团体标准编制说明《既有建筑幕墙面板坠落风险排查法 振动测试法》

团体标准编制说明《既有建筑幕墙面板坠落风险排查法振动测试法》一、工作简况1.任务来源根据CSTM标准委员会文件（材试标字[2020]112号）“关于CSTM标准《既有建筑幕墙面板坠落风险排查法振动测试法》的立项公告”，标准计划编号为CSTMLX031400442-2020,由中国建材检验认证集团股份有限公司主要负责起草CSTM标准《既有建筑幕墙面板坠落风险排查法振动测试法》编制工作。标准归口管理委员会为CSTM/FC03/TC14建筑材料领域委员会工业陶瓷技术委员会。2.主要工作工程21预研阶段立项之前，标准起草单位对国内的大专院校、科研院所、建筑幕墙施工、维护维保及应用企业等单位进行了大量调研，对标准的检测理论、方法及设备进行了广泛研究。2018年1月~2019年8月，对测试设备进行了购置和改进，并确定了设备的基本组成部分。同时，选择了国内大量既有建筑幕墙进行了试验性检测，获得了大量的检测数据。在此工作的基础上，于2019年12月完成了标准草案。2020年6月，该标准获得CSTM标准委员会的通过。2.2起草阶段标准编制组于2020年7月10日，邀请了相关科研和建筑幕墙生产、维护维保及管理等企业的专家代表及参编单位代表，在北京召开了标准启动会议。会议上，与会专家均表示随着我国建筑幕墙大量应用，部分幕墙已进入老龄期，解决其安全隐患刻不容缓，该标准提出了振动测试无损检测技术，对识别幕墙面板坠落风险，预防幕墙面板整体坠落具有重要意义，认为对制定该标准很有必要。同时，专家认为，该标准规定的方法是一种可行性的方法，且操作简便，易于实现，适合于各种不同建筑幕墙面板的检测，但需进一步对该方法的影响因素、误差来源等进行更加深入的研究和细化工作。通过这次会议，确定了标准编制原则、方案、工作计划及编制组成员。第一次工作会议后，经过对标准草案的整理和修改，于2020年10月底形成了标准初稿，并发放给各参与编制的单位和人员。在标准初稿完成基础上，为了确定标准的具体参数，标准编制组广泛搜集国内外相关标准进行研究，利用用户走访、座谈会和征求意见等方式，结合行业应用需求，确定了标准的试验内容及验证方法。2020年12月初，广泛进行国内各城市既有建筑幕墙进行现场试验，又多次邀请相关部门专家参加征求意见座谈会，在进一步采纳相关建议的基础上，依据多种形式所征求到的意见和建议，结合国外先进企业标准指标要求，综合考量，多次对标准草案框架进行研讨并修改文本，完成基础数据采集工作，确定了各项技术指标，补充完善标准内容，于2021年4月中旬完成了《既有建筑幕墙面板坠落风险排查法振动测试法》征求意见稿、标准编制说明及有关附件的编写。2.3主要参加单位和工作组成员该标准编制工作主要起草单位及起草人的任务分工见下表标准编制单位及人员主要任务及工作内容中国建材检验认证集团股份有限公司（刘小根、包亦望、万德田等）标准总体负责及实施中国建筑材料科学研究总院有限公司（包亦望、齐爽）标准编制中建深圳装饰（高崇亮，王波）试验验证广州安德信幕墙有限公司（王文欢、许曙光）测试原理与方法、试验验证中建八局（张世武）市场调研、试验验证、样品提供上海玻机智能幕墙股份有限公司试验方法及验证二、标准化简况及制定原则1.标准化简况该标准提出了通过振动测试技术识别幕墙面板支承松动损伤情况，进而评价其坠落风险，填补了该领域空白。该标准提出的方法最大特点是可无损快速检测，从而可达到对面板进行全部检测，也可进行抽样检测，识别出风险最大部位，该标准采用的设备简单，便携，且市场上有成熟设备购买，无需额外研发。