幕墙危大工程设计防范与控制思考

摘要：针对幕墙工程的安全隐患特殊性，既可能存在于幕墙工程实施过程，又可能存在于使用维护管理中，根据《危大规定》相关要求，对幕墙工程设计存在的问题进行分析，提出相应的防范与控制措施，达到预防为主、过程控制的目的，以减少幕墙危大事故的发生。

关键词：幕墙工程；设计施工；防范；措施与控制

根据《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》《住房城乡建设部办公厅关于实施<危险性较大的分部分项工程安全管理规定>有关问题的通知》（建办质﹝2018﹞31号）文件将幕墙工程列入“危大工程”，现对幕墙工程进行调研并提出相应的设计防范与控制建议。

1现状及存在的问题

高层、超高层建筑大量出现，建筑幕墙被应用于建筑立面，由于其技术复杂、施工难度大，因此影响建筑幕墙施工安全的因素众多，安全风险较大，造型奇特，高度不断攀升，工期短，交叉作业多，质量要求高，施工难度大。安全事故时有发生，且后果严重。幕墙的广泛使用也带来了一系列的问题和安全隐患。比如，玻璃幕墙的光反射污染，高层建筑的幕墙玻璃或幕墙石材坠落的危害，幕墙对于主体建筑物的防火、防雷、保温节能等均带来了新的问题和困难。目前的幕墙工程设计主要存在以下问题：1）在幕墙设计的历史过程中，起初幕墙是作为建筑装饰工程来界定的。故有相当多的幕墙企业是由原来的装饰公司转型或业务拓展而来的。而幕墙设计图纸也是按建筑构造的设计深度来要求的。这样就造成了相当多的幕墙结构未经计算而仅仅是凭经验设计出来的。2）目前建筑工程中比较普遍的是幕墙设计交由另外一家专业设计公司实施，综合设计院注重主体结构，在结构体系分析计算方面有这个优势，专业幕墙公司着眼于幕墙节点的设计及安装可行性，但有可能对预埋板及其连接的梁、柱、墙的受力状态和构造要求不够熟悉。在设计过程中，应该互相提醒注意可能出现问题的地方，这才是一个良好协作的关系，毕竟任何一个设计方考虑不到位，影响的都是整个工程的质量。3）主体设计单位和幕墙专业设计公司之间的配合协调存在几个方面的问题：时间衔接上脱节，幕墙设计图纸滞后。节点连接、幕墙外观和主体结构做法的协调不好；对合作单位图纸的复核环节流于走形式，很多问题都是没有深入交流和把控。4）对《建筑幕墙安全技术要求》（浙建﹝2013﹞2号）文件不够重视：对总图布置，平面上出入口的防坠落措施等方面，建筑专业提出了更多的要求。而目前，幕墙设计人员中学结构的居多，相关专业的知识不够充分，涉及总图和平面的问题不少，往往是总图设计深度都没到，道路标注不全，绿化缺失，图面内容看似很多，却无法与幕墙安全评审的要求相对应。建筑方案在做幕墙立面的时候片面追求立面整洁，往往不愿意多做一点雨篷之类的防坠落的构件，过分强调观感而忽视安全性，不符合幕墙设计安全评审的基本要求；平面图中也经常遗漏防火分区等重要内容。

