金屬與石材幕墻的新技術(shù)應(yīng)用

　　1、傳統(tǒng)制造工藝的應(yīng)用

　　相對(duì)于玻璃幕墻，金屬幕墻和石材幕墻屬于偏裝飾性的幕墻。幕墻的設(shè)計(jì)與應(yīng)用也主要側(cè)重于裝飾效果，主要是面板材料顏色、花紋、肌理的評(píng)判。在金屬板幕墻的應(yīng)用上，主要有鋁單板、鋁復(fù)合板、鋁蜂窩板、不銹鋼板、搪瓷板等。除此之外，還有各種仿天然石材飾面的鋁板，如仿石材鋁板、三維板、幻彩鋁板以及鋅合金板的應(yīng)用；雙層幕墻除天然石材板的應(yīng)用外，出現(xiàn)了很多人造板材。如陶板、瓷板、微晶石、千思板、超薄石材蜂窩板、混凝土薄板等。而一些傳統(tǒng)的陶瓷工藝經(jīng)過(guò)創(chuàng)新研發(fā)，也應(yīng)用在建筑幕墻上。

　　廣州東塔-周大福金融中心，位于廣州珠江新城的高度530米，全球第五高樓，其幕墻豎向裝飾框采用波浪紋白色開(kāi)片釉陶板，應(yīng)用傳統(tǒng)的哥窯陶瓷開(kāi)片工藝——將俗稱(chēng)“金絲鐵線”的哥釉瓷細(xì)致、精美的冰裂紋的獨(dú)特效果完美地展示在建筑上，是迄今為止全球最高的陶板幕墻項(xiàng)目，也是中國(guó)陶瓷工藝與建筑藝術(shù)完美結(jié)合的典范。

廣州周大福金融中心-冰裂紋釉面陶板

鄂爾多斯體育中心建筑外圍采用菱形混凝土板，猶如龍的鱗片和蒙古戰(zhàn)士的鎧甲

　　隨著材料技術(shù)的不斷發(fā)展，會(huì)有更多的新材料出現(xiàn)，并應(yīng)用在建筑幕墻上。外形相似的建筑幕墻裝飾構(gòu)件，若采用不同的材料制作，則會(huì)呈現(xiàn)出不同的裝飾效果。

　　2、鋁蜂窩板復(fù)合技術(shù)的應(yīng)用

　　在既有建筑的翻修改造中，常常會(huì)有對(duì)外立面效果整新如舊的要求——即要保持原有建筑石材的飾面效果，這就需要將原來(lái)建筑上的石材拆下后依然用在建筑上。由于原有石材的數(shù)量有限，拆除后石材可能也無(wú)法滿(mǎn)足改造所需的石材用量，新開(kāi)采的石材又與原有石材的顏色、品質(zhì)無(wú)法匹配。

　　利用鋁蜂窩板復(fù)合技術(shù)，將舊樓的石材拆下后切割成6mm的薄片，與鋁蜂窩板復(fù)合加工成超薄石材蜂窩板后，再采用干掛石材幕墻方式安裝在建筑上。這樣，可以有效利用原有石材作為裝飾面板，使建筑外觀依然保持原有建筑的石材效果和年代感，同時(shí)，由于石材蜂窩板較薄較輕，而且強(qiáng)度較高，既減輕了建筑荷載又保證了石材改造復(fù)裝后的安全性。利用成熟的鋁蜂窩板技術(shù)，讓老建筑舊貌換新顏。

　　3、透光混凝土掛板的應(yīng)用

　　透光混凝土的出現(xiàn)給國(guó)內(nèi)的建筑提供了一種新的材料。2010年世博會(huì)意大利館采用了透光混凝土技術(shù)，引起了國(guó)內(nèi)對(duì)透光混凝土的關(guān)注。

　　透光混凝土是將傳統(tǒng)混凝土和光導(dǎo)纖維結(jié)合制備出的具有一定透光性能的透光混凝土。可以利用各種成分的比例變化達(dá)到不同透明度的漸變。白天自然光可透過(guò)透明混凝土和玻璃外墻射入室內(nèi),從而減少對(duì)電燈的需求,達(dá)到節(jié)能的目的,而到晚上，建筑內(nèi)部的燈光半透到室外，墻面上能夠映出人的活動(dòng)狀態(tài)，看上去很像皮影戲，形成夢(mèng)幻般的效果。

