深圳市既有建筑幕墙现状调查与问题分析

常银昌，何小军，汪四新，敖海良，汤伊雯

（1.深圳市建研检测有限公司，广东 深圳 518049；2.深圳市建筑科学研究院股份有限公司，广东 深圳 518049；3.深圳市房屋安全和工程质量检测鉴定中心，广东 深圳 518000）

0 引言

幕墙以其美观、轻盈等优点，自 1983 年起在我国建筑领域开始迅速发展，应用于高层建筑、大跨度建筑、公共建筑，成为现代高层建筑主要外围护形式。建筑幕墙已成为现代建筑的重要标志。历经近 30 多年的发展，现我国已成为世界第一幕墙生产大国和使用大国，并正在逐步迈向世界一流的幕墙强国。据估计，我国既有幕墙约有 16 亿 m2［1］，存量巨大，主要分布在国内主要大中城市，特别以一线城市居多。深圳作为一线城市，既有幕墙数量也极为庞大。

在行业不断发展、技术不断提升的同时，也带来不少安全质量隐患，因偶发幕墙玻璃自爆或者面板脱落等造成的损物、伤人事件，在社会上引起高度关注。住房和城乡建设部在 2006 年下发了《既有建筑幕墙安全维护管理办法》（建质〔2006〕291 号）的通知，对既有建筑幕墙使用过程中的安全维护等提出相应要求。此后又两次发布玻璃幕墙安全排查防护通知：《关于组织开展全国既有玻璃幕墙安全排查工作的通知》（建质 〔2012〕29 号）、《关于加强玻璃幕墙安全防护工作的通知》（建标〔2015〕38 号）。2007 年，广东省建设厅发布了《广东省建设厅既有建筑幕墙安全维护管理实施细则》（粤建管字〔2007〕122 号），要求对既有建筑幕墙进行定期检查和安全性鉴定。

1 深圳市既有建筑幕墙管理现状

1.1 技术标准

为进一步加强全市既有建筑幕墙的安全管理，及时发现常见、多发的安全隐患，有效预防和控制既有建筑幕墙的“常见病”“多发病”，推动深圳市既有建筑幕墙的安全检查和维护工作，2016 年 9 月，深圳市住房和建设局印发了《深圳市既有建筑幕墙安全检查技术导则（试行）》。2017 年 12 月将其提升为地方标准：SJG 43－2017《深圳市既有建筑幕墙安全检查技术标准》。经过 5 年使用与总结，2022 年将标准进行修订，发布了 SJG 43－2022《既有建筑幕墙安全检查技术标准》。

幕墙安全检查技术标准规定了三种类型的安全检查：例行安全检查、定期安全检查和专项定期安全检查。

例行安全检查主要由业主或物业公司自行检查，每 6 个月检查一次，对建筑幕墙的外露缺陷、破损和危及安全的异常现象进行检查。检查完毕后需要将检查结果上传深圳市既有建筑幕墙信息化管理平台。检查时发现有不合格项时需要及时进行维护维修，若通过常规维修仍无法使不合格项达到合格的结果，应委托专业机构作进一步的检查。

定期安全检查由专业机构进行检查，每 5 年进行一次，包括安全维护档案资料检查和现场检查。现场检查项目分为幕墙面板、室外构件、开启窗、受力构件、连接构造、功能性构造，并对检查结果评定等级。

专项定期安全检查主要是针对隐框玻璃幕墙和拉索式幕墙，对结构胶和拉索进行专项检查，确保幕墙安全可靠。

深圳市住房和建设局还发布了 SJG 112－2022《既有建筑幕墙安全性鉴定技术标准》（见图1），并正在组织力量编制幕墙设计、施工等方面的地方标准，技术管理水平正逐步提高。

图1 深圳市既有建筑幕墙安全检查技术标准

1.2 管理规定

为推动幕墙安全检查技术标准的执行，深圳市发布了《深圳市房屋安全管理办法》《深圳市既有建筑幕墙安全维护和管理办法》等（见图2）。规定房屋安全责任人应按规定对建筑幕墙进行安全检查、鉴定，对存在安全隐患的建筑幕墙采取安全防护、维修等措施，并保存建筑幕墙安全管理资料。并制定了罚则，对违反管理办法的行为进行处罚。

图2 深圳市关于既有建筑幕墙的部分管理法规

1.3 信息化管理平台

为了实现建筑幕墙安全常态化、可视化管理，深圳市采用无人机倾斜摄影+三维实景建模+模型轻量化及单体化+loT+BIM+GIS+CIM 等技术，建设了一个可视可控可预警的深圳市幕墙信息管理平台（见图3），平台支持幕墙多责任主体协同使用，共同按权限职责对幕墙安全进行管理。目前平台实现了以下几点。

