本篇文章內(nèi)容由[中國幕墻網(wǎng)ALwindoor.com]編輯部整理發(fā)布：
建筑門窗幕墻是建筑外圍護結(jié)構(gòu)，是建筑的重要組成部分，也是建筑節(jié)能的關(guān)鍵部位，它的使用能耗占建筑圍護結(jié)構(gòu)能耗的50%，占建筑總能耗的25%。采取一切必要的措施和有效的技術(shù)發(fā)展路線，降低建筑門窗幕墻在材料、建造和使用過程中的能耗，是促進建筑行業(yè)盡早達到“雙碳”目標(biāo)的重要路徑之一，也是建筑門窗幕墻高質(zhì)量發(fā)展的必經(jīng)之路。
加強對人工復(fù)合新型材料的研發(fā)與應(yīng)用
現(xiàn)有的建筑門窗幕墻材料，大部分以金屬、玻璃和天然石材為主。這些材料的生產(chǎn)存在能耗高、破壞自然環(huán)境和過度消耗天然資源等諸多方面的不利影響，是阻礙“雙碳”達標(biāo)的因素之一。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，利廢、低耗、輕質(zhì)、高強的人工復(fù)合新型建材正在不斷產(chǎn)生，應(yīng)該加以研究并探討應(yīng)用。
仿真利廢再生材料。天然石材是我國建筑室內(nèi)外裝修的主要材料，是建筑幕墻離不開的外墻材料之一。石材作為一種不可再生的天然資源，其大規(guī)模的開發(fā)已給我國自然環(huán)境的保護造成了重大影響。目前，采用新技術(shù)利用石材廢棄物等制造高仿真板材（詞條“板材”由行業(yè)大百科提供）來替代天然石材的產(chǎn)品正在不斷出現(xiàn)。發(fā)泡人造石（詞條“人造石”由行業(yè)大百科提供）是其中的一種新型綠色環(huán)保建材（詞條“環(huán)保建材”由行業(yè)大百科提供），每平方米板材可添加40%～50%的石材廢料，經(jīng)采用特殊的發(fā)泡生產(chǎn)工藝等技術(shù)，使板材具有輕質(zhì)高強高仿真的良好性能。其體積密度約1.90g/cm³，彎曲強度平均值達到28MPa以上，板材可制成通體的花崗巖、大理石、石灰石、洞石、砂巖、純色陶板等系列產(chǎn)品，裝飾效果自然流暢逼真，是替代天然石材和陶板的最佳產(chǎn)品。
免燒制品。免燒制品是在常溫非燒結(jié)條件下，通過添加無機凝膠和其他增強材料，經(jīng)壓制或自然條件下養(yǎng)護成型的各類建筑材料，如超高性能混凝土板或構(gòu)件(簡稱UHPC)、纖維水泥板或構(gòu)件(簡稱GRC)。免燒制品的最大特點在于生產(chǎn)過程的低能耗，且沒有燒制產(chǎn)品在燒制過程排放的廢氣嚴(yán)重污染環(huán)境，是節(jié)能減排的綠色產(chǎn)品。為了豐富免燒制品的表面裝飾效果，可以在免燒制品表面施加由無機粉末和表面活性劑經(jīng)化學(xué)反應(yīng)固化形成且具有不同釉面裝飾效果的免燒釉面，以滿足建筑設(shè)計的不同表面的裝飾效果。
復(fù)合材料。復(fù)合材料是通過性能和構(gòu)造設(shè)計，將不同種類的材料，如金屬、無機非金屬或有機高分子材料（詞條“有機高分子材料”由行業(yè)大百科提供）等通過不同復(fù)合工藝混合或組合而成，既具有原材料的特性，又在原材料性能上有大幅提升的新型材料。復(fù)合材料按其組成分為金屬與非金屬復(fù)合材料、金屬與金屬復(fù)合材料、非金屬與非金屬復(fù)合材料，按其結(jié)構(gòu)特點又可分為纖維增強復(fù)合材料和夾層復(fù)合材料兩大類。這兩種復(fù)合材料在建筑門窗幕墻中均有應(yīng)用，如纖維增強水泥外墻板、鋁塑復(fù)合板、鋁蜂窩板（詞條“鋁蜂窩板”由行業(yè)大百科提供）、石材鋁蜂窩復(fù)合板、金屬保溫復(fù)合板、鋁木型材、塑鋼型材、鋁塑共擠型材、聚氨酯復(fù)合型材等。這些復(fù)合材料不僅在裝飾外表面保持了原有材料的特點，同時能大幅度提高材料的保溫和力學(xué)性能，降低材料用材和節(jié)約成本，適合于低能耗建筑門窗幕墻的選用并可節(jié)省或替代天然材料的使用。
