臺(tái)風(fēng)山竹過后，弗思特實(shí)地走訪了香港、深圳和廣州三地，深入現(xiàn)場(chǎng)了解了臺(tái)風(fēng)對(duì)建筑門窗幕墻的破壞程度，并在深圳和部分行業(yè)專家進(jìn)行了座談，共同探討了臺(tái)風(fēng)對(duì)門窗幕墻的影響以及防范措施。

通過在廣州、深圳的巡查發(fā)現(xiàn)，建筑大面積區(qū)域完好無損，局部極少數(shù)立面區(qū)域遭到破壞。在如此強(qiáng)烈的臺(tái)風(fēng)襲擊下，廣州和深圳的超高層建筑門窗幕墻整體表現(xiàn)優(yōu)秀，說明作為絕大多數(shù)建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的幕墻，在設(shè)計(jì)、施工及材料質(zhì)量上也是可以信任的。但是臺(tái)風(fēng)中一些門窗幕墻的破損同時(shí)也在提醒我們，臺(tái)風(fēng)多發(fā)城市的建筑門窗幕墻的安全性不容忽視。我們將在臺(tái)風(fēng)中門窗幕墻破壞的可能原因進(jìn)行分析，以總結(jié)經(jīng)驗(yàn)對(duì)后期門窗幕墻的設(shè)計(jì)施工進(jìn)行指正。

此處臺(tái)風(fēng)過程中幕墻破壞的類型分類如下：

1、開啟扇掉落

2、單元板塊整體墜落

3、玻璃面板損壞

4、金屬屋面的損壞

臺(tái)風(fēng)中建筑幕墻損壞原因分析：

1、開啟扇掉落可能的原因分析

建筑幕墻在臺(tái)風(fēng)中損毀的多數(shù)是開啟扇位置，這些開啟扇的規(guī)格和構(gòu)造形式不同，破壞的方式也不盡相同。

（1）掛鉤式開啟扇破壞原因

掛鉤式的開啟扇是通過窗扇的上橫框掛在幕墻橫梁上，通過風(fēng)撐來限制其開啟角度，整個(gè)窗扇的承力重點(diǎn)在窗扇上橫梁，有分體式和整體式兩種。

▲  掛鉤式開啟扇示意

在玻璃幕墻開啟窗設(shè)計(jì)中，掛鉤式連接由于窗扇與窗框是采用掛鉤或通長(zhǎng)軸鉸接的方式，因而具有承載力大的特點(diǎn)，能滿足較大尺寸開啟窗的使用要求。但由于掛鉤式開啟窗采用直接掛接的安裝方式，在使用過程中遭遇強(qiáng)風(fēng)時(shí)容易脫落，造成開啟窗墜落，存在一定的安全隱患，需設(shè)置可靠的防脫落裝置才能保證正常使用。

▲  掛鉤式幕墻開啟扇

我們了解到，此次被臺(tái)風(fēng)山竹破壞的窗扇有一部分就是掛鉤式結(jié)構(gòu)，窗扇墜落后僅殘留一支窗扇的上橫框掛在橫梁上。

掛鉤式窗扇的鎖點(diǎn)被損壞或窗扇未關(guān)閉的情況下，窗扇就處于自由搖擺狀態(tài)，在臺(tái)風(fēng)正負(fù)風(fēng)壓反復(fù)作用下，風(fēng)撐就會(huì)折斷。一旦兩個(gè)風(fēng)撐均失效，窗扇就會(huì)被臺(tái)風(fēng)掀起。窗扇的組角均采用擠角鉚接的方式，當(dāng)窗扇掀到極限時(shí)，窗扇上框?qū)⒊惺芊浅４蟮呐ち?，使鉚固點(diǎn)失效，將連接角碼拔出，鋁框與玻璃間的結(jié)構(gòu)膠被撕裂，導(dǎo)致窗扇墜落。

▲  損壞的風(fēng)撐

雖然目前有一些防止掛鉤脫離的措施，但是當(dāng)窗扇承受的負(fù)風(fēng)壓過大時(shí)，對(duì)掛接配合部位的材料以及結(jié)構(gòu)穩(wěn)定度要求非常高，且隨著使用時(shí)間增加，掛鉤配合部位非常容易磨損甚至損壞，導(dǎo)致防脫落功能失效。

