玻璃幕墙安全性分析

王继超

中建八局济南二公司，辽宁 沈阳 110041

近年来，随着玻璃幕墙在建筑领域的广泛应用，其自身缺陷所导致的安全性问题也频繁发生。2014年，广州市太古汇商业广场因建筑玻璃幕墙发生碎裂坠落事故，导致停靠在建筑物周围的10多辆汽车受损严重，而且此前该建筑物已经出现过两次玻璃幕墙安全事故。2016年，大连沙河口商场建筑物5层的玻璃幕墙发生自爆，所幸该事故未造成人员伤亡，但是对其财产造成了严重的威胁，引发社会的广泛关注。同年，深圳平安国际金融大厦5层的玻璃幕墙炸裂以后坠落，导致4名人员受伤，其中2人重伤。此外，还有幕墙玻璃出现安全问题导致人员死亡的现象，不再赘述。由此可知，建筑物外层装饰中广泛应用玻璃幕墙，带来了较多的安全隐患，因此有必要对玻璃幕墙的安全性进行研究。

1 玻璃幕墙的组成要素

玻璃幕墙在建筑物的应用主要是悬挂或支撑在相应主体结构的外部，进而对相应主体结构起到维护和装饰的作用。但是玻璃幕墙并不是大面积建筑玻璃，而是相应的玻璃板材、梁、柱组成的一个独立分布结构，能够包围封闭主体结构。相应的玻璃幕墙能够悬挂在主体结构上，相对于主体结构可存在一定程度的位移。结合现阶段的玻璃幕墙应用情况，其组成要素主要包括玻璃面板、支撑体系、金属连接件及黏结密封材料四部分。

1.1 玻璃面板

玻璃面板属于玻璃幕墙组成要素中的重要材料，面板的性能直接影响玻璃幕墙的应用质量。玻璃面板的风格直接决定建筑物的艺术风格。在建筑领域常用的玻璃面板主要包括半钢化玻璃、钢化玻璃、夹层玻璃、中空玻璃、光电玻璃等多种形式，而安全玻璃主要包括钢化玻璃和夹层玻璃。

1.2 支撑体系

玻璃幕墙的支撑体系是指用于支撑玻璃面板的骨架，包括做成玻璃幕墙的纵向立柱和横向横档。该支撑体系能够将玻璃面板的荷载、风力及其他荷载传递给结构主体。

1.3 金属连接件

金属连接件将玻璃面板固定在支撑结构上，不仅起到对玻璃面板的附着力作用，同时通过该金属连接件能够使玻璃面板在支撑结构上进行一定位移调整，从而保障玻璃幕墙的安全性。例如，通过玻璃面板位移的调整能够有效提高减震效应，使玻璃幕墙具有抗震的作用。做工精良的金属连接件能够在玻璃幕墙中起到有效的装饰作用，尤其在大面积的玻璃面板组合中具有画龙点睛的功效。

1.4 黏结密封材料

黏结密封材料是指在玻璃幕墙中针对玻璃面板金属和支撑结构间进行结构性和非结构性整合的材料。该类材料具有良好的抗张力、抗剪切强度、抗反复拉伸作用，还具备较高的压缩和玻璃黏结强度。黏结密封材料的组成主要包括硅酮结构胶和硅酮耐候密封胶。通过这两种物质组成能够提升玻璃幕墙的稳定性和抵抗紫外线强度，具有良好的黏结性能和安全保障作用。

2 常见玻璃幕墙安全性问题类别

2.1 玻璃爆裂

对建筑物采用玻璃幕墙时，由于玻璃面板出现爆裂而引起的安全问题较为常见。主要是玻璃面板受到生产工艺、应用环境中的温差变化或者外力冲击等多种因素影响，在安装后可能出现玻璃破碎的现象。现阶段玻璃幕墙主要用于高层及超高层建筑，玻璃爆裂后其玻璃碎片会形成“玻璃雨”，对建筑物周围的人与物造成严重的安全威胁。传统的浮法玻璃出现玻璃爆裂后，其玻璃碎片大多处于尖锐状态，这种“玻璃雨”对行人的安全造成严重威胁。相比于浮法玻璃，钢化玻璃破碎后会因为预应力的作用而产生较为圆滑的碎片，对行人所造成的安全威胁较小。夹层玻璃破碎后，中间的黏结层能够对玻璃碎片起到黏结作用，因此破碎的玻璃面板不会散落。使用夹层玻璃的玻璃幕墙属于一种相对安全型的玻璃幕墙种类。

