建筑幕墻和玻璃產(chǎn)業(yè) 相互支持相互依存

　　我國(guó)建筑幕墻從1978年起步，經(jīng)過(guò)近30年發(fā)展，到21世紀(jì)初，我國(guó)已發(fā)展成為世界第一幕墻生產(chǎn)和使用大國(guó)。21世紀(jì)頭10年（2001年~2010年）我國(guó)建筑幕墻持續(xù)迅猛發(fā)展。我國(guó)建筑幕墻的發(fā)展離不開我國(guó)建筑玻璃的發(fā)展，建筑幕墻和建筑玻璃同步發(fā)展，兩者相互支持，相互依存。


    1.建筑幕墻的藝術(shù)效果依賴于新型建筑玻璃的發(fā)展。上世紀(jì)80年代是建筑幕墻起步階段，建筑玻璃的品種也不多，能用著色玻璃（茶玻、藍(lán)玻、綠玻）已屬時(shí)尚，后來(lái)人們對(duì)建筑外觀的要求越來(lái)越高，尤其隨著隱框玻璃幕墻的興起，鍍膜玻璃使隱框玻璃幕墻光彩奪目，隱框玻璃幕墻得到建筑師和百姓青睞并迅猛發(fā)展。


    2.建筑玻璃從建筑構(gòu)件發(fā)展成結(jié)構(gòu)構(gòu)件。鋼化玻璃、夾層玻璃、鋼化夾層玻璃的發(fā)展，使建筑幕墻發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)新時(shí)代，由于這些玻璃具有較高的力學(xué)性能，可用作結(jié)構(gòu)構(gòu)件的材料，這時(shí)玻璃除了做四邊支承的透光面板使用外，還可用于點(diǎn)支承玻璃幕墻的透光面板，即在玻璃四角開孔，用連接件將玻璃固定在鋼爪上成為點(diǎn)支式玻璃幕墻，也可在玻璃接縫或四角上設(shè)壓板將玻璃面板固定在鋼索上成為單層索網(wǎng)（單層豎索）玻璃幕墻。玻璃作為梁的材料。玻璃梁膠接全玻璃幕墻和點(diǎn)支式玻璃梁全玻璃幕墻成為公共建筑大堂的寵兒，使玻璃梁玻璃幕墻、點(diǎn)支式玻璃幕墻超常發(fā)展。2006年玻璃梁（含點(diǎn)支式）玻璃幕墻達(dá)到220萬(wàn)平方米，還出現(xiàn)了懸挑5~6米全玻璃雨蓬。全玻璃樓梯就是樓梯平臺(tái)梁、平臺(tái)板、樓梯斜梁和踏步板全部由玻璃制作。樓梯平臺(tái)梁、安裝樓梯的樓板梁用鋼索懸吊，樓梯斜梁用連接件（駁接件）固定在樓板樓板梁和平臺(tái)梁上，平臺(tái)板由連接件（駁接件）固定在平臺(tái)梁上，踏步板也是用連接件（駁接件）固定在樓梯斜梁上，這樣形成一個(gè)全透明的樓梯系統(tǒng)。全玻璃樓板就是樓板梁和樓板全部為玻璃材料。玻璃樓板梁支承在主體結(jié)構(gòu)上，玻璃樓板用連接件（駁接件）固定在玻璃樓板梁上。榮獲世界2007年十大好建筑的CCTV就用了近千平方米玻璃地板，站在CCTV觀光層的玻璃樓板上，俯視北京全景就有一種類似在“神州五號(hào)”、“神州六號(hào)”上遙望地球的感覺。


    3.中空玻璃、Low-E中空玻璃的發(fā)展，使采用玻璃幕墻的建筑的節(jié)能發(fā)展到一個(gè)新階段。GB50189等節(jié)能設(shè)計(jì)規(guī)范的發(fā)布，對(duì)建筑節(jié)能提出了嚴(yán)格的要求，建筑幕墻由于有中空玻璃、Low-E中空玻璃（還有真空玻璃）發(fā)展的支持，不僅沒有停止發(fā)展的步伐，而且還在一個(gè)嶄新的平臺(tái)上闊步前進(jìn)。


