幕墻基礎(chǔ)知識介紹:由面板與支承結(jié)構(gòu)體系(支承裝置與支承結(jié)構(gòu))組成的、可相對主體有一定位移能力或自身有一定變形能力、不承擔主體結(jié)構(gòu)所受作用的建筑外圍護墻。
幕墻是建筑物的外墻護圍，不承重，像幕布一樣掛上去，故又稱為懸掛墻，是現(xiàn)代大型和高層建筑常用的帶有裝飾效果的輕質(zhì)墻體。由結(jié)構(gòu)框架與鑲嵌板材組成，不承擔主體結(jié)構(gòu)載荷與作用的建筑圍護結(jié)構(gòu)。
幕墻發(fā)展趨勢
技術(shù)發(fā)展
A、從笨重性走向更輕型的板材和結(jié)構(gòu)(天然石材厚度25mm，新型材料最薄達到1mm)
B、品種少逐步走向多類型的板材及更豐富的色彩(目前有石材、陶瓷板、微晶玻璃、高壓層板、水泥纖絲維板、玻璃、無機玻璃鋼、陶土板、金屬板等近60種板材應(yīng)用在外墻)
C、更高的安全性能
D、更靈活方便快捷的施工技術(shù)
E、更高的防水性能，延長了幕墻的壽命(從封閉式幕墻發(fā)展到開放式幕墻)
F、環(huán)保節(jié)能(目前歐美建筑市場比較常用的為金屬裝飾保溫板，由經(jīng)過彩色烤漆的鋁鋅合金雕花飾面、聚氨酯保溫層、玻璃纖維布復(fù)合而成;兼顧裝飾和保溫節(jié)能功能，面漆10-15年無褪色，整體使用壽命可達45年;)
行業(yè)發(fā)展
隨著建筑幕墻行業(yè)競爭的不斷加劇，大型建筑幕墻企業(yè)間并購整合與資本運作日趨頻繁，國內(nèi)優(yōu)秀的建筑幕墻生產(chǎn)企業(yè)愈來愈重視對行業(yè)市場的研究，特別是對企業(yè)發(fā)展環(huán)境和客戶需求趨勢變化的深入研究。正因為如此，一大批國內(nèi)優(yōu)秀的建筑幕墻品牌迅速崛起，逐漸成為建筑幕墻行業(yè)中的翹楚!
截止至2010年末，我國建筑幕墻行業(yè)總產(chǎn)值由2005年的620億元上升到1500億元，增長幅度達到142%，年均增速為19%，表現(xiàn)出極其強勁的發(fā)展態(tài)勢。從業(yè)人數(shù)也發(fā)展到9萬多人，規(guī)模以上企業(yè)個數(shù)達到367家。
我國建筑幕墻行業(yè)從1983年開始起步，是中國經(jīng)濟體制改革的產(chǎn)物，與其它傳統(tǒng)行業(yè)相比，年輕的幕墻行業(yè)受計劃經(jīng)濟體制的影響相對較小。發(fā)展至今已經(jīng)逐漸形成了民營企業(yè)集團、中外合資、股份制、有限責任公司等多種企業(yè)組織形式;以非公有制經(jīng)濟為主體的競爭格局已逐漸形成。
建筑幕墻行業(yè)產(chǎn)量及市場趨勢分析
“十二五”期間中國將大力發(fā)展建筑節(jié)能相關(guān)產(chǎn)業(yè)，我國將對5.7億平方米建筑進行節(jié)能改造，這對建筑幕墻產(chǎn)業(yè)無疑是一次快速發(fā)展的機遇。
中國建筑幕墻行業(yè)產(chǎn)量及增速分析
中國幕墻產(chǎn)業(yè)經(jīng)過多年的發(fā)展，產(chǎn)銷量呈現(xiàn)快速發(fā)展態(tài)勢，已成為全球幕墻生產(chǎn)與使用大國。中國幕墻每年生產(chǎn)安裝各類建筑幕墻約5,500萬平方米，年產(chǎn)值近1,200億，市場總量已占世界總量的60%以上。
幕墻分類
一、按密閉形式分：封閉式和開放式
二、按主要支承結(jié)構(gòu)形式分：構(gòu)件式，單元式，點支承，全玻，智能型呼吸式幕墻(雙層幕墻)
構(gòu)件式幕墻
構(gòu)件式幕墻，是金星卓宏應(yīng)用廣泛的另一種幕墻結(jié)構(gòu)形式。構(gòu)件式幕墻的立柱(或橫梁)先安裝在建筑主體結(jié)構(gòu)上，再安裝橫梁(或立柱)，立柱和橫梁組成框格，面板材料在工廠內(nèi)加工成單元組件，再固定在立柱和橫梁組成的框格上。面板材料單元組件所承受的荷載要通過立柱(或橫梁)傳遞給主體結(jié)構(gòu)。
