(一)、前言
既有建筑幕墻是指使用了10年以上的建筑幕墻。1996年以前中國(guó)大陸已建造了約2200萬(wàn)平方米的既有建筑幕墻。1996年以前中國(guó)大陸幕墻、屋頂?shù)墓こ?，?dāng)時(shí)無(wú)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)規(guī)范，結(jié)構(gòu)膠的保證時(shí)大部已超過(guò)十年以上，由于先天性缺陷的存在，這些年來(lái)都曾發(fā)生過(guò)許多類(lèi)型、原因、程度的不同事故，造成了人員傷亡和經(jīng)濟(jì)財(cái)產(chǎn)的損失。隨著“老齡化”的繼續(xù)，今后幾年可能幕墻、屋頂事故高發(fā)期。這些既有建筑幕墻安全檢查工作己迫在眉睫；檢查中應(yīng)按照《技術(shù)規(guī)范》中有關(guān)條款對(duì)玻璃幕墻的建筑設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行復(fù)核。要全面核對(duì)幕墻施工圖及計(jì)算書(shū)：所有技術(shù)資料應(yīng)符合存檔備查條件。結(jié)構(gòu)計(jì)算書(shū)中必須按《技術(shù)規(guī)范》的規(guī)定，對(duì)玻璃、橫梁、立柱、結(jié)構(gòu)硅酮膠及預(yù)埋件進(jìn)行計(jì)算，需要按照實(shí)際情況，確定今后規(guī)定使用期內(nèi)安全承載力，由于建造年代、使用年限、遭受不同自然災(zāi)害等因素影響，既有建筑幕墻的實(shí)際承載力產(chǎn)生不同程度變化，對(duì)于既有建筑幕墻的實(shí)際承載力的設(shè)計(jì)風(fēng)荷載如何確定呢？本文對(duì)此進(jìn)行一點(diǎn)探討與研究。
(二)、幕墻與門(mén)窗設(shè)計(jì)使用年限與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期
1)設(shè)計(jì)使用年限
GB 50068-2001對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限規(guī)定分為4類(lèi)見(jiàn)表1
參照以上結(jié)構(gòu)及構(gòu)件的設(shè)計(jì)使用年限規(guī)定，考慮幕墻及門(mén)窗是重要的持久性非結(jié)構(gòu)構(gòu)件， 因此幕墻的設(shè)計(jì)使用年限應(yīng)為25年。
2)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期
設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期是為確定結(jié)構(gòu)所受的可變荷載及作用和與時(shí)間有關(guān)的材料性能取值而選用的時(shí)間參數(shù)，它不等同于結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限。玻璃幕墻與門(mén)窗是輕質(zhì)、薄壁的建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)與構(gòu)件，易受瞬間風(fēng)的破壞，為確保其安全使用，均應(yīng)按設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為50年確定，即能承受50年重現(xiàn)期可變荷載及作用的值。
(三)、風(fēng)荷載
風(fēng)荷載:是垂直作用于建筑幕墻表面的水平方向風(fēng)的速度壓力，在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)量值隨時(shí)間變化，或其變化與平均值相比不可忽略不計(jì)的可變作用。幕墻的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值Wk按 《建筑荷載規(guī)范》GB 50009計(jì)算的圍護(hù)結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值，它是幕墻、在其設(shè)計(jì)使用期間內(nèi)可能出現(xiàn)的風(fēng)荷載，其按設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期50年一遇出現(xiàn)的概率為2％，即風(fēng)荷載不超過(guò)該值的概率（保證率)為98%。
(四)、幕墻設(shè)計(jì)使用年限與重現(xiàn)期之比為25年/50年=2
以此推論：重現(xiàn)期=2×設(shè)計(jì)使用年限己經(jīng)使用了10年的建筑幕墻，其設(shè)計(jì)使用年限最多只有15年，重現(xiàn)期=2×15年=30年。即既有建筑幕墻的采用30年一遇瞬時(shí)風(fēng)速風(fēng)壓為安全設(shè)計(jì)風(fēng)荷載和相應(yīng)的安全檢測(cè)壓力差值。
己經(jīng)使用了15年建筑幕墻，其設(shè)計(jì)使用年限最多只有10年，己經(jīng)使用了15年的建筑幕墻的重現(xiàn)期為2×10年=20年。即既有建筑幕墻的采用20年一遇瞬時(shí)風(fēng)速風(fēng)壓為安全設(shè)計(jì)風(fēng)荷載和相應(yīng)的安全檢測(cè)壓力差值。
(五)X年重現(xiàn)期基本風(fēng)壓值可按下式確定。（依據(jù)GB50009的D.3.4公式）
WX= W10+( W100－W10 )(lnX/ln10－1)
式中：
WX——X年重現(xiàn)期基本風(fēng)壓值
