幕墻落地玻璃設置欄桿的問題趙西安〔中國建筑科學研究院北京100013〕幕墻落地玻璃設置欄桿是目前幕墻設計中爭議很多的一個問題。由于一些老標準還在，技術又已經過時，因而引出不少麻煩。本文就當前國內外工程的實際，介紹一些可行的做法，供幕墻設計參考。一、許多已建工程落地玻璃未設防撞設施目前我們可以看到國內外許多建筑樓面的落地玻璃沒有設置欄桿〔圖1~圖4〕，雖然我們從外觀上不了解是采用了夾層玻璃還是僅僅用單層玻璃或單層玻璃的中空玻璃，但是肯定一點是：并非所有的落地玻璃都必須設置欄桿，至少相當多的已建工程未做欄桿也已經正常使用多年，并不令人擔憂。圖1北京瑜舍大酒店樓上大廳、餐廳和客房均未設欄桿圖2北京地鐵國展站二層落地大玻璃不設防護設施圖3中國國際展覽中心二三樓落地玻璃無欄桿圖4英國倫敦橋塔樓310m，落地玻璃無欄桿二、單夾膠落地玻璃可不設欄桿單片落地玻璃〔浮法玻璃、半鋼化玻璃和鋼化玻璃〕被撞擊后有可能飛散，使室內人員有向室外墜落的危險。幕墻落地玻璃設置防撞裝置是為了防止這一個危險的發生。夾膠玻璃是不飛散玻璃，盡管撞擊可以打破玻璃，但是無法穿越夾膠玻璃板塊〔圖5〕。玻璃幕墻采用不可飛散的夾膠玻璃后，消除了室內人員穿出室外而墜落的危險，所以可不設置防撞欄桿〔圖6~圖10〕。圖52010年希臘騷亂中，暴徒飛腿踢破玻璃，但夾膠玻璃不飛散，無法進入室內圖6深圳機場落地玻璃均不設欄桿，A候機樓〔左〕，B候機樓〔右〕圖7日本住友公司高層餐廳落地玻璃不設欄桿圖8烏魯木齊機場三層候機廳，未設欄桿圖9武漢機場，三層候機廳未設置欄桿圖10廣西北海機場二層候機廳，落地玻璃也不設欄桿三、雙夾膠中空落地玻璃更可以不設置欄桿廣州塔高達600m，玻璃幕墻達460m，由于采用雙夾膠中空玻璃，更不必設欄桿了〔圖11〕。圖11廣州塔內各樓層玻璃均落地，不設欄桿首都機場T3航站樓，外幕墻落地板塊2.5mX3.2m，12mm鋼化夾膠中空；內隔斷鋼化夾膠。雖然有可能受到旅客和行李車的撞擊，也未設置欄桿〔圖12〕。圖12首都機場T3候機樓落地玻璃不設欄桿四、外夾膠內單片中空的落地玻璃也可不設欄桿許多超高層建筑玻璃幕墻采用外玻璃夾膠，內玻璃單片〔鋼化或半鋼化〕的做法。雖然內單片玻璃有破碎的可能，但是由于外玻璃夾膠，不存在人員墜落的危險，所以也可不做欄桿。圖13~圖的超高層建筑，玻璃幕墻都是外玻璃夾膠，內玻璃單片，這些工程均不設欄桿。當然，幕墻的橫梁最好調整到在900毫米左右的高度布置，這樣會更平安。圖13上海環球金融中心，495m，不設欄桿圖14廣州國際金融中心IFC，432m，辦公樓層廣州利通廣場是目前國內配置最高的玻璃幕墻，58層，303m高。玻璃高度4.2m，每層一塊，不設中間橫梁，寬度1.5m和2.5m，外玻超白半鋼化SGP夾膠，內玻超白鋼化，鋸齒形墻面〔圖15、圖16〕。大型玻璃不設置欄桿，充分顯示超白玻璃的通透性能〔圖17、圖18〕。