在城市化進(jìn)程中,一座座大型、超高層玻璃幕墻建筑雨后春筍般拔地而起,給城市帶來現(xiàn)代、時尚的氣息,成為城市的地標(biāo)建筑。這些奪人眼目、宏偉大氣的玻璃幕墻建筑,展現(xiàn)了最新建筑科學(xué)技術(shù)成果。但在崇尚建筑節(jié)能與安全的當(dāng)下,玻璃幕墻建筑也在遭受著節(jié)能性與安全性的質(zhì)疑。2005年,當(dāng)《公共建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)》開始實(shí)施時,“玻璃幕墻應(yīng)殺無赦、斬立決”、“中看不中用”、“城市上空的炸彈”等說法紛紛見諸媒體。
這種擔(dān)心并非空穴來風(fēng)。資料顯示,1971年由貝聿銘事務(wù)所設(shè)計(jì)的波士頓漢考克大廈,就是一棟曾轟動歐美的玻璃幕墻摩天大樓。但建成后就陸續(xù)有玻璃破裂。1973年的一次風(fēng)暴就吹壞了數(shù)十塊玻璃,破碎玻璃落下來又砸壞了其他玻璃,大廈一度變得千瘡百孔。
無獨(dú)有偶,我國玻璃幕墻高空墜落現(xiàn)象也屢有發(fā)生。2010年7月17日上午10時50分許,南寧市北大路廣西建筑科學(xué)研究設(shè)計(jì)院5樓一塊玻璃幕墻碎裂墜落,所幸沒有傷及行人。僅僅過了三天,上海市陸家嘴國金大廈的幕墻玻璃從45樓高空墜落,幸無人員傷亡。
玻璃幕墻建筑并非一勞永逸
為了加強(qiáng)對既有建筑幕墻的安全管理,有效預(yù)防城市災(zāi)害,保護(hù)人民生命和財(cái)產(chǎn)安全,2006年12月,原建設(shè)部頒布了《既有建筑幕墻安全維護(hù)管理辦法》?!掇k法》的第十五條明確規(guī)定,既有建筑幕墻出現(xiàn)面板、連接構(gòu)件或局部墻面等出現(xiàn)異常變形、脫落、爆裂現(xiàn)象;遭受臺風(fēng)、地震、雷擊、火災(zāi)、爆炸等自然災(zāi)害或突發(fā)事故而造成損壞;相關(guān)建筑主體結(jié)構(gòu)經(jīng)檢測、鑒定存在安全隱患等情形之一時,其安全維護(hù)責(zé)任人應(yīng)主動委托進(jìn)行安全性鑒定。且規(guī)定建筑幕墻工程自竣工驗(yàn)收交付使用后,原則上每10年進(jìn)行一次安全性鑒定。
中國粘膠劑工業(yè)協(xié)會顧問馬啟元教授介紹說,單從玻璃幕墻安全角度考慮,目前市面上很多玻璃幕墻粘膠會隨著時間的推移老化、脆化,甚至失效。一般而言,廠家對硅膠、結(jié)構(gòu)膠承諾的保質(zhì)期為10年。即便按照現(xiàn)行技術(shù)規(guī)范,玻璃幕墻的設(shè)計(jì)年限也不超過25年。且很多玻璃幕墻如果年久失修,會產(chǎn)生玻璃自爆現(xiàn)象,帶來許多安全隱患,成為“空中玻璃雨”。
談到既有玻璃幕墻建筑的節(jié)能問題,中國建筑裝飾協(xié)會資深幕墻設(shè)計(jì)師席時葭教授分析說,現(xiàn)在全國9億平方米的既有公共建筑中,石材、金屬板和玻璃幕墻三分天下。去年底,上海對全市3500棟玻璃幕墻建筑進(jìn)行了全面排查梳理,結(jié)果發(fā)現(xiàn)其中700棟屬于高耗能的單玻幕墻建筑,需要進(jìn)行節(jié)能改造的比例高達(dá)20%。既有建筑玻璃幕墻結(jié)構(gòu)中如果以單玻比例占20%計(jì)算,全國大概有6500萬平方米的高耗能建筑急需改造。囿于玻璃幕墻建筑建造時的經(jīng)濟(jì)實(shí)力及理念,估計(jì)全國范圍內(nèi),單玻幕墻的比例會遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于這一數(shù)值,存量甚至可達(dá)一億平方米左右。