W10——10年重現(xiàn)期基本風(fēng)壓值，按GB50009附表D.4選用。
W100—100年重現(xiàn)期基本風(fēng)壓值，按GB50009附表D.4選用。
例：1)北京地區(qū)已使用10年既有建筑幕墻安全檢查的基本風(fēng)壓W30 ;
W30= 0.30kN/m2+( 0.50 kN/m2－0.30 kN/m2 )(ln30/ln10－1)
= 0.30kN/m2+( 0.20 kN/m2 ) ×(3.40/2.30－1)
== 0.30kN/m2+ 0.20 kN/m2×0.48
=0.396kN/m2≈0.4 kN/m2
2) 上海地區(qū)已使用15年既有建筑幕墻安全檢查的基本風(fēng)壓W20 ;
W20= 0.40kN/m2+( 0.60 kN/m2－0.40 kN/m2 )(ln20/ln10－1)
= 0.40kN/m2+( 0.20 kN/m2 ) ×(3/2.3－1)
== 0.40kN/m2+ 0.20 kN/m2×0.3
=0.46kN/m2
(六)已使用X年既有建筑幕墻安全檢查的的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值WKX按 《建筑荷載規(guī)范》GB 50009計(jì)算確定。它是既有建筑幕墻使用了X年,在今后(25－X)使用期間內(nèi)可能出現(xiàn)的風(fēng)荷載，不超過(guò)的概率（保證率)為98%;
(七)上世紀(jì)九十年代“玻璃幕墻工程質(zhì)量檢查辦法”第五條 對(duì)于已竣工工程結(jié)構(gòu)的實(shí)際承載力不得低于按《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》(JGJ102-96)設(shè)計(jì)承載力的80％。
例1：北京某幕墻己使用10年，高度85m,C類(lèi)地區(qū)。
1) 按“玻璃幕墻工程質(zhì)量檢查辦法”第五條規(guī)定：
WK30=1.1×2.25×1.678×1.5×350×0.8 N/m2=1744 N/m2
2) 按本文規(guī)定：
WK30大面=1.63×1.678×1.2×400 N/m2=1312 N/m2
WK30墻角=1.63×1.678×2.0×400 N/m2=2188 N/m2
例2：上海某幕墻己使用15年，高度128m,B類(lèi)地區(qū)。
1)按“玻璃幕墻工程質(zhì)量檢查辦法”第五條規(guī)定：
WK20=1.1×2.25×2.261×1.5×550×0.8 N/m2=3676N/m2
2)按本文規(guī)定：
WK20大面=1.7×2.261×1.2×460 N/m2=2122 N/m2
WK30墻角=1.7×2.261×2.0×460 N/m2=3537 N/m2
以上兩例可看出：原辦法對(duì)大面過(guò)于苛刻，對(duì)墻角又嫌不足，更不能根據(jù)己使用年限分別對(duì)待。
既有建筑幕墻是指使用了10年以上的建筑幕墻。1996年以前中國(guó)大陸已建造了約2200萬(wàn)平方米的既有建筑幕墻。1996年以前中國(guó)大陸幕墻、屋頂?shù)墓こ?，?dāng)時(shí)無(wú)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)規(guī)范，結(jié)構(gòu)膠的保證時(shí)大部已超過(guò)十年以上，由于先天性缺陷的存在，這些年來(lái)都曾發(fā)生過(guò)許多類(lèi)型、原因、程度的不同事故，造成了人員傷亡和經(jīng)濟(jì)財(cái)產(chǎn)的損失。隨著“老齡化”的繼續(xù)，今后幾年可能幕墻、屋頂事故高發(fā)期。這些既有建筑幕墻安全檢查工作己迫在眉睫；檢查中應(yīng)按照《技術(shù)規(guī)范》中有關(guān)條款對(duì)玻璃幕墻的建筑設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行復(fù)核。要全面核對(duì)幕墻施工圖及計(jì)算書(shū)：所有技術(shù)資料應(yīng)符合存檔備查條件。結(jié)構(gòu)計(jì)算書(shū)中必須按《技術(shù)規(guī)范》的規(guī)定，對(duì)玻璃、橫梁、立柱、結(jié)構(gòu)硅酮膠及預(yù)埋件進(jìn)行計(jì)算，需要按照實(shí)際情況，確定今后規(guī)定使用期內(nèi)安全承載力，由于建造年代、使用年限、遭受不同自然災(zāi)害等因素影響，既有建筑幕墻的實(shí)際承載力產(chǎn)生不同程度變化，對(duì)于既有建筑幕墻的實(shí)際承載力的設(shè)計(jì)風(fēng)荷載如何確定呢？本文對(duì)此進(jìn)行一點(diǎn)探討與研究。
(二)、幕墻與門(mén)窗設(shè)計(jì)使用年限與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期
1)設(shè)計(jì)使用年限
GB 50068-2001對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限規(guī)定分為4類(lèi)見(jiàn)表1
參照以上結(jié)構(gòu)及構(gòu)件的設(shè)計(jì)使用年限規(guī)定，考慮幕墻及門(mén)窗是重要的持久性非結(jié)構(gòu)構(gòu)件， 因此幕墻的設(shè)計(jì)使用年限應(yīng)為25年。
2)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期
