单元式幕墙产品技术工艺研发动态与发展趋势分析

第一节 国内单元式幕墙产品技术工艺研发动态

（一）光电幕墙

光电幕墙是一种集发电、隔音、隔热、安全、装饰功能于一体的太阳能光电玻璃幕墙，它充分体现了建筑的智能化与人性化特点。进入90年代后，随着常规发电成本的上升和人们对环境保护的日益重视，一些国家纷纷实施、推广太阳能屋顶计划，并提出了“建筑物产生能源”的新概念，由此推动了光电技术的大规模开发与应用。美国、日本、德国、意大利、印度等许多国家都已建有太阳能屋顶或外墙的建筑。光电模板简称为PV，是多个太阳能光电池经加固处理，镶嵌在特殊的透明度极高的低铁玻璃中，彼此之间经过其背面的导线相连，从而构成了一个整体的光电模板。这是一种完善的技术，它的优点是可在气候恶劣的情况下照常工作，具备抵御外界环境侵扰的能力，或在臭氧，或在酸雨，或在零下50摄氏度至90摄氏度的环境中，光电模板仍可使用几十年，而且是极为美观的造型材料。

光电幕墙体现了智能化特点，太阳能电池发电不会排放二氧化碳或产生对温室效应有害的气体，也无噪音污染，并可用来发电，由此可见，光电幕墙是一种净能源，与环境有很好的相容性。同时太阳能光电技术集成到幕墙中不仅不占有建筑面积，而且太阳能光电板晶莹优美的外观，具有特殊的装饰效果，更赋予建筑物鲜明的现代科技色彩。

(二)生态幕墙

生态幕墙是随着建筑生态化的发展而发展的，根据使用功能或使用要求，能够改变生态和色彩的建筑幕墙称之为生态幕墙，生态幕墙是生态建筑的一种，是生态外围护结构的建筑。它是以“可持续发展”为战略，以使用的高新技术为先导，以生物气候缓冲层为重点，节约资源，减少污染，是健康舒适的生态建筑外围护结构。

生态建筑与生态幕墙在三维空间中，引入了时间概念，在功能及美学上具有独特的意义，可以称其为“四维建筑”，即静与动，封闭与开放，收敛与张开，空间与时间，使建筑和幕墙更具有鲜明的音乐韵律。改变了传统建筑和幕墙终身不变的形态和色彩，拓宽了建筑和幕墙的新视野和新技术，对现代建筑和幕墙的实践和理论是一种补充和拓展，有着独立的价值和意义。

第二节 国外单元式幕墙产品技术工艺研发动态

一、美国

在美国和加拿大，采用建筑预制混凝土作建筑物的幕墙，起源于二十世纪二十年代，由于当时的工艺技巧和材料耐久性，有些建筑到现在还保持完好：目前预制混凝土幕墙的设计生产及施工管理无论是在生产方式，还是在技术经济方面都取得了根本性的改变，预制混凝土建筑体系的不断发展和改进，预制混凝土饰面技术和工艺的改进和提高，使许多建筑物外墙采用混凝土幕墙成为现实，混凝土幕墙主要优点如下： 设计上的优点：设计自由：在个体建筑设计中采用预制混凝土工业化生产技术能获得多种不同表现形式，使之成为独特的建筑物。保证质量：构件在厂内按规定质量标准生产，安装前可进行质量检查。造型多样化：可做成各种形状和图案，而且造价低廉。 功能上的优点：结构能力：可作承重结构、支承墙体结构、剪力墙或作为永久性模板，成为建筑物整体的一部分。高效能围护结构：各种气候条件下，均能发挥围护作用。隔声性能：隔声和音响控制要求，可以做到经济有效。隔热性能：混凝土构件可按所需隔热性能进行设计，可采用特别集料或在构件内夹入各种隔热材料（夹心墙），或在构件内另加隔热材料等。耐久性：耐气候性能高。维护费用低廉：长期使用，无需维修。防火性能：有内在的耐燃性能。日晒保护：如设计合理，可以大大降低空调荷载。 施工现场上的优点：吊装经济：可减少现场操作工时，任何气候条件下均可进行吊装。

