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摘要:國(guó)內(nèi)建筑幕墻以1983年興建的長(zhǎng)城飯店為標(biāo)志,經(jīng)30多年的發(fā)展,從沒(méi)有國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),經(jīng)歷行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定、實(shí)驗(yàn)研究和實(shí)踐應(yīng)用,已與國(guó)際幕墻技術(shù)接軌,并進(jìn)入廣泛應(yīng)用新技術(shù)、新材料和新工藝的智能信息化、綠色環(huán);⒐S裝配化個(gè)性發(fā)展階段。本文回顧國(guó)內(nèi)幕墻發(fā)展歷程,反思實(shí)現(xiàn)幕墻理念、方法,試圖揭示從構(gòu)造設(shè)計(jì)作為重點(diǎn)的初級(jí)發(fā)展?fàn)顟B(tài)逐步走向“數(shù)字虛擬-實(shí)物同步化”管理實(shí)施階段的必然趨勢(shì),探討全面提升幕墻品質(zhì)的可能思路。

一、前言
建筑幕墻作為建筑之子系統(tǒng),其發(fā)展與建筑市場(chǎng)的整體發(fā)展是分不開(kāi)的。
在西方,以英國(guó)倫敦“水晶宮”幕墻為代表,鋼和玻璃為主要構(gòu)件(詞條“構(gòu)件”由行業(yè)大百科提供)的幕墻誕生后,隨著興建現(xiàn)代主義意義上的高層建筑(詞條“高層建筑”由行業(yè)大百科提供),玻璃幕墻以較輕的自重、采光面積大和利于提升美觀等優(yōu)勢(shì),廣泛應(yīng)用于外墻。而且構(gòu)件也從早期的玻璃和鋼為主,走向了多樣化創(chuàng)新道路。材料應(yīng)用方面,從簡(jiǎn)單幾種材料向金屬、非金屬和其復(fù)合材料(詞條“復(fù)合材料”由行業(yè)大百科提供)方向發(fā)展;技術(shù)體系方面,從標(biāo)準(zhǔn)化框架體系走向裝配化(單元化)和多層化方向發(fā)展;制造安裝工藝方面,向數(shù)字化加工和機(jī)械化安裝方向發(fā)展;最近Zaha Hadid Architects建筑設(shè)計(jì)為代表的非線性(詞條“非線性”由行業(yè)大百科提供)建筑及肌理幕墻則表明了幕墻的個(gè)性化更加深入了。數(shù)字化、智能和節(jié)能技術(shù)為新的多樣化創(chuàng)新提供了強(qiáng)有力的工具,滿足了人們豐富的功能和審美要求,同時(shí)為其提供了廣泛的實(shí)踐土壤。例如,非線性和個(gè)性化肌理元素為建筑設(shè)計(jì)、建造和營(yíng)運(yùn)過(guò)程中創(chuàng)造的新感受,一定在多樣化的建筑實(shí)踐中,為建筑提供更多復(fù)合而彈性使用機(jī)會(huì)而成為實(shí)現(xiàn)建筑幕墻個(gè)性化的手段之一。
建筑幕墻隨著互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的完善特別是5G技術(shù)的應(yīng)用和普及、智能控制電子產(chǎn)品成本的下降、建筑人性化需要和環(huán)保要求的升級(jí),幕墻必然向智能信息化、綠色環(huán)保化、裝配化方向發(fā)展。而且幕墻作為建筑子系統(tǒng),在滿足建筑量身定制設(shè)計(jì)的過(guò)程中“個(gè)性化”既是必然,又是其永恒審美和商業(yè)價(jià)值所在。因?yàn)闃I(yè)主表達(dá)自我個(gè)性與商業(yè)利益追求、建筑設(shè)計(jì)師表達(dá)自我獨(dú)創(chuàng)藝術(shù)造詣的理想和城市管理需要等多重動(dòng)力互動(dòng)是其永恒的主題,建筑設(shè)計(jì)一定在個(gè)性化道路上進(jìn)一步分化發(fā)展。
建筑幕墻國(guó)內(nèi)發(fā)展經(jīng)歷了以下幾個(gè)階段。
第一階段,1995年之前。相對(duì)單一玻璃幕墻品種用于建筑外立面,并以最早發(fā)布的四項(xiàng)重要的建筑幕墻性能分級(jí)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)為標(biāo)志,開(kāi)始建立國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系。這四項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)是《建筑幕墻物理性能分級(jí)》(GB/T 15225-94);《建筑幕墻空氣滲透性能檢測(cè)方法》(GB/T 15226-94);《建筑幕墻風(fēng)壓變形性能檢測(cè)方法》(GB/T 15227-94);《建筑幕墻雨水滲漏性能檢測(cè)方法》(GB/T 15226-94);以上四個(gè)標(biāo)準(zhǔn),1995年8月1日?qǐng)?zhí)行,使我國(guó)的幕墻行業(yè)迅速走上了快速、健康的發(fā)展之路。
第二階段,1995-2001年。屬行業(yè)穩(wěn)固發(fā)展期,此階段幕墻品種多樣化,并相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)形成體系。其代表性的標(biāo)準(zhǔn)為,《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》(JGJ l02—96)、《建筑幕墻》(JG 3035—1996)和《金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范》(JGJ 133-2001)。
第三階段,2001-2008年。完善標(biāo)準(zhǔn)體系和行政管理體系,幕墻普遍應(yīng)用于國(guó)內(nèi)高端建筑立面,并國(guó)內(nèi)幕墻企業(yè)走向國(guó)際市場(chǎng)階段。參與和完成了一些世界各地區(qū)標(biāo)志性建筑幕墻。
第四階段,2008年到現(xiàn)在。幕墻多樣化、智能化和綠色環(huán);l(fā)展,逐步推動(dòng)參數(shù)化設(shè)計(jì),并廣泛參與國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。同時(shí)幕墻設(shè)計(jì)制作和安裝進(jìn)入數(shù)字化實(shí)施和發(fā)展階段。
二、幕墻技術(shù)演化
1、幕墻構(gòu)造系統(tǒng)演化。
建筑幕墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、功能和性能設(shè)計(jì)與建筑整體功能和美學(xué)相結(jié)合,是幕墻發(fā)展主線。
框架幕墻和單元幕墻代表了幕墻主要兩種構(gòu)造體系,市場(chǎng)上始終處于共存態(tài)勢(shì)。

