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玻璃幕墙,安全隐患怎么消?

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玻璃幕墙,安全隐患怎么消?

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  • 发布时间:2020-03-19 11:20
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玻璃幕墙,安全隐患怎么消?

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为什么越来越多的建筑采用玻璃幕墙?

闪闪发亮的玻璃大厦已经成为很多城市的一个标志。

玻璃大楼的缔造者是德国建筑学家密斯·凡德罗,他是20世纪中期世界上最著名的四位现代建筑大师之一。1921年,密斯·凡德罗把他异想天开的设想做成了模型——整幢大楼的外墙全部是用玻璃做的,称之为“玻璃大楼”。

密斯·凡德罗的“玻璃大楼”只是设想,1976年,著名美籍华人建筑设计师贝聿铭把密斯的设想变为现实,在美国波士顿建成了60层的汉考克大厦,这是一幢玻璃外墙的摩天大楼。这座通体透明、外墙如同镜子般的新颖大楼,令人眼前为之一亮,顿时轰动了美国,轰动了世界。

美国波士顿的汉考克大厦

而玻璃幕墙建筑进入中国是在上世纪80年代。1984年,整个建筑都使用玻璃幕墙的北京长城饭店正式竣工。当时,国内从没有过类似的施工经验,这座建筑的玻璃幕墙的部件都是在比利时制作、再运回国内安装的。如今,披着玻璃外衣的现代化建筑遍布中国大大小小的城市,中国也在成为名副其实的“幕墙大国”。

截止到2011年,中国每年生产7000万平方米的玻璃幕墙,占世界产量的75%。同时,当年中国有玻璃幕墙两亿平方米,占全世界的85%,随着近几年中国建造“现代都市”的步伐,这一数字还在不断攀升。

1984年建成的北京长城饭店1984年建成的北京长城饭店

为什么中国建筑会如此大量的使用玻璃幕墙?

首先这与近些年流行的建筑设计风格有关,更重要的是玻璃幕墙有很强的实用性。

相比混凝土结构,使用玻璃幕墙可以将建筑的容积率提高几个百分点,建设工期则只是混凝土结构建筑的75%。对于动辄总建筑面积10万平方米的超高层建筑,这个工期的缩短非常重要。

另外,由于玻璃幕墙重量比较小,一般是每平米49-90公斤,相当于传统材料1/8到1/5,所以500米以上建筑几乎全部采用玻璃幕墙,这是其他任何材料不能达到的。比如,沙特王国大厦,高度1007米,玻璃幕墙重量占总重量的1%;上海环球金融高度495米,总重量42万吨,玻璃幕墙重量5000吨,占1/80;上海中心中心大厦高127层,632米,玻璃幕墙重量是总重量的1%。

玻璃幕墙建筑因其标准化、工业化以及不同于传统建筑的美学呈现,迎合了中国快速城市化的需要,从而得到了大力的发展。随着玻璃幕墙成为一种符号化的建筑语言,也渐渐走到被滥用的边缘。

玻璃幕墙造成的问题,已经多到令人难以忍受了

玻璃幕墙大量在公共建筑中采用,是特定历史时期的审美所决定的。如今,这种墙体形式正在向着低成本、高普及的方向转变,玻璃幕墙最初的现代感、国际化色彩与神秘光环正在渐渐褪去。在中国新建建筑还在大量使用玻璃幕墙的时候,很多国家已经开始谨慎对待它了。

欧美一些国家早在20世纪80年代末,就开始限制在建筑物外部装修使用玻璃幕墙。在发现玻璃幕墙存在的诸多安全隐患和不够环保之后,美国出台《节约能源法》对玻璃幕墙使用提出限制,德国禁止使用大面积玻璃幕墙。

之所以会慎用大面积玻璃幕墙,第一个原因是环保。一般建筑的窗与墙的单位能耗比例为6:1,而“玻璃”建筑由于大面积采用玻璃幕墙,从而出了“冬寒夏热”的现象。多数摩天大厦不得不加大功率,开放空调以调节室温。冬天要先于其它建筑供暖,夏天要先于其它建筑制冷,能源高消耗触目惊心。处于直射或当阳的玻璃楼,其耗能是普通建筑的4倍以上。深圳市建筑科学研究院曾做过一个测算,夏天采用玻璃幕墙的建筑每5平方米的采光面积就需要用一匹的空调来抵消,而普通建筑20平方米的面积才需要用一匹的空调来降温。

第二个原因则是光污染。玻璃幕墙的光污染,是指高层建筑的幕墙上采用了涂膜玻璃或镀膜玻璃,当直射日光和天空光照射到玻璃表面时由于玻璃的镜面反射而产生的反射炫光。光污染不仅影响周围居民身体健康,强光经反射进入高速行驶的汽车内,会造成司机视力错觉,还可能诱发交通事故。