外围结构施工快速：使室内装修工种早日进行现场。工种调配方便：大大减少工种重叠问题。电气、空调、卫生设备等等系统都可综合敷设在预制构件内。节约时间：工厂预制与快速安装相结合，可节省施工总时间。降低噪声级：在需要避免过多噪声地方，这是一项重要因素。 经济性：预制混凝土的经济方面的优点在上述项目中已经包括了。如设计与工具设备进一步革新，提高了生产力；加上墙体生产的预制装配化程度时一步提高，减少了现场施工劳动量，则这种经济上的优越性就更明显了。降低现场施工量有助于稳定竣工建筑物的最终总造价。缩短施工工期还可减轻筹划资金的费用。如建筑预制混凝土的用途超出纯装饰性或幕墙范围以外时，这些优点的意义就大为增加了。

二、日本

日本从1965年开始建高层建筑时，普遍采用幕墙作为符合柔性结构要求的工业化时代的外墙结构，最初从金属类开始，稍后大量采用预制混凝土，将幕墙时代明显划分出两阶段，从轻型幕墙走向轻重型幕墙协调发展阶段，预制混凝土幕墙自身也从装饰混凝土饰面逐步发展到面砖、石材饰面等多种多样外装饰效果[3]，各种新材料新工艺及结构造连接的研究发展推动了混凝土幕墙技术的不断完善，1966年就开始编制出预制混凝土幕墙工程应用技术标准。随后又几经修正，目前使用的JASS14幕墙工程标准为1985年制定[4]，其内容主要为混凝土幕墙的性能要求，设计制作施工及验收标准，作为预制混凝土幕墙应用的技术指南：需要指出的是日本预制混凝土工程标准JASS10则主要是针对住宅工程承重墙板及相关构件的性能要求[5]，设计制作施工及验收标准，和我国二十世纪七八年代大量采用的外墙板有类似之处，不同的是其质量要求要比我国的高，系统性要强。

三、欧盟

欧洲智能玻璃幕墙技术的发展主要表现在两个方面：

（1）深入广泛的基础理论研究，特别是在提高舒适度和动态能量方面的研究。各方面专业人员从不同角度对已建成的双层幕墙建筑进行大规模长时间的跟踪实测，有的研究项目对几十幢已建成的大厦进行５年以上的跟踪研究，掌握了大量的第一手数据，并提炼到理论高度，对幕墙的设计进行模拟和指导。这项工作还在深入进行。这些基础研究为智能型玻璃幕墙的发展和优化提供了坚实的理论支持。

（2）在幕墙与建筑设备、空调系统的配合方面有新的进展。如采用与外墙或地面结合为一体的小型通风换气装置。这种小型机，具有高效的通风采暖、降噪功能，可有效地提高舒适度和使用灵活性。--

第三节 2011-2012年国内外单元式幕墙技术工艺研发成果回顾

以节能引领行业发展根据我国国情和实现经济与社会可持续发展的要求，节能是我国的一项长期方针，建筑节能是我国发展的基本国策之一。建设部发布的“关于发展节能省地型住宅和公共建筑的指导意见”，无疑是吹向建筑幕墙行业的春风，它不断催生出适合建筑幕墙行业发展的新技术和新产品，因而也促进了新型幕墙材料工业的发展。许多新型建筑材料的使用，提高了建筑幕墙的节能指标，扩大了建筑幕墙的使用范围，如大理石材、铝单板、复合铝板、蜂窝铝板、微晶玻璃、瓷板、陶土板、树脂木纤维板、纤维增强水泥板、石材蜂窝板、纤维增强水泥板等的使用，大大增加了建筑幕墙的内涵和外延，使幕墙由原来的单一墙体演变为结构新颖、饰面材料亮丽，既能满足建筑外观又能满足建筑节能要求，给人以耳目一新的视线冲击感的新型多功能建筑结构，完全打破了千百年来普通混凝土墙体、砖墙、瓷砖的老面孔，这无疑是建筑行业的一场革命。

第四节 2012-2016年单元式幕墙国内外技术工艺研发趋势分析

未来单元式幕墙技术工艺方面的研发趋势主要体现在两个方面：

1、材料更加环保。随着国内外政府对环境保护的越来越重视，各国政府会进一步制定环保相关标准。相关标准的退出会促使单元幕墙制造企业进行新材料的研发，使得幕墙符合国家的环保要求。

2、幕墙更加智能化。如，新研发的光电幕墙技术可用于建筑物表面装饰的许多方面。一般来说，应安装在建筑物中受阳光照射时间较长的部位，例如建筑物面南方向的幕墙、采光棚及遮阳棚等部位，以保证光电池的效率。可见，智能化将是未来单元式幕墙的发展趋势。

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