浅谈建筑幕墙安全节能的改进措施

摘　要：以具有代表性的建筑幕墙为例，简述了目前建筑幕墙技术的现状，先后以案例分析，通过逐步深入，指出建筑幕墙的安全节能隐患，及已出现的问题，从建筑材料的改进，设计的合理，管理的科学性等三个方面，着重阐述了幕墙的建筑节能与防火安全如何协调发展的观点，提出了相关安全节能的改进措施。

关键词：建筑幕墙 安全 节能 改进措施
　　我国从八十年代起开始使用幕墙，迄今共有30余年的历史。对人类历史的长河而言，只不过是弹指一挥间，然而它对我国幕墙事业来说，确有着极不寻常的意义，在此期间，发生了翻天覆地的变化。在国外建筑幕墙已有150多年的发展历史，而我国只用了短短30多年的时间，不但实现了零的突破，而且发展成了世界第一幕墙生产大国和使用大国。

一．具有代表性的建筑幕墙简介(表1 )
　　 表1 全球前十名最高楼宇（已建成）新座次
建筑名
所在地区
楼层
高度
迪拜塔
阿联酋迪拜
160层
828米
台湾101
中国台北
101层
508米
上海环球金融中心*
中国上海
101层
492米
国家石油公司双子塔
马来西亚吉隆坡
88层
451.9米
西尔斯大厦
美国芝加哥
110层
442米
上海金茂大厦*
中国上海
88层
421米
香港国际金融中心
中国香港
88层
415米
南京紫峰大厦*
中国南京
89层
450米（含天线）
中信广场大厦*
中国广州
80层
391米
深圳地王大厦*
中国深圳
69层
384米





　　

　　




单元式建筑幕墙—深圳京基大厦 （图 1）
　　大厦为深圳第一高楼、中国内地第三高楼、全球第八高楼。高度441.8米，全部采用单元式玻璃幕墙。顶部拱型穹顶是巨大的共享空间，为减少太阳辐射产生的室内温升，有利于夜晚散热，用高反射XIR胶片夹胶玻璃代替通常采用的夹胶中空玻璃，减轻了自重，更好地满足了节能要求。
　　
新型双层建筑幕墙—上海中心大厦（图2）
　　它是我国在建的最高建筑之一，126层，高632米，立面呈螺旋式上升，建筑表面的开口由底部旋转贯穿至顶部，共旋转120度。由螺旋双曲面的夹胶玻璃外幕墙和圆柱面的中空玻璃内幕墙组成，内外幕墙距离较远，外幕墙。为拟合外幕墙的复杂曲面，采用鳞片叠瓦形的立体单元。
　　上海中心大厦塔楼从下至上分为1~9共九个相对独立的功能分区，外立面维护系统为内外双层幕墙，共享中庭为空气层，中庭上下（设备层和休闲层）有出、进风口，采用机械及自然通风的方式保证中庭层的空气流动，以提供足够的新风
量，满足室内中庭的舒适要求。除了采用节能的双层幕墙外，项目中还采取了其他一系列的如风力发电等可持续性措施，确保上海中心大厦项目获得LEED金奖和绿色建筑三星级认证。