構(gòu)件式幕墻分為：
明框幕墻：金屬框架的構(gòu)件顯露于面板外表面的框支承幕墻。
隱框幕墻：金屬框架的構(gòu)件完全不顯露于面板外表面的框支承幕墻。
半隱框幕墻：金屬框架的豎向或橫向構(gòu)件顯露于面板外表面的框支承幕墻。
構(gòu)件式幕墻分為：
1.施工手段靈活，工藝成熟，是目前采用較多的幕墻結(jié)構(gòu)形式。
2.主體結(jié)構(gòu)適應(yīng)能力強，安裝順序基本不受主體結(jié)構(gòu)影響。
3.采用密封膠進行材料密封，水密性、氣密性好，具有較好的保溫、隔聲降噪能的抗層間位移能力。
4.面板材料單元組件工廠制作，結(jié)構(gòu)膠使用性能有保證。
單元式幕墻
單元式幕墻，是符合當今世界潮流的高檔建筑外維護系統(tǒng)。其以工廠化的組裝生產(chǎn)，高標準化的技術(shù)，大量節(jié)約施工時間等綜合優(yōu)勢，成為建筑幕墻領(lǐng)域最具普及價值和發(fā)展優(yōu)勢的幕墻形式。
單元式幕墻是金星卓宏技術(shù)最為成熟、應(yīng)用最為廣泛的幕墻形式。金星卓宏也是全國首批獲得單元式幕墻生產(chǎn)許可證的幕墻企業(yè)。眾多單元式幕墻工程的承建，使積累了豐富的單元式幕墻設(shè)計、施工管理經(jīng)驗，并成為國內(nèi)承建單元式幕墻工程最成熟的企業(yè)。單元式幕墻技術(shù)也使金星卓宏成功實現(xiàn)了建筑幕墻的標準化和模塊化生產(chǎn)，從而奠定了金星卓宏幕墻生產(chǎn)工廠化、幕墻發(fā)展工業(yè)化的基礎(chǔ)。
單元式幕墻主要特點：
1.工業(yè)化生產(chǎn)，組裝精度高，有效控制工程施工周期，經(jīng)濟效益和社會效益明顯。
2.單元之間采用結(jié)構(gòu)密封，適應(yīng)主體結(jié)構(gòu)位移能力強，適用于超高層建筑和鋼結(jié)構(gòu)高層建筑。
3.不需要在現(xiàn)場填注密封膠，不受天氣對打膠的影響。
4.具有優(yōu)良的氣密性、水密性、風壓變形及平面變形能力，可達到較高的環(huán)保節(jié)能要求。
點支式幕墻
點支式幕墻主要特點：
1.支承結(jié)構(gòu)形式多樣，可滿足不同建筑師及工程業(yè)主對建筑結(jié)構(gòu)與外立面效果的需求。
2.結(jié)構(gòu)穩(wěn)固美觀，構(gòu)件精巧實用，可實現(xiàn)金屬結(jié)構(gòu)與玻璃的通透性能融為一體，建筑內(nèi)外空間和諧統(tǒng)一。
3.玻璃與駁接爪件采用球鉸連接，具有較強的吸收變形能力。
全玻幕墻
全玻幕墻是一種全透明、全視野的玻璃幕墻，利用玻璃的透明性，追求建筑物內(nèi)外空間的流通和融合，使人們可以透過玻璃清楚地看到玻璃的整個結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，使結(jié)構(gòu)系統(tǒng)由單純的支承作用轉(zhuǎn)向表現(xiàn)其可見性，從而表現(xiàn)出建筑裝飾的藝術(shù)感、層次感和立體感。具有重量輕、選材簡單、加工工廠化、施工快捷、維護維修方便、易于清洗等特點。其對于豐富建筑造型立面效果的功效是其他材料無可比擬的，是現(xiàn)代科技在建筑裝飾上的體現(xiàn)。
智能型呼吸式幕墻
呼吸式幕墻是建筑的“雙層綠色外套”。幕墻雙層結(jié)構(gòu) [6]有顯著的隔音效果，結(jié)構(gòu)的特質(zhì)也賦予了建筑以“呼吸效應(yīng)”。居住者能夠體驗到真正的冬暖夏涼，減少極端環(huán)境帶來的不適;建筑本體的主動效能，極大減少了能源消耗。采用雙層幕墻系統(tǒng)可以降低建筑綜合用能源消耗的30%-50%。