典型框架幕墻體系及施工工藝典型單元幕墻體系及施工工藝
國(guó)內(nèi)幕墻發(fā)展早期階段,由于幕墻構(gòu)造系統(tǒng)還沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)化和系列化,其構(gòu)造設(shè)計(jì)成為系統(tǒng)設(shè)計(jì)的技術(shù)重點(diǎn)之一。

哈爾濱融府大廈幕墻及其構(gòu)造原理:1994年完成。
采用全隱形式,定位安裝、定距壓板壓緊構(gòu)造。此時(shí)幕墻構(gòu)造設(shè)計(jì)未標(biāo)準(zhǔn)化,所采用構(gòu)造方案多樣而隨意,所以可靠規(guī)范和經(jīng)濟(jì)合理的構(gòu)造設(shè)計(jì)顯得尤為重要,成了幕墻設(shè)計(jì)工作中的主要矛盾之一。當(dāng)時(shí)由于國(guó)內(nèi)幕墻沒(méi)有行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),參照了日本JS系列標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。后來(lái)該構(gòu)造形式成為了在構(gòu)件式幕墻領(lǐng)域被廣泛使用的經(jīng)典構(gòu)造。甚至成了固定玻璃以外鋁板等其它材質(zhì)面板的常用連接方式。該隱框幕墻已經(jīng)歷25年,依然在正常運(yùn)行。

北京中紡大廈:采用橫鎖式單元式幕墻,1998年完工。
單元幕墻按構(gòu)造,主要分為三種形式。對(duì)碰式獨(dú)立單元和采用橫鎖或橫滑式的互相插接單元。北京中紡大廈采用了橫鎖式單元幕墻,其優(yōu)點(diǎn)是防水(詞條“防水”由行業(yè)大百科提供)性和氣密性優(yōu)良,雖然平面內(nèi)變位吸收能力比橫滑單元略低一些,但也能達(dá)到建筑平面內(nèi)變位L/150 以上的要求。所以橫鎖單元幕墻完全滿足鋼結(jié)構(gòu)主體在內(nèi)的各種結(jié)構(gòu)建筑對(duì)其幕墻的抗震和平面內(nèi)變位性能要求。由于橫鎖單元幕墻構(gòu)造設(shè)計(jì)、加工復(fù)雜性和施工精度要求相對(duì)較高,實(shí)際工程中應(yīng)用相對(duì)很少。相比之下,在國(guó)內(nèi)建筑幕墻市場(chǎng)上橫滑單元幕墻應(yīng)用比較普遍。至于獨(dú)立式單元幕墻,由于其水密性能對(duì)施工缺陷敏感,施工誤差吸收能力也較弱,在國(guó)內(nèi)實(shí)際工程中應(yīng)用極少,在歐洲市場(chǎng)上應(yīng)用比較普遍。

