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玻璃幕墻面板脫落風(fēng)險(xiǎn)分析

文檔作者：徐勤劉雄王皓文檔來(lái)源：上海建科檢驗(yàn)有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年03月01日
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徐勤劉雄王皓上海建科檢驗(yàn)有限公司
摘要：玻璃幕墻面板脫落的因素有很多，和玻璃材料本身、支承結(jié)構(gòu)、連接構(gòu)造、結(jié)構(gòu)膠以及使用的地理、氣候環(huán)境均有
關(guān)系。上述因素造成面板脫落的概率均無(wú)定量的數(shù)據(jù)，而且玻璃是非常脆性的材料，在外界因素影響下非常容易自爆，使得預(yù)
測(cè)玻璃幕墻面板脫落風(fēng)險(xiǎn)的概率更加困難。本文嘗試采用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)方法，結(jié)合模糊集理論，利用專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)對(duì)玻璃幕墻面板
脫落風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了定量分析，把專(zhuān)家對(duì)某一事件可能出現(xiàn)的定性判斷轉(zhuǎn)化為可能出現(xiàn)的定量概率，建立了一種玻璃幕墻面板脫落
風(fēng)險(xiǎn)分析的方法。
關(guān)鍵詞：玻璃幕墻；安全風(fēng)險(xiǎn)；面板脫落；貝葉斯網(wǎng)絡(luò)；模糊集
Abstract：There are many factors that glass curtain wall panel fall off,such踮the glass material defects，supporting structure，
connection，structural adhesive，geography and climate．These are not enough detailed information about the panel off,and the glass is
very britde materials．the external factors influence is veiN easy to blow it up．so the risk probability prediction of glass curtain wall
panel off is mo／-e d豳culL This paper tries to ii$e the Bayesian networks method．combined with t11e fuzz7 set theory，based Oil the
expert experience for quantitative risk analysis of glass curtain wall panel off．Established a method of risk analysis of glass curtain
．wall panel off,make the expert qualitative judgment of an event into the quantitative probability．
Key words：glass curtain wall，risk analysis，panel fall off,bayesian networks，fuzzy sets
1概述
近幾年，玻璃幕墻安全事故的發(fā)生呈上升趨勢(shì)，主要表
現(xiàn)為玻璃、窗扇、外掛面板等從高空墜落。讓人防不勝防。
2011年上海發(fā)生近lO起有記錄的幕墻“玻璃雨”、玻璃、開(kāi)啟
扇等高空墜落事件，造成了人員傷亡和巨大的財(cái)產(chǎn)損失。某
建筑玻璃幕墻連續(xù)幾年夏天都有玻璃自爆并從高空墜落砸
壞車(chē)輛造成巨大損失；杭州發(fā)生幕墻玻璃整片墜落，砸斷行
人小腿并造成截肢的嚴(yán)重事故；浙江義烏也發(fā)生采光頂點(diǎn)式
夾層玻璃墜落，造成幼童嚴(yán)重受傷的事故。此外，建筑幕墻的
其它面板材料(如石材、陶板、金屬板等)也曾發(fā)生過(guò)破碎墜
落的事故。在1999年廈門(mén)臺(tái)風(fēng)、2004年浙江臺(tái)州“云娜”臺(tái)
風(fēng)襲擊中，均發(fā)生過(guò)幕墻、玻璃發(fā)生嚴(yán)重破壞和墜落的案例。
因此玻璃幕墻的玻璃高空墜落事故對(duì)城市的公共安全造成
一定的風(fēng)險(xiǎn)。
國(guó)家“十二五”科技支撐計(jì)劃課題：城市建筑物安全運(yùn)營(yíng)保障
技術(shù)(2012BAJ07804)
面對(duì)玻璃幕墻大量的事故及安全隱患，緊急出臺(tái)的上海
市人民政府令2001年第77號(hào)《上海市建筑玻璃幕墻管理辦
法》從管理層面對(duì)玻璃幕墻的安全提出了要求，社會(huì)E對(duì)玻璃
幕墻面板脫落的危害已形成共識(shí)，但對(duì)玻璃幕墻安全風(fēng)險(xiǎn)還停
留在感官層面。對(duì)玻璃面板高空墜落安全風(fēng)險(xiǎn)的量化研究相對(duì)
比較缺乏。
2玻璃幕墻面板脫落風(fēng)險(xiǎn)源分析
玻璃幕墻是由面板與支撐結(jié)構(gòu)體系(支撐裝置與支撐結(jié)
構(gòu))組成的、可相對(duì)主體結(jié)構(gòu)有一定位移能力或自身有一定
變形能力、懸掛在主體結(jié)構(gòu)上、不承擔(dān)結(jié)構(gòu)荷載與作用的建
筑物外圍護(hù)結(jié)構(gòu)。風(fēng)險(xiǎn)是指由于客觀存在的各種因素和人們
對(duì)于事物及其規(guī)律主觀認(rèn)識(shí)的不確定性。從而導(dǎo)致?lián)p失發(fā)生
的可能性。根據(jù)研究及文獻(xiàn)報(bào)道表明，玻璃面板高空脫落是
玻璃幕墻系統(tǒng)安全事故的主要表現(xiàn)形式。引起玻璃面板脫落
安全事故的原因非常多。包括人為、氣候、玻璃幕墻系統(tǒng)內(nèi)部
安全隱患等隨機(jī)性因素，最終的事故直接因素都是玻璃面