2防范措施与控制

2013年浙江省住建厅了《建筑幕墙安全技术要求》（浙建﹝2013﹞2号）文件（以下简称2号文），2号文对加强浙江省建筑幕墙建设和维护管理，提高安全性能，保障公共安全有重大意义，认真贯彻2号文使浙江省建筑幕墙设计的安全性得到很大的提高。落实住建部令﹝2018﹞37号及建办质﹝2018﹞31号文件的要求，参建各方主体认真履行相关职责进行有效防范与控制幕墙工程危险事故的发生。1）加强各专业设计之间的相互沟通与确认。幕墙设计应该属于结构设计的范畴，结构专业是幕墙工程中一个不可或缺的专业，自然的幕墙设计应有结构工程师的参与。幕墙设计专业应该是一个涉及多个专业的交叉型的学科专业。其主体为结构设计专业，还包括规划总图专业、建筑设计专业、电气防雷专业、机械加工专业等。金属与石材幕墙、玻璃幕墙都是通过铝合金型材或型钢作为主要的龙骨材料，悬挂于主结构之上，形成一个完整的、同时具有造型装饰功能的围护结构体系，设计中不仅要满足承载自重、风力、地震作用的等外力作用下的结构安全要求，还应满足幕墙抗风压、气密、水密、保温、隔声、透光等建筑性能要求，还有防雷设计，所以说幕墙设计是多学科、跨专业的，要求设计者知识面广，涉及建筑、结构、电气等多专业的知识，还需要对各种材料性能有所了解。2）幕墙专业设计人员提前介入，对于幕墙设计方案，需要全面考虑工程实际情况以及周边环境对幕墙工程的要求。类型复杂的外装饰幕墙设计方案，要做好和主体设计单位的协调，幕墙设计单位作为设计项目的一个工种，要尽早参与到设计过程中，在主体建筑立面方案定稿后就应该介入，扩初后就可以提出幕墙的设计方案，包括和主体的主要连接方式，复杂节点的方案等，有利于和主体结构的对接。幕墙设计人员中学结构的居多，相关专业的知识不够充分，导致幕墙评审中发现，涉及总图和平面的问题较多，往往是总图设计深度不足，道路标注不全，绿化缺失，图面内容看似很多，却无法与幕墙安全评审的要求相对应。平面图中也经常遗漏防火分区等重要内容。建筑方案在做幕墙立面的时候片面追求立面整洁，往往不愿意多做一点雨篷之类的防坠落的构件，过分强调观感而忽视安全性，不符合幕墙设计安全评审的基本要求，幕墙工程项目的设计成功需要各方的共同努力。3）重视玻璃幕墙在装饰的建筑物带来的光污染问题。在工程项目设计时，一定要对幕墙的光污染作必要的防治。根据GB/T18091—2000《玻璃幕墙光学性能》的规定：“玻璃幕墙应采用反射比不大于0.3的玻璃幕墙”，“在城市主干道、立交桥、高架路两侧的建筑物20m以下，其余路段10m以下……应采用反射比不大于0.16的低反射玻璃”。在幕墙设计的方案阶段，应对光污染对周边环境造成的不利影响做充分的考虑，采取各种措施避免或减弱对他人的光污染。4）防破裂坠落设计防范措施与控制。建筑设计单位在进行总布设计时，应当根据幕墙的设置位置，对建筑物周边结合建筑布局在幕墙的下方合理设计2~3m的绿化带、水池等作为缓冲区域，不应设置停车位和可能吸引人停留的商业设施，使行人、车辆等不能走近建筑主体，防止发生幕墙玻璃、石材或其他材料坠落伤害事故。上述内容虽为倡导性意见，但对于人员密集、流动性大的区域内的建筑（商业中心、交通枢纽、公共文化体育设施）、临街建筑等，如建筑设计没有设置上述缓冲区域，由于这些因幕墙玻璃坠落容易造成人身伤害、财产损坏的建筑，玻璃幕墙设计单位从防幕墙玻璃坠落伤人及幕墙的经济合理性的角度考虑，可建议建筑设计在满足规划及使用功能的基础上尽量考虑设置缓冲区域，否则二层以上部位外片玻璃需采用安全夹层玻璃或者其他具有防坠落性能的玻璃。由于建筑设计的需要，一些出入口上方的雨棚侧面外包石材幕墙、雨篷底至门洞口上侧的一段墙体外包石材幕墙，这些都属于出入口上方的建筑幕墙，均应当设置有效的防护措施。幕墙开启窗应当采取防坠落措施。当采用滑撑作为开启扇承重构件时，为防止开启扇因滑撑失效而松脱，应根据开启扇的自重合理配置滑撑、强化滑撑与铝型材之间的铆接点设计；当上悬窗采用悬挂式连接时，应有防脱落措施（加装可靠的开启限位装置），被悬挂的上横梁应校核自重作用下的挠度，挠度值应不大于跨度的1/500，且不大于3mm，开启扇应设置限位撑，使开启角度不大于30°，开启距离不大于300mm，防止开启扇没有风撑约束在负风压作用下失稳而掉落；开启窗面积大于1.0㎡时应设置多点锁，锁点距离宜不大于500mm。石材幕墙高度大于100m时，超过JGJ133-2001《金属与石材幕墙工程技术规范》对石材幕墙的适用高度，故对超高石材幕墙，应按浙建﹝2013﹞2号文件的规定采取相应的技术措施及组织专家进行设计、施工论证，还宜采取以下保证石材质量及安全的技术措施：花岗岩石板厚度不小于30mm，其他石材不小于40mm；采用注胶式板缝时花岗岩石板背部宜加贴玻璃纤维布等材料以防石板破碎坠落；采用开放式板缝时，由于石板无耐候胶四边粘结，花岗岩石板背面应加贴玻璃纤维布。

3建议与献策

建筑幕墙实施在整个工程管理中占有极其重要的地位，要做好建筑幕墙工程安全管理，必须掌握其内部运动规律，采取适当有效的安全技术措施和管理措施，把风险降低到最低程度。也要把科学安全管理同经济管理、行政管理等有机地结合起来，从而保障建筑幕墙的施工安全才能主动地、自觉地把施工安全管理工作做好。建议执行幕墙工程设计、施工备案制度，目前只对参建五方主体的单位及负责人实行备案和质量终身负责制，而对幕墙的专业设计、施工单位及人员没有进行备案或列入诚信管理体系，但是幕墙工程的质量安全在使用过程中对社会的影响非常大，为了加强所有危大工程参建单位及人员的责任感，也应当纳入质量终身负责制的监管范畴。

参考文献

[1]李芊，朱璇.玻璃幕墙的风险识别及其防范对策[J].城市问题，2016（01）.

[2]玻璃幕墙六大安全隐患及解决方法[J].现代物业（上旬刊），2013（07）.

作者:任文正 单位:浙江嘉宇工程管理有限公司