對(duì)建筑幕墻設(shè)計(jì)發(fā)展方向的思考

摘要：本文在節(jié)能環(huán)保為當(dāng)今國(guó)際上建筑發(fā)展的總趨勢(shì)的環(huán)境下，論述建筑節(jié)能的重要途徑就是對(duì)外圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行隔熱保溫，提出在我國(guó)尤其是南方地區(qū)以玻璃幕墻為外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的建筑。

關(guān)鍵詞：幕墻節(jié)能

我國(guó)建筑能耗已占全社會(huì)總能耗的25%，建筑節(jié)能已引起政府和社會(huì)的普遍關(guān)注。依據(jù)國(guó)家《節(jié)約能源法》，1999年10月建設(shè)已頒發(fā)了《民用建筑節(jié)能管理暫行規(guī)定》，“十五”我國(guó)建筑節(jié)能的第三階段再節(jié)能30%的工作目標(biāo)已開(kāi)始實(shí)施。建筑節(jié)能是指節(jié)約采暖供熱、空調(diào)制冷、建筑照明的能源消耗。因此，不但我國(guó)北方采暖供熱建筑要節(jié)約能源，長(zhǎng)江流域及以南的冬暖夏熱地區(qū)也要節(jié)約能源。

建筑門(mén)窗與建筑幕墻雖圍護(hù)結(jié)構(gòu)中，熱交換和熱傳導(dǎo)最活躍、最敏感的部位，傳熱和失熱損失是墻體的5~6倍，門(mén)窗和幕墻的節(jié)能效果，占建筑節(jié)能的40%.因此，各級(jí)建設(shè)主管部門(mén)十分重視節(jié)能型建筑門(mén)窗及幕墻的推廣應(yīng)用。

節(jié)能型門(mén)窗，是指達(dá)到建筑物所在地區(qū)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的門(mén)窗產(chǎn)品。是以其技術(shù)性能和節(jié)能效果來(lái)確定的，不是以其加工材料的種類來(lái)區(qū)分的。我國(guó)建筑節(jié)能對(duì)門(mén)窗性能采取兩項(xiàng)控制指標(biāo)：即門(mén)窗的傳熱系數(shù)K值（或其倒數(shù)，熱阻值R）及門(mén)窗的空氣滲透系數(shù)（即氣密性）A值。例如：北京地區(qū)要求：K≤3W/m2•；k（或R≤0.33m2•；k/w），A≤0.5m3•；h；只要達(dá)到這兩項(xiàng)技術(shù)要求即可稱為節(jié)能門(mén)窗。

建筑玻璃幕墻自上世紀(jì)80年代在我國(guó)面世以來(lái)，20多年來(lái)呈現(xiàn)了大規(guī)模、高速度的發(fā)展態(tài)勢(shì)，從東部沿海的大型城市，到西部邊遠(yuǎn)的山區(qū)小鎮(zhèn)，幾乎都可以看到玻璃幕墻的建筑。特別是在城市的超高層建筑上，玻璃幕墻占據(jù)了絕對(duì)優(yōu)勢(shì)：北京國(guó)貿(mào)中心、深圳地王大廈、上海金茂大廈、恒隆廣場(chǎng)……，無(wú)不采用了玻璃幕墻，正在建設(shè)中的世界最高樓——上海寰球金融廣場(chǎng)，也擬采用玻璃幕墻。我國(guó)的建筑玻璃幕墻，在它短短20多年的發(fā)展時(shí)間里，已經(jīng)占據(jù)了極大的市場(chǎng)份額，目前我國(guó)每年玻璃幕墻的建筑面積達(dá)到500萬(wàn)平方米左右，市場(chǎng)前景依然看好。

科技進(jìn)步的巨大貢獻(xiàn)

一個(gè)新生事物的興盛，自有它的歷史背景和社會(huì)動(dòng)因，玻璃幕墻的興起也不例外，它是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展繁榮和建筑科學(xué)進(jìn)步的產(chǎn)物。隨著我國(guó)國(guó)力的強(qiáng)盛、城市大規(guī)模建設(shè)的需要，一批批高層建筑、超高層建筑拔地而起，對(duì)這些建筑來(lái)說(shuō)，維護(hù)結(jié)構(gòu)采用傳統(tǒng)的磚墻顯然不能適應(yīng)，混凝土墻體則因其過(guò)于笨重而日顯劣勢(shì)，唯有輕鋼結(jié)構(gòu)配以玻璃幕墻成為最佳選擇。玻璃幕墻以其晶瑩剔透、輕巧美觀、耐候性好、密封性佳、安裝方便、維護(hù)簡(jiǎn)便等諸多優(yōu)點(diǎn)而在高層建筑上迅速崛起，獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷。

