1、.wd建筑幕墻中空玻璃脫膠墜落事故分析發(fā)布時(shí)間：2011-03-31【作 者】：馬啟元【摘 要】：建筑幕墻中空玻璃在非極限狀態(tài)發(fā)生外片脫膠墜落，原因多與粘接構(gòu)造設(shè)計(jì)/選材/粘接施工/使用維護(hù)技術(shù)缺陷相關(guān)，本文綜合一些實(shí)例從技術(shù)上試做分析，供業(yè)內(nèi)參考?！娟P(guān)鍵詞】：幕墻 中空玻璃 粘接 墜落 分析 一、前言 早期有人將玻璃幕墻比喻為“城市空中的定時(shí)炸彈, 表達(dá)對玻璃幕墻粘接構(gòu)造平安性及構(gòu)造膠質(zhì)量的擔(dān)憂，1997年國家經(jīng)貿(mào)委等五部委對構(gòu)造膠生產(chǎn)、使用、銷售和進(jìn)口采取行政審批制度，足見國家對建筑幕墻構(gòu)造膠和玻璃粘接平安的重視。多年來粘接脫膠玻璃墜落事故并不多見，多見的是鋼化玻璃自爆“玻璃雨。但近年來漸

2、有玻璃脫膠墜落事故的發(fā)生，且在新建幕墻中也有所聞，尤以開啟窗中空玻璃外層墜落事故較為突出，表現(xiàn)的危險(xiǎn)性遠(yuǎn)大于“玻璃雨 。往往忌于社會影響，墜落的玻璃多由業(yè)主更換處理，未深究事故原因。為對建筑幕墻平安提供更多信息，本文綜合一些事例，對中空玻璃脫膠墜落試做一些技術(shù)分析，供業(yè)內(nèi)參考。 二、幕墻中空玻璃粘接尺寸缺乏以平安持久承載 某建筑玻璃幕墻1997年竣工，2021年2月一次大風(fēng)中發(fā)生一例玻璃墜落事故，墜落的玻璃是15層開啟窗扇隱框安裝中空玻璃的外片，墜落在二層屋面平臺上將鋼制護(hù)欄砸裂變形，未傷人。 1現(xiàn)場勘察的發(fā)現(xiàn)開啟窗中空玻璃的內(nèi)片玻璃完好；查看碎片可見外片沒有中空玻璃二道膠殘留，屬與內(nèi)片玻璃脫

3、粘墜落。外表殘存無承載能力的丁基膠圖1，右；測量殘片玻璃外表的粘接痕跡，測量二道膠的粘接寬度為5mm圖1；觀察建筑物幕墻開啟窗的中空玻璃，可見構(gòu)造粘接界面有局部脫膠跡象圖1，左。 2查閱存檔設(shè)計(jì)資料及維護(hù)記錄開啟扇中空玻璃規(guī)格665，尺寸2m×1.5m，隱框安裝，未設(shè)玻璃自重支撐裝置圖1、2； 圖1 開啟窗中空玻璃外觀及脫膠墜落殘片玻璃的粘接尺寸 圖2 中空玻璃開啟窗施工圖風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值w =2kpa；中空玻璃二道膠選用進(jìn)口硅酮構(gòu)造密封膠，廠家提供20年的保質(zhì)期；計(jì)算書中缺失中空玻璃構(gòu)造粘接尺寸驗(yàn)算，沒有該構(gòu)造膠變位能力值數(shù)據(jù)記錄；維修檔案可見該建筑的中空玻璃已有滲水、結(jié)霧和被更換的記

4、錄。 3玻璃脫膠墜落原因初步分析 隱框幕墻中空玻璃粘接節(jié)點(diǎn)未按極限承載狀態(tài)設(shè)計(jì)。自重?zé)o支撐條件下，試按標(biāo)準(zhǔn)JGJ 1022003規(guī)定計(jì)算計(jì)算過程略，下同，內(nèi)外片玻璃的粘接寬度Cs應(yīng)大于9.4mm；按風(fēng)荷載計(jì)算粘接寬度Cs應(yīng)取10.5mm，而該建筑的中空玻璃構(gòu)造粘接的寬度僅5mm，取值缺乏平安值的一半。由此估計(jì)粘接節(jié)點(diǎn)承載力嚴(yán)重缺乏是玻璃墜落的重要原因；按建筑幕墻所處地區(qū)，中空玻璃內(nèi)外片外表溫度變化為1570，為保證構(gòu)造膠伸縮變形產(chǎn)生的變動(dòng)應(yīng)力不大于強(qiáng)度設(shè)計(jì)值0.14Mpa，選用的構(gòu)造膠必須具有適度的變位能力值0.14Mpa拉伸應(yīng)力對應(yīng)的伸長率。計(jì)算書未對內(nèi)外片玻璃間的溫差位移量進(jìn)展驗(yàn)算，對所用