既有玻璃幕墻急需節(jié)能安全改造
近20年來,我國玻璃幕墻建筑大量出現(xiàn),全國幕墻年產(chǎn)量已經(jīng)超過歐洲發(fā)達(dá)國家產(chǎn)量。統(tǒng)計(jì)顯示,1983年到2010年期間,全國建設(shè)安裝幕墻約9億平方米,占世界總量的90%以上,已成為建筑幕墻生產(chǎn)和使用第一大國。
但我國既有幕墻中很大一部分為低科技含量的單層玻璃結(jié)構(gòu),節(jié)能效果差。一組數(shù)據(jù)顯示,2005年所建設(shè)的各種幕墻,包括體育館在內(nèi)的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)是不節(jié)能的,跟國際同類型體育館相比,浪費(fèi)能源約30%~46%。專家透露,2005年以前建造的玻璃幕墻,必須進(jìn)行節(jié)能改造的約占50%;2005年~2010年期間建造的玻璃幕墻,需要改造的約占20%左右。另外,部分玻璃幕墻粘貼產(chǎn)品的性能及標(biāo)準(zhǔn)較低,大量既有玻璃幕墻建筑存在不同程度的安全隱患。2005~2007年間,我國幕墻協(xié)會曾組織50名幕墻專家,從南到北抽取了100座存在安全隱患的幕墻的數(shù)據(jù),結(jié)果表明9.86%的幕墻存在傷人損物的隱患。
上海市建筑科學(xué)研究院(集團(tuán))有限公司工程及材料檢測研究所所長陸津龍,在一次相關(guān)研討活動上所作的“對既有建筑(玻璃幕墻)節(jié)能改造的若干研究”的報(bào)告認(rèn)為,玻璃幕墻是裝飾性圍護(hù)結(jié)構(gòu)工程,由于應(yīng)用早于管理,先用于工程后健全標(biāo)準(zhǔn)法規(guī),因此玻璃幕墻的安全與節(jié)能方面存在不可忽視的隱患,尤其是早些年的玻璃幕墻建筑,其較高的能耗固然不符合現(xiàn)行國策,急需亡羊補(bǔ)牢,采取改造措施,降低能耗;但更讓人擔(dān)憂的卻是安全問題,一旦玻璃幕墻破碎、脫落,有可能成為危及行人、財(cái)物的“殺手”。畢竟玻璃的抗震性和抗變形能力都有欠缺,一旦遇到臺風(fēng)、颶風(fēng)、地震、冰雹、溫差遽然變化等,都有可能導(dǎo)致安全事件。因而,這些建筑的綜合改造將是今后若干年內(nèi)的主要任務(wù)。專家建議,可以針對不同建筑類型設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)、合理、可行的改造方案,設(shè)計(jì)改造方案應(yīng)該注重“性價(jià)比”。
既有玻璃幕墻改造市場潛力巨大
據(jù)業(yè)內(nèi)專家保守估計(jì),今后五六年間,全國體育場館、機(jī)場、高層幕墻工程,安全節(jié)能改造任務(wù)產(chǎn)值約360億元人民幣;新建符合國家規(guī)定的安全、節(jié)能的幕墻建筑,5年產(chǎn)值約400億元人民幣。以此數(shù)據(jù)為測算依據(jù),業(yè)內(nèi)專家對節(jié)能、安全改造后的初步經(jīng)濟(jì)分析顯示,體育館安全節(jié)能改造后,采用節(jié)能性采光頂設(shè)計(jì);大型超高層玻璃幕墻采用超白玻璃后,將不會產(chǎn)生自爆現(xiàn)象,這一措施可節(jié)省總投資的5%~10%左右;采用LOW-E玻璃技術(shù)、隔熱條門窗、雙通道幕墻體系后,可節(jié)省不可再生能源35%~40%,可使我國不可再生能源延后200年的使用期。