图3 深圳市既有建筑幕墙信息化管理平台

1）对建筑基本信息、幕墙信息和幕墙状态信息的采集、分类及归档管理。

2）对幕墙管理相关责任单位、检测鉴定单位及相关人员信息管理。

3）对幕墙检查、维修和改建进度的全过程跟踪。

4）与智慧城市等其他系统实现数据共享，实现智慧城市幕墙的智慧管控。

2 深圳市既有建筑幕墙存量

根据系统统计结果，截止 2022 年 6 月底，深圳市既有幕墙建筑总栋数为 6 204 栋（见表1），既有幕墙分布较多的行政区主要有福田、南山、宝安、龙岗等区。既有建筑幕墙总面积约 5 673 万 m2，其中主要以玻璃幕墙为主，玻璃幕墙面积占比约为 70.5 %。

表1 深圳市既有建筑幕墙存量统计表

3 既有建筑幕墙的问题与分析

3.1 幕墙安全检查中发现的安全隐患

深圳市既有建筑幕墙安全检查技术标准发布后，各行政区即组织力量对既有建筑幕墙进行全面安全排查，排查主要依据技术标准中的例行安全检查要求进行外观检查。对各区检查情况进行统计，约有 30 % 既有建筑幕墙存在不同程度的安全隐患。对安全隐患进行统计，隐患主要集中在幕墙面板和开启扇，两类隐患占比＞80 %（见图4）。幕墙面板的主要问题是面板破裂、缺失等问题，开启扇的主要问题为把手、风撑、铰链等五金件的损坏、缺失等。由于排查主要以外观检查为主，因此发现的问题也主要是面板和开启扇等表面性的问题。下面结合幕墙检测鉴定时发现的问题，对幕墙问题进行分析总结。

图4 既有建筑幕墙安全隐患统计图

3.2 幕墙建造时期带来的原始缺陷

3.2.1 设计有漏洞

开启扇是幕墙安全问题高发处，除了因为开启扇是活动部件经常活动外，更主要的原因是设计阶段开启扇的安全性即远低于幕墙其他主要构件。支承框架、面板等幕墙主要构件承载力计算按可靠性设计方法，既考虑荷载分项系数又考虑抗力分项系数（或材料分项系数），总安全系数为 1.55～3.0［2，3］。但开启扇却没有可靠性设计方法，存在漏洞。开启扇的锁闭系统是抵抗风荷载作用的重要部件，滑撑（或称铰链）等五金件是承担开启扇自重的重要部件，都没有相应的可靠性设计方法。实际工程中一般采用抗风压试验确定开启扇是否满足使用要求，2020 年以前的抗风压试验仅要求加载至风荷载标准值［4］，既没有考虑荷载分项系数也没有考虑抗力分项系数（或材料分项系数），理论上其总安全系数为 1.0，即没有任何安全储备，因此开启扇的安全性远低于支承框架、面板等主要构件，形成安全凹地。实际工程中，因为施工质量难以保证，开启扇的实际安全系数更低，2018 年“山竹”台风期间，深圳地区实测风速换算的风压仅为设计基本风压的 75 % 左右［5，6］，即实际风力尚未达到设计值，但却造成了大量幕墙开启扇被吹落的现象，表明这些开启扇的实际安全系数远低于 1.0。2020 年以后的试验方法将试验风压增大到风荷载设计值［7］，其安全性依然比幕墙的其他构件低。作为活动部分的开启扇，其安全性理应更高才对，但实际上在设计阶段其安全性已经远低于其他构件，再叠加施工因素和使用阶段的疲劳与磨损，其实际安全性更低，因此幕墙的安全事故多发生在开启扇。建议规范制定部门和设计单位未来在修订规范或进行设计时能够重视起开启扇的安全性。

3.2.2 施工不合规

施工质量及采用材料不合规，也是导致幕墙安全隐患的主要原因，主要表现如下。

1）锚固支座偏位、焊接质量差、连接件搭接不足等，2018 年“山竹”台风时深圳即发生了一起因支座连接件搭接不足而导致一幕墙单元板块整体脱落的严重事故。

2）连接螺栓、螺钉未按设计要求采用不锈钢材质，连接螺钉间距过大等，会导致螺栓、螺钉锈蚀、断裂甚至被拔出，严重时会导致幕墙板块整体脱落，金属板幕墙面板脱落大多是因为连接螺钉问题导致的。

3）开启扇五金件不符合规范要求、安装不牢、错位、锁点锁座搭接不足等，是造成开启扇坠落事故的另一个主要原因。

4）石材幕墙面板开槽、注胶、挂件安装等施工质量差，致使面板连接存在缺陷，这是导致石材面板开裂、脱落的主要原因。

3.2.3 原材料问题

近年来玻璃自爆事故频发。自爆是钢化玻璃特有的现象，主要是由玻璃内部的局部应力集中所导致的［8］，而应力集中主要是因为玻璃材料中含有的硫化镍杂质在温度变化时发生相变体积膨胀导致的。由于当前工程中普遍采用低价中标的原则，但却缺乏有效的检测手段，玻璃原材料质量呈下降趋势，近年来玻璃自爆事件呈逐渐增多的趋势，幕墙排查时发现的面板破损很大一部分就是玻璃自爆引起的。