上海震旦大廈:采用橫滑式單元幕墻,2003年完工。
該橫滑單元幕墻橫豎龍骨采用雙腔式設(shè)計(jì),形成等壓原理防水體系,進(jìn)入前腔的少量水和進(jìn)入后腔的極少量水可通過(guò)設(shè)在下一層單元前端的披水板(見(jiàn)圖中不銹鋼披水板)排出幕墻外面。該工程幕墻實(shí)現(xiàn)了一級(jí)高水密性,同時(shí)首次創(chuàng)造性地把LED顯示模塊與單元幕墻構(gòu)造進(jìn)行集成設(shè)計(jì)。大樓正面15層樓采用LED顯示鑲嵌模塊,每個(gè)單元采用襯有金色鏡面不銹鋼板的四條長(zhǎng)條顯示模塊,實(shí)現(xiàn)立面效果的統(tǒng)一(如下圖)。

雙層幕墻(詞條“雙層幕墻”由行業(yè)大百科提供)。
建筑幕墻系統(tǒng)演化的又一個(gè)領(lǐng)域是,為提升使用者舒適度和體現(xiàn)節(jié)能環(huán)保理念的雙層幕墻技術(shù)。建筑對(duì)幕墻所具備的功能和性能指標(biāo)要求多,例如合理通風(fēng)、主動(dòng)采光、有效隔聲、隔熱保溫、遮陽(yáng)等。雙層幕墻借其多層構(gòu)造和對(duì)其靈活組合,可以實(shí)現(xiàn)良好的使用功能和性能。所以雙層幕墻或采用雙層幕墻設(shè)計(jì)理念的多層肌理幕墻,在建筑幕墻領(lǐng)域得到了廣泛而多樣化的應(yīng)用。

從節(jié)能設(shè)計(jì)原則來(lái)看,建筑外皮遮陽(yáng)裝置越靠室外一側(cè)設(shè)置,越有利于節(jié)能。雙層幕墻利用這樣設(shè)計(jì)理念進(jìn)行設(shè)計(jì)提高幕墻性能,這就是產(chǎn)生雙層幕墻動(dòng)機(jī)。從而雙層幕墻,熱工性能優(yōu)越、隔音性能高、減少內(nèi)層幕墻風(fēng)荷載、提高人體舒適度

北京旺座大廈: 2002年施工,國(guó)內(nèi)第一座大型外丹麥RAMBGLL 雙層幕墻(2012年)
循環(huán)雙層幕墻項(xiàng)目,采用箱體式雙層幕墻(左及上圖)。
上海地區(qū)根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂驐l件,也完成了一批針對(duì)性設(shè)計(jì)的雙層幕墻,達(dá)到舒適和節(jié)能目的。以下為外循環(huán)呼吸箱體單元雙層幕墻的例子:上海星展銀行。
上海越洋廣場(chǎng),根據(jù)辦公樓主要運(yùn)行于白天而夜間處于低負(fù)荷運(yùn)行特點(diǎn),與本建筑HVAC(暖通空調(diào))設(shè)計(jì)結(jié)合,采用低成本內(nèi)循環(huán)雙層幕墻,達(dá)到節(jié)能及舒適目的。

雙層幕墻采用多層結(jié)構(gòu),維護(hù)和清理構(gòu)件及腔體成本較高,特別是對(duì)人工成本很高的歐洲市場(chǎng)來(lái)說(shuō)更是如此。針對(duì)這種情況,研發(fā)“免維護(hù)雙層幕墻”,能適應(yīng)市場(chǎng)需要。以下為該免維護(hù)雙層幕墻系統(tǒng)原理和試驗(yàn)數(shù)據(jù)。密閉充氣免維護(hù)雙層幕墻系統(tǒng)特點(diǎn):

通過(guò)向腔體填充清潔、干燥空氣,使其保持腔體內(nèi)氣壓值略高于室外氣壓值,實(shí)現(xiàn)良好的保溫、隔熱、隔聲、自潔狀態(tài)。從而保持不結(jié)露、不積塵,達(dá)到免維護(hù)的目的。
2、力學(xué)分析技術(shù)對(duì)提高幕墻性價(jià)比的貢獻(xiàn)
根據(jù)建筑幕墻實(shí)際情況,通過(guò)針對(duì)性設(shè)計(jì)幕墻受力體系,優(yōu)化幕墻材料單位含量,可達(dá)到物盡其用的目的。通過(guò)優(yōu)化構(gòu)件受力模型,可以做到“向結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要合理性和經(jīng)濟(jì)效益”目的,此舉是降低成本和確保設(shè)計(jì)安全的重要措施。

