玻璃幕墙于20世纪80年代从西方国家传入中国，90年代中期达到高潮。是集建筑美学、建筑功能、建筑节能、建筑结构于一体的现代主义新墙体。目前，北京、上海、广州、深圳等大中城市相继建设了大量的玻璃幕墙。据调查，截至2017年底，我国已建成各类建筑幕墙(含采光顶)约10亿平方米，占世界总量的90%以上，其中玻璃幕墙占很大比重。根据现行国家标准GB 1 6776-2005《建筑用硅酮结构密封胶》和JGJ 102-2003《玻璃幕墙工程技术规范》，结构胶应保证10年。然而，玻璃幕墙在中国建筑中广泛使用已经有20多年了，已经远远超过了结构密封胶的保修期。近两年，各种建筑玻璃破裂事故引起了全国各地政府的高度重视。2016年8月，住建部再次发布《关于加强玻璃幕墙安全保护的通知》。
1现有玻璃幕墙存在安全隐患的原因分析
既有玻璃幕墙是指已经竣工验收并交付使用的建筑玻璃幕墙。我国每年因建筑玻璃幕墙坠落引发的安全事故至少上万起，明显多于国外发达国家的同类事故。通过研究分析，大部分安全事故主要是由内应力引起的玻璃自爆和外部因素引起的玻璃脱落造成的。
1.1玻璃内部应力引起的自爆
玻璃幕墙自爆的原因很多，但根本原因是玻璃内部应力层的局部应力集中。在大多数情况下，非均相(如硫化镍、元素硅、氧化铝等。)都是玻璃自爆的罪魁祸首。比如硫化镍的相变引起2%-4%的体积膨胀，使玻璃承受巨大的相变拉应力；一些杂质的物理力学参数与玻璃不匹配，导致玻璃在加热和冷却过程中颗粒附近产生拉应力等。，会造成玻璃局部应力集中，导致玻璃自爆。
在玻璃安装过程中，存在工程质量隐患。比如玻璃板的垂直度、玻璃框的垂直度、对角线等结构设计是否合理，幕墙构件与结构主体之间的连接和接缝处理，预埋件的安装位置偏差是否超过规范要求等，都可能对工程造成一定的安全隐患。如果玻璃幕墙的安装设计不合理，无法承受建筑内的重力，可能会导致幕墙的安装应力集中，如挤压变形或弯曲，超过玻璃的应力极限，最终导致玻璃爆裂坠落。
1.2外部因素导致的玻璃脱落
玻璃的松动主要是外部因素造成的。首先，结构胶是玻璃幕墙结构中的重要材料之一。据市场调查，结构胶失效占所有玻璃幕墙质量问题的40%以上。结构胶质量不达标，与接触材料相容性差。长期暴露在自然环境中，如风、雨、紫外线、地震等。，会引起胶体老化和失去粘结能力等。，会导致幕墙玻璃松动脱落。支撑结构即固定装置和框架结构也会出现结构失效或其他不可预见的缺陷，可能导致幕墙玻璃坠落。
2现有玻璃幕墙安全性能检测技术的发展现状
现有玻璃幕墙的玻璃材料、胶体和结构构件的安全服务对于确保城市的公共安全非常重要。通过对玻璃自爆和玻璃脱落的分析，为今后进一步的技术研究和实际应用奠定了基础。
2.1玻璃自爆安全检测技术
玻璃自爆主要是由于异物引起的局部应力集中和安装设计不当造成的。与自爆源的检查相比，玻璃应力集中的检查更直接。因此，检查玻璃的应力集中对防止玻璃自爆非常重要。
工程中最基本的玻璃外观检查手段是凭经验进行的目视检查和触摸检查，即在良好的自然光或散射光条件下观察玻璃表面是否存在缺陷。这种方法简单易行，但只针对明显的缺陷，受人为和客观因素影响较大，对检测人员的工作经验要求较高。
目前，大多数玻璃应力测试方法只适用于玻璃出厂前的检验。常见的方法有四种:干涉色法，即简单偏振片法、四分之一波片法、读数偏振片法、补偿玻璃应力测试法和半影分析仪法。这些方法可以检测较小的玻璃样品，需要固定检测仪器和移动玻璃样品，因此不适合大型既有玻璃幕墙的在线检测。近年来，万德田等人正在发展一种新的检测技术——光弹性扫描法。根据透射光弹性原理，利用起偏器和检偏器透射光强差的变化，获得应力条纹图像。杂质或缺陷的类型、大小和位置可以通过进一步放大和分析这些区域来确定。该原理可用于在安装前测试玻璃的质量，或在使用中测试钢化玻璃的质量。实验装置简单，测试人员无需做高空工作，人员和昂贵的仪器设备均可在室内进行，降低了人员风险，节约了测试成本。此外，刘晓根等人可以用光弹性扫描法观察到真空玻璃的支撑和支撑点处的应力斑。发现随着真空度的增大，应力点的直径也增大。该原理主要针对实际工程中真空玻璃的在线检测，操作简单，结果直观可靠。
2.2玻璃脱落安全性能检测技术
幕墙风险导致安全事故的另一种表现是整个幕墙坠落。这类事故的原因是多方面的，主要包括结构胶老化脱落和支撑结构松动脱落。这里将从这两个方面对安全检测技术进行总结，主要检测技术的比较如表1所示
表1玻璃脱落安全性能主要检测技术对比
2.2.1 .结构胶安全性能检测技术
