近年来,“高空坠冰”屡有发生,造成了不同程度的人身财产损害事故!那么什么是高空坠冰,高空坠冰有何危害,幕墙防高空坠冰如何设计,事故责任如何判定?本期聊聊这个话题,不妥之处,敬请指正!
1、背景
近日,看到了一则令人痛心的新闻:
事故发生令人痛心。那么什么是高空坠冰?如何形成?有哪些危害?幕墙应如何设计呢?
2、什么是高空坠冰?
随着近日气温变化,处于楼顶屋檐、管线等高处的冰柱、冰锥开始融化,它们容易从高空落下,形成“高空坠冰”。
那么,高空坠冰危害如何呢?
3、高空坠冰有何危害?
相关资料显示,高空坠冰随着坠落高度增加而威力增大。
假设一枚鸡蛋大的坠冰,4楼落下砸人起肿包,8楼落下砸人头皮破裂,18楼落下砸人会头骨破碎,25楼坠下砸人会导致死亡。
作为建筑立面的重要形式——建筑幕墙,防坠冰设计也应得到行业内更多重视!
近年来,随着建筑遮阳和外观造型的需要,建筑幕墙檐口和外侧横向悬挑构件越来越多,凸出建筑立面可承雪的表面尺寸越来越大,使得建筑幕墙坠冰伤害事故风险越来越大。
建筑幕墙坠冰有哪些形成条件呢?
4、幕墙高空坠冰有哪些形成条件?
幕墙冰坠的形成,和气候条件、幕墙构造、风力、幕墙隔热性能等条件密切相关。
在冬天较长时间的阴冷、潮湿、降雪或冻雨等寒冷气候条件下,飘落在幕墙檐口或外挑装饰件的雪、冻雨在温度和压力作用下逐步形成坚实的具有一定厚度的积雪、冰层或冰棱。
当天气转暖或幕墙构件表面温度上升时,堆积的积雪、冰层或悬挂的冰棱开始融化,形成块状或条状的冰块从幕墙檐口或外挑装饰构件上坠落。
建筑幕墙外侧表面存在具有形成积雪、积冰的条件也是幕墙形成冰坠的因素之一,如:屋面、雨篷、较大的外窗台和横向装饰构件的上表面等。采用向内侧倾斜或有组织泛水的以上部位,可以避免或降低冰坠风险。
高层建筑表面受风的影响较大,迎风处相对较难形成积雪,但是背风面反而有可能造成集聚,积雪厚度可能远超正常降雪量。
风对潮湿表面有降温作用,可能在气温不是太寒冷地区的幕墙局部表面形成结冰。另外,强风对不太牢固的冰块或冰棱有震动破坏作用,加大突然坠落的风险。
幕墙表面温度也是影响成冰和坠冰的条件之一。在室外气候条件和室内温度的影响下,幕墙表面温度会有较大变化,尤其是金属表面。
在严寒地区,幕墙表面温度较高,冷雪反而容易黏附幕墙,且随着表面温度冷热变化更易形成冰体,也更容易形成冰棱。
气温不太寒冷的地区,当建筑表面温度较低时,空气的冷湿空气和微雨利于在幕墙表面结冰。当幕墙表面受室内温度影响升高时,会促使冰块局部融化脱离幕墙表面而造成突然坠落。
5、幕墙防高空坠冰应如何设计?
目前,有关防融雪冰坠的应用大多集中在舰船、飞机、输电线、涵洞等,主要手段是采用融雪电缆进行除雪除冰,对于幕墙防冰坠伤害的研究不多。
采用电热融雪系统,电缆及控制系统较为昂贵,整体成本较高,在建筑上一般仅用于积雪较大且可能影响排水的屋面等处,较少用于幕墙立面。
建筑防冰雪融坠的问题,国家标准《坡屋面工程技术规范》GB 50693-2011中3.2.17条作为强制性条文规定:“严寒和寒冷地区的坡屋面檐口部位应采取防冰雪融坠的安全措施。”并在条文说明中提出采用“拦雪栅栏或加宽檐沟”的安全措施。
现行的幕墙规范对于建筑幕墙的防冰坠规定均未有提及,而GB 50693-2011提出采用的防冰雪融坠的安全措施,也不能完全适用于幕墙的要求,为此应对幕墙防冰坠伤害的措施,特别是针对幕墙檐口和横向装饰构件的构造设计进行研究和探讨。
5.1 减少或避免积雪
1) 减小承雪面宽度。在现有的幕墙外立面设计中,由于建筑遮阳和装饰效果的需要,幕墙立面上的横向水平装饰构件越来越多,而且外挑尺寸越来越大,这给落雪堆积和冰坠危险的形成提供了条件。因此,在建筑设计允许的条件下,应尽可能地减小横向水平装饰构件的承雪面宽度,降低坠冰风险。
2) 涂装防冰雪涂料。防冰雪涂料是一种新型的高科技特种功能涂料,产品适合多种表面和各种涂装方法,可常温自固化,在被保温表面形成30um的干涂膜,即可防冰雪附着,同时具有抗腐蚀、耐磨损、防老化、表面自洁等复合功能。