建筑科技的進(jìn)步也使大規(guī)模使用玻璃幕墻成為可能。首先，建筑科技的發(fā)展解決了高層建筑的諸多技術(shù)難題，使高樓大廈可以在現(xiàn)有基礎(chǔ)上成倍地拔高，而高層建筑的大量涌現(xiàn)，為玻璃幕墻的應(yīng)用提供了巨大的市場(chǎng)需求。其次，隨著建筑材料研發(fā)的進(jìn)步，已能生產(chǎn)出建筑上需要的各種金屬結(jié)構(gòu)件，門(mén)類齊全的鋼材、鋁合金型材、幕墻接駁件等等，滿足了玻璃幕墻的安裝要求；先進(jìn)的鍍膜玻璃、鋼化玻璃、中空玻璃、夾膠玻璃、熱彎玻璃，給不同場(chǎng)合玻璃幕墻的使用提供了多種多樣的選擇。第三，建筑施工技術(shù)的進(jìn)步和完善，各種先進(jìn)工藝的推廣成熟，使玻璃幕墻在高層、超高層建筑上的運(yùn)用舉重若輕，玻璃幕墻的施工已沒(méi)有任何的技術(shù)障礙。隨著高層、大跨度、大空間、異型建筑的不斷增加，鋼結(jié)構(gòu)支撐玻璃幕墻的應(yīng)用將越來(lái)越廣泛。

在不斷發(fā)展中日臻完善

近20年來(lái)，我國(guó)玻璃幕墻在發(fā)展過(guò)程中日臻完善，如今已與世界先進(jìn)水平同步。在這個(gè)不斷完善的過(guò)程中，中國(guó)建筑裝飾協(xié)會(huì)鋁制品委員會(huì)發(fā)揮的積極作用功不可沒(méi)。

這些年來(lái)，中國(guó)建筑裝飾協(xié)會(huì)鋁制品委員會(huì)一直走在行業(yè)前列，積極引導(dǎo)行業(yè)健康有序地發(fā)展。對(duì)幕墻行業(yè)存在的問(wèn)題及時(shí)發(fā)表文章，引起社會(huì)重視，并為國(guó)家制定幕墻政策規(guī)范作前導(dǎo)。如1990年代初期，隱框玻璃幕墻在無(wú)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的情況下，國(guó)內(nèi)出現(xiàn)不少假隱框幕墻，用玻璃膠代替結(jié)構(gòu)膠，用鐵、木材料代替鋁材。這些假幕墻有的甚至高達(dá)百米，嚴(yán)重影響了人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。針對(duì)這些嚴(yán)重的問(wèn)題，協(xié)會(huì)理事長(zhǎng)發(fā)出了“帶隱患的隱框玻璃幕墻猶如城市上空定時(shí)炸彈”的呼吁，引起國(guó)家行政管理部門(mén)的重視，對(duì)隱框玻璃幕墻下達(dá)了一連串加強(qiáng)管理的文件。

1990年代中期，隱框玻璃幕墻發(fā)展過(guò)快過(guò)，個(gè)別高反射率的鍍膜玻璃使附近往戶的陰面經(jīng)陽(yáng)光反射變成陽(yáng)面，對(duì)居民有不小的影響。為此協(xié)會(huì)發(fā)表了《重視隱框玻璃幕墻的光污染》文章，在國(guó)內(nèi)第一次提出光污染問(wèn)題，并提出用反射率低的鍍膜玻璃、或用鋁板和鍍膜玻璃間隔使用以減少光反射的建議。在協(xié)會(huì)的奔走呼號(hào)下，如今國(guó)內(nèi)一些大中城市對(duì)幕墻玻璃的反射率紛紛作出了限制規(guī)定。

20年的應(yīng)用實(shí)踐檢驗(yàn)