板脫落。因此本文主要從導(dǎo)致玻璃面板脫落的因素分析出
發(fā)。借用風(fēng)險(xiǎn)分析評(píng)估工具對(duì)玻璃面板脫落的安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)
18 2014。11
萬(wàn)方數(shù)據(jù)
行分析。
表1列舉了部分玻璃幕墻面板脫落事故案例．?dāng)?shù)據(jù)來(lái)源
于2005年5月2"／日建設(shè)部以建質(zhì)技i垂i12005]號(hào)文委托中國(guó)
建筑裝飾協(xié)會(huì)對(duì)全國(guó)10個(gè)城市既有幕墻安全狀況的抽樣調(diào)
查結(jié)果。另外還有上海近幾年發(fā)生的幾個(gè)案例。
表1 部分玻璃幕墻事故事例統(tǒng)計(jì)
工程名稱(chēng)破壞現(xiàn)象事故原因
廣西某辦公樓大面積玻璃脫落結(jié)構(gòu)膠過(guò)期失效
大面積玻璃裂
上海某開(kāi)發(fā)區(qū)寫(xiě)字樓型材尺寸過(guò)小縫，部分脫落
玻璃設(shè)計(jì)強(qiáng)度
廣州羊城晚報(bào)廣告牌玻璃全部脫落
不足
大面積玻璃裂
深圳某大廈型材質(zhì)量缺陷
縫，部分脫落
玻璃裂縫。大面施工問(wèn)題，螺栓
遼寧某學(xué)生食堂
積脫落松弛脫落
連續(xù)幾年玻璃破
上海浦東某大樓玻璃自爆
裂脫落
上海靜安區(qū)某大樓玻璃破裂脫落玻璃自爆
采光頂玻璃破裂
義烏小商品市場(chǎng)玻璃破裂
脫落
3貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建
貝葉斯網(wǎng)絡(luò)是一種概率網(wǎng)絡(luò)。是基于概率推理的圖形化
網(wǎng)絡(luò)數(shù)學(xué)模型，而貝葉斯公式則是這個(gè)概率網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)。所
謂概率推理就是通過(guò)一些變量的信息來(lái)獲取其他的概率信
息的過(guò)程。基于概率推理的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)是為了解決不確定性
和不完整性問(wèn)題而提出的。它對(duì)于解決復(fù)雜設(shè)備不確定性
和關(guān)聯(lián)性引起的故障有很大的優(yōu)勢(shì)，在多個(gè)領(lǐng)域中獲得廣
泛應(yīng)用。
玻璃幕墻系統(tǒng)的各項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)事件具有很強(qiáng)的不確定性，可
利用的歷史數(shù)據(jù)有限，很難將事件發(fā)生概率用確定的數(shù)值表
達(dá)。因此，可以充分利用專(zhuān)家知識(shí)，采用專(zhuān)家評(píng)判的語(yǔ)義變量
來(lái)表示。將模糊性語(yǔ)言描述的事件概率轉(zhuǎn)化為三角模糊數(shù)或
梯形模糊數(shù)，經(jīng)過(guò)解模糊后再運(yùn)用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)推理技術(shù)，實(shí)
現(xiàn)安全風(fēng)險(xiǎn)概率預(yù)測(cè)。
不確定知識(shí)的表達(dá)和推理一直是人工智能領(lǐng)域中的一
個(gè)重要研究方向。貝葉斯網(wǎng)絡(luò)為具有不確定領(lǐng)域的建模提供
了非常有效的工具，是一個(gè)由節(jié)點(diǎn)組成的有向無(wú)環(huán)圖，節(jié)點(diǎn)
通過(guò)條件概率與其相連的節(jié)點(diǎn)關(guān)聯(lián)，對(duì)于沒(méi)有負(fù)節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)
概率，稱(chēng)為先驗(yàn)概率。目前，貝葉斯網(wǎng)絡(luò)方法已經(jīng)廣泛運(yùn)用于
鐵路運(yùn)營(yíng)事故分析、核工業(yè)風(fēng)險(xiǎn)分析、航空系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)分析等。
對(duì)上述玻璃幕墻面板脫落安全事故調(diào)研數(shù)據(jù)進(jìn)行歸納
總結(jié)，分析得出其安全風(fēng)險(xiǎn)的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)圖，如圖l所示。
圃
圖1 玻璃幕墻面板脫落安全風(fēng)險(xiǎn)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)圖
4基于模糊集理論的概率分析
專(zhuān)家常采用模糊性語(yǔ)言對(duì)玻璃幕墻面板脫落事件的各
環(huán)節(jié)事件發(fā)生的可能性進(jìn)行評(píng)估．因此可用模糊數(shù)來(lái)表示專(zhuān)
家給出的模糊判斷。其基本思想是把經(jīng)典集合中的絕對(duì)隸屬
關(guān)系靈活化．采用特征函數(shù)的語(yǔ)言可表示為：元素對(duì)集合的
隸屬度不再局限于取。和1，而是可以取0—1之間的任一數(shù)
值。目前，比較常用的是三角模糊數(shù)和梯形模糊數(shù)。通常，模
糊性語(yǔ)言可分為以下5種fl】：①事件不會(huì)發(fā)生；②事件基本不
會(huì)發(fā)生；③事件可能發(fā)生；④事件很可能發(fā)生；⑤事件肯定發(fā)
生。這5種模糊性語(yǔ)言用模糊數(shù)表示如下：
P1=(0．0,0．1,0．3)，P2---(O．1，0．3，0．5)，尸3=(0．3，O．5，0．7)，
e4=(o．5，0．7，0．9)，巧=(0．7,0．9，1．o)
上述模糊數(shù)的A一截集為：
X
PI=(o．1k，一0．2A+0．3)，
、
B=(0．2A+O．1，--0．2A+0．5)，
、
只=(0．2A+O．3，一0．2A+O．7)，
只=(0．2A+O．5，一0．2A+O．9)，
e：--

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