以決定幕墻抗風(fēng)壓性能的關(guān)鍵部件豎龍骨構(gòu)件設(shè)計(jì)為例,認(rèn)真選擇連接方式及受力模型,條件允許的情況下,采用多跨靜定梁等優(yōu)于傳統(tǒng)簡(jiǎn)支梁受力模型。例如,當(dāng)懸挑長(zhǎng)度為1/12,時(shí)可節(jié)省豎龍骨材料為20%左右。
中國(guó)電信大樓(1998年),采用多跨靜定梁受力模型,為提高幕墻性價(jià)比提供了一條可選力學(xué)解決方案。由于施工結(jié)束前,體系并不穩(wěn)定,所以采取了臨時(shí)輔助支撐進(jìn)行施工。
3、幕墻智能集成技術(shù)
幕墻智能化是幕墻及建筑產(chǎn)業(yè)升級(jí)轉(zhuǎn)型的必然趨勢(shì)。隨著建筑產(chǎn)業(yè)工業(yè)化、幕墻的個(gè)性化和工業(yè)4.0的實(shí)施,幕墻“小批量定制”成為設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、服務(wù)的普遍形式。
阿布扎比ADIC大廈是智能控制幕墻典范。整個(gè)幕墻共采用2098個(gè)遮陽(yáng)傘,高度4.2m,寬度4.36~5.82m,每個(gè)傘由1188個(gè)部件組成的尺寸個(gè)性化單元,活動(dòng)構(gòu)件采用整體鑄造不銹鋼,滿足了該建筑抗疲勞設(shè)計(jì)要求。阿布扎比常年氣溫?cái)z氏38度以上,通過(guò)智能化遮陽(yáng)傘隨太陽(yáng)的方向自動(dòng)開(kāi)合,吸收太陽(yáng)能50%以上,每年減少碳排放750噸以上。

其控制系統(tǒng)是,從信息采集到執(zhí)行指令傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的全過(guò)程控制系統(tǒng)。它涉及到氣候、溫度、濕度、空氣新鮮度、照度的測(cè)量,取暖、通風(fēng)空調(diào)遮陽(yáng)等機(jī)構(gòu)運(yùn)行狀態(tài)信息采集及控制,電力系統(tǒng)的配置及控制,樓宇計(jì)算機(jī)控制等多方面因素。

幕墻所采用的系統(tǒng)性新技術(shù)很多,以上只介紹了具有代表性的構(gòu)造體系、力學(xué)模型選擇和智能集成技術(shù)。除此之外,還有環(huán)保集成、多功能集成和多材料集成技術(shù)。歸根結(jié)底,這些技術(shù)將走向工廠集成裝配化方向發(fā)展。
三、新材料應(yīng)用
1、隔熱、熱斷線材及高性能玻璃
提高幕墻的保溫、隔熱性能,可以通過(guò)提高組成幕墻的玻璃等面板、型材、保溫材料和玻璃與框之間襯墊(詞條“襯墊”由行業(yè)大百科提供)材料構(gòu)件的相關(guān)熱阻,例如單玻璃改為中空玻璃、中空玻璃改用雙中空或多層化、采用高性能多銀Low-E膜,或幕墻體系采用多層組合構(gòu)造,例如采用雙層幕墻、外設(shè)遮陽(yáng)百葉等,或采用能動(dòng)態(tài)控制,例如電致變玻璃構(gòu)件、智能控制遮陽(yáng)百葉等。無(wú)論采用哪種策略,其龍骨斷熱方式、面板熱特性和保溫材料選擇決定其熱工性能。

隔熱型材構(gòu)件的主要類(lèi)型及選擇策略

幕墻龍骨斷熱,可采用長(zhǎng)度可任意選的穿條式斷熱條、高強(qiáng)度注膠(詞條“注膠”由行業(yè)大百科提供)式斷熱條和低成本斷熱墊片,適應(yīng)不同的強(qiáng)度和熱工要求。
俄羅斯聯(lián)邦大廈(2008年),采用高性能斷熱框和中空玻璃。