结构胶的质量是评价玻璃幕墙整体安全性和耐久性的重要指标之一。结构胶的常规检测方法主要有目测法、敲击检测法、切割拉伸法、肖氏硬度法等。其中目测法和爆震检测法只能作为结构胶质量的初步无损检测，受人为因素影响大，准确性差，不能满足玻璃安全检测的控制要求。拉拔法是将现场切割的一些样品送回实验室进行检测，进行拉拔试验。可以直接测量胶体的最大拉伸强度、断裂伸长率、粘结破坏形式和粘结破坏面积等结果，可以作为仲裁的测试方法。这种方法属于局部损伤检测，检测后需要修复加固。肖氏硬度法用于测定结构胶的硬化程度。该方法简单、快速，可定量说明胶粘剂的质量。但硬度只是结构胶的指标之一，还需要结合常规的检测方法(如目测、敲击检查等。)或其他方法综合确定。
近年来，其他检测方法也相继出现，如推杆法、超声波检测、声发射检测、红外检测和X射线检测等。此外，从国外引进的气囊法、吸盘法、多吸盘法在国内也有应用。推杆法和气囊法属于室内测试方法。钡测试(同范围，都是模拟玻璃幕墙风压测试。气囊法比推杆法更接近玻璃幕墙的风压，但需要位移测量装置进行测试。推杆法装置简单，便于携带，但只能用于测试粘接玻璃板和铝型材副框用的密封胶。采用吸盘法和多吸盘法，通过模拟被测玻璃面板上的均布风荷载，等效转换为玻璃面板边缘的荷载进行测试。多吸盘法通过多点荷载模拟被测玻璃面板上的均匀风压，比吸盘法更接近玻璃幕墙上的风压。这两种方法都属于室外测试，通常用于测试中空玻璃幕墙的粘接情况。超声波检测和声发射检测都有很高的精度，但只限于探伤，强度无法明确确定，数据处理复杂。而且声发射检测只限于铝部件的交接检测。胡绍海等人通过超声波检测分析了胶接结构的缺陷类型和原因，并在此基础上识别了铝胶接结构的缺陷。同时，胡绍海等人利用声发射检测方法对粘接部位进行拉伸，可以检测出缺陷位置和粘接强度低的区域。结果表明，声发射检测比超声波检测能更准确地识别胶接结构的缺陷，胶接强度的估计精度与超声波检测相差不大。x射线检测法和红外检测法缺陷识别率高，自动化程度高，不能明确判定强弱。国内尚处于起步阶段，相关仪器设备成本较高。
2.2.2支护结构安全性能检测技术
铝合金型材是玻璃幕墙的主要支撑结构，承受着来自玻璃面板的各种荷载，对幕墙的安全性起着至关重要的作用。膜厚是铝合金型材质量检验的基本项目，铝合金型材的硬度与材料的应力直接相关，是检验结构安全性的重要学术指标之一。因此，铝合金型材承载能力的重要检测指标包括:铝合金型材的膜厚和硬度。
目前，玻璃幕墙铝合金型材的硬度通常采用韦氏硬度计测量，膜厚的检测方法有多种，包括涡流测厚仪、截面测量法和超声波测厚仪。涡流法是一种常规检测方法，无损、方便、快捷，适用于施工现场的快速检测、生产和验收检测。截面测量法需要将样品带回实验室进行测试，测量准确。这是一种仲裁测试方法，但样品制备复杂，轮廓受损。超声波测厚仪具有精度高、自动化程度高等优点，在现场检测中得到广泛应用。
2.2.3其他相关检测技术
无论玻璃幕墙的支撑结构是否松动，结构胶是否老化失效，都会导致玻璃面板的松动，从而导致玻璃振动频率的变化。基于这一原理，陈震宇等人提出了一种基于FFT功率谱检测结构胶剥离长度的方法，即通过对玻璃面板中测点的激励和响应信号的分析，对信号功率谱进行测试和研究。但是这种检测技术在实际的幕墙检测工作中有很大的局限性，对胶长的检测无法对将要失效的胶进行预警。
刘晓根等人研制了玻璃幕墙面板松动动态性能测试仪，通过振动测试方法获得幕墙玻璃的固有频率，识别玻璃幕墙支撑结构的松动损伤和结构胶的老化。根据幕墙玻璃的频率与其失效概率的关系，可以建立玻璃幕墙的频率安全等级区间，结构胶的使用状态(如脱胶位置、脱胶长度、粘接强度高于街道强度等。)可以现场鉴定。该方法轻便快捷，可实现检测数据的无线远程传输。林等人提出了一种以动态应变为指标的玻璃幕墙结构胶损伤检测方法。实验研究表明，测点处的应变值随着结构胶的损伤而变化，并随着损伤程度的增大而增大。应变测量精度高，数据处理和采集方便。
这些研究方法都是应用于隐框玻璃幕墙的安全性评估，不能识别缺陷类型，也不能定量衡量粘结强度。
3结论
为了解决建筑玻璃幕墙使用带来的严峻的城市公共安全问题，不断提高玻璃幕墙检测技术的安全性、效率和准确性。通过总结和比较现有的玻璃幕墙风险检测技术和设备，整体上远远落后于其工程应用，尤其是玻璃幕墙内应力的现场检测具有很大的局限性。而且开发的仅限于结构胶空玻璃或隐框玻璃，检测类型与丁李畅二或铝型材副框长度相同，检测条件仅限于实验室或室外检测。以后要研究确定一个。因此，发展既有玻璃幕墙的安全检测技术任重道远。
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