(沈阳远大铝业工程有限公司,辽宁,沈阳,110027)
【摘 要】建筑幕墙在现代建筑装饰中的应用范围日趋广泛,极大程度的满足了人们的审美需求。但是受到建筑幕墙设计、材料选用、施工质量以及外在的自然环境等的影响,使得建筑幕墙也存在一定的安全隐患。文章首先分析了建筑幕墙中存在的各种安全问题,然后探讨了基于模糊评价的安全评估办法。
【关键词】建筑幕墙;安全问题;评估方法
随着经济水平的不断提升,建筑幕墙在建筑装饰中的应用范围是越来越广泛。但是凡事总是有利有弊的,建筑幕墙在使用过程中,除了给人们带来审美、舒适等各种需求外,还存在一定的安全隐患,严重威胁着人们的生命财产安全。因此探讨建筑幕墙中存在的各种安全问题及评估方法是十分必要的。
一、建筑幕墙使用过程中存在的主要安全问题
(一)玻璃幕墙
由于玻璃材质自身的易碎性等特点,使得玻璃幕墙在日常使用过程中存在相对较多的安全问题。第一,幕墙的结构和建筑主体结构之间的连接问题;第二,玻璃出现破损、腐蚀、裂纹以及脱落等安全事件;第三,幕墙出现漏水等现象;第四,幕墙的胶接问题等。在上述问题中最为关键的问题就是玻璃破损问题了,因为其直接关系到人们群众的生命财产安全。对于玻璃幕墙而言,导致其出现玻璃破损安全隐患的主要原因有以下两点:第一,由于外界自然环境中的温差导致的玻璃破碎。玻璃幕墙中存在一定的温差应力,主要是因为玻璃周围的结构构件遮挡使得其难以接受太阳的辐射而呈现出较低温度,而玻璃的中央则因为接受到大量的太阳辐射而整体温度偏高。玻璃对于温差所造成的内应力产生抵抗作用而不发生破碎的能力主要取决于玻璃强度。而对于热强化玻璃以而言,由于其强度比较高,因此热温差不会轻易导致其出现破碎,不过目前也有发现在半钢化玻璃由于温差导致玻璃破损的现象。总而言之,除非出现新的因素导致玻璃热温差增加,通常来说,温差原因导致的玻璃破碎事件都发生在幕墙安装之后的2-3年时间内;第二,自然发生的玻璃破碎现象。其主要指的是在使用期内,因为钢化玻璃中镍和硫化物的存在以及其体积出现变化所引发的玻璃破碎现象,我们通常称为自爆.因为钢化玻璃一旦出现破碎现象,其碎片的尺寸相对较小,其碎片会立即下坠,进而引发严重的安全问题。目前大多数厂家都会要求钢化玻璃均质处理,均质处理的过程可以让钢化玻璃在生产过程中完成玻璃的自爆,大大降低了玻璃上墙后的自爆率.但是经过处理后的玻璃仍然会出现自爆问题,这种类型的玻璃破碎现象在现在幕墙建筑中还是比较少见的,通常都发生在建筑幕墙安装后的7-10年的时间范围内。
(二)石材幕墙
如果石材幕墙选用的石材原料为厚度2-3cm的大理石装饰板材,其极为容易出现弯曲、坠落和风化等安全问题。石材中的晶体颗粒形态的复杂性,促使基于热循环作用下,大理石晶粒间更容易出现破坏现象。当石材表面的晶粒间出现破坏现象时,就会造成大理石板材出现弯曲变形问题,且该种变形无法恢复。
(三)锚固结构的失效
在高层建筑幕墙中,一旦锚固构件失效,将造成难以估量的损害。在建筑幕墙使用的过程中,随着时间的推移,将有不断循环往复的力施加在锚固螺栓上,久而久之,将会导致螺栓松弛使其发生坠落。
其实很多问题都是可以在设计阶段就进行规避的,例如在预制混凝土面板前就做好各项检查工作,确保其符合设计规范要求,需要对锚固构件进行全面地检查,锚固构件是否满足设计要求,最大程度的降低在施工现场进行锚固构件的更改,对于提高锚固构件的可靠性具有十分重要的作用。
(四)地震作用的安全问题
地震对于建筑幕墙的影响是显而易见的。如果建筑幕墙在设计的时候能充分考虑到地震作用的影响,就有可能规避抗震性能不足等产生各类安全隐患问题。
二、建筑幕墙安全状况模糊评估方法