高性能節(jié)能玻璃和“復(fù)合玻璃”
對(duì)幕墻影響最大的大工業(yè)化產(chǎn)品屬于玻璃。一方面,其在建筑立面上所采用的面積比例高,其它材料無(wú)以替代。另一方面,高性能玻璃產(chǎn)品的工業(yè)化程度很高,適合批量采用。所以,建筑幕墻材料領(lǐng)域,玻璃性能既提高得快,又對(duì)幕墻熱工性能影響大。
Low-E玻璃是運(yùn)用最為廣泛而成熟的方案。Low-E玻璃作為大工業(yè)化成熟的高性能材料,建筑幕墻是其應(yīng)用最為成功的領(lǐng)域。
2、產(chǎn)生能量的材料

新型“復(fù)合玻璃”,實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)主動(dòng)調(diào)整玻璃“遮陽(yáng)系數(shù)”等性能,同時(shí)具有相應(yīng)的發(fā)電功能等優(yōu)勢(shì)。這種主動(dòng)調(diào)節(jié)性能玻璃產(chǎn)品為適應(yīng)各種氣候條件和提高幕墻門(mén)窗節(jié)能性能方面,創(chuàng)造了條件。
BIPV光伏(詞條“光伏”由行業(yè)大百科提供)一體化建筑案例:沈陽(yáng)皇城恒隆廣場(chǎng),采用2000㎡遮陽(yáng)百葉以單晶硅為光伏發(fā)電(詞條“光伏發(fā)電”由行業(yè)大百科提供)板,光伏系統(tǒng)總裝機(jī)容量145.2千瓦,年平均發(fā)電量約28萬(wàn)度。

3、傳統(tǒng)材料創(chuàng)新使用及其它多種新型材料
深圳平安金融中心塔樓幕墻工程1/3的表面用布紋不銹鋼板(詞條“鋼板”由行業(yè)大百科提供)。該工程標(biāo)準(zhǔn)巨型柱采用全覆面,且不銹鋼面材收邊、折角多。

隨著建筑設(shè)計(jì)個(gè)性化發(fā)展,對(duì)材料多樣化及新材料應(yīng)用產(chǎn)生了拉動(dòng)效應(yīng)。從而出現(xiàn),對(duì)傳統(tǒng)材料的創(chuàng)新應(yīng)用(例如,花樣石材或圖案鋁板等)、用新工藝制造具有傳統(tǒng)材料外觀特性的低成本材料(例如,仿石仿磚仿瓷鋁板)、批量使用過(guò)去作為點(diǎn)綴應(yīng)用的材料(例如,不銹鋼或鈦合金板)、復(fù)合材料(例如,鋁復(fù)合板、復(fù)合玻璃、蜂窩石材、復(fù)合不銹鋼等復(fù)合材料)和新型人造材料(例如,混凝土掛板、GRC(詞條“GRC”由行業(yè)大百科提供)板、ETFE膜、PTFE膜等),豐富了建筑立面效果的同時(shí),為提升幕墻性能和功能創(chuàng)造了條件。

四、新工藝應(yīng)用
1、防水、排水工藝創(chuàng)新:抗雨水滲漏性能
幕墻通過(guò)借助“等壓”原理,在很短的時(shí)間(通常小于0.5 秒)使外側(cè)風(fēng)壓與幕墻結(jié)構(gòu)腔體內(nèi)壓力達(dá)到平衡,再外側(cè)設(shè)“雨幕”,實(shí)現(xiàn)主動(dòng)防水。但這成熟原理在實(shí)際工程應(yīng)用過(guò)程中由于“室內(nèi)側(cè)漏氣”或排水無(wú)效導(dǎo)致漏水。

斜幕墻的防水難點(diǎn)在于,重力作用下大量流淌于幕墻表面的雨水通過(guò)細(xì)小的孔進(jìn)入幕墻結(jié)構(gòu)內(nèi)部,并源源不斷積累。針對(duì)斜面幕墻防水難題,除了關(guān)注單元交界處通過(guò)“等壓原理”防水以外,可采用“過(guò)程中分流”策略。實(shí)踐證明這種策略既有效、又經(jīng)濟(jì)。
2、實(shí)現(xiàn)各種幕墻肌理工藝方法
蘇州科技文化藝術(shù)中心為例,該項(xiàng)目立面圖案幕墻采用雙層構(gòu)造,外層采用模塊化雙層鋁板,采用了裝配化高效加工安裝工藝。