“光污染”是玻璃幕墙的问题之一“光污染”是玻璃幕墙的问题之一

当然,最核心的还是安全问题。近些年,几乎每年都有玻璃幕墙坠落或者爆裂的新闻,有的是像此次台风中,承受不住狂风被吹落的;有的则是自爆,因为大量的玻璃幕墙采用的是钢化玻璃,而钢化玻璃又有千分之三的自爆率,因为钢化玻璃中含有硫化镍及其他颗粒杂质,在玻璃被太阳照射,温度发生改变后,会产生膨胀,从而导致玻璃自爆。钢化玻璃的单片面积越大、结构越厚,自爆可能性越大。

2011年7月19日到7月27日这9天时间里,上海就连续发生了5起玻璃幕墙爆裂事故,这些表面晶莹剔透的玻璃幕墙,就像悬在人们头顶的不定时炸弹。2012年,上海曾对玻璃幕墙建筑进行调查,结果显示,上海共有玻璃幕墙建筑4210栋,其中有475栋玻璃幕墙建筑存在安全隐患,存在安全隐患的建筑比例达到了11.28%。

2015年西安一酒店玻璃幕墙自爆,砸坏多辆汽车2015年西安一酒店玻璃幕墙自爆,砸坏多辆汽车

而在美国,贝聿铭设计的汉考克大厦,从施工到建成后的两年时间里,先后有55块玻璃破碎,让人对玻璃幕墙建筑的安全性产生了怀疑。

所以,一些国家对玻璃幕墙建筑有特别的安全经验,比如日本:在紧邻幕墙的地方设置隔离带,不安排设施吸引行人停留;室内靠墙的地方不设展位、餐饮、售货位置;停车位远离墙根,出入口设置雨棚,或者安装金属安全网。

是时候重视玻璃幕墙的安全问题了

为什么在中国应该更关心玻璃幕墙的安全问题?因为现在,除了中国,很少有其他国家这么大量地建造高楼,而玻璃幕墙又是高层建筑不可取代的建筑材料。

尽管相比欧美、日本等一些国家,中国迟迟没有针对玻璃幕墙的使用作出相关限制,但近些年,政策上对于玻璃幕墙安全性的关注越来越强。2015年,针对不断出现的玻璃幕墙事故,国家住建部、安监总局联合发布了《关于进一步加强玻璃幕墙安全防护工作的通知》,明确要求新建住宅、党政机关办公楼、医院门诊急诊楼和病房楼、中小学校、托儿所、幼儿园、老年人建筑,不得在二层及以上采用玻璃幕墙。

受台风“山竹”影响,位于广州天河区万菱汇写字楼三副玻璃窗从高空坠落受台风“山竹”影响,位于广州天河区万菱汇写字楼三副玻璃窗从高空坠落

另外,玻璃幕墙的技术规范也有待提升。现行的玻璃幕墙工程技术规范是2003年制定的,规范中强制要求高层玻璃幕墙必须使用安全玻璃和双层夹胶安全玻璃。虽然双层夹胶安全玻璃在保暖、安全等性能上都好于普通的安全玻璃,但是由于其成本要高得多,所以开发商为节约成本都选择普通安全玻璃。现在这么多年过去了,出于安全和环保角度的考虑,是时候该修改技术规范,提高强制安装玻璃的级别了。

当然,除了新建建筑的安全标准提升,既有建筑的玻璃幕墙维护也是非常重要的。就像人需要定期体检一样,玻璃幕墙也是如此。良好的维修和维护才能最大限度的延长它的使用寿命。1996年当时建设部的《玻璃幕墙工程技术规范》中明确规定:玻璃幕墙大楼正常使用后每5年需进行一次全面检查。

然而,上海在2011年的调查显示,主动愿意接受专业检测、评估的楼宇,不足10%,原因主要是为了节省经费。

上海建科院副总工程师曾在接受采访时说:通常每平方米玻璃幕墙的检测费用为10-20元,一幢公共建筑单体的玻璃幕墙面积通常在10000-20000平方米左右,以此来估算,一幢楼宇的玻璃幕墙 “体检”花销,也在10万元至数十万元的水平。这一块维护、保养的费用,是不包含在物业费里的。业主、开发企业只能通过募集、动用专项维修基金、动用公共收益等,来进行这一“额外”的检测。可是,动用专项维修基金必须得通过全体业主的同意才行,如果这一建筑是单一业主还好办些,如果是多个业主就比较麻烦,很难让大家都做到协调一致。

缺少必要维护,增大了玻璃幕墙坠落的风险缺少必要维护,增大了玻璃幕墙坠落的风险

可是,如果长期对玻璃幕墙没有保养和维护,安全隐患就会大大增加。《民法通则》指出,坠物伤人要由业主承担责任,一旦出现伤人毁物,就很可能要赔个倾家荡产。

所以,玻璃幕墙的安全问题必须要重视起来了。如前所述,一方面要限制玻璃幕墙建筑的建设,因为玻璃幕墙的使用寿命只有25年;另一方面借鉴东京经验,明令闹市区域的玻璃幕墙建筑必须使用“夹丝玻璃”,这种玻璃碎裂后,碎片不会马上掉下伤及路人。此外,还要根据现有的规定严格管理和维修玻璃窗和玻璃幕墙,玻璃幕墙必须定期进行安全性能鉴定。

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