戴 蕾,张喜臣,马 捷
(中国建筑科学研究院有限公司,北京 100013)
伴随我国经济的迅速发展,建筑业作为国民经济的支柱产业得到了极大的发展。建筑幕墙自上世纪八十年代初在我国出现至今,展现了高速发展的势头[1],据幕墙行业数据统计,我国既有建筑幕墙已超过 12 亿m2,中国已成为世界第一建筑幕墙生产大国和使用大国。
建筑幕墙的设计使用年限一般为 25 年,其中部分材料如隐框玻璃幕墙粘接结构胶的保质期仅为 10 年,另有部分配件允许在设计使用年限内定期调整或更换。建设部 2006 年 12 月 5 日颁布的《既有建筑幕墙安全维护管理办法》等法规及相关管理规范要求,建筑幕墙工程在交付使用后,原则上每 10 年就要进行一次安全性鉴定。伴随市场需求,近年涌现出大批建筑幕墙安全性鉴定的检验机构,如何评价建筑幕墙安全性鉴定检验机构的专业技术能力和评价结果的可靠性,已成为我们面临并亟待解决的重要问题。
近年来,建筑幕墙引发的安全事故屡现报端。比如,玻璃幕墙面板发生自爆脱落,金属装饰条脱落,开启窗脱落;石材和金属板幕墙面板整块脱落;受力构件的变形错位导致结构安全出现问题[2]。建筑幕墙通常应用于城市人群密集区域,一旦这样的安全事故发生,必然会造成无法挽回的人身伤亡和财产损失。
导致建筑幕墙安全性质量缺陷的因素有很多。一方面,建筑幕墙作为外围护结构,与外界环境长期接触使其材料自身存在自然老化现象;另一方面,建筑幕墙的使用环境超出了设计条件,比如台风、暴雨、冰雹、地震等极端天气或自然灾害[3],或超过设计使用年限而继续服役;再有,建筑幕墙设计之初存在缺陷。这些都对建筑幕墙的持续使用预埋了安全隐患。
根据工程情况且按要求定期进行建筑幕墙安全性鉴定,让风险可预测,可有效地减少安全事故的发生。
建筑幕墙安全性鉴定工作,应包括但不限于以下方面:建筑幕墙设计及安全性计算合理性校核;材料的物理力学性能检测;节点与连接质量的工程现场检查。由此可见,建筑幕墙安全性鉴定不同于一般的建筑幕墙性能检测,不能简单地将能力范围涉及幕墙及其相关材料检测领域的机构,作为建筑幕墙安全性鉴定机构。
目前,我国获得资质认定的建工建材领域检验检测机构已达万余家,其中,检测对象涉及建筑幕墙且获得实验室认可的检测机构已有百余家,而领域涉及建筑幕墙且获得实验室认可的检验机构仅为 40 家,大量既有建筑幕墙安全性鉴定的迫切需求,与提供专业鉴定服务检验机构的缺少形成鲜明的对比。该情况造成建筑幕墙安全性鉴定市场混乱,没有专业资质、人员不具备相关能力的鉴定机构,以低价或是满足委托方不合理要求等方式中标鉴定项目,出具不符合实际情况且无技术参考价值的鉴定报告,乃至误导既有建筑幕墙后期维护保养工作,使得本可以避免的安全事故发生,造成不可挽回的严重后果。
建筑幕墙安全性鉴定工作,需要从业人员具有专业的建筑幕墙相关知识和经验,包括了解建筑幕墙设计、施工环节,熟悉建筑幕墙结构性能及相关材料物理、化学性能,全面掌握建筑幕墙标准规范、材料产品标准和检测方法[4-5]。建筑幕墙安全性鉴定检验机构应根据既有建筑幕墙的使用情况和存在的问题,制定项目鉴定方案,按照方案内容和检验程序进行工程资料查验、现场检验、材料检测、结构复核验算等相关工作,再依据标准和规范对各项工作所得出的结果进行专业分析判断,判定出既有建筑幕墙安全性存在的问题,并给出维护维修、整改建议[6-8]。
能力验证是利用实验室间比对,按照预先制定的准则评价参加者的能力[9]。能力验证是实验室技术能力的一种评价方法,也是国际上通用的对检验检测机构进行外部质量评价的一种措施。目前,全世界主要国家都拥有自己的能力验证提供者,我国能力验证提供者已达68 家,已开展的能力验证计划涉及食品、医学、建筑、轻工、化工、环境、司法等领域。
建筑幕墙是由支承结构体系与面板组成的建筑外围护结构,安全性鉴定需关注其所用材料、构件、组件、紧固件及其他附件的性能和整体结构性能。目前,国内外与建筑幕墙相关且已开展的能力验证计划仅涉及所用材料性能,如保温材料热工性能和燃烧性能、建筑结构用金属材料的机械性能和物理性能、面板(石材、玻璃)的物理性能和光学性能等,除此以外,与构件玻璃幕墙开启单元类似的建筑门窗领域能力验证计划有气密性检测,以上开展的能力验证计划参加者多为检测机构。
