臺風山竹過后，弗思特實地走訪了香港、深圳和廣州三地，深入現場了解了臺風對建筑門窗幕墻的破壞程度，并在深圳和部分行業(yè)專家進行了座談，共同探討了臺風對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，建筑大面積區(qū)域完好無損，局部極少數立面區(qū)域遭到破壞。在如此強烈的臺風襲擊下，廣州和深圳的超高層建筑門窗幕墻整體表現優(yōu)秀，說明作為絕大多數建筑外圍護結構的幕墻，在設計、施工及材料質量上也是可以信任的。但是臺風中一些門窗幕墻的破損同時也在提醒我們，臺風多發(fā)城市的建筑門窗幕墻的安全性不容忽視。我們將在臺風中門窗幕墻破壞的可能原因進行分析，以總結經驗對后期門窗幕墻的設計施工進行指正。
此處臺風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
臺風中建筑幕墻損壞原因分析：
1、開啟扇掉落可能的原因分析
建筑幕墻在臺風中損毀的多數是開啟扇位置，這些開啟扇的規(guī)格和構造形式不同，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，通過風撐來限制其開啟角度，整個窗扇的承力重點在窗扇上橫梁，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計中，掛鉤式連接由于窗扇與窗框是采用掛鉤或通長軸鉸接的方式，因而具有承載力大的特點，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風時容易脫落，造成開啟窗墜落，存在一定的安全隱患，需設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，此次被臺風山竹破壞的窗扇有一部分就是掛鉤式結構，窗扇墜落后僅殘留一支窗扇的上橫框掛在橫梁上。
掛鉤式窗扇的鎖點被損壞或窗扇未關閉的情況下，窗扇就處于自由搖擺狀態(tài)，在臺風正負風壓反復作用下，風撐就會折斷。一旦兩個風撐均失效，窗扇就會被臺風掀起。窗扇的組角均采用擠角鉚接的方式，當窗扇掀到極限時，窗扇上框將承受非常大的扭力，使鉚固點失效，將連接角碼拔出，鋁框與玻璃間的結構膠被撕裂，導致窗扇墜落。
▲ 損壞的風撐
雖然目前有一些防止掛鉤脫離的措施，但是當窗扇承受的負風壓過大時，對掛接配合部位的材料以及結構穩(wěn)定度要求非常高，且隨著使用時間增加，掛鉤配合部位非常容易磨損甚至損壞，導致防脫落功能失效。
▲ 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，遇到大風時也不會吹落。現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力破壞墜落的風險。
（3）多點鎖破壞
幕墻的窗扇即使處于關閉狀態(tài)，在強風的作用下也會有破壞的可能。
廣州萬菱匯的墜落的幕墻窗扇在事發(fā)時處于關閉狀態(tài)，由于“山竹”令建筑周邊風力達10-12級，對寫字樓窗戶造成巨大的壓力差，將三個玻璃窗直接扯落。
▲ 幕墻窗扇墜落
調研中發(fā)現墜落的窗扇普遍存在以下問題：a）窗扇的多點鎖鎖點間距不符合要求，不能抵抗風壓作用；b）鎖點安裝不準確，鎖點不共線，多個鎖點沒有共同受力，一個鎖點破壞引起連鎖效應導致窗扇整體破損（某項目12點鎖失效）。
因此，對于幕墻窗扇，尤其是大規(guī)格的窗扇，鎖點的數量和間距設置要合理，安裝定位準確，質檢到位。
2、單元板塊整體墜落
此次山竹臺風中，深圳國銀金融中心幕墻板塊的整體墜落引人關注，具體墜落原因還在調查當中。調研團隊到達現場時看到幕墻破損處已經做了安全圍護，洞口右側一個板塊底部已經變形翹起，但是沒有墜落。下面還有一處玻璃明顯是板塊墜落時砸壞的。一層地面已經清理干凈，看不到任何墜落物。
▲ 墜落的幕墻板塊
從之前網上發(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：單元式幕墻的防脫落設計至關重要，不可或缺。對于超高層的單元式幕墻，在設計時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風速加大
實地考察發(fā)現，破損、墜落的幕墻大多數并不是在迎風面，而是在背風面和側面，包括住宅破損的窗戶也都是在背風面，這個現象似乎出乎我們的預料。位于香港維多利亞港風口的紅勐海濱廣場2期近20層的玻璃幕墻被強風橫掃刮破。臺風從東南方襲來，破損的幕墻均在建筑的側后面（西、北面）。
▲ 山竹臺風過后背風面（負壓區(qū)）
▲ 正對臺風來襲的建筑立面
我們了解一下建筑所處的環(huán)境就會發(fā)現，破損的幕墻幾乎都是在建筑狹窄的通道兩側面。狹窄的通道加劇了臺風的強度，形成了瞬間風力劇增，造成了幕墻的破壞。
▲ 臺風“山竹”行進路線
山竹臺風從東南面奔襲而來，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面，正面迎接臺風的幕墻玻璃并沒有多少破損，深圳某項目正面受臺風襲擊的幕墻和玻璃百葉完好無損，可見嚴格遵循規(guī)范要求的幕墻設計是安全可靠的。
▲ 深圳前海項目迎風面玻璃百葉完好無損
（2）臺風中夾雜的碎物撞擊造成的破壞
臺風攜帶的碎物撞擊玻璃，也是幕墻玻璃面板破壞的原因之一。高速的臺風攜碎物撞擊的破壞力是驚人的。臺風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人們生命及財產的破壞，然后強風進入屋內，對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,是深圳通連全球的“海上門戶”。該項目兩面臨海，地上10層，總高度64m，屋面呈單曲波浪形，平面成三角形。 屋面支承系統為鋼結構，結構為三角桁架+鋼檁條體系，建筑高度由北向南呈波浪形遞增,兩側幕墻外側輔以“珊瑚皮預輥涂蜂窩鋁板”,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
在此次山竹臺風的襲擊中，深圳蛇口郵輪中心的金屬屋面遭受了嚴重的破壞。大面積的屋面金屬板和保溫材料被狂風掀飛，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。據對以往項目的研究經驗，直立鎖邊金屬屋面被強風破壞多數是因為沒有設置防風夾所致。
設置防風夾可以使金屬屋面的整體抗風性能有一定的提升，直立鎖邊金屬屋面的承載力隨著防風夾間距的減小而增大，合理設置防風夾是提升金屬屋面抗風揭能力的有效措施。有試驗證明，與龍骨間距1000mm設置一個T型連接件和防風夾相比較，當防風夾間距減小為500mm時，抗風能力約提高1.5倍。
2012年7月臺風“維森特”對澳門東亞運動會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風掀翻。2013年修復安裝時增設了防風夾，在號稱“世紀風王”的山竹臺風過境時屋面沒有再受到破壞。
▲ "澳門蛋"——澳門東亞運動會體育館