圖案由模塊化雙層鋁板,由機(jī)械切割單層鋁板后組合焊接而成(平板或彎弧格板)。
起初,肌理幕墻普遍采用雙層體系,借外層材料表現(xiàn)建筑肌理效果。由于其表現(xiàn)力強(qiáng)、加工組裝和施工工藝相對(duì)簡(jiǎn)單,應(yīng)用動(dòng)力比較足,但由于成本相對(duì)高一些,實(shí)際工程實(shí)踐中其應(yīng)用受阻。隨著加工組裝工藝水平的提高,開(kāi)始采用工藝難度和集成程度更高但性價(jià)比更高的單層肌理幕墻。這種單層肌理幕墻比例,在建筑市場(chǎng)上處于上升趨勢(shì)。

以上幕墻肌理代表了建筑立面常用的肌理類(lèi)型。除此之外,市場(chǎng)上也偶用弧線或非線性單層肌理幕墻。該幕墻的設(shè)計(jì)要點(diǎn)是,空間角加工的龍骨借插芯進(jìn)行連接,再覆異型面板。
3、幕墻微通風(fēng)設(shè)計(jì)工藝

現(xiàn)代建筑的新風(fēng)獲取已經(jīng)向多元化方向發(fā)展,能夠降低建筑能耗,使建筑內(nèi)部的人工環(huán)境與自然環(huán)境達(dá)到動(dòng)態(tài)的平衡。通過(guò)線性通風(fēng)器(詞條“通風(fēng)器”由行業(yè)大百科提供)等提供背景通風(fēng)的技術(shù)成為幕墻在這一功能上發(fā)揮重要作用的一大利器。

幕墻微通風(fēng)產(chǎn)品可集成PM2.5過(guò)濾裝置,根據(jù)不同的需求,確定過(guò)濾等級(jí)。幕墻微通風(fēng)系統(tǒng)也可集成智能控制系統(tǒng)。

微通風(fēng)案例:上海太平金融大廈
4、幕墻實(shí)現(xiàn)高性能隔聲工藝
隔聲幕墻通過(guò)提高構(gòu)件質(zhì)量、減少縫隙和調(diào)整構(gòu)件聲學(xué)頻率特性,達(dá)到高性能隔聲幕墻。一般中空玻璃幕墻隔聲量能達(dá)到32--36dB,能滿足辦公要求。但有些建筑處于特殊噪音環(huán)境或建筑本身有特殊的低噪聲室內(nèi)環(huán)境要求,此時(shí)要進(jìn)行針對(duì)性工藝設(shè)計(jì)。例如,飛機(jī)跑道不遠(yuǎn)的辦公樓、播音靜音室等。香港機(jī)場(chǎng)辦公樓幕墻是2012年完成的隔聲隔聲量要求55dB的幕墻,采用填充縫隙(單元插接縫隙采用保溫棉進(jìn)行填充)雙層幕墻(內(nèi)層為10mm+10mm夾膠玻璃),才得以滿足如此高的要求。

香港機(jī)場(chǎng)辦公樓隔聲幕墻設(shè)計(jì)及足尺實(shí)測(cè)
5、高抗震技術(shù)
建筑幕墻平面內(nèi)變形(詞條“變形”由行業(yè)大百科提供)性能,考察幕墻在建筑主體層間水平方向反復(fù)變位(地震、風(fēng)和溫度作用,其中地震作用為主導(dǎo))時(shí)的適應(yīng)能力。建筑幕墻平面內(nèi)變形性能檢測(cè)方法為GB/T18250《幕墻平面內(nèi)變形性能檢測(cè)方法》進(jìn)行檢測(cè)。橫鎖式單元式幕墻和框架幕墻,主要通過(guò)構(gòu)件間本地轉(zhuǎn)動(dòng)和變成平行四邊形來(lái)適應(yīng)主體結(jié)構(gòu)的層間變位。橫滑式單元式幕墻,
主要通過(guò)橫向錯(cuò)位滑動(dòng)、平行四邊形變形和原地轉(zhuǎn)動(dòng)或由其組合來(lái)適應(yīng)層間變位要求。
6、裝飾構(gòu)件及懸臂構(gòu)件設(shè)計(jì)
裝飾條所受側(cè)風(fēng)壓對(duì)幕墻龍骨來(lái)說(shuō)產(chǎn)生附加
彎矩(詞條“彎矩”由行業(yè)大百科提供),故結(jié)構(gòu)計(jì)算應(yīng)給于充分考慮。廈
門(mén)莫蘭蒂臺(tái)風(fēng)破壞經(jīng)驗(yàn)也指向以上分析的重要性。JGJ102標(biāo)準(zhǔn)有相應(yīng)規(guī)定:外露于玻璃幕墻墻面的裝飾性構(gòu)件、遮陽(yáng)構(gòu)件應(yīng)與幕墻結(jié)構(gòu)或主體結(jié)構(gòu)可靠連接。目前建筑幕墻外附設(shè)裝飾性構(gòu)件、遮陽(yáng)裝置越來(lái)越多,問(wèn)題也比較集中,所以這些構(gòu)件與主體結(jié)構(gòu)或幕墻龍骨相連接,以確保其安全性。
幕墻裝飾翼設(shè)計(jì)要考慮,抗污染、安全性(風(fēng)荷載大,裝飾翼連接要考慮正向、側(cè)向應(yīng)力疊加值)和集成設(shè)計(jì)(LED等)。

