既有建筑幕墻綜合檢測技術研究

宋建良 都 靜 煙臺市建工檢測服務中心有限公司

1 前言

既有建筑幕墻是指已完工且驗收交付使用的建筑幕墻，不完全統計數據顯示，我國現有既有建筑幕墻面積大于12億平方米，部分既有建筑幕墻建造時期久遠，存在老化問題，為避免既有建筑幕墻因老化引發安全事故，危害群眾生命安全，需對既有建筑幕墻實施全面檢測，為既有建筑幕墻的運維管理提供參考。

2 既有建筑幕墻綜合檢測技術

在既有建筑幕墻綜合檢測中，檢測重點在于既有建筑幕墻的安全性與節能性，針對不同性能，采用的檢測技術不同。同時，為確保檢測的準確性，需從不同角度開展綜合檢測，為既有建筑幕墻的運維管理提供豐富資料。

2.1 安全性檢測

在既有建筑幕墻安全性檢測中，現有標準規范規定的檢測內容包括幕墻材料、幕墻承載力、現場檢測三項，檢測人員應根據檢測內容要求，選擇合適的檢測技術。

在幕墻材料方面，目前既有建筑幕墻材料及對應的安全性檢測要求如下：①鋁合金材料，其安全性檢測內容包括材料規格、韋氏硬度、表面質量等；②玻璃材料，其安全性檢測內容包括玻璃品種、外觀、玻璃邊緣處理、玻璃厚度等；③鋼材，其安全性檢測內容包括鋼材規格、表面質量及防腐處理等；④硅酮結構密封膠，其安全性檢測內容包括注膠寬度、外觀質量、邵氏硬度及相容性等；⑤五金件及配件，安全性檢測內容包括材料品種、規格、外觀質量等[1]。

在幕墻承載力方面，需對既有建筑幕墻的面板、連接件與支撐結構的承載力實施驗算，評估其是否符合要求。

在現場檢測方面，需檢測既有建筑幕墻結構、節點構造、連接件與配件等部位，檢測方法包括淋水試驗、風載試驗等，評估既有建筑幕墻是否變形[2]。

2.2 節能性檢測

在既有建筑幕墻結構中，影響節能性的因素包括對流、傳導與輻射三項，節能性檢測需從這三方面著手，常用的檢測技術方法如下。

（1）氣密性檢測。在安全性的現場檢測中完成，遵循實驗室氣密性檢測原理，檢測人員可選擇專門用于檢測建筑物氣密性的設備，實施既有建筑幕墻的氣密性檢測，評估既有建筑幕墻的對流狀況[3]。

事實上，國內包裝市場的快速增長也反映在了機器的供應上。以青浦工廠出品的設備為例，早期，青浦工廠主要組裝四色機，后來增加了六色機、七色機，到現在又開始八色機組裝，而這些長機器基本上是提供給包裝印刷企業來使用。據了解，青浦工廠提供給國內企業的設備的數量，目前占了海德堡大中華區總銷售量的一半以上。

（2）玻璃參數檢測。在既有建筑幕墻結構中，玻璃材料的可見光透射比、反射比與遮陽系數，是影響輻射效果的關鍵參數。檢測人員可選擇既有建筑幕墻同樣的玻璃材料，在實驗室開展相關參數的檢測工作，評估既有建筑幕墻的傳導狀況。

（3）熱工模擬。檢測人員可選擇Lawrence Berkeley Labo?ratory軟件對既有建筑幕墻的各項參數進行處理，結合既有建筑幕墻的節點構造、溫度場等理論，構建熱工模擬模型，對既有建筑幕墻開展熱工分析，評估既有建筑幕墻的輻射狀況[4]。

3 既有建筑幕墻綜合檢測技術應用實踐

本文以某建筑工程為例，結合其既有建筑幕墻安全性與節能性檢測工作，總結綜合檢測技術的應用實踐要點，為檢測人員開展相關工作提供參考。該建筑工程包括兩幢樓，既有建筑幕墻結構為全隱框玻璃幕墻，業主方委托專業機構實施綜合檢測，具體檢測工作與技術應用如下。

3.1 安全性檢測

3.1.1 幕墻材料檢測

通過上述分析可知，在既有建筑幕墻安全性檢測中，幕墻材料檢測內容相對多樣，檢測人員嚴格遵循標準規范要求，對該建筑物的既有建筑幕墻各個結構材料實施安全性檢測，檢測方法與內容如下。