開發(fā)滿足超低能耗建筑要求的建筑門窗幕墻系統(tǒng)
建造超低能耗建筑是促進我國建筑行業(yè)盡早實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要路徑，應(yīng)根據(jù)不同的地域、不同的氣候條件，不同的建筑設(shè)計，依照低能耗、可再生能源（詞條“可再生能源”由行業(yè)大百科提供）利用和滿足室內(nèi)舒適環(huán)境等原則對未來適應(yīng)超低能耗建筑要求的建筑門窗幕墻系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展加以研發(fā)和應(yīng)用。
保溫及隔熱。北方地區(qū)超低能耗建筑的建筑門窗幕墻設(shè)計是以保溫隔熱作為節(jié)能的主要技術(shù)措施。目前高保溫性能的門窗在我國已有較多的成熟產(chǎn)品，傳熱系數(shù)可達到1.0W/(㎡·K)，為超低能耗或被動式建筑（詞條“被動式建筑”由行業(yè)大百科提供）提供了必要的條件，而幕墻方面的保溫隔熱性能尚有較大的差距，通常在2.0W/(㎡·K)左右。門窗幕墻的保溫性能，除了采用低傳熱系數(shù)的材料，尚需要不斷研發(fā)新的有良好高氣密性和保溫隔熱性構(gòu)造系統(tǒng)的門窗幕墻，如減低門窗幕墻的框窗(窗墻)比是一個值得關(guān)注的技術(shù)措施。
遮陽（詞條“遮陽”由行業(yè)大百科提供）與通風(fēng)。與北方地區(qū)不同，南方地區(qū)低能耗門窗幕墻系統(tǒng)技術(shù)除了要有保溫隔熱性能外，更應(yīng)該注重建筑遮陽和通風(fēng)技術(shù)的研發(fā)。南方地區(qū)玻璃幕墻由于受到南方沿海地區(qū)強臺風(fēng)的影響，目前極少采用隔熱鋁型材（詞條“鋁型材”由行業(yè)大百科提供）作為玻璃幕墻的支承構(gòu)件，保溫性能主要依靠選擇低傳熱系數(shù)的反射中空玻璃來實現(xiàn)，因而玻璃幕墻的傳熱系數(shù)一般都比較高，通常在3.0W/(㎡·K)左右。為此開展具有高抗風(fēng)能力、低傳熱系數(shù)玻璃幕墻系統(tǒng)技術(shù)的研發(fā)，將玻璃幕墻的傳熱系數(shù)降至低能耗建筑和近零能耗建筑的要求2.0W/(㎡·K)以下，是目前南方地區(qū)玻璃幕墻節(jié)能的一個難點和重點。
南方地區(qū)玻璃幕墻節(jié)能的另一個重要環(huán)節(jié)是根據(jù)建筑立面（詞條“建筑立面”由行業(yè)大百科提供）的不同方位，設(shè)置室外水平或垂直的有效的連接可靠的遮陽構(gòu)造，努力降低幕墻太陽得熱系數(shù)(SHGC)來達到節(jié)能效果。同時，合理選配玻璃的遮陽系數(shù)或選用可致變調(diào)光玻璃(電或熱致變)及設(shè)置室內(nèi)遮陽簾等措施，均可有效降低建筑室內(nèi)的空調(diào)能耗。
玻璃幕墻開啟窗自然通風(fēng)設(shè)計對南方地區(qū)室內(nèi)溫度、濕度和空氣質(zhì)量的調(diào)節(jié)有重要作用，能大大降低能耗，是被動式節(jié)能的有效措施。近年來，側(cè)面開窗的通風(fēng)技術(shù)在玻璃幕墻上有較多的應(yīng)用，能夠比較好地協(xié)調(diào)開啟通風(fēng)與立面效果的矛盾，同時大通風(fēng)量通風(fēng)器也在不斷研發(fā)中，為玻璃幕墻自然通風(fēng)技術(shù)帶來新的發(fā)展方向。