3.3 物业运维管理问题

通过幕墙排查发现，很多幕墙都缺少维护，包括幕墙破损修复、埋件锈蚀等。从积灰程度可判断很多开启扇的五金件缺失、损坏已经多年，但却一直没有得到维修，很多幕墙面板已经破损或缺失很久也没有及时更换，这种缺少维护、带有损伤的幕墙在恶劣天气甚至日常使用中发生脱落的概率会更高。

深圳市已经通过制定检查技术标准、管理办法、行政处罚等方式督促房屋安全责任人重视幕墙的日常检查与维护，并要求将检查结果和维护记录上传幕墙信息化管理平台。

缺少管理的另一个表现是幕墙档案资料缺失严重。调查显示，19 % 的建筑幕墙无任何图纸资料，57 %的建筑幕墙图纸残缺不全，只有 24 % 的建筑幕墙有齐全的图纸。图纸资料缺失会给后续的安全检查、维护维修带来很大困难。

缺少维护的原因除了不重视外，另一个原因是很多幕墙建筑存在多产权或产权不明确的情况，造成即使发现幕墙存在安全隐患，物业却难以筹措资金进行维修。

3.4 幕墙超期服役的问题

幕墙设计工作年限一般为 25 年，深圳已经有大量幕墙工作年限超过 25 年，如何解决超期服役的幕墙的安全问题已经成为影响城市建筑安全的关键问题。一般认为应该通过检测鉴定来确定其安全性，但鉴定安全后还能用多久，以及多长时间需要再次检测鉴定？检测鉴定发现的安全隐患如何处理等问题仍有待解决。特别对于隐框玻璃幕墙，是采用硅酮结构胶将玻璃粘接在幕墙的支承构件上，因此硅酮结构胶的力学性能和耐老化性能对隐框玻璃幕墙的安全性能有重要影响。硅酮结构胶是一种高分子材料，国外最早于 20 世纪 70年代初开始采用硅酮结构胶制作安装隐框玻璃幕墙，至今已近半个世纪，虽然具有非常好的耐老化性能，但其真正的使用寿命极限，到目前为止，世界范围内尚未有准确的答案。

3.5 如何定义幕墙的问题

在进行幕墙调查时，什么是幕墙的问题屡屡被提起，很多业主和物业公司常常以“这不是幕墙，是窗户”为由拒绝执行幕墙相关检查、维护的管理规定。

相关规范［9，10］对幕墙的定义为“由面板与支承结构体系组成，具有规定的承载能力、变形能力和适应主体结构位移能力，不分担主体结构所受作用的建筑外围护墙体结构或装饰性结构”。有人据此认为可通过“面板”“支承结构”“变形能力”等特征来区分是否为幕墙。但玻璃窗与幕墙一样具有面板和支承结构，很多玻璃窗也具备适应主体结构位移的变形能力，2008 年汶川地震强震区未倒建筑中不少玻璃窗仍保存完好，难道就要把这部分玻璃窗认定为幕墙？显然不合理。相反，有些不规范的幕墙所有节点都采用焊接连接，实际并不具备变形能力，甚至承载力都不能满足要求，难道这些不合格的幕墙就不是幕墙，不进行监管？显然更不合理。

一种流行的观点认为玻璃幕墙本质上就是立面尺寸比较大的玻璃窗。赵西安［11］、陆津龙［12］等将 1851 年英国伦敦工业博览会水晶宫（Crystal Palace）作为第一个采用玻璃幕墙的建筑，就是因为该建筑的玻璃面积规模较大。但多大规模的玻璃窗应该被认定为玻璃幕墙，目前尚未见有文献报道。

特别是近年来，一方面，随着技术的日益进步，幕墙材料和施工工艺都有很大的发展，另一方面，幕墙管理的精细化和信息化的要求越来越高，因此，明确清晰地对幕墙进行定义，有利于正确有效地开展幕墙安全性管理工作。建议相关标准在进行修订时能进一步明确幕墙的定义。

4 结语

深圳市通过制定既有建筑幕墙安全检查技术标准、管理规定等，幕墙安全管理水平正在逐步提高，但由于早期幕墙技术标准、设计水平、施工质量及后续使用维护不力等问题，既有建筑幕墙的安全隐患难以在短时间内彻底消除，幕墙安全管理将是一个长期工作。一方面需要对新建幕墙技术标准进行提升，对幕墙的设计、施工质量进行规范，从源头上提升品质，另一方面，要通过信息化手段，精准地加强对既有幕墙的日常安全检查、维护维修管理，同时多责任主体联动，才可能彻底消除城市上空的安全隐患，保障广大人民的生命财产安全。Q