5、構(gòu)造膠的值未提出要求，也無有關(guān)構(gòu)造膠值的記錄?，F(xiàn)試按粘接厚度6mm計(jì)算，該構(gòu)造膠應(yīng)具有不低于4的變位能力。該建筑幕墻已有中空玻璃結(jié)露乃至滲水的記錄，粘接界面有可能長期受濕氣侵蝕，引起構(gòu)造膠的粘附力下降導(dǎo)致玻璃脫膠墜落；該建筑已使用年限12年，幕墻開啟窗中空玻璃外露的構(gòu)造膠縫長期經(jīng)受光照、雨淋及窗縫外部積水等環(huán)境侵蝕，粘接性能及承載力也可能已漸變劣化。 三、中空玻璃構(gòu)造粘接材料及粘接尺寸未進(jìn)展承載能力驗(yàn)算 某九十年代的建筑隱框幕墻，曾發(fā)生一塊中空玻璃的外片墜落，玻璃掠過路人頭頂后砸壞汽車一輛。 1初步檢查發(fā)現(xiàn)中空玻璃構(gòu)造粘接的二道密封粘接材料為聚硫橡膠型密封膠；中空玻璃邊部構(gòu)造粘接寬度為6mm。

6、 2玻璃脫膠墜落原因分析：按JGJ 102標(biāo)準(zhǔn)3.4.3規(guī)定“隱框、半隱框及點(diǎn)支撐玻璃幕墻用中空玻璃的二道密封膠應(yīng)采用硅酮構(gòu)造密封膠，該幕墻中空玻璃選材錯(cuò)誤；按JGJ102第5.6條 “硅酮構(gòu)造密封膠應(yīng)根據(jù)不同受力情況進(jìn)展承載力狀態(tài)驗(yàn)算的規(guī)定，幕墻施工方應(yīng)對隱框安裝中空玻璃用硅酮構(gòu)造密封膠的粘接尺寸進(jìn)展承載力狀態(tài)驗(yàn)算，應(yīng)向供方提出硅酮構(gòu)造密封膠選材及構(gòu)造粘接尺寸的特殊訂貨要求。幕墻公司的訂單未提出相應(yīng)要求，中空玻璃企業(yè)按GB/T119442002?中空玻璃?產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)供貨，采用聚硫橡膠型密封膠及57mm粘接寬度，可能導(dǎo)致構(gòu)造粘接承載力缺乏。 四、隱框幕墻密封膠龜裂粉化及構(gòu)造膠老化 某市八十年代標(biāo)

7、志性建筑，隱框幕墻玻璃接縫密封膠開裂、滲水，尚未聞?dòng)胁Ａ嬄洹?1觀察發(fā)現(xiàn) 幕墻玻璃接縫密封膠外表龜裂，局部有貫穿裂紋圖3。 圖3 玻璃接縫密封膠老化龜裂 2采樣玻璃接縫密封膠材質(zhì)為聚硫橡膠型密封膠，室外暴曬外表密布龜裂紋，密封體有塑化傾向，呈現(xiàn)深度老化；隱框玻璃構(gòu)造粘接體采樣，材質(zhì)為硅酮型密封膠；粘接體邵氏硬度65，拉伸10時(shí)應(yīng)力近0.6Mpa，剛硬老化明顯，稍加彎曲即行開裂甚至折斷圖4。 圖4 稍加彎曲硅酮構(gòu)造膠開裂 3分析按現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)JGJ 102-2003規(guī)定，幕墻玻璃接縫應(yīng)采用硅酮密封膠，該建筑采用聚硫橡膠型密封膠，耐老化性能缺乏，難以保證幕墻接縫耐久密封；按玻璃構(gòu)造粘接體的硬度及拉伸

8、性估計(jì)，粘接節(jié)點(diǎn)在非極限承載狀態(tài)下的應(yīng)力，有可能超過構(gòu)造膠強(qiáng)度設(shè)計(jì)值0.14Mpa，估計(jì)極限狀態(tài)的承載平安難以保證；由于未見原始設(shè)計(jì)資料，未能具體分析設(shè)計(jì)荷載下構(gòu)造膠的承載能力及構(gòu)造變位時(shí)粘接節(jié)點(diǎn)的應(yīng)力，但硅酮構(gòu)造膠歷時(shí)僅20年時(shí)就喪失彈性，說明其材質(zhì)較差，耐老化性能低下。應(yīng)關(guān)注和深入分析該建筑構(gòu)造粘接材料對荷載及構(gòu)造變位的響應(yīng)性質(zhì)，關(guān)切玻璃脫膠墜落的潛在風(fēng)險(xiǎn)。 五、中空玻璃內(nèi)部流油污染及玻璃構(gòu)造粘接失效失效 某高層建筑隱框玻璃幕墻，2007年施工，2021年中空玻璃內(nèi)部滲油、流油，致使該工程無法驗(yàn)收。安裝過程中曾更換一例外片墜落的中空玻璃。 1初步勘察發(fā)現(xiàn)幕墻開啟扇安裝的中空玻璃未見滲油流油

