摘要:中國的玻璃幕墻以1981年廣州廣交會展中心為起點(diǎn),經(jīng)歷了36年的蓬勃發(fā)展,已經(jīng)位于幕墻技術(shù)一流陣營,幕墻生產(chǎn)總量超過5000萬平方米,占世界幕墻年產(chǎn)量80%以上,成為世界幕墻生產(chǎn)大國。這5000方幕墻,經(jīng)過了自建成以來的多年的風(fēng)雨侵襲,開始出現(xiàn)不同程度的失效問題。
關(guān)鍵詞:幕墻;維護(hù);管理
中國建筑裝飾協(xié)會幕墻工程委員會受建設(shè)部委托,對北京、上海、天津、重慶、西安、武漢、深圳、哈爾濱、廈門、溫州10個城市進(jìn)行了既有幕墻安全狀況調(diào)查,調(diào)查樣本的選取是在10個城市自檢自查基礎(chǔ)上,由城市建設(shè)行政主管部門推薦提供的120項既有建筑幕墻項目,在本次調(diào)查中,幕墻玻璃破損437塊。全玻幕墻此次調(diào)查有17項,其中10項發(fā)現(xiàn)大玻璃碎裂,共計68塊,玻璃肋斷裂3塊,還發(fā)現(xiàn)很多全玻璃幕墻無肋玻璃。中空玻璃漏氣180塊,鍍膜玻璃脫膜現(xiàn)象個別城市也比較多。調(diào)查中發(fā)現(xiàn)了9項有重要隱患的幕墻工程,占調(diào)查項目總數(shù)的9.38%.如果去掉鋼化玻璃自爆破裂,比例下降到2.3%。幕墻門窗采用鋼化玻璃致使玻璃幕墻和門窗的玻璃破裂事故居高不下,改變這種狀況已迫在眉捷。
本文針對這類問題,例舉了多種失效情況,進(jìn)行探討,提供維護(hù)與管理方案。
1、玻璃碎裂、脫落:
2013年7月17日,上海陸家嘴國金中心一期大樓底樓賓館入口處一扇玻璃門突然整體爆碎,一名工作人員被劃傷送醫(yī)。當(dāng)時是在國金中心的麗思卡爾頓酒店底樓入口處,兩名工作人員向內(nèi)運(yùn)物品,推車前側(cè)的一名工作人員右手握住玻璃門把手,試圖拉開門,但玻璃門突然整體爆裂,頃刻間裂成玻璃碎渣砸到他及周邊工作人員身上。玻璃自曝的原因有可能是室內(nèi)外溫差過大。除溫差大引起的自曝外,玻璃本身的雜質(zhì)引起的內(nèi)應(yīng)力,及鋼化過程中形成的內(nèi)應(yīng)力,都有可能引起自曝。如果自曝的比例在3%0之內(nèi),可視為合理情況,如果出現(xiàn)異常的自爆,需要詳細(xì)分析其成因。
比如首先要檢查玻璃的起爆點(diǎn)(鋼化玻璃裂紋呈放射狀,均有起始點(diǎn))是否在玻璃中間,如在玻璃邊緣,一般是因為玻璃未經(jīng)過倒角磨邊處理或玻璃邊緣有損傷,造成應(yīng)力集中,裂紋逐漸發(fā)展造成的;如起爆點(diǎn)在玻璃中部,看起爆點(diǎn)是否有兩小塊多邊形組成的類似兩片蝴蝶翅膀似的圖案(蝴蝶斑),如有仔細(xì)觀察兩小塊多邊形公用邊(蝴蝶的軀干部分)應(yīng)有肉眼可見的黑色小顆粒(硫化鎳結(jié)石),則可判斷是自爆的;否則就應(yīng)是外力破壞的。玻璃自爆典型特征是蝴蝶斑。玻璃碎片呈放射狀分布,放射中心有二塊形似蝴蝶翅膀的玻璃塊,俗稱“蝴蝶斑”。鎳結(jié)石位于二塊”蝴蝶斑”的界面上。
