围护

蓄势待发 幕墙安全检测势在必行

幕墙检测机器人参展第28届中国国际玻璃工业技术展览会

  ■王艳萍

  我国建筑幕墙行业起步较晚,1982年的北京长城饭店是我国建筑史上第一幢现代玻璃幕墙高层建筑的典范,同时也拉开了我国建筑幕墙行业发展的序幕。伴随我国房地产业的快速发展,也带来了我国建筑幕墙的产量从2001年到2016年的迅猛发展,我国已然成为世界建筑幕墙第一生产和使用大国。从北京的奥运会场馆到上海世博会,从东部沿海地区到西部,从“一带一路”走向世界,被建筑幕墙装饰的现代化建筑随处可见,建筑幕墙与周边环境和谐辉映,已成为美化城市不可或缺的地标性人文景观。

  然而,这些美丽风景的背后,却是建筑幕墙面板掉落、玻璃幕墙自爆等安全事故的频发,高能耗、光污染等节能问题的出现。安全正是建筑幕墙长期以来被质疑的难以解决的两个重大因素之一。

  安全已迫在眉睫

  从上世纪80年代北京长城饭店第一片玻璃幕墙的使用至今,玻璃幕墙在我国已有30余年的发展历史。这些已经超期服役的建筑玻璃幕墙正在成为城市上空的“高空炸弹”和市民“头上的利剑”。

  建筑幕墙的安全问题已经严重威胁公共安全,引起国家和各省市政府的高度重视,如何发现并找出既有建筑幕墙存在的隐患,并保障国家和人民财产和生命安全已经迫在眉睫。

  目前我国大部分建筑幕墙缺乏安全维护,尤其建筑玻璃幕墙。虽然我国是世界玻璃幕墙生产和使用大国,但是玻璃幕墙质量却跟不上建筑行业高速发展。既有建筑幕墙也存在风险评估与安全检测的短板。国家政府政策的执行力度不够、检测技术标准规范尚跟不上。不能及时有效地解决现有幕墙生产和既有建筑幕墙存在的一系列问题,最终导致安全事故频发,严重损害公众安全。

  钢化玻璃自爆,俗称“玻璃癌症”,是既有玻璃服役安全中最普遍但又难以检测、“无法治疗”的国际性难题。检测成本高,既有建筑幕墙每平方米的检测成本约数十元,一幢大型的玻璃幕墙商务楼一次检测费,算下来大概需要几十万元人民币。目前除了检测费用高还有这笔高额检测费用谁来支付的问题。所以,现在所谓的“保养”大多仅是清洁,请专业技术人员定期检测少之又少。实施一套切实可行的检测技术,解决建筑幕墙“体检”费用不菲及检查结果不过关等问题已是当务之急。

  高水平检测技术瓦解行业发展顽疾

  面对美丽背后的岌岌可危的安全问题,中国建材检验认证集团股份有限公司(以下简称国检集团)首席科学家包亦望带领团队联合中国建筑材料科学研究总院及其下属多家国家级检测中心先后承担了多项科技部、北京市科技项目以及国际合作项目,经过多年研究,不断攻克难题,从理论到技术、从实验到装置,发明了一整套玻璃幕墙测试方法、评价技术以及自动化检测仪器设备,为大城市“建筑病”的有效预防预警提供了及时有效的手段。

  团队完成的“钢化玻璃自爆及建筑玻璃坠落风险检测与预测关键技术”的科技成果目前已经在玻璃行业和城市建筑安全领域得到了广泛的应用。通过检测,钢化玻璃自爆概率可从检测前的0.3%降到0.03%左右。此外,通过对建筑玻璃固有频率变化与玻璃连接可靠性的关系研究,建立了玻璃坠落风险评估理论模型,发明了动态相对法检测和预测建筑玻璃坠落风险的技术,解决了建筑玻璃坠落风险评估的技术难题;并可推广到其他建筑外围护材料的坠落风险检测。检测后,幕墙面板的坠落概率将下降至百万分之一以下。面对中空玻璃等节能玻璃,则通过“挠度相对比较法”检测其中空层密封性能(如二道密封胶脱胶、断胶、玻璃穿透裂纹等造成中空层密封失效),从而实现了对中空玻璃坠落或破裂风险的预测和预警。