圖15廣州利通廣場303m超白玻璃幕墻圖16玻璃高達4.2m，鋸齒形，外挑500mm圖17全層高玻璃板塊，不設任何防護設施圖18不設防護使超白玻璃特別通透世界最高的建筑——迪拜哈里法塔〔828m〕，其玻璃幕墻面積達10萬m2。外玻璃采用8mm半鋼化，中空層16毫米，內玻璃為〔6mm+6mm〕夾膠。內玻璃是夾膠玻璃，不會飛散，而且三片玻璃均采用了超白玻璃，自爆的可能性很小，所以162個樓層的落地玻璃都未設置欄桿或其他防撞設施。許多樓層僅僅在400mm處有玻璃幕墻的鋁橫梁〔圖19~圖20〕圖19828米高的哈里法塔圖20位于124層的觀光層，未單設欄桿五、厚度10mm以上的鋼化落地玻璃可以不設欄桿多個有限元計算分析說明：10mm以上厚度的鋼化玻璃可以抵抗人身體的撞擊而不會破碎，圖39的鋼化玻璃1.2mX2.9m，厚度10mm，承受1.4X150kg的集中沖擊力，其最大彎曲應力僅為45N/mm2，遠小于其抗彎強度。耐撞擊試驗也充分證明了這個結論。實際上，很多工程中10mm厚度的鋼化玻璃已作為獨立的玻璃欄板使用〔圖21〕，這就說明其耐撞擊性能已經客觀上被成認。何況幕墻玻璃并非懸臂安裝，而是四邊支承，工作條件要好得多。圖21懸臂安裝的鋼化玻璃欄板廣州銀行大廈，高260m，是目前全國第二高的石材幕墻工程。玻璃采用鋼化中空，內片厚度為10mm和12mm。經技術論證，未設防護設施。但其250mm高的樓面臥梁能起一定程度的保護作用〔圖22〕。圖22鋼化中空玻璃落地點窗未設護欄六、全玻幕墻、點支幕墻和索網幕墻很多都不設欄桿建筑師選用全玻幕墻、點支玻璃幕墻，尤其是選用索網玻璃幕墻，都是為了盡量通透，不希望增加一點遮擋。哪怕是一根細細的欄桿，往往建筑師都無法接受。所以全玻幕墻、點支和索網玻璃幕墻在地面或者樓面處常常不讓設置欄桿。只要玻璃采用了夾膠，不可能飛散；或者采用了10mm以上厚度的單片鋼化玻璃，人體不可能撞碎，我們就可以同意這個要求，為建筑功能和建筑藝術創造更好的條件〔圖23~圖26〕。圖23北京地鐵15號線車站全玻幕墻無欄桿`圖24深圳電視中心采用點支鋼化夾膠玻璃，樓面不設置欄桿圖25廣州機場候機廳點支落地玻璃未設欄桿圖26濟南卷煙廠索網幕墻，玻璃分塊很大，也沒有設欄桿七、底層落地玻璃可以不設防撞欄桿試驗和計算分析說明：10mm及以上厚度的鋼化玻璃，正常人是無法將其沖擊破碎的；夾膠玻璃更無飛散之慮。加之底層室內外樓地面標高相近，不至于發生墜落危險。底層落地玻璃是否設置欄桿可酌情處理，從國內外已建工程來看，大多數都不設欄桿〔圖28~圖31〕。圖28南寧國際會展中心，鋼化中空，無墜落危險，不設欄桿圖29中國建研院辦公樓大堂落地中空玻璃無欄桿圖30中組部全國組織干部學院大尺寸中空落地玻璃未設欄桿圖31臺中市某辦公樓底層大玻璃十分通透八、雙層幕墻的內幕墻落地玻璃可以不設欄桿雙層通風玻璃幕墻類似于中空玻璃，它也是由外玻璃和內玻璃構成，只不過兩片玻璃的距離大一些，這應該說會更平安一點。