對(duì)建筑幕墻設(shè)計(jì)發(fā)展方向的思考

徐秀麗

【摘要】 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)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。

一、科技進(jìn)步的巨大貢獻(xiàn)

建筑科技的進(jìn)步使大規(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,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(lèi)齊全的鋼材、鋁合金型材、幕墻接駁件等,滿(mǎn)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。

再次,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。

二、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(hù)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。

三、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(hù)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。偶爾有個(gè)別用戶(hù)室內(nèi)裝修時(shí)不慎打碎了幕墻玻璃,采用的是鋼化玻璃不會(huì)散落,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(hù),通風(fēng)條件相當(dāng)好。由于外墻全部是玻璃,采光面積很大,室內(nèi)的光線(xiàn)相當(dāng)亮堂。至于有些所謂“光污染”問(wèn)題,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(lèi)也越來(lái)越多。

四、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(zhuān)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(chēng)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。

五、點(diǎn)支式全玻幕墻

點(diǎn)支式全玻幕墻也稱(chēng)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,突出點(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(zhuān)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)新的成果,這項(xiàng)技術(shù)的開(kāi)發(fā)和推廣應(yīng)用,為建筑幕墻工程提供了新的發(fā)展機(jī)遇和市場(chǎng)空間,填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)幕墻設(shè)計(jì)和施工技術(shù)的一項(xiàng)空白。

現(xiàn)行2003年的《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》取消了原來(lái)對(duì)玻璃幕墻適用高度的限制,此舉徹底放開(kāi)了以往的束縛,為玻璃幕墻的進(jìn)一步發(fā)展創(chuàng)造了一片廣闊的天地。