關于幕墻玻璃墜落事故的思考

郭興陳

摘要：近年來，全國各地發生多起建筑幕墻、門窗玻璃墜落傷人、毀物事件，給人民群眾的生命、財產安全帶來了威脅，敲響了高樓安全警鐘。

關鍵詞：幕墻；墜落；措施

前言

此類事件社會影響較為惡劣，也不利于幕墻行業持續、健康發展。建設主管部門、幕墻企業、檢測機構以及建筑物的產權人、使用人等相關單位和個人都應該高度重視起來，認真分析原因，總結經驗、教訓，采取切實可行的措施，防微杜漸，亡羊補牢，盡最大可能地減少直至避免此類事故的再次發生。

1 玻璃墜落事故舉例

我國建筑幕墻的發展可謂日新月異，一棟棟裝飾著漂亮“外衣”的高層、超高層建筑拔地而起，為城市建設帶來了榮耀和無限想象。然而，由于某些材料本身的缺陷，以及設計水平、施工質量等良莠不齊，造成了部分幕墻存在安全隱患并引發了事故。近年來，全國建筑幕墻事故頻發，例舉媒體報道如下：上海浦東陸家嘴銀城中路的時代金融中心大廈46樓一塊面積約4平方米的鋼化玻璃發生爆裂，散落的玻璃碎片砸壞室外停車場的50多輛轎車。

上海曹楊路710弄中關村小區18號樓15樓居民的轉角景觀窗玻璃突然爆裂，玻璃碎片從15樓墜下，將樓下停放的5輛汽車砸毀。這棟居民樓有18戶安裝了落地觀景窗玻璃，其中有4戶發生玻璃墜樓問題，而整個小區擁有落地觀景玻璃的72戶中有10多戶遇到過玻璃碎裂掉落的問題。

上海銅川路2655弄一戶7樓居民家中的陽臺玻璃脫落，一名6歲男童隨玻璃墜下重傷。

杭州慶春東路雙菱路口慶春發展大廈一塊幕墻玻璃突然掉下，砸中經過的女子，致其左小腿傷口20多厘米長。因傷勢過重，受傷女孩最后在上海市第六人民醫院做了截肢手術。寧波環球中心21樓的玻璃幕墻墜落，玻璃落地炸開，碎片飛到10米開外的商鋪門前。

南京新街口戶部街的天空之都大廈已有5次玻璃從高空墜落或自爆，將停在樓下的兩輛轎車砸壞。

2 事故原因分析

以上發生事故的建筑幕墻均為玻璃幕墻，且多為隱框玻璃幕墻或開啟扇。其中由于結構膠問題引起玻璃面板整體墜落的事故危害性較大，由鋼化玻璃自爆引起碎渣散落的事故危害性相對較小。此類事故發生的原因是多方面的，現從設計、材料、加工、施工、使用等環節進行事故原因分析。

2.1 設計環節

現行標準、規范、行政法規均要求建筑幕墻及絕大部分門窗工程采用安全玻璃，鋼化玻璃作為安全玻璃的一種，由于良好的性價比，設計運用最為普遍。然而，普通鋼化玻璃本身存在一種難以避免的缺陷-自爆。自爆是鋼化玻璃的固有特性，主要由硫化鎳等雜質引起，雖然可以采取相關技術措施降低自爆率，但不可能做到完全不自爆。

追求純凈的建筑立面效果，采用全隱框玻璃幕墻系統。玻璃僅僅依靠結構膠與支承構件粘結，若結構膠粘結性出現問題，將導致玻璃面板整體脫落。追求室內外通透的建筑效果，采用超大尺寸幕墻玻璃。為了滿足結構受力要求，鋼化玻璃隨之加厚，進一步增加了玻璃自爆的概率。幕墻開啟扇中空玻璃采用大小片設計，即中空玻璃合片結構膠與窗扇粘結結構膠位置不重合，當內片玻璃發生自爆時，導致外片玻璃整體脫落。玻璃面板與固定槽口插入搭接尺寸偏小，荷載作用及結構變形時，導致面板整體脫落。幕墻采用柔性大變形支承結構時，玻璃面板采用剛性節點構造，引起面板引力集中而破碎。隱框玻璃幕墻結構膠計算尺寸不滿足荷載要求，當玻璃尺寸超大、自重超重時，未采取有效措施降低結構膠承擔的荷載，引起結構膠承載力失效。

2.2 材料環節

鋼化玻璃硫化鎳等雜質含量高，導致鋼化玻璃自爆率增大。

鋼化玻璃生產時由于工藝控制不當，使得應力分布不均勻或應力過大從而增大自爆概率。鋼化玻璃生產過程中由于操作不規范等原因產生損傷缺陷，引起應力集中從而導致自爆發生。結構膠質量不合格，粘結強度或彈性不足，在大荷載、大變形情況下引起膠體撕裂，導致玻璃面板整體脫落。雖然玻璃、結構膠、支承框架本身材質均合格，但三者之間材料不相容，無法產生有效粘結力，導致玻璃面板整體脫落。