該幕墻系統(tǒng)由內(nèi)外兩道幕墻組成，內(nèi)幕墻一般采用明框幕墻、活動窗，或開有檢修門;外幕墻采用有框幕墻或點支承玻璃幕墻。內(nèi)外幕墻之間形成一個相對封閉的空間，大大提高了幕墻的保溫、隔熱、隔聲功能。
智能幕墻是呼吸式幕墻的延伸，是在智能化建筑的基礎(chǔ)上將建筑配套技術(shù)(暖、熱、光、電)的適度控制，在幕墻材料、太陽能的有效利用，通過計算機網(wǎng)絡(luò)進行有效的調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣、溫度和光線，從而節(jié)省了建筑物使用過程的能源，降低了生產(chǎn)和建筑物使用過程的費用。它包括以下幾個部分：呼吸式幕墻、通風系統(tǒng)、遮陽系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)、智能化控制系統(tǒng)等。智能型呼吸式幕墻的關(guān)鍵在于智能控制系統(tǒng)，是從功能要求到控制模式，從信息采集到執(zhí)行指令傳動機構(gòu)的全過程控制系統(tǒng)。它涉及到氣候、溫度、濕度、空氣新鮮度、照度的測量，取暖、通風空調(diào)遮陽等機構(gòu)運行狀態(tài)信息采集及控制，電力系統(tǒng)的配置及控制，樓宇計算機控制等多方面因素。
是一種全透明、全視野的玻璃幕墻，利用玻璃的透明性，追求建筑物內(nèi)外空間的流通和融合，使人們可以透過玻璃清楚地看到玻璃的整個結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，使結(jié)構(gòu)系統(tǒng)由單純的支承作用轉(zhuǎn)向表現(xiàn)其可見性，從而表現(xiàn)出建筑裝飾的藝術(shù)感、層次感和立體感。具有重量輕、選材簡單、加工工廠化、施工快捷、維護維修方便、易于清洗等特點。其對于豐富建筑造型立面效果的功效是其他材料無可比擬的，是現(xiàn)代科技在建筑裝飾上的體現(xiàn)。
光電幕墻
光電幕墻是一種集發(fā)電、隔音、隔熱、裝飾等功能于一體，把光電技術(shù)與幕墻技術(shù)相結(jié)合的新型功能性幕墻，代表著幕墻技術(shù)發(fā)展的新方向。其通過太陽能光電池和半導(dǎo)體材料對自然光進行采集、轉(zhuǎn)化、蓄積、變壓，最后聯(lián)入建筑供電網(wǎng)絡(luò)，為建筑提供可靠的電力支持。
光電幕墻主要特點：
具有將光能轉(zhuǎn)化為電能的功能。其實現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵部件是光電模板。光電模板背面可襯以不同顏色，以適應(yīng)不同的建筑風格。其特殊的外觀具有獨特的裝飾效果，可賦予建筑物鮮明的時代色彩。目前，金星卓宏施工建設(shè)的中央國家機關(guān)七大部委辦公樓、江蘇無錫機場航站樓，國家環(huán)?？偩致募s中心大樓等工程已經(jīng)成功應(yīng)用太陽光伏電源系統(tǒng)，實現(xiàn)了由節(jié)能向創(chuàng)造能源的巨大轉(zhuǎn)變。
光電幕墻的基本單元為光電板，而光電板是由若干個光電電池進行串、并聯(lián)組合而成的電池陣列，把光電板安裝在建筑幕墻相應(yīng)的結(jié)構(gòu)上就組成了太陽光伏電源系統(tǒng)。太陽光伏電源系統(tǒng)的立柱和橫梁一般采用鋁合金龍骨。光電模板要便于更換。
幕墻鋼結(jié)構(gòu)
