現象，部分破裂中空玻璃甚至內外片都破裂。
鋼化玻璃和夾層玻璃在強臺風影響下，出現破裂問題概率較小;在回訪調研過程中，發現某大樓夾層玻璃出現爆裂，見圖3;爆裂原因經分析為強臺風下玻璃受到墜落的外物撞擊所致，但絕大多數夾層玻璃爆裂后未出現玻璃碎片飛散墜落現象，玻璃依然堅挺。
JGJ102-2003“玻璃幕墻工程技術規范”中4.4.1中規定“框支承玻璃幕墻，宜采用安全玻璃”，在規范后條文說明4.4.1中指出“安全玻璃一般指鋼化玻璃和夾層玻璃”，在早期幕墻工程中，由于當時技術水平的局限性，部分工程未采用安全玻璃;通過調研案例分析，在臺風多發地區，應更多采用安全玻璃、尤其是夾層玻璃以保證幕墻安全。
圖3某大樓夾層玻璃爆裂
1.2密封失效漏水
某項目在強臺風下幕墻整體漏水嚴重，內墻窗框出現大量水流的污痕，見圖4。現場了解到，該項目石材幕墻采用了國內某品牌膠，施工半年后就已出現收縮開裂現象，見圖5。現場與施工方確認，幕墻整體漏水，膠縫收縮開裂是漏水的原因，經分析推斷該品牌膠本身存在質量問題。該項目幕墻面積約2萬平米，業主要求重新割膠返工，損失很大。
圖4密封失效漏水
圖5 密封膠收縮開裂
JGJ102-2003中4.2.4條規定“幕墻在風荷載標準值除以陣風系數（詞條“陣風系數”由行業大百科提供）后的風荷載（詞條“荷載”由行業大百科提供）值作用下，不應發生雨水滲漏，其雨水滲漏性能應符合設計要求”。其條文說明4.2.2 中提及“幕墻的性能與建筑物所在地區的地理位置、氣候條件、建筑物的高度、體型及周圍環境等有關。如沿海或經常有臺風地區，幕墻的風壓變形性能和雨水滲漏性能要求高些。”
幕墻的水密性直接關系到幕墻的使用功能和壽命，據了解，在沿海受熱帶風暴和臺風襲擊的地區，大風多同時伴有大雨，因而幕墻對水密性要求較一般地區要高。
密封膠作為接縫密封材料其性能對幕墻的水密性及使用壽命起到重要作用，在強臺風影響的極限條件下，對密封膠本身性能是嚴峻考驗。某些性能不佳或品質存在缺陷的密封膠可能在一般地區使用暫時還未發現問題，但在極限條件下，極有可能在較短的時間內暴露其質量缺陷。密封膠成本占整個幕墻總成本并不高，但其起到的作用與幕墻其他材料是同等重要的。筆者建議在臺風多發地區一定要盡量選用有品牌有質量保證的密封膠產品。
1.3鋁板、鋁塑板幕墻或屋頂被臺風撕裂或剝落
在回訪中發現，某廣場鋁板屋頂在強臺風下出現部分撕裂剝落，但未出現整體脫落，見圖6.
圖6某廣場鋁板屋頂出現部分撕裂剝落
圖7某大廈鋁塑板幕墻整體剝落現象
圖7所示某大廈，2006年完工，側立面為鋁塑板幕墻，2014年在強臺風下出現整體剝落現象。某大廈鋁塑板幕墻無橫梁立柱支承固定，只通過金屬條將鋁塑板固定在外墻上，也是本身設計結構存在問題。
JGJ133-2001“金屬與石材幕墻工程技術規范”中5.1.1條規定“金屬與石材幕墻應按圍護結構進行設計”[2];該規范5.6部分“橫梁設計”和5.7部分“立柱設計”對橫梁和立柱設計都提出了嚴格的要求和設計計算公式;其中5.4部分“金屬板設計”對金屬板設計提出相應的設計計算公式。
在回訪活動中，未發現采用了“橫梁和立柱結構設計”的幕墻整體的脫落的現象。在臺風多發地區，嚴格按規范進行“橫梁和立柱結構設計”的幕墻主體結構是可靠的。
1.4拼接玻璃肋支承的全玻幕墻整體塌落或玻璃肋破裂
回訪活動中，發現某商場全玻幕墻采用拼接玻璃肋支撐的設計，在此次超強臺風下整體塌落，見圖8，該幕墻整體結構損毀，影響較大。
圖8某商場全玻幕墻整體塌落
圖9某商場全玻幕墻整體塌落局部照片
JGJ102-2003中4.4.3條中規定“采用玻璃肋支承的點支承玻璃幕墻，其玻璃肋應采用鋼化夾層玻璃”，其規范后條文說明4.4.3條中“采用玻璃肋支承的點支承玻璃幕墻，其肋玻璃屬支承結構（詞條“支承結構”由行業大百科提供），打孔處應力集中明顯，強度要求較高;另一方面，如果玻璃肋破碎，則整片幕墻會塌落”。
從圖9可見，該項目中全玻幕墻雖采用鋼化夾層玻璃，但在此次超強臺風下仍出現了整體塌落，這種采用拼接的玻璃肋支承的點支式玻璃幕墻在臺風多發地區的安全性值得關注。
JGJ102-2003中7.3.2條對全玻幕墻玻璃肋的截面（詞條“截面”由行業大百科提供）高度hr和風荷載標準值下撓度dr都有嚴格的計算公式，并在7.3.4中規定“風荷載標準值下，玻璃肋的撓度df,lim宜取其計算跨度的1/200”。
在臺風多發地區，采用拼接玻璃肋支承的點支承玻璃幕墻應謹慎，嚴格按照JGJ102-2003規范中要求嚴格計算;一方面應增加玻璃的抗撞擊性能，另一方面應該考慮到玻璃破碎后玻璃肋的穩定性和安全性。