上海世博會(huì)意大利館

　　目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)有企業(yè)實(shí)現(xiàn)了透光混凝土板的量產(chǎn)。透光混凝土板可以向石材面板一樣采用干掛的形式安裝——混凝土板幕墻。

　　建筑幕墻的發(fā)展趨勢(shì)--智慧幕墻

　　隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人們審美理念、生活需求的不斷變化，超高層建筑的大量增加，建筑幕墻行業(yè)必然會(huì)在興旺發(fā)展的同時(shí)有新的變化和發(fā)展。節(jié)能環(huán)保理念作為當(dāng)前的重點(diǎn)，也是政府和社會(huì)廣泛宣傳和推廣的熱點(diǎn)問(wèn)題之一，智慧型城市建設(shè)作為當(dāng)前城市發(fā)展方向，必然推動(dòng)建筑的智能化。因此綠色低碳、節(jié)能環(huán)保型將成為未來(lái)建筑幕墻行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。其實(shí)在建筑幕墻行業(yè)，很早就有了關(guān)于節(jié)能的構(gòu)想和實(shí)施。目前階段，建筑幕墻已經(jīng)成功實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)能的利用，將太陽(yáng)光轉(zhuǎn)向照明技術(shù)和光電幕墻技術(shù)。

　　（1）垂直景觀-生態(tài)綠植幕墻。

　　智慧型建筑的另一重要特征是垂直景觀。垂直景觀就是高層建筑的綠化，把植物或其他有生命元素引入高層建筑中，或在地面層引入景觀，如此處理可以在高層建筑中改善微氣候。綠色植物可以吸收二氧化碳和一氧化碳，通過(guò)光合作用產(chǎn)生氧氣，為使用者提供舒適的環(huán)境與新鮮的空氣。垂直景觀主要是通過(guò)對(duì)空中庭園的綠化，伴隨著風(fēng)的作用，共同改善室內(nèi)環(huán)境。

　　由AteliersJean Nouvel和PTW Architects共同合作完成的One Central Park中央花園堪稱(chēng)悉尼新的“世界之最”！并奪得世界高層都市建筑學(xué)會(huì)的“全球最佳高層建筑”頭銜。悉尼中央公園由兩棟住宅塔樓及一座商業(yè)中心構(gòu)成，整棟建筑由Patrick Blanc設(shè)計(jì)的綠墻及綠色幕墻包圍。作為全澳洲最大的綠色幕墻項(xiàng)目，植物設(shè)計(jì)經(jīng)過(guò)反復(fù)多次不同程序的技術(shù)性測(cè)試來(lái)確保設(shè)計(jì)的成功，對(duì)幕墻進(jìn)行風(fēng)速及日照分析來(lái)確保植物的可持續(xù)性。中央花園提供了一個(gè)與自然世界和諧并存的生活新途徑。250多種澳洲植物和花卉種植和攀爬在大樓上，從底層到最頂層，讓整棟大樓成為了一個(gè)空中花園！

　　事實(shí)上，這樣的具備“智慧”的生態(tài)建筑已經(jīng)在中國(guó)出現(xiàn)。深圳智慧廣場(chǎng)就實(shí)現(xiàn)了“地下-地面-空中屋頂”這樣的四重立體綠化，尤其是每一層樓宇都有800平方米以上的空中花園，從而第一次將景觀與建筑、人并列成商務(wù)空間的主角，“生態(tài)辦公”理念首次在深圳得以實(shí)現(xiàn)，在中國(guó)商務(wù)樓宇設(shè)計(jì)中也絕無(wú)僅有。

　　在建筑外立面上，深圳智慧廣場(chǎng)采用綠化結(jié)合Low-E中空玻璃的幕墻，通透采光、隔熱隔音，兼具環(huán)保功能；其陽(yáng)光屋頂采用納米中空材料制作成透明罩，具有采光隔溫、過(guò)濾紫外線的效果。

　　上海世博園主題館——世界最大生態(tài)綠墻。上海世博園主題館東西立面設(shè)置垂直生態(tài)綠化墻面，被稱(chēng)為“金枝玉葉”：金屬結(jié)構(gòu)、金屬種植面板、種植土、綠化植物和滴灌系統(tǒng)，共同組成的垂直綠化近6000平方米，是國(guó)內(nèi)最大面積的單體垂直生態(tài)墻，年吸收二氧化碳4噸。金屬質(zhì)感的墻體與碧如翠玉的綠草相互映襯，漸變的圖案呈現(xiàn)出焰火般絢麗的視覺(jué)效果。