▲  窗扇墜落殘留的掛鉤式窗扇上框

（2）四連桿摩擦鉸鏈開啟扇破壞原因

這種形式的開啟扇是窗扇的兩個(gè)豎框通過摩擦鉸鏈與窗框豎邊或者幕墻豎框連接固定。比較大的窗扇是摩擦型鉸鏈與風(fēng)撐配合使用，限制開啟角度。

早期的幕墻窗扇都不大，使用摩擦鉸鏈，即使窗扇沒有鎖閉，遇到大風(fēng)時(shí)也不會(huì)吹落?，F(xiàn)在的建筑為了追求通透，大氣，要求玻璃幕墻的分格越來越大，幕墻開啟扇也隨著越來越大，這就增加了窗扇被風(fēng)力破壞墜落的風(fēng)險(xiǎn)。

（3）多點(diǎn)鎖破壞

幕墻的窗扇即使處于關(guān)閉狀態(tài)，在強(qiáng)風(fēng)的作用下也會(huì)有破壞的可能。

廣州萬菱匯的墜落的幕墻窗扇在事發(fā)時(shí)處于關(guān)閉狀態(tài)，由于“山竹”令建筑周邊風(fēng)力達(dá)10-12級(jí)，對(duì)寫字樓窗戶造成巨大的壓力差，將三個(gè)玻璃窗直接扯落。

▲  幕墻窗扇墜落

調(diào)研中發(fā)現(xiàn)墜落的窗扇普遍存在以下問題：a）窗扇的多點(diǎn)鎖鎖點(diǎn)間距不符合要求，不能抵抗風(fēng)壓作用；b）鎖點(diǎn)安裝不準(zhǔn)確，鎖點(diǎn)不共線，多個(gè)鎖點(diǎn)沒有共同受力，一個(gè)鎖點(diǎn)破壞引起連鎖效應(yīng)導(dǎo)致窗扇整體破損（某項(xiàng)目12點(diǎn)鎖失效）。

因此，對(duì)于幕墻窗扇，尤其是大規(guī)格的窗扇，鎖點(diǎn)的數(shù)量和間距設(shè)置要合理，安裝定位準(zhǔn)確，質(zhì)檢到位。

2、單元板塊整體墜落

此次山竹臺(tái)風(fēng)中，深圳國(guó)銀金融中心幕墻板塊的整體墜落引人關(guān)注，具體墜落原因還在調(diào)查當(dāng)中。調(diào)研團(tuán)隊(duì)到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)時(shí)看到幕墻破損處已經(jīng)做了安全圍護(hù)，洞口右側(cè)一個(gè)板塊底部已經(jīng)變形翹起，但是沒有墜落。下面還有一處玻璃明顯是板塊墜落時(shí)砸壞的。一層地面已經(jīng)清理干凈，看不到任何墜落物。

▲  墜落的幕墻板塊

從之前網(wǎng)上發(fā)布的照片看，連接件部位受到破壞。連接失效是否是墜落的直接原因還有待考證，但是我們可以由此受到警示：?jiǎn)卧侥粔Φ姆烂撀湓O(shè)計(jì)至關(guān)重要，不可或缺。對(duì)于超高層的單元式幕墻，在設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮幕墻板塊的防脫落措施，確保在極端氣候條件下幕墻的安全性。

3、玻璃面板損壞

（1）建筑物間的狹窄通道使瞬時(shí)風(fēng)速加大

實(shí)地考察發(fā)現(xiàn)，破損、墜落的幕墻大多數(shù)并不是在迎風(fēng)面，而是在背風(fēng)面和側(cè)面，包括住宅破損的窗戶也都是在背風(fēng)面，這個(gè)現(xiàn)象似乎出乎我們的預(yù)料。位于香港維多利亞港風(fēng)口的紅勐海濱廣場(chǎng)2期近20層的玻璃幕墻被強(qiáng)風(fēng)橫掃刮破。臺(tái)風(fēng)從東南方襲來，破損的幕墻均在建筑的側(cè)后面（西、北面）。

▲  山竹臺(tái)風(fēng)過后背風(fēng)面（負(fù)壓區(qū)）

▲  正對(duì)臺(tái)風(fēng)來襲的建筑立面

我們了解一下建筑所處的環(huán)境就會(huì)發(fā)現(xiàn)，破損的幕墻幾乎都是在建筑狹窄的通道兩側(cè)面。狹窄的通道加劇了臺(tái)風(fēng)的強(qiáng)度，形成了瞬間風(fēng)力劇增，造成了幕墻的破壞。