正常范圍內(nèi)的自曝,只能在自曝發(fā)生后替換新的玻璃。如果要從一開始就減少自曝的情況,在設(shè)計過程中可以采用低自曝率的超白玻(又稱低鐵玻璃)。由于超白玻璃原材料中一般含有的鎳等雜質(zhì)較少,在原料熔化過程中控制的精細(xì),使得超白玻璃相對普通玻璃具有更加均一的成分,其內(nèi)部雜質(zhì)更少,從而大大降低了鋼化后可能自爆的幾率。玻璃的厚度也需要認(rèn)真考慮。即使是超白玻,如果厚度過大的話,也一樣有自爆風(fēng)險?;蛘卟捎冒脘摶A?。半鋼化玻璃又稱熱增強(qiáng)玻璃。半鋼化玻璃介于普通平板玻璃和鋼化玻璃之間的一個品種,它兼有鋼化玻璃的部分優(yōu)點(diǎn),如強(qiáng)度較普通浮法玻璃高,是普通浮法玻璃的2倍,同時又回避了鋼化玻璃平整度差,易自爆,一旦破壞即整體粉碎等不如人意之弱點(diǎn)。半鋼化玻璃破壞時,沿裂紋源呈放射狀徑向開裂,一般無切向裂紋擴(kuò)展,所以破壞后一般情況下仍能保持整體不塌落。另一種方案是在鋼化玻璃完成鋼化后進(jìn)行熱浸。熱浸處理是將鋼化玻璃加熱到290℃±10℃,并保溫一定時間,促使硫化鎳在鋼化玻璃中快速完成晶相轉(zhuǎn)變,讓原本使用后才可能自爆的鋼化玻璃人為地提前破碎在工廠的熱浸爐中,從而減少安裝后使用中的鋼化玻璃自爆。
2005年北京京東方的玻璃幕墻在安裝完成后發(fā)生大面積自曝,超過200片玻璃在短時間內(nèi)自曝。經(jīng)檢測,其層間不可視位置,玻璃與背板之間的溫度高達(dá)180°。即長時間的高溫烘烤導(dǎo)致玻璃自曝。發(fā)生高溫的原因推測是因為鋼化玻璃的LowE膜做在了第二面。由于中國的氣候特點(diǎn),一般來說,從節(jié)能角度考慮,中空LowE玻璃的LowE膜,若是用在南方的話,則應(yīng)該位于第二面,以利第一時間擋住來自室外的熱量;若用在北方則應(yīng)該位于第三面,以利第一時間擋住來自室內(nèi)的熱量。京東方這個案例,并不是發(fā)生在室內(nèi)外溫差大的冬天,而是夏天,跟這個節(jié)能原因沒有關(guān)系。直接原因是陰影盒位置熱量聚集。當(dāng)時的解決方案不僅是將玻璃的LowE膜換在了第三面,而且在豎料上加開了排氣孔,加強(qiáng)熱量散發(fā)。此后沒有再發(fā)生玻璃自爆情況。此案例發(fā)生的真正原因可能與陰影盒顏色過深,吸熱過多,而散熱不足導(dǎo)致的問題。
有關(guān)幕墻幕墻的玻璃脫落,基本是由于早期國家規(guī)范未禁止全隱框玻璃幕墻的建設(shè),而結(jié)構(gòu)膠的質(zhì)保年限是10年。因此在結(jié)構(gòu)膠經(jīng)過多年的風(fēng)雨侵蝕、氧化后失效,引起玻璃整片脫離框架墜落。還有一種情況也是發(fā)生在隱框玻璃幕墻上,即結(jié)構(gòu)膠仍然有效,但是玻璃采用的是中空玻璃,其合片膠老化失效,發(fā)生中空玻璃的內(nèi)片仍然沾在龍骨上,而外片脫落。所有隱框幕墻,因為硅膠失效,不僅會發(fā)生玻璃脫落,也可能會發(fā)生漏水的現(xiàn)象。針對這種情況,需要大面積割除老化硅膠,重新打膠,并且至少在玻璃的一個方向(橫向或豎向),增加金屬壓蓋,為玻璃到龍骨增加可靠機(jī)械連接,防止玻璃墜落。
2、窗扇松脫
建于2006年的北京香格里拉三期,工程完工后發(fā)現(xiàn)所有的上懸窗窗扇發(fā)生下垂,擠在下橫窗框上,無法推拉開合。
后經(jīng)檢查、測試發(fā)現(xiàn),其上懸窗的上窗鉤,即橫料伸出部分,用來支撐窗扇的窗勾,過于薄弱,窗扇掛上后,漸漸拉彎變形,發(fā)生窗扇下垂。解決方式是在其下方另加了一道加厚通長鋁板,托住其易變形位置,問題解決了。
還有些項目,采用連桿(鉸鏈)和多點(diǎn)鎖的,往往由于其連桿與鋁框的連接,鋁框厚度不夠,螺絲只能有1、2個牙口鎖在鋁料壁厚上,經(jīng)過多次開窗、關(guān)窗的震動,螺絲松脫、或鋁框被拉豁,窗扇發(fā)生脫離。