2.2 玻璃面板脱落

将玻璃幕墙应用于高层及超高层建筑的过程中，若因为连接件出现腐蚀或者固定不牢，在风或者外力的作用下会导致玻璃面板脱落。玻璃幕墙的玻璃面板大多具有面积大、重量大的特点，因此出现玻璃面板脱落以后会产生较大的冲击力，进而对建筑物下的人和物造成严重的安全威胁。引起玻璃面板脱落的主要原因有施工质量和支撑结构质量两个方面。支撑结构老化或者质量不达标会导致玻璃面板在应用后出现脱落，通过分析以往玻璃面板脱落的事故原因可知，隐框式玻璃幕墙发生玻璃面板脱落的现象更为频繁。

2.3 玻璃幕墙结构失效

玻璃幕墙结构失效主要是支撑玻璃面板的金属支撑结构出现腐蚀或者变形，导致支撑能力减弱，使相应的玻璃幕墙在重力作用下产生严重的安全威胁。这种支撑结构的损坏既包括金属支撑结构，也包括相应的结构胶，任何一部分出现老化均可能导致支撑构件的承载力减弱，进而使玻璃幕墙结构失效，造成安全威胁。

2.4 幕墙渗水问题

在应用玻璃幕墙的过程中，由于施工质量或者原材料质量等问题容易出现玻璃幕墙渗水的现象。例如，在进行玻璃幕墙安装时相应的结构缝隙较大、封堵不严或者结构胶腐蚀、自然环境影响等均可能导致玻璃幕墙出现渗水，从而造成一系列严重危害人们生命财产的安全问题：支撑结构生锈导致建筑物其他构件出现腐蚀、用电安全事故等。

3 玻璃幕墙安全问题的防范对策

3.1 降低玻璃面板自爆的危险性

在应用玻璃幕墙的过程中应充分考虑到玻璃幕墙的安全性问题，而玻璃面板自爆属于将为常见的安全性问题，因此应有效降低玻璃面板自爆的危险性。

（1）在使用年限方面从玻璃面板的防爆膜质量进行有效控制，通常情况下玻璃面板防爆膜年限为7～10年，远低于玻璃面板的使用年限，而玻璃防爆膜在失效之后没有显著的特征。因此，在建设工程中应选用质量高的玻璃面板防爆膜，并且按照其使用年限进行定期检查更换，从而保障玻璃防爆膜的有效性。

（2）应选择安全性更高的玻璃种类。随着各种新型安全玻璃种类被研发出来，在玻璃幕墙方面应投入更多的成本，选择高质量的玻璃种类，进而提高玻璃面板的防暴率以及玻璃幕墙的防火能力，保障玻璃幕墙使用过程中的安全性。例如，使用中空玻璃、涂层防火玻璃、特殊防火玻璃、夹丝防火玻璃、PVC夹层玻璃、化学防火玻璃等作为高层及超高层建筑用玻璃幕墙。

3.2 针对玻璃幕墙坠落的防范措施

在玻璃幕墙应用过程中的安全问题，大多数情况下是由于结构件腐蚀，为此可以采取以下防范措施。

（1）在建筑安装时做好相应的质量检测，包括相应结构件的原材料质量和性能质量，同时包括工程施工质量。通过严格的检测使玻璃幕墙建设质量能够充分达标，有效保障玻璃幕墙的安全应用。

（2）在玻璃幕墙建筑物周围做相应防护措施，通过科学合理的规划，减少幕墙下人员的大量聚集和长期停留，而商业地产应尽可能改变出入口位置，采用雨棚及其他遮挡措施进行有效的防护。若玻璃幕墙处于停车场上方，应在停车场上布置乔木绿化设施，以达到对玻璃幕墙坠落的缓冲作用，从而降低因玻璃幕墙坠落而产生的严重安全问题。

4 结束语

玻璃幕墙无论是对于室内还是对于建筑外表都具有较强的装饰性，借助玻璃幕墙使相应的建筑能够呈现出现代繁华的都市面貌。玻璃幕墙在建筑领域的应用优势较多，然而在大量玻璃幕墙应用的过程中，因玻璃幕墙的缺陷而导致的重大安全问题也成为现阶段人们研究的重点。该研究结合建筑领域玻璃幕墙应用的组成要素进行分析概述，总结了玻璃幕墙应用过程中的安全性问题，并给出了相对应的安全防范措施，以期为现阶段玻璃幕墙的安全性应用提供理论指导与经验参考。