戴 蕾,張喜臣,馬 捷
(中國建筑科學研究院有限公司,北京 100013)
伴隨我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展,建筑業(yè)作為國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)得到了極大的發(fā)展。建筑幕墻自上世紀八十年代初在我國出現(xiàn)至今,展現(xiàn)了高速發(fā)展的勢頭[1],據(jù)幕墻行業(yè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計,我國既有建筑幕墻已超過 12 億m2,中國已成為世界第一建筑幕墻生產(chǎn)大國和使用大國。
建筑幕墻的設計使用年限一般為 25 年,其中部分材料如隱框玻璃幕墻粘接結構膠的保質期僅為 10 年,另有部分配件允許在設計使用年限內定期調整或更換。建設部 2006 年 12 月 5 日頒布的《既有建筑幕墻安全維護管理辦法》等法規(guī)及相關管理規(guī)范要求,建筑幕墻工程在交付使用后,原則上每 10 年就要進行一次安全性鑒定。伴隨市場需求,近年涌現(xiàn)出大批建筑幕墻安全性鑒定的檢驗機構,如何評價建筑幕墻安全性鑒定檢驗機構的專業(yè)技術能力和評價結果的可靠性,已成為我們面臨并亟待解決的重要問題。
近年來,建筑幕墻引發(fā)的安全事故屢現(xiàn)報端。比如,玻璃幕墻面板發(fā)生自爆脫落,金屬裝飾條脫落,開啟窗脫落;石材和金屬板幕墻面板整塊脫落;受力構件的變形錯位導致結構安全出現(xiàn)問題[2]。建筑幕墻通常應用于城市人群密集區(qū)域,一旦這樣的安全事故發(fā)生,必然會造成無法挽回的人身傷亡和財產(chǎn)損失。
導致建筑幕墻安全性質量缺陷的因素有很多。一方面,建筑幕墻作為外圍護結構,與外界環(huán)境長期接觸使其材料自身存在自然老化現(xiàn)象;另一方面,建筑幕墻的使用環(huán)境超出了設計條件,比如臺風、暴雨、冰雹、地震等極端天氣或自然災害[3],或超過設計使用年限而繼續(xù)服役;再有,建筑幕墻設計之初存在缺陷。這些都對建筑幕墻的持續(xù)使用預埋了安全隱患。
根據(jù)工程情況且按要求定期進行建筑幕墻安全性鑒定,讓風險可預測,可有效地減少安全事故的發(fā)生。
建筑幕墻安全性鑒定工作,應包括但不限于以下方面:建筑幕墻設計及安全性計算合理性校核;材料的物理力學性能檢測;節(jié)點與連接質量的工程現(xiàn)場檢查。由此可見,建筑幕墻安全性鑒定不同于一般的建筑幕墻性能檢測,不能簡單地將能力范圍涉及幕墻及其相關材料檢測領域的機構,作為建筑幕墻安全性鑒定機構。
目前,我國獲得資質認定的建工建材領域檢驗檢測機構已達萬余家,其中,檢測對象涉及建筑幕墻且獲得實驗室認可的檢測機構已有百余家,而領域涉及建筑幕墻且獲得實驗室認可的檢驗機構僅為 40 家,大量既有建筑幕墻安全性鑒定的迫切需求,與提供專業(yè)鑒定服務檢驗機構的缺少形成鮮明的對比。該情況造成建筑幕墻安全性鑒定市場混亂,沒有專業(yè)資質、人員不具備相關能力的鑒定機構,以低價或是滿足委托方不合理要求等方式中標鑒定項目,出具不符合實際情況且無技術參考價值的鑒定報告,乃至誤導既有建筑幕墻后期維護保養(yǎng)工作,使得本可以避免的安全事故發(fā)生,造成不可挽回的嚴重后果。
建筑幕墻安全性鑒定工作,需要從業(yè)人員具有專業(yè)的建筑幕墻相關知識和經(jīng)驗,包括了解建筑幕墻設計、施工環(huán)節(jié),熟悉建筑幕墻結構性能及相關材料物理、化學性能,全面掌握建筑幕墻標準規(guī)范、材料產(chǎn)品標準和檢測方法[4-5]。建筑幕墻安全性鑒定檢驗機構應根據(jù)既有建筑幕墻的使用情況和存在的問題,制定項目鑒定方案,按照方案內容和檢驗程序進行工程資料查驗、現(xiàn)場檢驗、材料檢測、結構復核驗算等相關工作,再依據(jù)標準和規(guī)范對各項工作所得出的結果進行專業(yè)分析判斷,判定出既有建筑幕墻安全性存在的問題,并給出維護維修、整改建議[6-8]。
能力驗證是利用實驗室間比對,按照預先制定的準則評價參加者的能力[9]。能力驗證是實驗室技術能力的一種評價方法,也是國際上通用的對檢驗檢測機構進行外部質量評價的一種措施。目前,全世界主要國家都擁有自己的能力驗證提供者,我國能力驗證提供者已達68 家,已開展的能力驗證計劃涉及食品、醫(yī)學、建筑、輕工、化工、環(huán)境、司法等領域。
建筑幕墻是由支承結構體系與面板組成的建筑外圍護結構,安全性鑒定需關注其所用材料、構件、組件、緊固件及其他附件的性能和整體結構性能。目前,國內外與建筑幕墻相關且已開展的能力驗證計劃僅涉及所用材料性能,如保溫材料熱工性能和燃燒性能、建筑結構用金屬材料的機械性能和物理性能、面板(石材、玻璃)的物理性能和光學性能等,除此以外,與構件玻璃幕墻開啟單元類似的建筑門窗領域能力驗證計劃有氣密性檢測,以上開展的能力驗證計劃參加者多為檢測機構。
