1、既有幕墙及其形成
既有幕墙通常是指已经竣工并交付使用的建筑幕墙,因而既有幕墙的出现是随着建筑幕墙的产生和使用而形成的。从类似建筑幕墙的结构和表现形式,既有幕墙的存在可以追溯到十九世纪以前西方采用艺术玻璃建造的教堂采光窗和各类玻璃穹顶(图1)。而初步具有建筑幕墙结构形式的建筑幕墙应是1851年英国伦敦工业博览会建造的“水晶宫”,以及随后在1917年美国旧金山建造的哈里德大厦玻璃幕墙(图2)、1831年381米高的纽约帝国大厦石材幕墙、上世纪五十年代初建成的纽约利华大厦和联合国大厦等。所以既有幕墙在世界上的存在多则有上百年的历史,而以纽约利华大厦和联合国大厦作为真正意义上的建筑幕墙而论,既有幕墙在世界上的存在也已经远超过半个世纪。
随着我国改革开放的发展,上世纪八十年代初图1我国也开始建造玻璃幕墙。1981年广州交易会完成的第一个玻璃幕墙,1984年建造的北京长城饭店玻璃幕墙,1986年建造的我国第一个全隐框玻璃幕墙深圳发展中心大厦,都已经有三十年以上的历史。所以在我国,既有幕墙也形成并存在了相当长的时间。
2、我国既有幕墙的现状
我国既有幕墙的发展和现状,与我国的经济发展速度和状况基本呈现了一致的态势。从上世纪八十年代初开始就展现了高速发展的势头,其目前基本现状和特点可用存量大、日趋老化和安全问题备受关注加以概括。
2.1 存量巨大的既有幕墙
我国幕墙行业从1983年开始起步,90年代进入高速发展期,历经近30多年的发展,现已成为世界第一幕墙生产大国和使用大国,并正在逐步迈向世界一流的幕墙强国。根据中国建筑金属结构协会铝门窗幕墙委员会开展的行业数据统计表明,我国建筑幕墙年产量从“六五”未期(1985年)只有15万m2,到1990年达到105万m2,“九五”末期(2000年)年建造量达到1000万m2,十五年增长70倍,年平均增长5倍,期间竣工使用的建筑幕墙面积应在7890万平方米之间。从2003年至2013年,建筑幕墙总产值为10288.7亿元,如以均价每平方米为1100元计,此期间竣工的幕墙面积应在9.45亿平方米左右。自2014年以来,随着我国经济转型的深化,GDP增速的降低,建筑幕墙的年竣工面积和产量虽有下降,但基本都维持在约1亿平方米左右,产值约1500亿元人民币。如从1983年记起,我国30多年来已建成的建筑幕墙,也即现有的既有幕墙应超过12亿平方米,其存量巨大。
2.2 日趋老化的既有幕墙
建筑幕墙属于建筑外维护结构,依据我国《建筑结构设计(词条“结构设计”由行业大百科提供)可靠性统一标准》GB50068-2001的规定,其设计使用年限为25年(图3)。按照此标准,我国1990年以前建造的建筑幕墙已超过建筑设计使用年限的范围,按照上述既有幕墙存量的统计结果,其面积应在千万平方米以上。如从某些材料老化和机械性能退化的角度考虑,2000年以前的绝大部分幕墙均已出现了老化的现象,其面积更加庞大。
2.3 安全备受关注的既有幕墙
由于巨大的既有幕墙存量以及日趋老化的趋势,加上近年来不时发生的钢化玻璃自爆并坠落伤人的事件时有发生,既有幕墙的安全备受全社会包括国家高层领导和部门的极端重视。通过对近十多年来我国新闻报道的不完全统计,我国既有幕墙出现较严重事故的主要是玻璃幕墙开启扇整体脱落下坠,而最多的安全事故则是钢化玻璃自爆造成玻璃碎粒散落所造成的伤害和破坏。表1是根据不完全的相关的新闻报道统计出来的近十年来发生在我国的玻璃幕墙事故统计资料。