玻璃裝飾翼材料選擇,玻璃作為結(jié)構(gòu)構(gòu)件(詞條“結(jié)構(gòu)構(gòu)件”由行業(yè)大百科提供)做法越來(lái)越多,此時(shí)可用采用SGP離子鍵高強(qiáng)度膠片的多層夾膠玻璃。

7、玻璃冷彎工藝
曲面(詞條“曲面”由行業(yè)大百科提供)擬合處理工藝:臺(tái)階式、彎弧、折線擬合、采用三角形等。

建筑立面采用曲面形式,賦予建筑新的審美情趣和相應(yīng)功能。實(shí)現(xiàn)曲面立面一般采用折線擬合、曲面組合和三角形構(gòu)件擬合等方式。但這些手段要么使建筑立面不夠光滑,要么成本過(guò)高。例如,曲面玻璃幕墻面板要采用熱彎玻璃,除了受玻璃鍍膜品種限制以外,要承擔(dān)很高的制造成本。所以需要適合用于批量生產(chǎn)的低成本曲面幕墻工藝---冷彎玻璃技術(shù)。冷彎玻璃技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是成本低且實(shí)施方便靈活,但增加自爆率和增加影像失真的風(fēng)險(xiǎn)。為此需要進(jìn)行足尺模擬檢測(cè),特別是彎曲度超過(guò)短邊1/60時(shí),進(jìn)行中空玻璃密閉性和應(yīng)力附加量試驗(yàn),以確認(rèn)其可實(shí)施安全性。