▲  臺(tái)風(fēng)“山竹”行進(jìn)路線

山竹臺(tái)風(fēng)從東南面奔襲而來，從建筑間的通道疾速而過，撕碎了海濱廣場(chǎng)二座的幕墻玻璃。

深圳遭到破壞的幕墻玻璃也幾乎都是在背風(fēng)面，正面迎接臺(tái)風(fēng)的幕墻玻璃并沒有多少破損，深圳某項(xiàng)目正面受臺(tái)風(fēng)襲擊的幕墻和玻璃百葉完好無損，可見嚴(yán)格遵循規(guī)范要求的幕墻設(shè)計(jì)是安全可靠的。

▲  深圳前海項(xiàng)目迎風(fēng)面玻璃百葉完好無損

（2）臺(tái)風(fēng)中夾雜的碎物撞擊造成的破壞

臺(tái)風(fēng)攜帶的碎物撞擊玻璃，也是幕墻玻璃面板破壞的原因之一。高速的臺(tái)風(fēng)攜碎物撞擊的破壞力是驚人的。臺(tái)風(fēng)攜帶的固體雜物沖擊，先破壞建筑物中最薄弱的玻璃部分，玻璃碎片的飛濺造成對(duì)人們生命及財(cái)產(chǎn)的破壞，然后強(qiáng)風(fēng)進(jìn)入屋內(nèi)，對(duì)建筑物形成增壓造成更大的破壞。

▲  被碎物撞擊破壞的玻璃

4、金屬屋面的破壞

深圳蛇口郵輪中心位于深圳市南山區(qū)蛇口太子灣片區(qū)港灣大道南側(cè),是深圳通連全球的“海上門戶”。該項(xiàng)目?jī)擅媾R海，地上10層，總高度64m，屋面呈單曲波浪形，平面成三角形。 屋面支承系統(tǒng)為鋼結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)為三角桁架+鋼檁條體系，建筑高度由北向南呈波浪形遞增,兩側(cè)幕墻外側(cè)輔以“珊瑚皮預(yù)輥涂蜂窩鋁板”,屋面總面積約21000平方米,由65%金屬屋面+35%玻璃屋面組成。

▲  深圳蛇口郵輪中心鳥瞰

在此次山竹臺(tái)風(fēng)的襲擊中，深圳蛇口郵輪中心的金屬屋面遭受了嚴(yán)重的破壞。大面積的屋面金屬板和保溫材料被狂風(fēng)掀飛，只剩下金屬龍骨靜靜地躺在那里。

▲  被山竹損毀的蛇口郵輪中心屋面

由于沒有能夠近距離勘察，不能查明屋面破壞的具體原因。據(jù)對(duì)以往項(xiàng)目的研究經(jīng)驗(yàn)，直立鎖邊金屬屋面被強(qiáng)風(fēng)破壞多數(shù)是因?yàn)闆]有設(shè)置防風(fēng)夾所致。

設(shè)置防風(fēng)夾可以使金屬屋面的整體抗風(fēng)性能有一定的提升，直立鎖邊金屬屋面的承載力隨著防風(fēng)夾間距的減小而增大，合理設(shè)置防風(fēng)夾是提升金屬屋面抗風(fēng)揭能力的有效措施。有試驗(yàn)證明，與龍骨間距1000mm設(shè)置一個(gè)T型連接件和防風(fēng)夾相比較，當(dāng)防風(fēng)夾間距減小為500mm時(shí)，抗風(fēng)能力約提高1.5倍。

2012年7月臺(tái)風(fēng)“維森特”對(duì)澳門東亞運(yùn)動(dòng)會(huì)體育館鋁鎂錳板直立鎖邊金屬屋面造成較大的損壞,約有3000平方米的鋁鎂錳直立鎖邊屋面板被臺(tái)風(fēng)掀翻。2013年修復(fù)安裝時(shí)增設(shè)了防風(fēng)夾，在號(hào)稱“世紀(jì)風(fēng)王”的山竹臺(tái)風(fēng)過境時(shí)屋面沒有再受到破壞。

▲  "澳門蛋"——澳門東亞運(yùn)動(dòng)會(huì)體育館