幕墻鋼結(jié)構(gòu)具有自重輕、安裝容易、施工周期短、抗震性能好、投資回收快、環(huán)境污染少等綜合優(yōu)勢，與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比，更具有在“高、大、輕”三個方面發(fā)展的獨特優(yōu)勢。因此在高層建筑、大型公共建筑(如體育館、機場、劇院、大型廠房)等建筑領(lǐng)域得以廣泛應(yīng)用。目前金星卓宏鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計以及施工技術(shù)水平已居行業(yè)前列，并已應(yīng)用于數(shù)座大型公共建筑項目。
光電幕墻主要特點：
設(shè)計先進：運用最先進的設(shè)計方法，充分發(fā)揮鋼材力學(xué)特性，大量節(jié)約鋼材。
結(jié)構(gòu)新穎：結(jié)構(gòu)精巧，極大擴展建筑空間，建筑時代感強。
安裝快捷：構(gòu)件標準，制作精良，施工安裝簡便、快捷、安全。
技術(shù)完備：與建筑技術(shù)相結(jié)合的完備的技術(shù)體系。
金屬屋面
金屬屋面將采光通風與建筑藝術(shù)完美融合，充分體現(xiàn)了現(xiàn)代建筑清新明亮的自然環(huán)境和新穎獨特的藝術(shù)造型。目前，金星卓宏已在多個工程設(shè)計中運用空中花園、玻璃穹頂、玻璃采光頂、建筑屋面等。
產(chǎn)品特性：
全新的系統(tǒng)設(shè)計，完全將結(jié)構(gòu)安全融入建筑藝術(shù);
先進的防漏、防水、防結(jié)露技術(shù)，全面展示建筑玻璃的美感;
超前的節(jié)能環(huán)保設(shè)計，保證人類親近大自然的同時，降低能耗和傷害;
多項新技術(shù)的綜合應(yīng)用(防火、防腐、遮陽、控制)，提高了建筑屋面的安全性、適用性。
智能幕墻:
智能幕墻是通風式幕墻的延伸，是智能化建筑的基礎(chǔ)上將建筑配套技術(shù)(暖、熱、光、電)的適度控制，在幕墻材料、太陽能的有效利用，通過計算機網(wǎng)絡(luò)進行有效的調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣、溫度和光線，從而節(jié)省了建筑物使用過程的能源，降低了生產(chǎn)和建筑物使用過程的費用。它包括以下幾個部分：通風式幕墻、通風系統(tǒng)、遮陽系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)、智能化控制系統(tǒng)等。
智能幕墻的關(guān)鍵在智能控制系統(tǒng)，這種智能化控制系統(tǒng)是一套較為復(fù)雜的系統(tǒng)工程，是從功能要求到控制模式，從信息采集到執(zhí)行指令傳動機構(gòu)的全過程控制系統(tǒng)。它涉及到氣侯溫度濕度空氣新鮮度照度的測量，取暖、通風空調(diào)遮陽等機構(gòu)運行狀態(tài)信息采集及控制，電力系統(tǒng)的配置及控制，樓宇計算機控制等多方面因素。
幕墻的性能
1、風壓變形
2、雨水滲漏
3、空氣滲透
4、平面內(nèi)變形
5、熱工性能(保溫、隔熱 )
6、空氣隔聲性能
7、耐撞擊
8、光學(xué)性能
9、承重力性能
幕墻優(yōu)點
幕墻的三大優(yōu)點：美觀、節(jié)能、易維護
行業(yè)動態(tài)：建筑幕墻在中國迅速發(fā)展已有20年，現(xiàn)在中國已經(jīng)成為世界上建造幕墻最多的國家，成為世界上最大的幕墻市場。三千多家幕墻專業(yè)公司，每年施工約一千萬平方米的幕墻等等。發(fā)展嘆為觀止，形勢蔚為壯觀。幕墻在建筑領(lǐng)域里真是風卷云涌、席卷中國，包舉宇內(nèi)，囊括建筑之勢。建筑幕墻在中國建設(shè)中的大挺進、大潮流，是改革開放的一大成果，是建筑墻體技術(shù)的一大跨越。哪里有建筑，哪里就有幕墻，地方不分南北東西、建筑不分高低大小，凡是外圍護十之七八是幕墻!