    4.玻璃熱彎技術(shù)的發(fā)展，使我國(guó)各種異形建筑披上了建筑幕墻的外衣。如北京天文館喇叭形造型得以實(shí)現(xiàn)。


    5.建筑幕墻在使用過(guò)程中不斷受到外界環(huán)境的影響和污染，以前靠擦窗機(jī)、蜘蛛人去清洗，自凈玻璃的出現(xiàn)，開辟了一條新出路。


    我國(guó)建筑事業(yè)不斷向前發(fā)展，對(duì)建筑幕墻和建筑玻璃又提出了新要求，這是擺在我國(guó)建筑幕墻和建筑玻璃行業(yè)技術(shù)人員面前的新任務(wù)，我們要敢于、善于接受這種挑戰(zhàn)，開發(fā)出更好更多的建筑玻璃：


    一是開發(fā)出藝術(shù)形式多樣、色彩絢麗的玻璃，以滿足各種建筑裝飾的需要。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，技術(shù)水平提高，人們的生活水平也隨之提高。人們對(duì)建筑的功能、建筑色彩、色調(diào)的要求也越來(lái)越多樣化，如只有透明的無(wú)色玻璃幕墻就不能滿足要求了，透明玻璃幕墻只適用于展示其內(nèi)部形象的場(chǎng)合，如大型百貨商店。但有些場(chǎng)合就不適宜展示其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和活動(dòng)，鍍膜玻璃的單向透明性能，在室外看不清室內(nèi)，而室內(nèi)可以清楚見到室外。隱框玻璃幕墻特定的質(zhì)感和光輝以及光的透射、反射、折射全部功能集于一體。當(dāng)光照在大面積隱框幕墻上時(shí)，由于玻璃具有和光相似的性質(zhì)能創(chuàng)造出光藝術(shù)的奇特效果。鍍膜玻璃在迎光面具有鏡子的特性，而在背光面則又如普通玻璃般透明，這種神奇的特性給人造成視覺觀賞上的多種可能性。


    二是發(fā)展高強(qiáng)度玻璃品種，促進(jìn)全玻璃結(jié)構(gòu)的發(fā)展。雖然玻璃能作為結(jié)構(gòu)構(gòu)件用于建筑，但比起其它金屬材料，強(qiáng)度還是低的，這樣結(jié)構(gòu)斷面就比金屬材料大很多，且材料消耗量多，斷面大，占有空間就大，影響建筑空間，這就要求開發(fā)強(qiáng)度更高、穩(wěn)定性能更好的玻璃來(lái)做結(jié)構(gòu)構(gòu)件，使玻璃結(jié)構(gòu)更輕巧，減少占用建筑空間，使建筑更美觀，建筑空間利用更經(jīng)濟(jì)更合理。


    三是開發(fā)更節(jié)能的玻璃制品，促進(jìn)我國(guó)建筑節(jié)能的前進(jìn)步伐。


    幕墻節(jié)能的要求：在冬季最大限度地利用自然能來(lái)取暖，多獲得熱量和減少熱損失；夏季最大限度地減少得熱并利用自然能來(lái)降溫冷卻，以達(dá)到節(jié)能的目的。


