摘　要:通過對建筑幕墻能抵抗地震災(zāi)害、保溫隔熱、質(zhì)輕高強、高舒適性、節(jié)約能源等方面的淺析,探討了建筑幕墻未來的發(fā)展趨勢,以推廣建筑幕墻的應(yīng)用,從而較好地達到綠色建筑所要求的標(biāo)準(zhǔn)。

　　關(guān)鍵詞:建筑幕墻,抗震,質(zhì)輕高強,保溫隔熱,高舒適性

　　一、問題的提出

　　生態(tài)文明=綠色建筑+良好環(huán)境。綠色建筑就是要求在建筑物的全生命周期中,實現(xiàn)高效率的利用能源、土地、水、材料等。建筑幕墻具有抗震性好、保溫隔熱、密封隔音、結(jié)構(gòu)精巧、美觀高雅、輕質(zhì)高強、高舒適性、節(jié)約能源等特點。它以其獨特的性能可較好的達到綠色建筑所要求的建筑標(biāo)準(zhǔn)。

　　二、建筑幕墻的構(gòu)成

　　建筑幕墻由面板(玻璃、鋁板、石板、陶瓷板等)和支撐結(jié)構(gòu)(鋁橫梁立柱、鋼結(jié)構(gòu)、玻璃肋等)組成完整的結(jié)構(gòu)體系。幕墻是不分擔(dān)主體結(jié)構(gòu)所受的荷載和作用的圍護結(jié)構(gòu)。幕墻在自身平面內(nèi)可以承受較大的變形,或相對于主體結(jié)構(gòu)可以有足夠的位移能力。幕墻采用螺栓、搖臂、彈簧機構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)連接。

　　三、幕墻的抗震性能好

　　四川汶川8.0級大地震以及1995年日本阪神大地震、1999年中國臺灣集大地震。砌體填充墻、常規(guī)玻璃窗在大地震中損毀嚴重,而用各種建筑幕墻(即使是玻璃幕墻)作為外圍護結(jié)構(gòu)的建筑,震后大多保存完好。中國建筑科學(xué)研究院結(jié)構(gòu)所進行過七個各類型建筑幕墻的振臺試驗,結(jié)論證明:即使當(dāng)臺面輸入加速到0.9g(相當(dāng)于10度大震),結(jié)構(gòu)位移達到1/60以上時,幕墻也沒有損壞,保持良好的性能。

　　砌體填充墻在1/1000位移時開裂,1/3000位移時破壞,即使在小地震下也會產(chǎn)生破損,中震下會嚴重破壞。原因是它在自身平面內(nèi)變形能力很差,又被填充在主體結(jié)構(gòu)內(nèi),不能有相對的位移,被迫一起振動,最終導(dǎo)致破壞,因此在地震中震害。

　　JGJ 3-2002高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程第4.9.5條規(guī)定:150 m以上的高層建筑外墻宜采用各類建筑幕墻。這就從建筑結(jié)構(gòu)的角度表明:高層建筑也需要幕墻。土地越來越少,高樓大廈越來越多,只有建筑幕墻才能保證抗震安全。

　　四、幕墻質(zhì)輕高強

　　玻璃幕墻的重量值相當(dāng)于磚墻的1/10,混凝土板墻的1/7;鋁板幕墻更輕,370厚磚墻760 kg/m2,200 mm厚空心磚墻250 kg/m2,而玻璃幕墻只有35 kg/m2-40 kg/m2，鋁板幕墻只有20 kg/m2-25 kg/m2。一座150 m高,外墻面為2000 m2的高層建筑,采用幕墻可減輕墻體自重5000 t-12000 t。這就大大減少了主體結(jié)構(gòu)的材料用量,也減輕了基礎(chǔ)的荷載,從而降低了基礎(chǔ)的造價,節(jié)約了材料。而我們常用的建筑材料,如:鋼材、水泥、磚都是高耗能、高造價的材料。在提倡綠色建筑的今天,建筑幕墻越來越成為建筑師的新寵。

　　五、幕墻保溫隔熱性好

　　按國家建筑節(jié)能政策要求,2000年之前,新設(shè)計的采暖居住建筑應(yīng)在已采暖居住建筑基礎(chǔ)上再節(jié)能30%,2010年在此基礎(chǔ)上再節(jié)能30%。目前一些節(jié)能措施已用于建筑上,如5+6+5的中空玻璃,K值約2.6 W/(m2· K)-3.5 W/(m2· K),而普通白玻璃6 mm的K值約5 W/(m2· K),除中空玻璃外,還有Low-E中空玻璃,K值為1.6 W/(m2·K)-1.8 W/(m2·K)。Low-E中空玻璃,冬天可有效的阻止室內(nèi)暖空氣的熱輻射向外泄漏,夏天可防止外面的熱輻射進入室內(nèi)。

　　另外,當(dāng)外界溫度變化時,結(jié)構(gòu)會熱脹冷縮。如果不采取措施,夏天會把結(jié)構(gòu)擠彎、壓碎,冬天會把結(jié)構(gòu)拉裂、拉斷。因此長的建筑要設(shè)溫度縫,把建筑分成幾段,可是高的建筑不可能用水平縫切成幾段,而建筑幕墻就能解決高樓大廈的溫度變化問題。因為玻璃具有保溫隔熱性,玻璃鋼型材的導(dǎo)熱系數(shù)是鋼材的1/50,是鋁材的1/650,玻璃鋼型材熱變形溫度為200℃,在冷熱溫差變化較大的環(huán)境下,不易與建筑物及玻璃分縫,可大大提高玻璃門窗的密封性能。所以用建筑幕墻將整個建筑結(jié)構(gòu)包封起來,讓結(jié)構(gòu)處在室內(nèi),溫度變化就不會對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生危害,保證主體結(jié)構(gòu)的安全,而傳統(tǒng)的磚墻、砌塊墻是填在梁柱平面內(nèi)的,梁柱有部分露在室外大氣中,直接受到溫度變化的影響,不利于保溫隔熱。

　　六、幕墻具有高舒適性能

　　隨著社會的發(fā)展、進步,人們不滿足簡單的生理需求,而不斷的追求高品位的生活質(zhì)量。從長遠來看,所有能夠給人們提供方便,創(chuàng)造舒適環(huán)境的技術(shù)和產(chǎn)品都可以和幕墻相結(jié)合。其中給人視覺帶來舒適的內(nèi)容,包括色彩的搭配、使用以及光線的控制等,而感覺舒適的內(nèi)容包括使用方法、空氣的質(zhì)量、噪聲低等。目前已有一些產(chǎn)品和技術(shù)正在用于建筑上,如:雙層幕墻結(jié)構(gòu),利用屏蔽作用以降低噪聲,利用遮陽系統(tǒng)調(diào)節(jié)室內(nèi)光線的強弱,利用通道或過濾裝置凈化空氣,改變空氣流速和方向,還可在雙層幕墻內(nèi)放置加濕器等,進一步改善空氣的質(zhì)量。

　　七、結(jié)語

　　建筑幕墻以華麗的外觀、豐富的色彩、較好的通透性體現(xiàn)出現(xiàn)代化辦公的氣息,成為現(xiàn)代建筑的象征。雖然目前建筑幕墻的主要作用是遮風(fēng)、擋雨、采光、保溫隔熱,是一種建筑的外圍護結(jié)構(gòu),但從長遠來看,建筑幕墻必將向多功能方向發(fā)展,利用建筑幕墻的結(jié)構(gòu)增加功能,降低總成本、減少資源的浪費,它的前途是光明的。