只要外玻璃是夾膠的，不管內玻璃如何破損，人總是掉不下去的。何況內幕墻總要有門通行，落地玻璃門也不可能設個阻礙交通的欄桿〔圖32~圖35〕。再退一步說，有了外幕墻，內幕墻就相當于一道室內的玻璃隔斷，又有誰在室內玻璃隔斷兩側各做一道欄桿呢？圖32北京旺座大廈，典型雙層幕墻，內外圖33深圳TCL大廈，外幕墻夾膠點支，內幕墻鋼化中空。幕墻均無欄桿外幕墻和內幕墻均無欄桿圖34上海科技孵化大廈，內幕墻可開啟，不能設欄桿圖35南京人壽保險公司大樓，外幕墻點支夾膠，內幕墻可開啟，內外幕墻均不設欄桿九、防撞設施不止是欄桿，還有各種各樣的形式《玻璃幕墻工程技術標準》JGJ102-2003第4.4.5條規定設置“防撞設施”，并不單指必須是獨立的落地欄桿。實際上，目前在許多工程中也采用了多種形式的防撞設施。1在立柱平面內設置水平金屬管在立柱平面內、離開玻璃內外表一定距離，設置一根或數根水平的金屬管作為防撞設施，既美觀，也十分有效。金屬管多為不銹鋼管，兩端固定在立柱上，不占用室內空間，也便于清掃。圖36觀光層樓面，440m，設置金屬管防撞設施圖37環球金融中心的高空玻璃走廊和水平的金屬防撞管上海環球金融中心高495m，一般樓層不設置防撞設施。考慮到440m觀光層觀眾很多，行動難以控制，特別設置了一道金屬管防護〔圖36〕。到了480m的玻璃空中走廊，同樣也加了一道防撞金屬管〔圖37〕。2．夾膠或鋼化玻璃攔板在幕墻玻璃的內側，設置夾膠玻璃或鋼化玻璃的攔板也是有效的防撞設施。為可靠防止撞擊，夾膠玻璃的單片玻璃厚度不應小于6mm；鋼化玻璃的厚度不應小于10mm。玻璃可以對邊支承或點支承在立柱上〔圖38~圖42〕。圖38點支承夾膠玻璃攔板圖39不銹鋼掛鉤固定的鋼化玻璃攔板圖40杭州開元大酒店，12mm鋼化玻璃攔板圖41全玻幕墻的防撞攔板圖42蘇州索菲特酒店用12mm厚、間隔布置的懸臂鋼化玻璃作為落地玻璃保護拉桿或拉索、金屬網防撞設施可以在幕墻立柱之間張拉不銹鋼拉桿或不銹鋼絞線，有預拉力、張緊的索桿有良好的防護性能，而且其彈性可以防止室內人員碰撞時產生人身傷害。有時也還可以附加一根剛性桿件〔圖43〕。也可以在落地玻璃前面設置金屬網防護〔圖44〕。圖43拉索防撞設施圖44金屬網防撞裝置4.利用橫梁作為防護設施，不另外增加構件最省事的方法是在0.8m~1.2m范圍內設置玻璃幕墻的橫梁，直接認為這些橫梁就是防護措施，不再另行安排其他的附加設施〔圖45~圖47〕。圖45紐約11大道100號辦公樓利用橫梁作為防護設施圖46開羅國際機場落地玻璃利用幕墻橫梁防護，不另設欄桿圖47迪拜0-14塔樓利用水平橫梁作為防護但是，目前相關標準并未對這種做法作出明確規定，只能是具體工程協商解決。八、小結夾膠玻璃是非飛散玻璃，室內人員不可能穿過夾膠玻璃向室外墜落。幕墻只要采用了夾膠玻璃，即使內玻璃或內幕墻的單片玻璃破碎，也不致于引發人身平安問題。尤其是雙層幕墻，內幕墻設置玻璃門后，實際上也無法設置單獨的欄桿。國內外采用夾膠玻