位于上海延安路外灘的聯(lián)誼大廈，是我國(guó)最早的一幢玻璃幕墻建筑，從其將近20年的使用實(shí)踐來(lái)看，用戶反映良好，體現(xiàn)了玻璃幕墻建筑的諸多優(yōu)越性。

1985年5月正式啟用的聯(lián)誼大廈，是一幢高檔涉外寫(xiě)字樓，大樓外墻全部采用明框玻璃幕墻。該大樓的物業(yè)管理單位是滬上著名的上海市錦江物業(yè)管理公司，據(jù)大廈管理處介紹，這座玻璃幕墻建筑的管理和維護(hù)與傳統(tǒng)外墻相比有較多的優(yōu)越性，不存在其它建筑物外墻容易發(fā)生的面磚脫落、涂料剝落、難以清洗等問(wèn)題。使用18年來(lái)只進(jìn)行了一次全面的重新打一遍硅膠（這是玻璃幕墻技術(shù)要求的規(guī)定），平時(shí)只是定期用擦窗機(jī)對(duì)幕墻玻璃進(jìn)行清洗就可以了。偶爾有個(gè)別用戶室內(nèi)裝修時(shí)不慎打碎了幕墻玻璃，因?yàn)椴捎玫氖卿摶ＡР粫?huì)散落，所以也不會(huì)對(duì)人員造成傷害，拆卸下來(lái)重?fù)Q一塊亦很方便。大廈玻璃幕墻的設(shè)計(jì)理念比較超前，在每一塊大玻璃的下方，都有一扇可開(kāi)啟的窗戶，通風(fēng)條件相當(dāng)好，即使是前一陣子\"非典\"流行時(shí)期，客戶對(duì)這里的通風(fēng)條件也是感到十分的滿意。講到采光問(wèn)題時(shí)，大廈管理人員介紹說(shuō)，由于外墻全部是玻璃，采光面積很大，室內(nèi)的光線也是很不錯(cuò)的，相當(dāng)亮堂。至于有些人擔(dān)心的所謂“光污染”問(wèn)題，由于聯(lián)誼大廈采用的是低反射率的幕墻玻璃，錦江物業(yè)管理的這些年來(lái)，從沒(méi)碰到過(guò)與左鄰右舍在這方面的糾紛。

實(shí)踐證明，玻璃幕墻確實(shí)具有其它墻體所無(wú)法比擬的優(yōu)越性能。

隨著幕墻的應(yīng)用越來(lái)越廣，幕墻的種類也越來(lái)越多。

單元組合式建筑幕墻

單元組合幕墻是一種新型建筑幕墻結(jié)構(gòu)體系，它是建立在現(xiàn)代高層以框剪、框筒、筒筒為代表的結(jié)構(gòu)體系基礎(chǔ)上的新型圍護(hù)結(jié)構(gòu)理論與施工工藝的重大變革。國(guó)外新單元組合建筑幕墻也只有20多年的歷史。

單元組合式幕墻完全不同于固定網(wǎng)格梁式傳統(tǒng)式的普通玻璃幕墻，它是以各個(gè)單元板塊組件為基本構(gòu)件單元，直接支撐在主體結(jié)構(gòu)上，把這些單元板塊組合起來(lái)構(gòu)成面積的幕墻結(jié)構(gòu)體系；相鄰基本單元組件的豎框（立柱）相互插接，相鄰橫框（橫梁）也相互插接，相互插接的立柱和橫梁形成組合式網(wǎng)格梁系；組合式梁柱插接部位用彈性密封元件封閉并可相對(duì)位移形成補(bǔ)償效應(yīng)；基本板塊單元尺寸遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于普通固定網(wǎng)格梁式幕墻的分格尺寸，它是以建筑主體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)來(lái)確定板塊單元尺寸；基本單元組件的飾面材料（包括采光玻璃、金屬板、石材板、人造化學(xué)板材等）及板塊結(jié)構(gòu)全部在工廠加工預(yù)制，施工現(xiàn)場(chǎng)只進(jìn)行板塊單元的組合安裝。