    由于我國(guó)幅員遼闊，南北方、東西部地區(qū)氣候差異很大，透明幕墻對(duì)建筑能耗高低的影響主要有兩個(gè)方面：一方面，透明幕墻的熱工性能影響到冬季采暖、夏季空調(diào)室內(nèi)外溫差傳熱；另外，是幕墻的透明材料（如玻璃）受太陽(yáng)輻射影響而造成的建筑室內(nèi)的得熱。冬季，通過(guò)透明幕墻進(jìn)入室內(nèi)的太陽(yáng)輻射有利于建筑的節(jié)能，因此，減小透明幕墻的傳熱系數(shù)抑制溫差傳熱是降低透明幕墻熱損失的主要途徑之一；夏季，通過(guò)透明幕墻進(jìn)入室內(nèi)的太陽(yáng)輻射成為空調(diào)降溫的負(fù)荷，因此，減少進(jìn)入室內(nèi)的太陽(yáng)輻射以及減小透明幕墻的溫差傳熱都是降低空調(diào)能耗的途徑。由于不同緯度、不同朝向的太陽(yáng)輻射的變化很復(fù)雜，日輻射強(qiáng)度和峰值出現(xiàn)的時(shí)間是不同的，因此，不同緯度地區(qū)熱通道幕墻節(jié)能設(shè)計(jì)也應(yīng)有所差別。在寒冷地區(qū)，采暖期室內(nèi)外溫差傳熱的熱量損失占主導(dǎo)地位。因而，對(duì)幕墻的傳熱系數(shù)的要求高于南方地區(qū)。在夏熱冬暖和夏熱冬冷地區(qū)，空調(diào)期太陽(yáng)輻射得熱所引起的負(fù)荷可能成為了主要矛盾，所以，對(duì)幕墻的玻璃（或其他透明材料）的遮陽(yáng)系數(shù)的要求高于北方地區(qū)。


    另一方面，為了使建筑物適應(yīng)各地不同的氣候條件，滿足節(jié)能要求，應(yīng)根據(jù)建筑物所處的建筑氣候分區(qū)，確定建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)合理的熱工性能參數(shù)。北方嚴(yán)寒、寒冷地區(qū)主要考慮建筑的冬季防寒保溫，建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)對(duì)建筑的采暖能耗影響很大。因此，在嚴(yán)寒、寒冷地區(qū)對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)的限值要求較高。夏熱冬冷地區(qū)既要滿足冬季保溫又要考慮夏季的隔熱，不同于北方采暖建筑主要考慮單向的傳熱過(guò)程。夏熱冬暖地區(qū)主要考慮建筑的夏季隔熱，太陽(yáng)輻射對(duì)建筑能耗的影響很大。太陽(yáng)輻射通過(guò)幕墻進(jìn)入室內(nèi)的熱量是造成夏季室內(nèi)過(guò)熱的主要原因，同時(shí)還要考慮在自然通風(fēng)條件下建筑熱濕過(guò)程的雙向傳遞，不能簡(jiǎn)單地采用降低墻體、屋面、窗戶的傳熱系數(shù)和增加保溫隔熱材料厚度來(lái)達(dá)到節(jié)約能耗的目的，因此，在圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)的限值要求上也就有所不同。應(yīng)開發(fā)適應(yīng)不同節(jié)能要求的玻璃品種。


    四是為適應(yīng)光電幕墻（疊面）的需要，要發(fā)展剛度大的玻璃，因?yàn)?a href='../../zsk/ct.asp?id=6804' target='_blank' style='font-size:1em; border-bottom:1px dotted blue;'>硅片易碎，對(duì)玻璃撓度要求很嚴(yán)格。太陽(yáng)能光伏幕墻是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。在當(dāng)前能源供應(yīng)緊張的情況下，為發(fā)展太陽(yáng)能伏幕墻提供了空前的機(jī)遇。但制造太陽(yáng)能光伏幕墻用的光電板是將薄硅片夾在兩片玻璃之間膠接后成型的，所以玻璃是制造太陽(yáng)能光伏幕墻板的主要夾持材料，由于硅片極脆，彎曲稍大即會(huì)破碎，因而就要求夾持硅片的玻璃有較一般玻璃有更好的剛度。因此要生產(chǎn)出剛度比一般玻璃大的玻璃來(lái)適應(yīng)光電幕墻發(fā)展的需要，同時(shí)太陽(yáng)能輻射的透射率也影響太陽(yáng)能光伏發(fā)電的效果，因此要求用于光電幕墻板的玻璃透光系數(shù)要高，且自凈能力強(qiáng)，因?yàn)橐坏┎ＡП砻姹晃廴�，就�?huì)影響硅片接受的太陽(yáng)輻射，而使于屋面的光電板更容易積灰，影響硅片接受的太陽(yáng)輻熱，因此用于制作光電幕墻板的玻璃要求剛度大，透光率高，自凈能力好。

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