针对建筑幕墙的特殊性和其安全性鉴定的重要性,及检验机构能力良莠不齐的现状,有必要策划建筑幕墙安全性鉴定领域检验机构能力验证计划,填补国内外该领域能力验证活动的空白。
检测是按照程序确定合格评定对象的一个或多个特性的活动,主要适用于材料、产品或过程。检验是对产品、过程、服务或安装的审查,或对其设计的审查,并确定其与特定要求的符合性,或在专业判断的基础上确定其与通用要求的符合性[10]。从事建筑幕墙安全性鉴定的检验机构应同时具有对建筑幕墙整体性能及各材料的检测能力和对建筑幕墙工程的检验能力。
目前,检测领域已开展的能力验证计划所用样品为实物,参加者按要求对实物的某种特性或特征参数进行检测,能力验证提供者依据参加者报出的结果数据对其进行能力判定。建筑幕墙安全性鉴定领域检验机构能力验证计划的目的是判定参加者对建筑幕墙安全性能的评价能力,能力验证活动中既要考查参加者对材料的检测能力,又要考查参加者对工程现场情况的勘察分析能力和对工程资料复核验算等检验能力,并结合检测与检验结果进行综合评价的能力。
在样品设计时,能力验证提供者可以根据策划的能力评价内容,搭建小型建筑幕墙实物作为样品,在设计和施工时将评价内容体现在实物样品中。也可利用文字背景材料作为文件样品,由能力验证提供者将建筑幕墙工程现场情况和所需了解的工程资料信息,以文件的方式提供给参加者,参加者根据背景材料对建筑幕墙安全性进行鉴定。
文字背景材料作为样品的选用,解决了采用实物样品时遇到的诸多问题,如建筑幕墙隐蔽工程的检验、实物样品搭建过程中的不确定因素、参加者同一时段对实物样品进行现场检验的操作困难、实物样品的有效期、经过多位参加者检验后实物样品的稳定性等。
首先,应注意标准的全面性和协调性。建筑幕墙安全性鉴定工作需依据多部标准开展,且所涉及的标准种类繁多,如材料产品类标准、检验方法类标准、工程质量验收规范类标准、工程技术规范类标准、设计规范类标准等[11]。除国标、行标外,各省市也因地制宜地出台了建筑幕墙相关标准,如上海市地标 DG/TJ 08-803-2013《建筑幕墙安全性能检测评估技术规程》、广东省地标 DBJ/T 15-88-2011《建筑幕墙可靠性鉴定技术规程》、天津市地标 DBT 29-248-2017《天津市既有建筑幕墙可靠性鉴定技术规程》等。标准选择时,在兼顾各类标准的同时还应考虑各相关行业主管部门和工程所在地方行业监管部门的管理要求。
其次,应注意标准选择的针对性和专项性。鉴于建筑幕墙相关标准间既有相同点又存在差异性,甚至同类标准的相关要求也不尽相同。在明确所鉴定的建筑幕墙样品全部工程背景、数据材料及项目特征后,应有目的地制定检查内容,确定侧重的检查项目,如材料质量、安装质量、性能检测、安全性计算、设计校核等内容[12-14]。依据确定的考查内容并参考工程验收资料中涉及的标准,可以帮助能力验证提供者准确地圈定所需要的相关标准。
如前文所述,由于建筑幕墙安全性鉴定领域检验机构能力验证活动的特殊性,可选择实物样品或文件样品。样品选择时应考虑以下问题:样品的参数和特性,样品预期量值范围和特性,样品在测试时的潜在主要误差来源,样品生产、质量控制的要求,文字表达的准确性,数据的可靠性等。
对于实物样品,可选择构造单一、型式简单的建筑幕墙体系。通过在建造过程中对构造参数的控制和把握,确定样品的参数信息数据。这种方式的优点在于评价参加者对具体项目的问题分解、检查内容设定及项目分析能力的同时,也间接地评价了参加者对仪器设备的选择和使用能力。
对于文字背景材料样品,可通过文字、图片等形式,将建筑幕墙工程现场的实际情况展现给参加者。材料可包括以下内容:工程概况,如开竣工时间、工程结构形式等;技术资料,如竣工图纸、结构计算书、设计变更记录等;工程质量保证资料:如材料性能检测报告、隐蔽工程验收记录、工程质量检查记录等;幕墙使用情况:如使用、维修、改造情况记录等[15]。
鉴于建筑幕墙安全性鉴定的重要性,有必要通过组织能力验证计划来有效地评价检验机构的专业技术能力,以保证鉴定结果的可靠性。因建筑幕墙安全性鉴定涉及的领域较宽,且技术性较强,需要能力验证提供者全面综合考虑、合理策划,为该行业提供专业的能力验证计划。