该标准实施后，可有效规范既有幕墙安全现场检测活动，提升检测精度，事先对隐患进行识别与排查，从而降低幕墙及城市安全事故，指导幕墙全生命周期健康运营。2.制定原则（1）制订标准的依据或理由；自上世纪80年代以来，我国城市建设进入了高速发展阶段，尤其是北京、上海、广州等大城市相继建造了大量高层民用与工业建筑，这些建筑90%以上使用了建筑幕墙外围护结构。作为建筑外围护结构体系的饰面层,如建筑幕墙（包括玻璃幕墙、石材和金属板幕墙、铝塑板幕墙等）使用的各种玻璃、石材、金属面板等，基本采用框架支承、粘贴、挂贴等形式与主体结构或支承结构相连接。在服役过程中，由于长期受自然力作用以及热应力作用，必然导致连接材料与支承结构的老化、损伤、松动等问题，造成幕墙面板整体或局部脱粘、松动甚至脱落。幕墙面板是整个建筑外围护体系安全性能最薄弱区域，其整体脱落成为影响城市公共安全隐患的重要因素之一，引起了各级政府和社会的广泛关注。因此，开发既有建筑幕墙面板坠落风险现场检测技术，并进行标准编制，对提升既有建筑围护结构安全性能，消除城市安全隐患，改善城市居民的生活环境具有重要意义。（2）制订标准的原则本标准严格遵照GB/T1.1－2020《标准化工作导则第1部分标准的结构和编写》的有关规定起草。三．采用国际标准和国外先进标准情况，与国际、国外同类标准水平的对比情况本标准未采纳国际标准和国外先进标准。四、标准主要内容1.编制原则本文件严格遵循GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的有关规定，结合当前幕墙安全检测领域的发展需求，参考国内外先进的技术方法，本着理论基础与实际生产相结合的原则，确保试验方法的可操作性和试验结果的准确性编写。2术语定义下列术语和定义适用于本文件。1）幕墙面板curtainwallpanel安装于幕墙上的板材。2）振动测试法vibrationtestmethod采用动力试验获得幕墙面板固有频率的方法。3）基频fundamentalfrequency幕墙面板振动第1阶固有频率值。3测试原理当幕墙面板物理参数和力学参数不发生改变时，用于支承、粘结、连接幕墙面板的材料及结构发生松动、损伤、脱粘时(上述统称幕墙面板支承体系薄弱部位），均会导致幕墙面板固有频率下降，通常支承损伤、松动或脱粘越严重，其对应的幕墙面板频率会越低，坠落风险概率也越大。通过对某一检测批次且材料物理参数、支承形式、形状尺寸完全相同的幕墙面板的基频测试，对所测幕墙面板基频大小进行比较，其最小基频对应的幕墙面板支承体系应为最薄弱，坠落风险概率也最大。基于此方法，选择支承体系最薄弱部位的面板进行抽样拆除或拉拔等进一步检测，以确定该检测批次幕墙面板的坠落风险。4.试验步骤本文件对测试过程的操作步骤、操作方法和应注意的事项作了详细说明。试验步骤包括建筑幕墙工程资料审查、建筑幕墙面板检测批次划分、幕墙面板的尺寸及材质获取、幕墙面板振动频率测量部位、幕墙面板振动频率现场测量等。试验的操作步骤和操作方法，在文件的标准文本中有详细的说明，而文中提及的一些注意事项来源于试验操作过程中，大量的试验验证工作往往会发现试验操作过程中存在的一些问题，列出这些所需要注意的事项，可以总结出试验过程中可能发生的一些问题，避免应试验操作不当从而引起的试验误差，既保证了试验结果的准确性，又提高了试验效率。五．主要试验（或验证）情况分析及预期经济效益标准起草小组根据标准要求建立了采用振动测试法获得幕墙面板的振动频率试验方案并进行坠落风险分析。为了使试验具有代表性，我们选择了全国各地多栋幕墙及实验室进行了试验及验证。具体试验及验证结果见验证试验报告。