  根据自主研发的检测技术,团队研发出透、反射两用光弹扫描仪,可自动检测钢化玻璃内部自爆源,突破了国内外对“玻璃癌症”检测和预警盲区的困境。同时为了解决幕墙检测的高空作业问题,团队研发了具有无线数据远程传输功能的建筑玻璃动态检测设备及分析软件,可用于检测高空建筑幕墙的机器人携带检测仪器、摄像头等设备,在幕墙上行走的过程中,就可以完成对幕墙面板的敲击、扫描、采集数据、摄像等工作。不仅破解了以往“蜘蛛人”高空幕墙检测的危险作业难题,而且实现了全程电脑操作数据客观准确。

某大厦39楼洒下“玻璃雨”伤及多辆车

  既有建筑幕墙安全检测技术及检测仪器设备,获得国家发明专利6项,4项具有自主知识产权的技术转化成GB/T30020-2013《玻璃缺陷检测方法——光弹扫描法》等国家标准。目前,这些检测技术己在国家建筑材料测试中心、中国建筑科学研究院等多家检测机构应用,在全国十几个城市等多项工程开展检测,钢化玻璃自爆风险、建筑玻璃坠落风险和中空玻璃结构失效检测具有十分良好的效果。成果已推广到欧洲Ergohome被动房公司的玻璃缺陷检测及英国伯明翰大学的钢化玻璃风险检测,成功实现了建筑幕墙出厂前,施工安装前检测预警,既有建筑幕墙的自爆及坠落风险及时“体检”、及时“治疗”,为建筑玻璃及玻璃制品的安全使用提供了科学、系统的评价理论及无损在线检测方法,经济效益和社会效益显著,市场前景广阔,得到了社会各界的高度关注,北京电视台、厦门日报、厦门电视台等多家媒体都进行了报导。

  因为突破玻璃“癌症”无法预测的禁区,提高了公共安全,包亦望教授荣获2015年“第四届首都科技盛典科技人物奖”。节目现场,包亦望教授为大家展示了自己团队研发的检测和诊断玻璃“癌症”的仪器设备,浅显易懂地讲解了玻璃自爆的机理和自爆准则。“玻璃的癌症如果能在玻璃自爆之前检测出来,并采取相应措施,就可以防患于未然。这种癌症是不需要治疗只需要定期体检更换,因而风险是可以提前预防的”。

为国内某高铁站玻璃幕墙做体检

  协同合作共推幕墙检测业发展

  中国建筑幕墙有成型技术及仪器可用,目前需要更多的社会广泛关注和参与。作为幕墙人,关注建筑公共安全,关注幕墙检测体检,我们正在路上。

  2015年3月27日,中国硅酸盐学会测试技术分会(以下简称TTC)联合CTC国检集团牵头成立了“中国硅酸盐学会测试技术分会建筑幕墙风险检测技术委员会”,同期组织了全国第一届既有建筑幕墙安全检测与风险预测新技术研讨会。

  2015年6月9日,中国建筑装饰协会副会长张京跃一行来到中国硅酸盐学会测试技术分会建筑幕墙风险检测技术委员会深度调研既有建筑幕墙检测新技术。就我国既有幕墙安全现状、检测技术及仪器设备等进行了一系列讨论,达成了初步合作意向。

2015年首都科技盛典包亦望接受颁奖和现场采访

  2015年8月8~9日,TTC在北京主办“第一期既有建筑幕墙安全检测与风险预测新技术培训班”。

  2016年6月3日,CTC国检集团、TTC联合宁波市建筑装饰行业协会,在宁波组织“既有建筑幕墙安全检测与风险预测新技术高峰论坛”。检测技术落地得到了地方政府协会大力支持和参与。

  2016年12月,“第二届全国建筑幕墙安全检测与维保技术研讨会”在厦门召开,来自全国各地建委、房产管理等政府部门,房屋质量检测、危房鉴定部门,高校、科研院所,建筑门窗及幕墙行业协会,幕墙设计、施工、维保等相关领域专家齐聚一堂,共同探讨我国建筑幕墙行业发展。

  2017年9月,“第三届全国建筑幕墙安全检测与风险预测新技术研讨会”也将在上海召开。研讨会将汇集国内最有经验的专家学者,交流最前沿的幕墙检测与风险预测新技术,致力打造一个可以共同探讨我国建筑幕墙安全检测现状、问题以及解决办法的幕墙交流平台。

  国检集团、TTC联合全国幕墙行业政府主管部门及行业协会的力量,通过培训、论坛及研讨会等多种形式,积极推动建筑幕墙行业发展,为建筑幕墙行业打造一个幕墙从业人员共同探讨我国建筑幕墙安全检测与维保现状、问题及解决办法的幕墙交流平台,联合社会各级力量以崭新的视野和工作方法引领社会关注建筑幕墙安全问题,共同推进我国建筑幕墙安全的发展与进步。

 责编:丁涛