2.3 加工環節

隱框玻璃幕墻面板安裝之前，需要在工廠完成玻璃與支承框架之間結構膠注膠工序，注膠前材料表面清潔不到位，注膠時雙組分結構膠混合不均勻，注膠后養護條件不達標以及養護時間不達標等，均會導致結構膠粘結性降低或失效，引起玻璃面板脫落。批量生產前未按規范要求進行結構膠相容性試驗、混勻性蝴蝶試驗、拉斷試驗等相關試驗檢測。

2.4 施工環節

玻璃面板固定螺釘間距、邊距不滿足設計要求，數量嚴重不足，在外荷載作用下，發生面板整體連接失效而脫落。幕墻或門窗開啟扇配套五金件安裝不正確，比如鎖座安裝數量不足、下懸內倒窗五金件安裝上下顛倒、掛鉤式上懸外開窗未安裝限位止脫件、推拉窗未安裝止脫塊等，均會導致窗扇整體脫落。施工過程中不注意材料成品保護，玻璃面板被劃傷或磕傷，內部應力狀態被改變，導致其承載能力降低，荷載未達到設計值即發生破壞。對于施工過程中破碎的玻璃，重新訂貨后直接發到現場注膠，加工條件相比工廠注膠間及養護間惡劣許多，結構膠注膠質量差，嚴重影響其粘結性能。

2.5 日常使用環節

項目建成投入使用后，未明確幕墻、門窗等外立面圍護結構安全維護責任人。雖然明確了相關責任人，但日常檢查、維護工作缺失，安全隱患未能及時發現，或者發現隱患后由于專業知識欠缺及麻痹大意，未能及時消除事故隱患。玻璃破碎更換時，直接在現場注膠，加工條件不滿足工藝要求，影響粘結性能及后期使用安全。

3 事故防范措施

了解了事故或隱患產生的原因，就可以有針對性地進行防范，減少隱患，避免事故的發生。

（1）盡可能避免采用全隱框玻璃幕墻，尤其在高層、超高層建筑上的運用。

（2）如果建筑設計堅持采用全隱框玻璃幕墻，應在玻璃面板上設置安全扣，防止長期荷載作用、施工質量問題、正常老化等因素引起結構膠失效，避免面板整體脫離。

（4）嚴格按規范要求設計隱框玻璃幕墻的面板承重托條。

（5）合理設計面板的分格尺寸。面板尺寸越大，受荷載作用越大，玻璃越厚，自爆率越高。同時，面板自重越大，對結構膠的要求越高。

（6）合理設計結構膠尺寸，正確選用膠的品種。

（7）合理設計開啟扇的連接構造，選用合適的五金件，并增設護邊材料，防止結構膠失效后面板整體脫落。

（8）合理選用結構力學模型及構造措施，避免玻璃應力集中。

（9）選用半鋼化玻璃、均質鋼化玻璃、超白玻璃，降低玻璃的自爆率。

（10）選用鋼化夾膠玻璃。由于膠片的存在，即使發生自爆或外力作用下產生破碎，玻璃碎片也能粘結在膠片上，不會發生墜落現象。

（11）加強玻璃原片生產商的質量控制，采取措施降低鋼化玻璃的自爆率。

（12）加強玻璃深加工廠商的質量控制，確保中空玻璃合片結構膠以及夾膠玻璃組片膠的產品質量和加工質量。

（13）加強結構膠生產商的質量控制，確保結構膠質量可靠。

（14）嚴格控制結構膠注膠工藝，確保注膠、養護條件符合規范要求，不到養護時間不得出廠安裝。

（15）結構膠注膠前必須進行相容性試驗、混勻性蝴蝶試驗、拉斷試驗，試驗合格后方可批量加工。

（16）安裝玻璃幕墻的建筑合理設置裙樓、綠化帶、連廊、防護頂棚等，組成一個安全緩沖帶，保證玻璃幕墻一旦出現問題發生墜落，通過緩沖帶降低傷害。

（17）加強設計圖紙審查工作，嚴格按照國家標準、規范開展幕墻施工圖專項審查。

（18）成立相關的產品質量檢驗機構，嚴格杜絕不合格產品流入市場。

（19）嚴格按圖施工，不得偷工減料、偷梁換柱、以次充好，保證施工質量。

（20）加強施工過程中成品保護，防止玻璃面板損傷后留有后期破損隱患。

（21）嚴格控制施工過程中補片玻璃注膠工藝和質量，確保結構膠粘結性可靠。

（22）設置專業的幕墻清洗設施，避免“蜘蛛人”等原始方法施工不當或粗暴施工，引起幕墻累積變形，誘發玻璃應力集中產生破壞。

（23）落實建筑幕墻、門窗的安全維護責任人，加強日常維護保養和檢查。

（24）嚴格執行行業準入制度，加大幕墻門窗企業設計、施工資質審核與管理力度，加強幕墻門窗相關生產許可證的頒發與審核管理工作，提高幕墻門窗加工安裝質量和安全性能。

4 結語

通過在工程規劃、設計、選材、施工及日常使用、維護、管理等環節，切實加強監管，落實安全防護責任，方能確保玻璃幕墻門窗質量和使用安全，杜絕因幕墻門窗玻璃自爆或脫落造成的損物、傷人事件，確保人民生命財產安全，利于幕墻門窗行業持續、健康發展。