設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期是為確定結(jié)構(gòu)所受的可變荷載及作用和與時(shí)間有關(guān)的材料性能取值而選用的時(shí)間參數(shù)，它不等同于結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限。玻璃幕墻與門(mén)窗是輕質(zhì)、薄壁的建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)與構(gòu)件，易受瞬間風(fēng)的破壞，為確保其安全使用，均應(yīng)按設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為50年確定，即能承受50年重現(xiàn)期可變荷載及作用的值。
(三)、風(fēng)荷載
風(fēng)荷載:是垂直作用于建筑幕墻表面的水平方向風(fēng)的速度壓力，在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)量值隨時(shí)間變化，或其變化與平均值相比不可忽略不計(jì)的可變作用。幕墻的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值Wk按 《建筑荷載規(guī)范》GB 50009計(jì)算的圍護(hù)結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值，它是幕墻、在其設(shè)計(jì)使用期間內(nèi)可能出現(xiàn)的風(fēng)荷載，其按設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期50年一遇出現(xiàn)的概率為2％，即風(fēng)荷載不超過(guò)該值的概率（保證率)為98%。
(四)、幕墻設(shè)計(jì)使用年限與重現(xiàn)期之比為25年/50年=2
以此推論：重現(xiàn)期=2×設(shè)計(jì)使用年限己經(jīng)使用了10年的建筑幕墻，其設(shè)計(jì)使用年限最多只有15年，重現(xiàn)期=2×15年=30年。即既有建筑幕墻的采用30年一遇瞬時(shí)風(fēng)速風(fēng)壓為安全設(shè)計(jì)風(fēng)荷載和相應(yīng)的安全檢測(cè)壓力差值。
己經(jīng)使用了15年建筑幕墻，其設(shè)計(jì)使用年限最多只有10年，己經(jīng)使用了15年的建筑幕墻的重現(xiàn)期為2×10年=20年。即既有建筑幕墻的采用20年一遇瞬時(shí)風(fēng)速風(fēng)壓為安全設(shè)計(jì)風(fēng)荷載和相應(yīng)的安全檢測(cè)壓力差值。
(五)X年重現(xiàn)期基本風(fēng)壓值可按下式確定。（依據(jù)GB50009的D.3.4公式）
WX= W10+( W100－W10 )(lnX/ln10－1)
式中：
WX——X年重現(xiàn)期基本風(fēng)壓值
W10——10年重現(xiàn)期基本風(fēng)壓值，按GB50009附表D.4選用。
W100—100年重現(xiàn)期基本風(fēng)壓值，按GB50009附表D.4選用。
例：1)北京地區(qū)已使用10年既有建筑幕墻安全檢查的基本風(fēng)壓W30 ;
W30= 0.30kN/m2+( 0.50 kN/m2－0.30 kN/m2 )(ln30/ln10－1)
= 0.30kN/m2+( 0.20 kN/m2 ) ×(3.40/2.30－1)
== 0.30kN/m2+ 0.20 kN/m2×0.48
=0.396kN/m2≈0.4 kN/m2
2) 上海地區(qū)已使用15年既有建筑幕墻安全檢查的基本風(fēng)壓W20 ;
W20= 0.40kN/m2+( 0.60 kN/m2－0.40 kN/m2 )(ln20/ln10－1)
= 0.40kN/m2+( 0.20 kN/m2 ) ×(3/2.3－1)
== 0.40kN/m2+ 0.20 kN/m2×0.3
=0.46kN/m2
(六)已使用X年既有建筑幕墻安全檢查的的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值WKX按 《建筑荷載規(guī)范》GB 50009計(jì)算確定。它是既有建筑幕墻使用了X年,在今后(25－X)使用期間內(nèi)可能出現(xiàn)的風(fēng)荷載，不超過(guò)的概率（保證率)為98%;
(七)上世紀(jì)九十年代“玻璃幕墻工程質(zhì)量檢查辦法”第五條 對(duì)于已竣工工程結(jié)構(gòu)的實(shí)際承載力不得低于按《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》(JGJ102-96)設(shè)計(jì)承載力的80％。
例1：北京某幕墻己使用10年，高度85m,C類(lèi)地區(qū)。
1) 按“玻璃幕墻工程質(zhì)量檢查辦法”第五條規(guī)定：
WK30=1.1×2.25×1.678×1.5×350×0.8 N/m2=1744 N/m2
2) 按本文規(guī)定：
WK30大面=1.63×1.678×1.2×400 N/m2=1312 N/m2
WK30墻角=1.63×1.678×2.0×400 N/m2=2188 N/m2
例2：上海某幕墻己使用15年，高度128m,B類(lèi)地區(qū)。
1)按“玻璃幕墻工程質(zhì)量檢查辦法”第五條規(guī)定：
WK20=1.1×2.25×2.261×1.5×550×0.8 N/m2=3676N/m2
2)按本文規(guī)定：
WK20大面=1.7×2.261×1.2×460 N/m2=2122 N/m2
WK30墻角=1.7×2.261×2.0×460 N/m2=3537 N/m2
以上兩例可看出：原辦法對(duì)大面過(guò)于苛刻，對(duì)墻角又嫌不足，更不能根據(jù)己使用年限分別對(duì)待。