針對建筑幕墻的特殊性和其安全性鑒定的重要性,及檢驗機構能力良莠不齊的現(xiàn)狀,有必要策劃建筑幕墻安全性鑒定領域檢驗機構能力驗證計劃,填補國內外該領域能力驗證活動的空白。
檢測是按照程序確定合格評定對象的一個或多個特性的活動,主要適用于材料、產(chǎn)品或過程。檢驗是對產(chǎn)品、過程、服務或安裝的審查,或對其設計的審查,并確定其與特定要求的符合性,或在專業(yè)判斷的基礎上確定其與通用要求的符合性[10]。從事建筑幕墻安全性鑒定的檢驗機構應同時具有對建筑幕墻整體性能及各材料的檢測能力和對建筑幕墻工程的檢驗能力。
目前,檢測領域已開展的能力驗證計劃所用樣品為實物,參加者按要求對實物的某種特性或特征參數(shù)進行檢測,能力驗證提供者依據(jù)參加者報出的結果數(shù)據(jù)對其進行能力判定。建筑幕墻安全性鑒定領域檢驗機構能力驗證計劃的目的是判定參加者對建筑幕墻安全性能的評價能力,能力驗證活動中既要考查參加者對材料的檢測能力,又要考查參加者對工程現(xiàn)場情況的勘察分析能力和對工程資料復核驗算等檢驗能力,并結合檢測與檢驗結果進行綜合評價的能力。
在樣品設計時,能力驗證提供者可以根據(jù)策劃的能力評價內容,搭建小型建筑幕墻實物作為樣品,在設計和施工時將評價內容體現(xiàn)在實物樣品中。也可利用文字背景材料作為文件樣品,由能力驗證提供者將建筑幕墻工程現(xiàn)場情況和所需了解的工程資料信息,以文件的方式提供給參加者,參加者根據(jù)背景材料對建筑幕墻安全性進行鑒定。
文字背景材料作為樣品的選用,解決了采用實物樣品時遇到的諸多問題,如建筑幕墻隱蔽工程的檢驗、實物樣品搭建過程中的不確定因素、參加者同一時段對實物樣品進行現(xiàn)場檢驗的操作困難、實物樣品的有效期、經(jīng)過多位參加者檢驗后實物樣品的穩(wěn)定性等。
首先,應注意標準的全面性和協(xié)調性。建筑幕墻安全性鑒定工作需依據(jù)多部標準開展,且所涉及的標準種類繁多,如材料產(chǎn)品類標準、檢驗方法類標準、工程質量驗收規(guī)范類標準、工程技術規(guī)范類標準、設計規(guī)范類標準等[11]。除國標、行標外,各省市也因地制宜地出臺了建筑幕墻相關標準,如上海市地標 DG/TJ 08-803-2013《建筑幕墻安全性能檢測評估技術規(guī)程》、廣東省地標 DBJ/T 15-88-2011《建筑幕墻可靠性鑒定技術規(guī)程》、天津市地標 DBT 29-248-2017《天津市既有建筑幕墻可靠性鑒定技術規(guī)程》等。標準選擇時,在兼顧各類標準的同時還應考慮各相關行業(yè)主管部門和工程所在地方行業(yè)監(jiān)管部門的管理要求。
其次,應注意標準選擇的針對性和專項性。鑒于建筑幕墻相關標準間既有相同點又存在差異性,甚至同類標準的相關要求也不盡相同。在明確所鑒定的建筑幕墻樣品全部工程背景、數(shù)據(jù)材料及項目特征后,應有目的地制定檢查內容,確定側重的檢查項目,如材料質量、安裝質量、性能檢測、安全性計算、設計校核等內容[12-14]。依據(jù)確定的考查內容并參考工程驗收資料中涉及的標準,可以幫助能力驗證提供者準確地圈定所需要的相關標準。
如前文所述,由于建筑幕墻安全性鑒定領域檢驗機構能力驗證活動的特殊性,可選擇實物樣品或文件樣品。樣品選擇時應考慮以下問題:樣品的參數(shù)和特性,樣品預期量值范圍和特性,樣品在測試時的潛在主要誤差來源,樣品生產(chǎn)、質量控制的要求,文字表達的準確性,數(shù)據(jù)的可靠性等。
對于實物樣品,可選擇構造單一、型式簡單的建筑幕墻體系。通過在建造過程中對構造參數(shù)的控制和把握,確定樣品的參數(shù)信息數(shù)據(jù)。這種方式的優(yōu)點在于評價參加者對具體項目的問題分解、檢查內容設定及項目分析能力的同時,也間接地評價了參加者對儀器設備的選擇和使用能力。
對于文字背景材料樣品,可通過文字、圖片等形式,將建筑幕墻工程現(xiàn)場的實際情況展現(xiàn)給參加者。材料可包括以下內容:工程概況,如開竣工時間、工程結構形式等;技術資料,如竣工圖紙、結構計算書、設計變更記錄等;工程質量保證資料:如材料性能檢測報告、隱蔽工程驗收記錄、工程質量檢查記錄等;幕墻使用情況:如使用、維修、改造情況記錄等[15]。
鑒于建筑幕墻安全性鑒定的重要性,有必要通過組織能力驗證計劃來有效地評價檢驗機構的專業(yè)技術能力,以保證鑒定結果的可靠性。因建筑幕墻安全性鑒定涉及的領域較寬,且技術性較強,需要能力驗證提供者全面綜合考慮、合理策劃,為該行業(yè)提供專業(yè)的能力驗證計劃。