隨著數(shù)字化技術(shù)發(fā)展,后現(xiàn)代主義試圖滿足人們新的自然元素審美等多樣化需求,兼顧功能與空間、外觀更個(gè)性化要求。

大家對(duì)BIM平臺(tái)技術(shù)不陌生,在此不贅述。要完成類(lèi)似以上異型建筑幕墻,若不采取設(shè)計(jì)參數(shù)化、管理實(shí)物-虛擬同步化互動(dòng)、現(xiàn)場(chǎng)施工機(jī)械化措施,難于按時(shí)完成高品質(zhì)幕墻工程。所以,BIM平臺(tái)技術(shù),特別是實(shí)物-虛擬同步化互動(dòng)管理技術(shù)將是幕墻行業(yè)升級(jí)的有效手段。
五、總結(jié):
1、國(guó)內(nèi)建筑幕墻經(jīng)歷30多年的發(fā)展,已建立起了國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系,并完成了巨量工程實(shí)踐,同時(shí)與建筑設(shè)計(jì)一體化程度大幅提升,但其性能和品質(zhì)提高空間依然很大。
建筑與幕墻作為建筑子系統(tǒng),需要與建筑整體設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)、被包容和集成設(shè)計(jì)。例如,索網(wǎng)幕墻設(shè)計(jì)要考慮結(jié)構(gòu)邊界剛度和埋件(詞條“埋件”由行業(yè)大百科提供)處局部連接處理;LED照明,要考慮布線路徑及其空間設(shè)置;擦窗機(jī)要設(shè)置軌道和銷(xiāo)座等等;
盡管目前幕墻技術(shù)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步,但由于對(duì)幕墻設(shè)計(jì)原理理解不深或細(xì)節(jié)工藝處理不到位,時(shí)有發(fā)生不能滿足幕墻基本性能要求的情況。例如,等壓原理防水、雨幕控水,是防滲漏設(shè)計(jì)中的有效手段。但往往氣密性不達(dá)標(biāo)而功虧一簣,反過(guò)來(lái)還影響幕墻壽命和安全。
2、 國(guó)內(nèi)幕墻發(fā)展早期產(chǎn)品沒(méi)有形成體系,構(gòu)造設(shè)計(jì)顯得極為重要,但現(xiàn)在幕墻系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)和其高效實(shí)施顯得更為重要,接下來(lái)“設(shè)計(jì)參數(shù)化、管理實(shí)物-虛擬同步化、現(xiàn)場(chǎng)施工機(jī)械化”是提高幕墻品質(zhì)必由之路。
幕墻行業(yè)存在如黃圻副秘書(shū)長(zhǎng)一陣見(jiàn)血地指出的“門(mén)窗幕墻行業(yè)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品市場(chǎng)占有率低,傳統(tǒng)制造水平低,房產(chǎn)商優(yōu)先追求利潤(rùn),行政管理力度不足。。。!钡膯(wèn)題,同時(shí)也處于董紅主任所提出的“新建的工程高端化,既有建筑改造化,家裝市場(chǎng)的定制化,已成為當(dāng)今房產(chǎn)行業(yè)的主流趨勢(shì)”等可喜變化態(tài)勢(shì)。但要系統(tǒng)性提高幕墻產(chǎn)品品質(zhì),需要做到:“設(shè)計(jì)參數(shù)化、管理實(shí)物-虛擬同步化、現(xiàn)場(chǎng)施工機(jī)械化”,以實(shí)現(xiàn)幕墻實(shí)施過(guò)程可控且品質(zhì)優(yōu)良。
3、國(guó)內(nèi)幕墻企業(yè)走向國(guó)際市場(chǎng)后,完成了一批國(guó)際水準(zhǔn)的工程,應(yīng)詳細(xì)總結(jié)并為國(guó)內(nèi)幕墻實(shí)踐提供經(jīng)驗(yàn)。
4、針對(duì)自然災(zāi)害頻發(fā)等新的氣候變化趨勢(shì),幕墻安全設(shè)計(jì)需要針對(duì)性考慮。
隨著全球人均資源的下降和污染物排放總量的提高,全球性環(huán)境惡化趨勢(shì)在百年尺度上難于逆轉(zhuǎn),所以自然災(zāi)害發(fā)生頻率和強(qiáng)度總體上將處于上升趨勢(shì)。這就迫使我們重新審視和研究當(dāng)下執(zhí)行的建筑及幕墻相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)施措施,并尋求對(duì)策。例如,廈門(mén)莫蘭蒂臺(tái)風(fēng)破壞經(jīng)驗(yàn)告訴我們建筑低區(qū)風(fēng)壓不一定最小,需要評(píng)估分析周?chē)ㄖh(huán)境影響,從而采取相應(yīng)技術(shù)措施。
5、幕墻個(gè)性化與新材料、新技術(shù)和新工藝使用將是幕墻發(fā)展常態(tài)。
隨著幕墻工程設(shè)計(jì)個(gè)性化比例的提高,越來(lái)越多的工程涉及新技術(shù)、新材料和新工藝?v觀幕墻行業(yè)發(fā)展歷史,過(guò)去工程技術(shù)失敗的案例中,不當(dāng)應(yīng)用新材料、新技術(shù)和新工藝占比較高。所以,要認(rèn)真評(píng)估其應(yīng)用條件,做必要的足尺檢測(cè),以實(shí)際數(shù)據(jù)確認(rèn)應(yīng)用的合理性,確保幕墻品質(zhì)和安全。
6、幕墻安全維修及節(jié)能改造應(yīng)給予重視。
國(guó)內(nèi)幕墻經(jīng)過(guò)三十多年的快速發(fā)展,國(guó)內(nèi)幕墻行業(yè)已進(jìn)入了幕墻巨大現(xiàn)存量與大量新建設(shè)共存時(shí)期。從而建筑幕墻工程市場(chǎng)將迎來(lái)高頻率大規(guī)模維修時(shí)期。從實(shí)際工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來(lái)看,目前幕墻維修量不小、難度很大,特別是涉及幕墻系統(tǒng)性問(wèn)題時(shí),所以需要認(rèn)真研究幕墻維修標(biāo)準(zhǔn)在內(nèi)的相關(guān)技術(shù)和管理措施。
參考文獻(xiàn):
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2、羅憶、黃圻和劉忠偉(詞條“劉忠偉”由行業(yè)大百科提供)主編的《建筑幕墻設(shè)計(jì)與施工》
3、李百戰(zhàn)等編著的《室內(nèi)熱環(huán)境與人體熱舒適》
4、孟根寶力高主編的《現(xiàn)代建筑外皮》
5、中國(guó)門(mén)窗幕墻行業(yè)主流技術(shù)與市場(chǎng)熱點(diǎn)分析報(bào)告2017-2018