（1）橫梁立柱材料檢測

在該建筑物的既有建筑幕墻結構中，橫梁立柱選用鋁合金材料，檢測內容包括構件面層外觀，發現鋁合金構件面層外觀良好，未出現顯著變形或明顯破損現象。同時，檢測人員實施參數檢測工作，分析鋁合金材料的規格是否符合要求。檢測內容包括建筑物頂部斜面、東北角豎直面、東南角豎直面的玻璃幕墻與大面積鋁合金窗三個部位的橫梁立柱參數。在每個部位，檢測人員隨機抽取三個檢測點，通過超聲波測厚儀、渦流測厚儀等設備工具，獲取橫梁立柱的壁厚與涂膜厚度等參數。

（2）玻璃面板材料檢測

在該建筑物的既有建筑幕墻安全性檢測中，檢測人員首先觀察既有建筑玻璃幕墻與鋁合金窗部位安裝的玻璃面板外觀，發現該建筑物的所有玻璃面板均設置貼膜，且存在諸多氣泡。同時，在建筑物五層南側的某一玻璃面板處，發現裂縫現象，建議業主盡快更換。

在玻璃材料的品種、規格檢測中，檢測人員使用鋼化玻璃鑒別儀分析玻璃面板品種，使用超聲測厚儀檢測玻璃面板的厚度。檢測結果顯示，在該建筑物的既有建筑幕墻結構中，所有隱框玻璃幕墻以及建筑物七層及以上的鋁合金外窗結構，使用的玻璃面板均為鋼化玻璃，其余鋁合金外窗均采用普通平板玻璃，且所有玻璃面板均為單層玻璃。在建筑物的頂部斜面、東北角豎直面等角部區域，所有隱框幕墻的玻璃面板厚度均為10mm，鋁合金外窗的玻璃面板厚度為8mm。

（3）密封材料檢測

在該建筑物的既有建筑幕墻安全性檢測中，密封材料檢測包括硅酮密封膠與硅酮結構膠兩部分，對應的檢測方法、內容與結果如下。

在硅酮密封膠檢測中，檢測人員通過人工登高方式實施既有建筑幕墻外立面接縫部位的硅酮密封膠檢測。檢測結果顯示，在該建筑物的鋁合金外窗結構與上沿壓蓋部分，硅酮密封膠開裂、脫落問題普遍；部分既有建筑幕墻玻璃面板部位的硅酮密封膠出現開裂現象；在建筑物的東北角豎直面與東南角豎直面等角部隱框玻璃幕墻玻璃面板部位的接縫密封膠，出現密封粗糙、密封膠不平整問題。

在硅酮結構膠檢測中，檢測人員在建筑物室內的合適位置，檢測既有建筑幕墻玻璃和附框間的硅酮結構膠外觀。檢測結果顯示，硅酮結構膠的表面相對平整，檢測人員對部分硅酮結構膠實施切割處理，觀察其切割截面發現，硅酮結構膠的分布相對飽滿、密實。同時，檢測人員對硅酮結構膠的注膠寬度、厚度、邵氏硬度及黏結強度等參數實施檢測。

在注膠寬度與厚度檢測工作中，檢測人員在既有建筑幕墻和鋁合金外窗對應的室內側，隨機選擇三個測點，使用超聲測厚儀等設備檢測，檢測結果顯示：既有建筑幕墻的硅酮結構膠注膠寬度在25mm～26mm之間，注膠厚度在8mm～10mm之間；鋁合金外窗部位的硅酮結構膠注膠寬度在15mm～16mm之間。

在鋁合金外窗的硅酮結構膠邵氏硬度與黏結強度檢測中，檢測人員在建筑物九層選擇一塊玻璃面板進行拆除處理，在實驗室實施檢測實驗。檢測結果顯示，硅酮結構膠的邵氏硬度為63，超過規范規定值；使用拉拔儀測量硅酮結構膠的黏結強度，測定結果顯示，黏結強度為1.03MPa，超過規范規定值，說明該玻璃面板的硅酮結構膠存在內聚破壞現象。同時，為避免檢測工作破壞既有建筑幕墻，檢測人員未拆除既有建筑幕墻結構的玻璃面板，在既有建筑幕墻的內部截取下一部分結構膠，于實驗室檢測硅酮結構膠的邵氏硬度，檢測結果為64，超過規范規定值。