在這種情況下,比較簡單的處理方案是拆下連桿,加固窗框/扇料,變更連桿的固定位置。缺點(diǎn)是窗的開度有影響。原破損的窗框位置需要打膠密封以免漏水。或是改連桿固定為合頁/掛鉤固定,加限位器來限定窗扇開度。關(guān)鍵點(diǎn)仍然是需要加固窗框料,避免松脫重現(xiàn)。
3、幕墻漏水
幕墻漏水是既有幕墻最常見的問題。上海靜安嘉里中心,竣工后小業(yè)主因為自身經(jīng)營需求,開始拆改既有幕墻,發(fā)生漏水。嘉特納公司維修部門到現(xiàn)場檢查后發(fā)現(xiàn),原有防水線破壞,雨水從原有幕墻與后建的幕墻間縫隙源源不斷流向室內(nèi),造成每次下雨,尤其是臺風(fēng)天氣,室內(nèi)水流如注。因此解決方案就是在改建位置補(bǔ)防水膠皮、清潔并施打耐候膠,使原有防水線與現(xiàn)在的防水線連續(xù)。
還有一種漏水情況是單元式幕墻的四向接頭處(即4塊相鄰單元板的拼角處),原本設(shè)計上是需要過橋并在過橋上方粘接閉口泡沫條,但是有時候現(xiàn)場施工工人會遺漏,或是在插接上方單元板時損壞此處泡沫條,造成等壓腔向室內(nèi)貫通,形成漏水。漏水的位置一般在不可視區(qū)域,容易造成室內(nèi)天花板、地板損壞。此時需要在室內(nèi)位置,下方兩塊單元板的頭料間加填泡沫棒,并在四周清潔、施打耐候膠,務(wù)必使耐候膠與頭料、豎料上的原有防水防噪膠皮聯(lián)通。
框架式幕墻漏水的原因基本也是由于打膠引起。因為框架式幕墻的耐候膠需要現(xiàn)場施打,不像單元板是在工廠完成?,F(xiàn)場的施工條件比較惡劣,打膠面的清潔、底漆等施工技術(shù)要求不一定能完全達(dá)到要求,比如灰塵過多、打膠面潮濕等情況。因此造成的后果就是耐候膠的失效、脫落。在這種情況下只能返工,在漏水位置重新清潔打膠。
開啟窗位置的漏水也是比較常見。究其原因有可能是窗框窗扇變形、機(jī)加質(zhì)量不過關(guān),造成窗框窗扇無法按設(shè)計情況通過膠條密封。一般這種情況在室內(nèi)或室外肉眼即可發(fā)現(xiàn),窗縫過窄或過寬。此時需要卸下窗扇,重新測量窗框尺寸,調(diào)整窗扇來配合?;蛘呷绻翱蚩刹鸬脑?,改變窗框的尺寸來適應(yīng)窗扇,成本更低,維修時間更短。也有既有門窗因使用時間過長,防水膠條老化失效。EPDM膠條自然老化一般是10年,而幕墻的設(shè)計年限一般是50年。因此當(dāng)膠條老化后,只能替換新的膠條,好在替換膠條難度不大,膠條價格也不高。但是國內(nèi)的單元式幕墻面積龐大,單元板之間都是靠膠條防水。一旦所有膠條超過保質(zhì)年限,發(fā)生漏水的話如何處理?不可能把單元板拆下來重新?lián)Q膠條,到那時可能只能在室外操作,把單元板拼縫處全部打上耐候膠,或者設(shè)計特殊膠條,能卡在單元板的橫、豎拼縫處。到目前為止還沒有此類的案例報道。有興趣的同業(yè)人士可以加強(qiáng)研究,提前給出更優(yōu)解決方案。
4、結(jié)語
既有建筑幕墻的維護(hù)與管理是近年來幕墻業(yè)面臨的實際問題與需求。上海市裝飾裝修行業(yè)協(xié)會在2015年開始展開相關(guān)培訓(xùn)及賦予通過檢驗的相關(guān)幕墻公司以檢查資質(zhì)。為解決實際問題提供了實際可行的管理、操作方案??赏斯ぷ鲗⒌玫匠掷m(xù)不斷地發(fā)展。