1.5單元式玻璃幕墻整體墜落
回訪活動中，某高層玻璃幕墻項目出現單元式幕墻整體墜落，現場堪查拍照，見圖10。
圖10某大廈單元式玻璃幕墻整體墜落
該項目為全隱框玻璃幕墻，墜落的玻璃與鋁附框通過結構膠粘結，再通過五金件將鋁副框與建筑主體連接，五金件承受整塊幕墻重量，而結構膠承受玻璃的自重和風荷載。該項目中整塊幕墻脫落，說明五金件連接與結構受力失效，是幕墻墜落主要原因，該單元件墜落的原因是在施工過程和質量控制環節上都出現了嚴重問題。
JGJ102-2003中9.6.5條中規定，在安裝掛墻之前，應對幕墻構件進行檢驗。該墜落的不合格單元件安裝掛墻是施工過程和質量控制兩個環節都出現了失控，筆者呼吁施工單位應加強管理、加強質量監控。
1.6開啟扇墜落
回訪活動中，發現許多工程出現開啟扇墜落現象，見圖11，圖12，圖13。
圖11某大樓開啟扇墜落后的情況
圖12玻璃與結構膠粘接情況
圖13某在建大廈開啟扇墜落后的情況
以上兩個項目開啟扇均為帶框整體墜落，未發現膠與框脫粘的現象。墜落開啟扇在其整個幕墻開啟扇中孤立出現，推斷原因可能為部分開啟扇未完全關閉或鎖閉不牢所致。圖13中某在建大廈多扇開啟扇墜落，據施工方項目經理介紹，部分開啟扇是因施工過程電線電纜阻擋未能完全關閉，因而出現多扇墜落現象。
JGJ102-2003中12.1.4條中規定“6級以上風力時，應全部關閉開啟扇”，在臺風多發地區，臺風局部風力可能達12級以上，如開啟扇未完全關閉，極易發生開啟扇整體墜落現象。
2、總結與問題
通過對多次強臺風后回訪、百余座項目的實地調研，考察與分析了臺風對幕墻結構安全的影響，總結結論與指導建議如下：
2.1 在強臺風下，絕大多數幕墻工程未見明顯損壞，主體結構未見損壞，能經受住強臺風的嚴峻考驗。總體來說，在強臺風下絕大多數幕墻是安全的。
2.2在極端氣候條件下，密封膠對幕墻安全、使用功能和使用壽命的影響不容忽視。在強臺風影響的極限條件下，對膠本身性能是嚴峻考驗;某些性能不佳或品質存在缺陷的產品可能在一般地區使用暫時還未發現問題，但在極限條件下，極有可能在較短的時間內暴露其質量缺陷;如結構膠品質存在缺陷，在強臺風影響下出現大面積板塊墜落現象，后果將非常嚴重;如本文1.2所述，耐候密封膠存在質量問題導致幕墻密封失效漏水，后果同樣非常嚴重。因此，在臺風多發地區一定要選用有品牌有質量保證的密封膠產品。
2.3 在超強臺風下地區，應該對幕墻的整體安全性提出更高的要求，在設計、選材方面留足安全余量。
1)在設計方面，結構設計很重要，應嚴格按照規范進行結構設計;不符合規范的結構設計，有可能造成幕墻在強臺風下整體脫落，嚴重影響到幕墻整體安全。
因鋁塑板本身相對其他材料強度較低，在臺風多發地區，采用鋁塑板的幕墻工程設計時應固定牢固。
在臺風多發地區，采用拼接玻璃肋支承的點支承玻璃幕墻設計應謹慎;一方面應增加玻璃的抗撞擊性能，另一方面應該考慮到玻璃破碎后玻璃肋的穩定性和安全性。
2)在施工方面，施工質量非常重要，施工單位應加強對施工過程的質量管理水平，確保幕墻結構安裝牢固，結構膠注膠飽滿防止粘接失效情況的發生。
3)在日常維護方面，幕墻日常維護不容忽視。業主和使用者都應加強安全意識，做好日常維護和管理。在臺風來襲前，確保開啟扇完全關閉，以免造成墜落現象。
2.4減少其他可能影響幕墻安全的因素。多數幕墻玻璃的破裂原因是因為臺風攜雜物撞擊所致，而非臺風本身風壓所致，如何減少建筑物周邊雜物應引起業主的重視。調研活動中發現，臺風過后，廣告牌、戶外燈箱等脫落嚴重;在臺風多發地區，建議廣告牌、戶外燈箱、雨棚等突出于建筑物外結構盡可能加固，同時，陽臺、天臺在臺風來襲時盡可能減少雜物堆放，減少建筑物外圍雜物以減少臺風作用下所能攜裹的雜物對幕墻的撞擊破壞。同時，在設計時，應提高臺風多發區玻璃幕墻的抗風攜碎物撞擊能力等級。
在極端氣候條件下，幕墻的安全應用不能忽視，密封膠對幕墻安全和使用壽命的影響不能忽視，材料、設計、施工整個系統與環節都應當引起足夠的重視。
前年“莫蘭蒂”臺風對福建造成的損害歷歷在目，全國幕墻業界各類討論及技術分析，對當前門窗幕墻行業及相應安全材料的應用科學研究。今年，建筑門窗幕墻再次接受更強的臺風“山竹”的侵襲，全面的安全組織保障、得力的措施，過硬的建筑項目質量，有力的維護，建筑門窗幕墻人在“山竹”期間不眠不休的付出，臺風再強、強不過齊心協力的門窗幕墻人，臺風再強、毀壞不了高質量、嚴要求、扎實負責的門窗和幕墻。