我国建筑幕墙从1978年开始起步，经过近40年发展，特别是1990-2010年代的高速发展，到2020年我国年生产的幕墙总量等于全世界所有国家产量总和，成为世界第一幕墙生产大国，近5年来我国每年在国外幕墙市场约500亿人民币并以15%递增率在增长。截至目前为止，中国已有的建筑幕墙已占全球总量的50%，总量超过20亿平方米。我国建筑幕墙安全事故频发，急需开发针对幕墙安全检测技术及幕墙风险防患治疗技术：用于建筑幕墙的构建材料易发生破碎现象，而大多数建筑幕墙又处于临街位置，幕墙构件的破碎或者坠落就很有可能造成人员伤亡或财物损失。建筑幕墙面板引起的安全事故在幕墙事故中居首位，主要表现为面板破裂或脱落。我国每年发生幕墙面板坠落或破裂伤人事故上万起，大量的事故表明幕墙建筑确实存在着严重的安全隐患，在繁华地区或人口密集区域，每一块有风险的幕墙面板就像人们头顶上的利剑和炸弹，因幕墙坠落导致的安全事故甚至在特定时期和特定地方造成了一定程度的社会恐慌。因此，解决这些安全隐患检测与预测技术并消除安全隐患已经到了刻不容缓的地步。建筑幕墙（包括玻璃幕墙、石材和金属板幕墙、铝塑板幕墙等）使用的各种玻璃、石材、金属面板等，基本采用框架支承、粘贴、挂贴等形式与主体结构或支承结构相连接。在服役过程中，由于长期受自然力作用以及热应力作用，必然导致连接材料与支承结构的老化、损伤、松动等问题，造成幕墙面板整体或局部脱粘、松动甚至脱落。幕墙面板是整个建筑外围护体系安全性能最薄弱区域，其整体脱落成为影响城市公共安全隐患的重要因素之一，引起了各级政府和社会的广泛关注。因此，开发既有建筑幕墙面板坠落风险现场检测技术，并进行标准编制，对提升既有建筑围护结构安全性能，消除城市安全隐患，改善城市居民的生活环境具有重要意义。以往检测方法均是采用拆除部分板块，通过检测隐蔽在幕墙面板背后的结构件来识别幕墙面板坠落风险，这种检测方法一是费时费力，且需要拆卸面板，属于有损检测，另一方面是不能进行大量检测，由于每个幕墙板块单元均是独立的，进行抽样检测的结果是随机的，并不能代表每块幕墙面板的安全状态。该标准针对以上背景，提出了通过振动测试技术，获得幕墙面板的固有频率。通过对某一检测批次且材料物理参数、支承形式、形状尺寸完全相同的幕墙面板的固有频率测试，对所测幕墙面板固有频率值大小进行比较，其最小频率值对应的幕墙面板支承体系应为最薄弱，坠落风险概率也最大。基于此方法，选择支承体系最薄弱部位的面板进行抽样拆除或拉拔等进一步检测，以确定该检测批次幕墙面板的坠落风险。标准编制对指导建筑幕墙安全检测及应用具有重要意义。标准制定后，其市场主要来源于我国约20亿平米的建筑幕墙安全性检测。标准的实施，有利于规范我国既有建筑幕墙面板坠落风险现场检测。因该标准可操作性较强，标准的实施，可改变以往单纯采用人工目测、手敲等定性检测方法确定幕墙面板的坠落风险，提高了检测精度。我国的建筑外围护结构总体数量巨大，该项标准提供的检测技术、设备具有广阔的推广应用前景，主要应用于我国众多的建筑外围护结构服役安全性检测领域具有重要的经济效益。六、与现行相关法律、法规、规章及相关标准，特别是强制性标准的协调性：目前，该标准没有相应的国际、国内或行业标准可以参考。但是随着我国建筑外围护结构的数量剧增，其安全性能解决刻不容缓，亟需制定一项涉及该领域无损检测标准。七、重大分歧意见的处理经过和依据：暂无重大分歧意见。八．标准水平建议，预期的社会经济效果：本标准属于国际先进，国际国内检索没有相关的标准。本标准的制定，将成为相关检验机构检测建筑外围护结构安全的重要依据，有助于降低城市安全隐患，促进城市和谐发展，具有重要社会效益。九、贯彻标准的要求和措施建议（包括组织措施、技术措施、过度办法、实施日期等）：本标准文件审查