9、現(xiàn)象圖5；隱框幕墻中空玻璃內(nèi)部多現(xiàn)油跡污染和丁基膠潰爛形成的黑色污跡圖5、；幕墻玻璃接縫密封施工粗糙，膠層厚薄不均，泡沫條凸起?，F(xiàn)場觸摸膠層手感剛硬如同石灰膏，稍加外力即脆性斷裂、脫落。外表皺折、收縮、開裂、圖6；測量中空玻璃構(gòu)造粘接寬度為6mm。 2查閱施工資料中空玻璃構(gòu)造粘接采用硅酮構(gòu)造密封膠；開啟窗中空玻璃周邊為活動(dòng)縫，沒有玻璃接縫密封膠圖7；幕墻中空玻璃的周邊涂有玻璃接縫密封膠圖7。采購清單說明采用了多個(gè)廠家的硅酮密封膠，供貨單價(jià)均低于8元/支；中空玻璃構(gòu)造粘接尺寸未經(jīng)歷算，產(chǎn)品訂貨未提出構(gòu)造粘接尺寸要求。 3分析 a)JGJ 102標(biāo)準(zhǔn)條文說明指出，為防止耐候密封膠對構(gòu)造膠的影響，幕

10、墻設(shè)計(jì)宜采用同一廠家的膠種。該工程采購較為隨意，采用了多個(gè)不同廠家的膠種。 b)采購的低價(jià)位硅酮密封膠摻加有白油液體石蠟油，經(jīng)向供方了解，為大幅降低本錢，這些產(chǎn)品的摻加量高達(dá)30%。白油是石油高餾分產(chǎn)物，在基膠中可以混溶，但在交聯(lián)固化的硅酮密封膠中無法留存。 c)白油在密封膠中的效應(yīng),：混溶的白油可降低密封膠供給狀態(tài)的粘度，提高擠出性，提高密封膠的光澤；白油價(jià)廉，摻加后量可增大廉價(jià)石粉的參加量，從而大幅降低密封膠本錢，提高產(chǎn)品在市場的競價(jià)地位；密封膠固化時(shí)白油將逐漸被擠壓滲出并散發(fā)流失，接縫密封體必將產(chǎn)生不可逆的體積收縮、開裂、硬化和脆化，最終將成為以石粉為主的填充體；外外表滲出白油會導(dǎo)致接縫

11、外表積塵油泥；白油是低分子烴類化合物，接縫密封膠滲出白油在滲透壓作用下可透過硅橡膠分子間交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，形成中空玻璃內(nèi)外表的滲流產(chǎn)物。油溶性的丁基膠接觸白油時(shí)可被石油烴類溶脹、潰溶，在油流中形成黑色膠塊；白油滲入構(gòu)造膠后可劣化材料力學(xué)性能，可能導(dǎo)致構(gòu)造粘接失效。 d)開啟窗中空玻璃不接觸摻白油的密封膠，故未發(fā)生滲油現(xiàn)象； e)幕墻中空玻璃周邊為摻白油的密封膠圖5、圖7，這些密封膠中的白油是流油污染和劣化內(nèi)外片玻璃粘接的根源。 圖5 室內(nèi)、外觀察幕墻中空玻璃內(nèi)部滲油狀態(tài) 圖6 耐候密封膠縫收縮、開裂及脆性硬化 圖7 開啟窗及幕墻中空玻璃粘接安裝狀態(tài) 六、結(jié)語 本文綜合了局部建筑幕墻玻璃脫膠事例，對非極限狀態(tài)下出現(xiàn)的平安問題進(jìn)展技術(shù)分析，可見事故的發(fā)生多與構(gòu)造粘接選材、粘接尺寸設(shè)計(jì)及施工缺陷相關(guān)聯(lián)，其中幕墻隱框中空玻璃的構(gòu)造粘接設(shè)計(jì)錯(cuò)誤及誤用摻白油耐候密封膠尤為突出。為更好的預(yù)防和杜絕類似事故的發(fā)生，現(xiàn)提出以下建議：盡快建立建筑幕墻玻璃粘接構(gòu)造極限承載力符合性的復(fù)查核定程序。主要內(nèi)容包括復(fù)審構(gòu)造膠粘接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)圖、計(jì)算書，核查幕墻構(gòu)造粘接現(xiàn)狀、維修記錄，對更換和加固的玻璃粘接構(gòu)造進(jìn)展追蹤分析，以采取正確的糾正措施，消除隱患；建議以幕墻中空玻璃及開啟窗粘接構(gòu)造為重點(diǎn)，進(jìn)展承載力可靠性普查，以業(yè)主和施工企業(yè)自查為主，必