由上可知,建筑幕墙中存在多种安全隐患,严重威胁到人民群众的生命财产安全。因此探讨建筑幕墙的安全状况评估方法是十分必要的。以下基于模糊评价方法来探讨建筑幕墙安全状况。
首先从构件层次展开评价活动,将构件的危险性等级评定为两个等级,也就是危险构件和非危险构件,即取评语集。危险性的构件主要指的其由于其承载能力和变形无法满足正常使用要求的结构构件。各个构件需要考虑众多因素,例如对于钢立柱或者是横梁构件需要考察其承载能力、构造、连接以及变形等因素。评判构件危险性时并非通过评判矩阵和因素集上的模糊子集(权重集)的模糊矩阵符合运算的评判结构,而是依据考察的各个方面直接列出一系列的构成构件危险的标准,若构件出现了其中一种现象,则可以判定该构件出现了危险点,或者称之为危险构件;若该构件没有一个危险点,则可以判定其为非危险构件。
之所以选用该方法进行幕墙构件的危险性评估,是考虑到许多危险现象难以明确的划分出多个影响因素,且不同的因素之间通常又存在相互交叉影响,此外还有部分影响因素人们尚未完全弄清,而确定这些因素的难度有较为困难。这种评判方法实际上是跳过构件等级评定的因素子集,直接一句一系列危险现象的标志来评定构件的等级。一旦其符合某个危险现象标志,则对危险点的隶属度为1,否则为0。不同的危险现象子啊构件的危险性评定中占据着相同的权重系数。
建筑幕墙的四个组成部分主要有:幕墙的支撑体系、幕墙面板、胶黏剂以及幕墙的锚固件等,各个组成部分的因素集中均包含了一个元素:危险构件百分数(其是各个构件危险点的加权平均)。组成部分的等级评定分为a, b, c, d四个等级,即取评语集U={a,b,c,d}。四个等级的语言描述为:
a级:不存在危险点;
b级:存在危险点;
c级:局部存在危险;
d级:整体存在危险。
通过确定危险构件百分数对于评定等级的隶属函数,就能够得到各个组成部分的评判结果,,其中i表示幕墙支撑体系、幕墙面板、胶黏剂以及幕墙锚固件。
幕墙的等级评定分为A, B, C, D四个等级,即取评语集。四个等级的言语描述为:
A级别:幕墙结构构件外观良好,无显著缺陷,各项指标均能满足设计的要求;
B级别:幕墙结构构件外观无显著缺陷,幕墙板材无较大裂痕,镀膜玻璃的膜存在起皮和退色等现象,但是幕墙板材的整体强度符合设计的要求,结构胶老化但是强度符合设计的要求,支撑体系偶有锈蚀;
C级别:幕墙结构构件外观稍有缺陷,幕墙板材无较大裂纹,结构胶老化、强度有所下降,支撑体系存在锈蚀;
D级别:幕墙结构构件外观无显著缺陷,幕墙板材存在较大裂纹,结构胶严重老化,支撑体系出现大面积的锈蚀。
因此就可以得出构成幕墙等级的评判矩阵,其主要是由以上四个组成部分的评判结果的模糊向量构成的,即就是:
在幕墙等级评定中确定好各个因素的作用后,构成权重集A,采取模糊矩阵中的复合运算就可以得到最终的评判结果:,,其中各个元素是对于各个幕墙等级的隶属度。
总之,对于综合评判所得到的模糊向量采取一定的分析方法,就能够对整个幕墙体系的安全性得出一个结论。
综上所述,建筑幕墙的安全性问题不容小觑,必须引起足够的重视。文章仅探讨了基于模糊评价方法的幕墙结构体系评价方法,期望对于同行能够有所启示和借鉴。
参考文献:
[1]廖拓.建筑幕墙工程施工要点与检验方法的实证研究[D].华南理工大学,2013
[2]吴红华,文洁.玻璃幕墙安全评估的集对分析方法[J].自然灾害学报,2011,04
论文作者:马亮
论文发表刊物:《工程建设标准化》2015年10月供稿
论文发表时间:2016/3/9
标签:幕墙论文; 构件论文; 建筑论文; 玻璃论文; 危险论文; 锚固论文; 现象论文; 《工程建设标准化》2015年10月供稿论文;