3.1.2 承載力驗算

在該建筑物的既有建筑幕墻承載力驗算中，檢測人員主要對既有建筑幕墻的橫梁立柱、玻璃面板以及硅酮結構膠、密封膠開展承載力驗算，檢測方法與結果如下。

（1）幕墻橫梁立柱。在檢測工作中，檢測人員未獲取該建筑物既有建筑幕墻橫梁立柱的詳細截面圖，為獲取橫梁立柱的基礎數據，檢測人員實施現場檢測，檢測區域包括頂部斜面、東北角豎直面、東南角豎直面及鋁合金窗等。將采集的基礎數據輸入至3D3S結構計算軟件中，構建簡化計算模型，根據橫梁和立柱結構的壁厚與涂膜厚度等參數，計算橫梁立柱結構的撓度與強度。計算結果顯示，橫梁的水平方向抗剪強度為3.25MPa、最大撓度為0.69mm，豎直方向抗剪強度為0.59MPa、最大撓度為0.12mm；立柱的抗剪強度為51.3MPa、最大撓度為11.59mm，均符合要求。

（2）玻璃面板。玻璃面板的承載力驗算方法同幕墻橫梁立柱，驗算結果顯示，玻璃面板的最大強度為35.8MPa、最大撓度為14.7mm，符合標準規范要求。

（3）硅酮結構膠、密封膠。該部分的驗算內容為寬度和厚度，驗算方法同上，驗算結果顯示，硅酮結構膠的厚度為3.59mm，寬度為14.59mm；密封膠的寬度為7.12mm，均符合標準規范要求。

3.1.3 現場檢測

在該建筑工程的既有建筑幕墻現場檢測中，檢測人員主要對幕墻及主體結構節點構造及部分構造實施檢測，檢測內容、方法與結果如下。

（1）節點構造檢測。考慮到該建筑工程既有建筑幕墻與主體結構的整體布局與連接特點，檢測人員選擇建筑物第八層的東南角隱框幕墻作為節點構造檢測點，將該部分幕墻對應的層間室內裝修封堵結構全部拆除，觀察拆除后暴露的幕墻立柱、建筑主體結構與二者角碼連接狀況，通過測量設備獲取立柱角碼支座間的距離與角碼的厚度，分別為3391mm和10mm。

（2）部分構造檢測。檢測人員全面觀察建筑物的外觀，發現建筑物頂部斜面未設置開啟扇，在既有建筑玻璃幕墻的角部隱框幕墻區域以及建筑鋁合金外窗部位，所有開啟窗均被鎖上，未開啟。部分鋁合金外窗部位配置的開啟扇不能正常開啟，發現開啟窗的滑撐、限位器等部件存在諸多質量問題，如膠條脫落、金屬件生銹、執手松動、滑撐脫落、器件變形等。

基于上述檢測結果，遵循《建筑幕墻安全性能檢測評估技術規程》的標準，該建筑物的既有建筑幕墻安全性評估為Bu級，相對偏低，需針對上述安全性檢測結果，明確既有建筑幕墻的薄弱部分，如玻璃安全膜、硅酮結構膠等部位，實施針對性運維措施，如更換玻璃安全膜、增加壓板、更換接縫密封膠等，提高既有建筑幕墻安全性，延長既有建筑幕墻使用壽命。

3.2 節能性檢測

在該建筑工程中，檢測人員通過先進檢測設備實現既有建筑幕墻的氣密性檢測，獲取既有建筑幕墻的各項玻璃參數，并結合既有建筑幕墻的結構參數，開展熱工分析。分析結果顯示，既有建筑幕墻的氣密性與玻璃參數均符合要求，熱工分析顯示能量傳遞處于標準范圍內，說明該建筑工程的既有建筑幕墻未出現能耗問題。

4 結束語

綜上所述，在既有建筑幕墻綜合檢測中，安全性與節能性檢測內容相對多樣，檢測人員應嚴格遵循相關政策法規，結合綜合檢測內容要求，選擇先進技術與設備，完成安全性檢測中的幕墻材料檢測、承載力驗算與現場檢測工作，以及節能性檢測中的氣密性檢測、玻璃參數檢測與熱工模擬工作，提高檢測的全面性及有效性。