發(fā)展中的幕墻要否定么?我說要否定，因為發(fā)展就是否定不足，而“肯定-否定-否定之否定”更是發(fā)展的螺旋式上升運動。在一個大發(fā)展的實踐之后，要不要理性的分析思考一次已經(jīng)發(fā)生了的一切，深化一下認識，更深刻地理解它、感覺它呢?建筑幕墻的向前推移和向前發(fā)展有一個內(nèi)部的矛盾和斗爭，我們對幕墻的認識運動也應(yīng)隨之推移和發(fā)展。我們對建筑幕墻的發(fā)展規(guī)律懂了么?能理解清楚么?能掌握這個發(fā)展規(guī)律、這個內(nèi)部矛盾再能動地推動幕墻的發(fā)展么?在建筑幕墻二十年大發(fā)展之后，我們積累了多少理論的認識呢?我覺得我們的認識還落后于幕墻實踐很多。
幕墻發(fā)展了二十年，什么是幕墻?玻璃幕墻和窗有什么不同?為什么要做幕墻而不做窗?幕墻比窗好在哪里?這些問題看來幼稚，但這是最初始的問題，我們又回歸到了事情的出發(fā)點。建筑師如何想這些問題我不清楚，有以下幾個主要的理由：首先是建筑立面外觀的要求，要與傳統(tǒng)的窗的立面有所不同，而要求大面積的整體的外圍護平面或者曲面;其次是建筑采光的要求，要求有更大的窗墻比和通透性;第三則是高層、超高層建筑或者體量大的建筑在建筑安裝施工的簡約化和工業(yè)化，進一步改進和提高施工效率和速度等等。由于這樣的原因，帶來了窗到幕墻的轉(zhuǎn)化，因此而導(dǎo)出幕墻的一系列的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、工藝、性能上的新的系統(tǒng)的建立。由此而應(yīng)討論的便是窗和幕墻的根本的、本質(zhì)的區(qū)別是什么?從結(jié)構(gòu)上講，幕墻是懸掛在主體結(jié)構(gòu)之外的連續(xù)的外圍護系統(tǒng)，而窗則是支座在主體結(jié)構(gòu)之內(nèi)的間斷的外圍護系統(tǒng);從懸掛與支座、主體結(jié)構(gòu)之外和之內(nèi)、連續(xù)和間斷這三對矛盾上分析，窗和幕墻的區(qū)別是明顯的、易區(qū)分的。當一項建筑的立面并不要求、也不適合設(shè)計成連續(xù)的、大片的、大通透的情況時，搞玻璃幕墻也就不是必要的了。所以建筑幕墻的第一項自我反省，那就是將窗作為對手，作為對比，也是必要的、必須的。很可能建筑外圍護也會形成一種“窗一幕墻一窗”或者“幕墻一窗一幕墻”的發(fā)展過程，兩者互相矛盾、互相推動、互相促進。我并不贊成不分建筑具體特征都是一片幕墻。還是應(yīng)該選擇適合的、值得的，才是合理的。多樣化才是世界的本性存在。