　　東西立面設(shè)置的垂直生態(tài)綠化墻面達(dá)5000平方米，為目前世界最大的待建生態(tài)墻(日本愛(ài)知世博會(huì)生態(tài)墻面積約2500平方米)。利用綠化隔熱外墻在夏季阻隔輻射，并使外墻表面附近的空氣溫度降低，降低傳導(dǎo)；同時(shí)在冬季既不影響墻面得到太陽(yáng)輻射熱，同時(shí)形成保溫層，使風(fēng)速降低，延長(zhǎng)外墻的使用壽命。

上海世博園主題館綠植幕墻

　　（2）智能幕墻

　　智能幕墻主要指的是幕墻以一種動(dòng)態(tài)的形式根據(jù)外界氣候的變化而隨之變化，進(jìn)而自動(dòng)調(diào)節(jié)遮陽(yáng)、室內(nèi)溫度、通風(fēng)情況等。

　　當(dāng)前國(guó)際上流行的新世紀(jì)建筑三大原則：“開(kāi)放與交流、舒適與自然、環(huán)保與節(jié)能”。以“高貴的理想主義”的思維，沖破傳統(tǒng)觀念的羈絆，從而使建筑幕墻不僅滿(mǎn)足建筑美學(xué)和建筑功能的要求，更應(yīng)體現(xiàn)出“舒適與自然、環(huán)保與節(jié)能”的設(shè)計(jì)精髓，使建筑幕墻成為高技術(shù)含量的智能型產(chǎn)品。

　　（2.1）智能遮陽(yáng)百葉

　　不同于傳統(tǒng)的老式遮陽(yáng)系統(tǒng)，智能遮陽(yáng)系統(tǒng)通常是由遮陽(yáng)百葉（簾）、電機(jī)及控制系統(tǒng)組成。控制系統(tǒng)軟件是智能遮陽(yáng)控制系統(tǒng)的一個(gè)組成部分，與控制系統(tǒng)硬件配套使用，根據(jù)周?chē)匀粭l件的變化，通過(guò)系統(tǒng)線路，自動(dòng)調(diào)整簾片角度或作整體升降，完成對(duì)遮陽(yáng)百葉的智能控制功能，既阻斷輻射熱、減少陽(yáng)光直射、避免產(chǎn)生眩光，又充分利用自然光，節(jié)約能源。

　　智能遮陽(yáng)系統(tǒng)，根據(jù)其自身特點(diǎn)，可分為人工電動(dòng)控制及感應(yīng)智能控制。人工電動(dòng)控制可以人為根據(jù)一天內(nèi)太陽(yáng)光的照射角度及強(qiáng)弱對(duì)遮陽(yáng)系統(tǒng)進(jìn)行角度的調(diào)節(jié)。而感應(yīng)智能控制則是通過(guò)探頭對(duì)太陽(yáng)照射高度位置、方向及太陽(yáng)光強(qiáng)弱的感應(yīng)而自動(dòng)調(diào)節(jié)遮陽(yáng)板的遮陽(yáng)方向、角度、位置、遮陽(yáng)面積大小等，以達(dá)到遮陽(yáng)的目的。這種遮陽(yáng)系統(tǒng)對(duì)用于屋面采光系統(tǒng)的遮陽(yáng)具有特別好的效果。

電動(dòng)遮陽(yáng)板

　　與遮陽(yáng)卷簾相比，智能遮陽(yáng)百葉有其獨(dú)到的特點(diǎn)。

　　1）根據(jù)人們對(duì)室內(nèi)光線的需求量，遮陽(yáng)百葉可以光控、風(fēng)控、通過(guò)變換角度來(lái)調(diào)整進(jìn)光量；

　　2）可置于雙層幕墻或兩層玻璃之間，形成“可呼吸外表皮”，冬暖夏涼；

　　3）遮陽(yáng)百葉還可以解決私密性和防盜問(wèn)題。

　　結(jié)合卷簾的做法，使百葉自由收放。需要時(shí)散開(kāi)百葉，不需要時(shí)折疊收起，做成可動(dòng)的遮陽(yáng)百葉，使冬日陽(yáng)光通暢地進(jìn)入室內(nèi)，夏日陽(yáng)光絕大部分被遮擋在外。這種自由呼吸式的外墻提升了人們?cè)诮ㄖ械氖孢m度。其優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)在:房間空氣始終舒適宜人；隔音性能好；光能利用率高；與普通玻璃幕墻的安裝在外觀上無(wú)異；輕盈美觀。目前對(duì)智能遮陽(yáng)系統(tǒng)的推廣還存在不少現(xiàn)實(shí)困難，主要原因是造價(jià)較高。但是，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，人們對(duì)室內(nèi)綠色環(huán)境的追求，這種“智能遮陽(yáng)系統(tǒng)”將會(huì)得到普遍應(yīng)用。