3) 增大承雪面坡度。增大幕墙檐口和装饰构件的承雪面坡度,是减少积雪的主要措施之一。《建筑结构荷载规范》GB 50009-2012表7.2.1条,当屋面坡度从25°增大到60°时,雪荷载分布系数由1.0降到0,这说明随屋面(承雪面)坡度加大,屋面积雪几率减小,当屋面坡度大于60°,应该认为不存在积雪的可能。
5.2 设置拦雪坎和滴水线
在幕墙檐口或横向水平装饰构件临边一侧设置拦雪坎和滴水线,其原理与GB 50693第3.2.17条条文说明提出的在临近檐口的屋面上设置拦雪栅是一致的。
图片来源于:中国幕墙网
气温升高时冰雪底部融化,成片或块状的冰雪受拦雪坎的阻挡,避免沿着檐口或横向水平装饰构件的外倾坡度方向坠落,而底部的积水能够沿着滴水线顺利排出。
拦雪坎和滴水线的设置,首先要控制好拦雪坎的高度;如果拦雪坎高度过低,积雪超出部分沿外侧融化,易形成外挂的冰凌;过高影响外观,也可能增加积雪几率。
其次,要在拦雪坎底部设计好通畅的排水系统,避免融雪倒灌到幕墙增加渗漏风险;也要避免缓慢滴水,下流排出时形成冰凌。
5.3 融雪电伴热系统
近年来,我国融雪电伴热系统产品有了很大发展,质量也有了较大提高,造价在不断下降,给幕墙用于防冰坠设计提供了较大空间。
在幕墙檐口和横向水平装饰构件的拦雪坎和滴水线处布置融雪电伴热系统,将有利于防冰坠效果的提升;如果能结合泛光等系统,可进一步降低综合成本。
6、高空坠冰责任应如何认定?
“冰溜子”在建筑物的所有人、管理人或使用人的管理范围、责任范围内,“冰溜子”坠落砸中路人致路人伤亡的,在民事责任方面,依据民法典第一千二百五十三条规定,建筑物、构筑物或者其他设施及其搁置物、悬挂物发生脱落、坠落造成他人损害,所有人、管理人或者使用人不能证明自己无过错的,应当承担侵权责任。所有人、管理人或者使用人赔偿后,有其他责任人的,有权向其他责任人追偿。
民法典第一千一百六十五条规定:行为人因过错侵害他人民事权益造成损害的,应当承担侵权责任。依照法律规定推定行为人有过错,其不能证明自己没有过错的,应当承担侵权责任。
第一千一百七十二条还规定:二人以上分别实施侵权行为造成同一损害,能够确定责任大小的,各自承担相应的责任;难以确定责任大小的,平均承担责任。
《最高人民法院关于依法妥善审理高空抛物、坠物案件的意见》第二条第七项规定“准确认定高空坠物犯罪”,过失导致物品从高空坠落,致人死亡、重伤,符合刑法第二百三十三条、第二百三十五条规定的,依照过失致人死亡罪、过失致人重伤罪定罪处罚。
在生产、作业中违反有关安全管理规定,从高空坠落物品,发生重大伤亡事故或者造成其他严重后果的,依照刑法第一百三十四条第一款的规定,以重大责任事故罪定罪处罚。
这也意味着,建筑物上的冰溜子坠落致人伤亡,涉嫌过失致人死亡罪或过失致人重伤罪,可追究相关主体的刑事责任。
判例:
黑龙江哈尔滨市道里区法院在2023年3月22日公布的一起“冰溜子”伤人民事案例显示,原告张某与家人一起外出散步时,被坠落的冰锥当场砸晕,其子也被砸中。
经查发现,坠冰来自某物业公司承管的居民楼外墙楼体,可能系某宾馆外挂空调机上的坠冰。但物业及宾馆均推诿责任。
最终,经法院判决,某物业公司未及时对外墙面冰锥进行清理,且未设置安全警示标志或采取安全保障措施,未尽到管理人的管理义务,承担80%的主要赔偿责任;某宾馆系空调外挂机的所有权人,虽然空调外挂机上方存有积冰,空调外挂机亦因坠冰受损,但不排除空调外挂机上的积冰使原告遭受损害的可能性,承担20%的次要赔偿责任。
7、高空坠冰应如何防御?
建筑物的所有人、管理人或使用人应拎清冰溜子坠落的风险性、危害性,尽到及时清理义务,给路人的头顶安全多一分保障。
路人外出时,要远离房檐边等挂着冰溜子的建筑物,注意观望头顶上方是否有冰溜子,避免被掉下来的冰溜子砸伤。
建筑物,尤其是建筑幕墙的防高空冰坠设计,在我国仍然处于起步阶段,有待我们进行系统性研究,为城市安全尽到幕墙行业的一份力!
参考文献:
[1] 包毅,窦铁波,杜继予.建筑幕墙防冰坠伤害设计和检测方法.现代建筑门窗幕墙技术与应用——2021年科源奖学术论文集[M].中国建材工业出版社,2021,4.
[2] 天降"冰溜子"致大学生死亡,责任归谁?.澎湃新闻公众号.
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