帶窗的建筑外圍護系統(tǒng)，其實是一種復(fù)合結(jié)構(gòu)、組合的構(gòu)造形式。在非采光部分，如豎向的窗間墻、橫向的窗臺等部分，以及窗框、窗扇的金屬材料;采光部分則為玻璃。在非采光部分的結(jié)構(gòu)受力、隔熱、保溫、防水、隔聲、防火、節(jié)能等等方面，一般都比玻璃幕墻要好且造價低廉。由于擴大了窗墻比，提高了采光與非采光面積比，由窗進而大面積窗再到幕墻，則增加了采光部分和弱化了的非采光部分，必須采取配套的技術(shù)措施投入，才能改善功能。例如窗間墻、窗臺用加氣混凝土砌塊或條板，其熱傳導(dǎo)系數(shù)僅為0.2，而單片鍍膜玻璃K值僅有5.9W/m2K，中空玻璃為2.5、低輻射(LOW-E)中空玻璃也只達2.0。而非采光鋁板保溫棉K值可降低但造價增加很多。由此觀之，整體的外窗系統(tǒng)的性能價格比(投入產(chǎn)出比)應(yīng)較幕墻合理。并非所有的建筑外圍護系統(tǒng)采用幕墻系統(tǒng)就是先進的、合理的。這僅是建筑幕墻第二個要自我否定的題目。將性價比作為評估參數(shù)、使用功能設(shè)計規(guī)定要求達到同一水準，幕墻與窗同時放在建筑外圍護系統(tǒng)的同一比較線上，進行兩者比較和選擇才是合理的。除非在建筑立面外觀上有完全不同的風格要求，則是另外的話題。
建筑外墻面的裝飾層有多種形式，噴刷涂料、藝術(shù)混凝土、粘貼面磚等，掛一層金屬板、石材板、纖維復(fù)合板也是一種主要形式。外墻裝飾和建筑幕墻有何區(qū)別呢?在已經(jīng)有了混凝土墻面、磚砌體、加氣混凝土砌塊墻面外，再加一層裝飾功能的板材，屬于幕墻嗎?幕墻系統(tǒng)包含結(jié)構(gòu)、功能和裝飾作用，單純的裝飾功能是一種什么性質(zhì)的幕墻呢?對于這一類“幕墻”仍然要按照幕墻規(guī)范的所有規(guī)定來執(zhí)行程序嗎?因此，幕墻和外墻裝飾板應(yīng)于區(qū)別開來，后者應(yīng)是幕墻的一種否定。這類裝飾墻板一般是非通透非采光的，其受力狀態(tài)和功能要求也是和通常所指幕墻大不相同的。
由上所述，窗和幕墻、裝飾墻板和幕墻的關(guān)系應(yīng)加以討論，不可混為一談。當建筑主體的要求是放大了的窗，是外設(shè)的裝飾板，那么其幕墻性質(zhì)和定義應(yīng)于否定。
任何一種發(fā)展中的事物，總不是十全十美的，有其長處和短處，有其優(yōu)勢和劣勢。只有經(jīng)過自我否定、自我解剖、克服缺點、揚長避短才有可能進步，才能在競爭中求發(fā)展。任何一種外墻技術(shù)，并不是適合所有的建筑的，必須因地制宜、因工程制宜、因投入制宜。因此，提出“建筑幕墻的自我否定”這個命題，并不是全盤否定幕墻，而是為了前進、跳躍而后退，而是為了發(fā)展、推進而揚棄。當市場上充滿著各種各樣掛名的“幕墻”的外圍護時，當依靠不合理低價、降低品位、犧牲功能來競爭“發(fā)展”時，清醒的專業(yè)人士就應(yīng)理性地加以懷疑，提出否定了。發(fā)現(xiàn)矛盾，正視矛盾，解決矛盾，正是前進的突破口;簡化過程程序，去掉多余的枝節(jié)，否定非必要的附加;在積累了一定量的感性認識的時候，進行一次否定性的清理，在否定中包含肯定，在肯定中揚棄慣性，形成一次新的“肯定-否定-否定之否定” 循環(huán)，構(gòu)成一次感性到理性的反復(fù)深化認識運動。
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