二．我国建筑幕墙存在的问题及改进措施
案例：
　　我国玻璃幕墙高空坠落现象屡有发生。2010年7月17日上午10时50分许，南宁市北大路广西建筑科学研究设计院5楼一块玻璃幕墙碎裂坠落，所幸没有伤及行人。仅仅过了三天，上海市陆家嘴国金大厦的幕墙玻璃从45楼高空坠落，幸无人员伤亡。
　　事故的发生多与结构粘接选材、粘接尺寸设计及施工缺陷相关联，其中幕墙隐框中空玻璃的结构粘接设计错误及误用掺白油耐候密封胶尤为突出。为更好的预防和杜绝类似事故的发生，现提出以下建议：
尽快建立建筑幕墙玻璃粘接结构极限承载力符合性的复查核定程序。主要内容包括复审结构胶粘接节点设计图、计算书，核查幕墙结构粘接现状、维修记录，对更换和加固的玻璃粘接结构进行追踪分析，以采取正确的纠正措施，消除隐患；建议以幕墙中空玻璃及开启窗粘接结构为重点，进行承载力可靠性普查，以业主和施工企业自查为主，必要时由行政部门组织专业技术支持；建立幕墙玻璃坠落事故报告制度，制定信息控制和保密制度，掌控玻璃坠落事故“疫情”的发生和发展。
　　6.幕墙的建筑节能与防火安全如何协调发展
沈阳皇朝万鑫大厦火灾启示
分析
　　它是继继北京2009年正月十五央视新台址园区文化中心大火、上海2010年“11.15”胶州路高层公寓特大火灾后出现的第三起特大火灾事故。皇朝万鑫大厦墙体外墙表面主要为铝塑板幕墙、复玻璃幕墙、石材幕墙、和铝合金门窗等。主要为燃放烟花引起火灾，由B座南侧11楼起火，四个立面外墙100%起火，火焰从B座南立面11层蔓延37层顶部只用了15分钟~20分钟。保温材料一点即着；金属外墙设计如烟囱形式；钢化玻璃遇火5分钟炸裂。明火、浓烟进入室内，引燃室内装饰和物品，之后又由内向外蔓延，烧破尚未破裂的钢化玻璃并向上蔓延（纵向燃烧很快，平均每层过火时间仅0.74分钟），B座北侧飞火和热辐射引起A座南侧火灾，外墙过火部位保温材料、铝塑板幕墙全部燃烧，但玻璃大部分完好。由于与B座只有6.5米的A座南北两侧及转角使用了防火玻璃，有效抵挡了火灾冲击，阻止火灾向建筑内部蔓延，建筑内部几乎不受涉及，依然富丽堂皇；而B座外窗采用的钢化玻璃在烈火作用下很快破碎，窗户成为火焰通道，造成内部火灾。
　　近来闻名全国的三大火灾都和保温材料有关——北京央视新址大楼、上海胶州路大楼、沈阳皇朝万鑫大厦。火灾暴露出高层建筑的节能问题与防火安全问题的矛盾日渐突出，二者如何协调发展是当前急于解决的问题。
建筑幕墙节能与防火安全的措施
　　1.具有建筑节能功效的外墙保温材料和面层材料铝塑复合板，具有建筑材料的特性，已构成消防隐患，外墙应具备相应的耐火性能。
　　 国外最初也都采用易燃的高效保温材料，走过一段弯路之后才开发既保温又防火的节能材料。如：美国早已有20多个州禁止使用聚苯乙烯泡沫（EPS）；英国，18米以上建筑不允许使用EPS板薄抹灰外墙保温系统；德国则规定22米以上的建筑不允许使用该系统。国外很多保险公司禁止给EPS保温的建筑进行保险。
　　2. 从技术法律法规层面来看，我国目前的《建筑防火规范》没有对建筑外墙提出合理的耐火要求，也没有任何消防产品应用在外墙方面的指导。
　　3.沈阳皇朝万鑫大厦火灾给我们提供了一个很好的高层建筑防火设计示范：在当前大部分建筑保温材料燃烧性能不能达到A级，采用防火玻璃将是阻止火灾蔓延、减少火灾破坏、为生命和财产提供保障的一个行之有效的解决方案，在推行建筑节能减排之时，采取多种技术组合方式，达到相应的防火安全等级。
　　（1） .高度为60米以上的建筑部位，所有的建筑外窗应有耐火性能 不小于1小时的技术限定，其保温材料的燃烧性能不应低于B2级。当采用B2级保温材料时，每层应设置水平防火隔离带。
　　（2）.高度大于等于24米小于60米的建筑部位，建筑外窗每两层应有耐火性能不小于25分钟的技术限定，其保温材料的燃烧性能不应低于B2级。当采用B2级保温材料时，每两层应设置水平防火隔离带。
　　（3）.高度小于24米的建筑部位，建筑外窗可每三层应有耐火性能不小于25分钟的技术限定，其保温材料的燃烧性能不应低于B2级。其中，当采用B2级保温材料时，每三层应设置水平防火隔离带。
　　（4）.建筑落地外窗没有窗间墙和窗槛墙，为防止火灾层间蔓延，应设有不小于1小时耐火性能的限定。
　　（5）.需要设置防火隔离带时，应沿楼板位置设置宽度不小于300毫米的A级保温材料。防火隔离带与墙面应进行全面积粘贴。
　　
　　我国幕墙行业经过三十年的高速发展，由诞生和成长的第一个十年（1981~1991）、波澜壮阔的第二个十年（1991~2001）、发展到技术水平迅速提高的第三个十年（2001~2011）。我们承担着将我国从产量高的幕墙大国转变为技术高的幕墙强国的历史重任，中国也应成为世界安全节能幕墙的强国，中国以“隧道战略”在走向世界节能幕墙强国的征途中，让我们为此而共同努力。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　

参考文献
【1】赵西安.超高层建筑的幕墙.北京：北京中德建联国际会展有限公司，2011.
【2】吕明然.超高层建筑幕墙设计要素和案例分析. 北京：北京中德建联国际会展有限公司，2011.
【3】靳向红，侯元恒. 玻璃幕墙的使用安全及存在的问题[J]. 焦作大学学报, 2007,(01)：89-91页
【4】袁国斌.沈阳皇朝万鑫国际大厦火灾事故引发的几点启示[J].消防技术与产品信息, 2011, (10)：55-56页
【5】马启元. 隐框幕墙中空玻璃脱胶坠落事故分析[J]. 门窗，2011，（02）
【6】李书俊.“建筑节能”与“防火安全”如何协调发展[J].建筑设计管理，2011，（07）：29-31页