單元組合式幕墻提高了建筑幕墻的工廠化程度，大大縮短了圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工工期；由于基本單元周邊實(shí)現(xiàn)了彈性插接組合，提高了幕墻結(jié)構(gòu)溫度補(bǔ)償、震動(dòng)補(bǔ)償效應(yīng)和抗沖擊強(qiáng)度，特別是消除了因溫差而引起的幕墻結(jié)構(gòu)位移噪音；幕墻基本單元組件全部在工廠內(nèi)加工組裝，提高了制品加工精度，改進(jìn)了表面質(zhì)量保護(hù)；施工現(xiàn)場(chǎng)高空作業(yè)工作減少，保證了安全生產(chǎn)。

單元組合式幕墻的開(kāi)發(fā)和推廣應(yīng)用，把我國(guó)建筑幕墻設(shè)計(jì)水平、施工技術(shù)推進(jìn)到一個(gè)新臺(tái)階。這種產(chǎn)品技術(shù)的開(kāi)發(fā)，帶動(dòng)了大截面重型建筑鋁型材生產(chǎn)水平的提高，促進(jìn)了建筑幕墻生產(chǎn)企業(yè)技術(shù)改造和設(shè)備更新，一批大型骨干企業(yè)在“九五”期間從德國(guó)、意大利、美國(guó)引進(jìn)了一批適應(yīng)單元組合式幕墻加工制造的專用重型設(shè)備和幕墻加工中心，縮小了我國(guó)幕墻建造業(yè)與國(guó)際先進(jìn)水平的差距。

單元組合式幕墻在北京、上海、廣州、深圳等大中城市已取得了可貴的經(jīng)驗(yàn)。我國(guó)單元組合式幕墻的防水滲透性能、現(xiàn)場(chǎng)安裝施工技術(shù)得到外企和同行業(yè)的廣泛稱譽(yù)。結(jié)合工程特點(diǎn)、我國(guó)同時(shí)開(kāi)發(fā)了半單元組合式幕墻（固定立柱、橫梁?jiǎn)卧M合）、小單元組合式幕墻（單元板塊與網(wǎng)格梁系組合）等派生體系，也都取得了良好的工程效果。

點(diǎn)支式全玻幕墻

點(diǎn)支式全玻幕墻也稱點(diǎn)駁接全玻幕墻。它是全玻璃幕墻的一個(gè)新的發(fā)展分支，一改玻璃肋膠接全玻璃幕墻和懸吊式全玻幕呆板的平面造型，特出點(diǎn)連接結(jié)構(gòu)旋律美和玻璃支撐結(jié)構(gòu)體系的現(xiàn)代感，建立圍護(hù)結(jié)構(gòu)體系新理念：它是全景式幕墻，形成建筑物內(nèi)外空間的通透和融合，達(dá)到人、環(huán)境、空間和諧統(tǒng)一的美感；它充分發(fā)揮玻璃、點(diǎn)駁接、支撐系統(tǒng)的空間造型藝術(shù)魅力，形成輕捷、新穎的景觀效果；它是現(xiàn)代建筑藝術(shù)的標(biāo)志之一，倍受青睞。

點(diǎn)支式全玻幕墻由玻璃、點(diǎn)駁接件、支撐結(jié)構(gòu)體系三部分組成。玻璃可用單片、中空、鋼化中空玻璃點(diǎn)駁接件根據(jù)玻璃結(jié)構(gòu)造型有多種形式，多為鑄鋼件并經(jīng)電鍍或氟碳噴涂表面防腐處理；支撐結(jié)構(gòu)可用玻璃肋、鋼結(jié)構(gòu)（鋼管單桿式縱橫粱、空腹式鋼桁架、拉桿式桁架、拉索式桁架等）支撐體系。主要材料的國(guó)產(chǎn)化率已達(dá)到80%左右。我國(guó)采用國(guó)內(nèi)技術(shù)，自行設(shè)計(jì)、制造、安裝，成功的建成了一批應(yīng)用國(guó)際機(jī)場(chǎng)候機(jī)樓、大型展覽中心、會(huì)議文化中心，大型植物園館等大面積點(diǎn)支式全玻幕墻工程，受到社會(huì)各界的好評(píng)和認(rèn)可。

點(diǎn)支式全玻幕墻是我國(guó)深圳、珠海、汕頭等地全玻幕墻專業(yè)生產(chǎn)企業(yè)和幕墻業(yè)大型骨干企業(yè)借鑒國(guó)外先進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新