目前,在宏觀經(jīng)濟(jì)調(diào)整中,節(jié)能改造成為國家政策扶持的新興領(lǐng)域,業(yè)內(nèi)普遍看好建筑幕墻改造的市場潛力;一些大型公共建筑的業(yè)主單位也具有降低能耗、減少運(yùn)行費(fèi)用的需求。因而,采取切實(shí)有效的具體措施,通過設(shè)計(jì)施工、工藝設(shè)備及教育培訓(xùn)等多種手段,切實(shí)有效地推進(jìn)幕墻改造,是建筑節(jié)能工作的重要環(huán)節(jié)。
既有玻璃幕墻改造困境破解
在國家有關(guān)建筑節(jié)能政策指導(dǎo)下,新建公共建筑幕墻的安全節(jié)能性已有很大提升,幕墻已從初期的鋁框架結(jié)構(gòu)發(fā)展為鋼架點(diǎn)式、索玻式,先進(jìn)的雙通道幕墻也開始采用。
與此同時,既有幕墻的改造卻進(jìn)展緩慢。既有建筑幕墻改造自2007年啟動后,政府主管部門先后出臺了一系列節(jié)能改造政策,但在有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范、施工工藝及機(jī)械設(shè)備等缺失的情況下,既有幕墻改造推進(jìn)緩慢。業(yè)內(nèi)專家介紹說,改造升級相對于安裝新建,綜合技術(shù)要復(fù)雜得多,具體表現(xiàn)在改造的施工組織、工作量、環(huán)境、安全、工期、質(zhì)量等諸多環(huán)節(jié)上,甚至包括拆除技術(shù)、新舊之間埋件的焊接技術(shù)等。因而在當(dāng)下改造設(shè)計(jì)、工藝、技術(shù)及設(shè)備等研究和推廣不足的情況下,各地幕墻改造多在低水平的維修層面徘徊。目前為止,全國僅有10余項(xiàng)玻璃幕墻升級改造項(xiàng)目,大部分城市仍處于改造空白狀況。
迄今為止,我國最完整的改造實(shí)例是國資委所屬的中國土木工程公司工程大廈,改造幕墻總面積2.8萬平方米,節(jié)能效果達(dá)35%~40%。目前,列出改造計(jì)劃的項(xiàng)目包括:上海金茂大廈、濟(jì)南188銀座大廈,還有十多項(xiàng)機(jī)場及數(shù)量不等的體育館等。
據(jù)了解,我國并不缺乏前沿、先進(jìn)的幕墻改造技術(shù),同時也擁有一批20年來從事幕墻標(biāo)準(zhǔn)制定、超高層幕墻設(shè)計(jì)及研發(fā)的世界級水平的高級幕墻專家。但目前需要的是一個平臺和組織,有效地整合這些資源,制定標(biāo)準(zhǔn)、完善檢測方法,并成立相應(yīng)的運(yùn)行機(jī)構(gòu),使其發(fā)揮全局性的影響與推廣放大作用,顯著地推進(jìn)既有建筑節(jié)能改造。
采訪中,住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部政策研究中心房地產(chǎn)處處長趙路興表示,針對既有建筑幕墻改造,目前需要做好以下幾項(xiàng)工作:運(yùn)用既有幕墻改造的檢測手段,分批對不同時期的幕墻安全狀態(tài)做出評判;著手在幕墻改造中推廣具有先進(jìn)性、適用性的技術(shù)、裝備、工藝及材料;對既有成功的改造案例進(jìn)行總結(jié),啟動標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范制定工作;急需培訓(xùn)幕墻改造項(xiàng)目經(jīng)理。此外,還要將先進(jìn)國家在拆裝工藝等方面的先進(jìn)技術(shù)引進(jìn)與推介過來。