　　（2.2）智能玻璃

　　電致變色玻璃是一種新型的功能玻璃，這種由基礎(chǔ)玻璃和電致變色系統(tǒng)組成的裝置，利用電致變色材料在電場(chǎng)作用下而引起的透光（或吸收）性能的可調(diào)性，可實(shí)現(xiàn)由人的意愿調(diào)節(jié)光照度的目的。

　　電致變色玻璃的能耗比較小、驅(qū)動(dòng)電壓低，最適合光伏驅(qū)動(dòng)。由安裝了幕墻上的光伏組件來(lái)作為電致變色玻璃的驅(qū)動(dòng)電源，可以在3.5%—62%的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)入射光強(qiáng)度。電致變色智能玻璃具有光吸收透過(guò)的可調(diào)節(jié)性，可選擇性地吸收或反射外界的熱輻射和內(nèi)部的熱的擴(kuò)散，減少辦公大樓在夏季保持涼爽和冬季保持溫暖而必須消耗的大量能源。同時(shí)改善自然光照程度、為辦公室工作人員提供一個(gè)舒適的辦公環(huán)境。從建筑幕墻一體化設(shè)計(jì)的意義上說(shuō)智能玻璃幕墻（窗）=智能玻璃+電子窗簾+外遮陽(yáng)。

Low-E+白頁(yè)窗簾EC玻璃+電子窗簾

　　自從智慧城市的理念提出，便在全球各國(guó)掀起一股熱潮。上至國(guó)家政府，下至平民百姓，對(duì)智慧城市都充滿(mǎn)想象和期待。而要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，少不了建筑智能化工程的推進(jìn)。智能幕墻的誕生也正順應(yīng)了智慧城市發(fā)展的要求。

　　4.2.3 MEDIASKIN——智能玻璃幕墻媒體系統(tǒng)

　　MEDIA SKIN的智能玻璃幕墻媒體系統(tǒng)采用以媒體嵌入玻璃幕墻為核心的革新技術(shù)，在美化城市建筑外觀的同時(shí)，可實(shí)現(xiàn)高效率數(shù)字內(nèi)容分發(fā)，不運(yùn)行時(shí)即融入幕墻，運(yùn)行時(shí)則成為一個(gè)強(qiáng)大、時(shí)尚的高端數(shù)字媒體。

　　MEDIA SKIN不光具有高達(dá)60%—90%的高透明度，可完美與建筑融為一體，并可以通過(guò)手機(jī)預(yù)定在MEDIA SKIN上以創(chuàng)意的文字與圖案展示你的心聲。

　　MEDIASKIN所扮演的不單只是智能媒體的角色，它背后所承載的實(shí)際是一個(gè)更為高級(jí)的數(shù)字媒體生態(tài)體系。MEDIASKIN可安裝應(yīng)用于幕墻、觀光電梯、透明護(hù)欄、信息屏、商業(yè)櫥窗等多場(chǎng)景，在未來(lái)的城市建設(shè)中，承擔(dān)災(zāi)害預(yù)警、娛樂(lè)生活以及人機(jī)互動(dòng)等功能。

　　結(jié)束語(yǔ)

　　通過(guò)智能樓宇控制，可以實(shí)現(xiàn)通風(fēng)，遮陽(yáng)、LED、多媒體屏等建筑幕墻多功能的實(shí)現(xiàn)；建筑的生態(tài)化、智慧化是國(guó)際建筑設(shè)計(jì)的大勢(shì)所趨。節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用為建筑幕墻節(jié)能技術(shù)的發(fā)展翻開(kāi)了嶄新的一頁(yè)。機(jī)械工藝、材料技術(shù)和建筑技術(shù)的提高必將推動(dòng)智慧型生態(tài)建筑幕墻的發(fā)展，智慧型幕墻將隨著智慧城市的建設(shè)步伐為高層建筑的發(fā)展帶來(lái)了勃勃生機(jī)。

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