一栋栋晶莹的玻璃幕墙建筑，构成了城市的亮丽风景，但建筑幕墙也有安全隐患，近年来，玻璃自爆、坠落等幕墙事故在国内屡见不鲜。如何做到有效的安全风险识别和管控？在市科委支持下，上海交通大学、中国科学院上海微系统与信息技术研究所和上海建材集团节能环保科技有限公司联合启动了建筑幕墙智能监测系统项目。最近，监测钢化玻璃的传感器在建材集团实验室诞生。预计不久的将来，整套系统将问世并投入使用，为城市安全“保驾护航”。
高空舞者在大楼玻璃幕墙上翩翩起舞。来源：新华社
本市最早建的玻璃幕墙建筑已有30多年历史，而早期建筑幕墙采用的结构密封胶有效年限只有10年，如果监测不力，不少幕墙存在整体脱落的风险。而且，本市两成幕墙建筑是在1997年前建造的，早于本市出台玻璃幕墙相关标准的时间，其设计、验收都不够规范，更容易出现安全隐患。
玻璃幕墙的安全隐患可分为4类：钢化玻璃自爆、结构密封胶老化、连接件年久失效、不规范设计和施工造成的潜在风险。目前，对这些隐患的监测主要凭借工作人员的经验和手持设备，效率和准确率都比较低，更不能实时报告每一块幕墙的状况。
随着技术进步，“物联网+大数据+人工智能”方案已能解决这个问题。在物联网领域，上海建材集团研发出了一种“四合一”传感器，它的外形像鼠标，贴在玻璃幕墙上后，能够监测温度、振动频率、应力应变、位移等4种数据，实时记录幕墙的状态，并将其传输到大数据管理平台。中科院上海微系统所负责数据传输环节，4种数据的无线传输时间在1秒以内。
上海建材集团员工在研发玻璃幕墙传感器。余小寅 摄
上海交大负责大数据和人工智能分析，通过构建力学模型、计算机仿真和实验，研究哪些幕墙需要贴传感器。“如果每块玻璃幕墙都贴传感器，成本太高，也影响美观。”课题负责人说，“我们正在研究经济、有效的传感器布设方案，实现数据轻量化。”获得“轻量化”数据后，后台就会进行工程分析，对幕墙安全性做出可靠的估计。
据了解，包括玻璃幕墙在内的现代建筑幕墙，正在逐步集成太阳能光伏发电、风力发电、地热能等多种绿色能源，并朝着智能化方向发展。因此，新一代建筑幕墙研发大有可为，可从力学安全、建筑物理、信息化和自动化、智能化等4个方面开展攻关。上海建材集团节能环保科技公司与上海交大的协同创新，将以市科委项目为抓手，不断深化，推动我国建筑幕墙升级换代。