綠色清潔能源。近年來，隨著薄膜太陽能電池技術(shù)的發(fā)展，光電轉(zhuǎn)換效率的迅速提高，制造工藝相對簡單、能耗小、用料少、成本低、可透視、多顏色等優(yōu)點，使其在不同種類的建筑幕墻，如玻璃幕墻、金屬板幕墻、石材幕墻上都有可以應(yīng)用的可行性，為光伏幕墻作為未來建筑開源自給清潔能源的主要來源創(chuàng)造了條件。除了光伏（詞條“光伏”由行業(yè)大百科提供）幕墻，利用太陽輻射熱能設(shè)計光熱幕墻，通過建筑內(nèi)的能源輸送和交換系統(tǒng)為建筑內(nèi)部提供熱水或循環(huán)可用的熱氣也可降低碳類能源的消耗。
智能與綠植生態(tài)。智能建筑在建筑節(jié)能和實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)中有著重大的作用，應(yīng)用智能建筑系統(tǒng)對建筑主體內(nèi)外環(huán)境進行監(jiān)測和信息采集，包括建筑物室內(nèi)外空氣質(zhì)量、溫度、濕度、照度、風(fēng)力、太陽入射角等，以智能自動控制的方式對建筑門窗幕墻中可調(diào)節(jié)的部位，如可啟閉的窗扇、通風(fēng)口、遮陽構(gòu)件和可調(diào)光的玻璃等進行適時的調(diào)節(jié)，來達到改善室內(nèi)環(huán)境和減少能耗的效果。
用綠色植物根植于建筑立面或預(yù)留的空間，以達到改善建筑環(huán)境、提高建筑節(jié)能、節(jié)地和美化建筑效果的綠植生態(tài)技術(shù)，在建筑設(shè)計上已得到初步的應(yīng)用。在建筑幕墻上引入生態(tài)綠植技術(shù)，用綠植板塊替代現(xiàn)有幕墻面板，將可極大地提高幕墻的熱工性能，改變建筑周邊環(huán)境的空氣質(zhì)量，為建筑帶來四季變換的清新的視覺享受。
優(yōu)化建筑門窗幕墻裝配化技術(shù)
單元式幕墻（詞條“單元式幕墻”由行業(yè)大百科提供）和門窗系統(tǒng)化是建筑行業(yè)中最先邁進建筑裝配化門檻的產(chǎn)品和技術(shù)。建筑門窗幕墻裝配化包括了建筑門窗幕墻的設(shè)計、制造和現(xiàn)場裝配式施工等主要環(huán)節(jié)，在實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的進程中，我們尚需在原有的基礎(chǔ)上，對各個環(huán)節(jié)進行優(yōu)化和深化，使之更加節(jié)省人力資源的消耗，提高產(chǎn)品質(zhì)量和施工效率。
單元式幕墻的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計是節(jié)省設(shè)計人力資源的重要部分，單元式幕墻板塊與主體結(jié)構(gòu)的連接構(gòu)造、板塊間的相互插接構(gòu)造、外遮陽或裝飾構(gòu)件與板塊的連接構(gòu)造、幕墻的收邊及密封處理和幕墻的排水（詞條“排水”由行業(yè)大百科提供）系統(tǒng)等，均可依據(jù)基本的建筑構(gòu)造和環(huán)境作出標(biāo)準(zhǔn)化的模塊設(shè)計，從而實現(xiàn)裝配化設(shè)計，達到省時省力高效準(zhǔn)確的效果。門窗幕墻加工制造方面，采用參數(shù)化設(shè)計將經(jīng)裝配化設(shè)計的門窗幕墻大樣圖直接轉(zhuǎn)換成零件加工圖，并與加工設(shè)備直接連接，大大提高加工效率，減少了大量零件加工圖的制作。
在現(xiàn)場施工方面，孿生智能測量管理系統(tǒng)正在工程施工中逐步形成和應(yīng)用，它基于空間點云智能分析技術(shù)、大數(shù)據(jù)處理技術(shù)和云計算技術(shù)的自動化、數(shù)字化測量管理系統(tǒng)，運用高精度的三維掃描技術(shù)、結(jié)合人工智能、軟件算法、BIM技術(shù)，逆向形成工程現(xiàn)場的數(shù)字模型和數(shù)字化預(yù)拼裝效果，呈現(xiàn)虛擬的真實工程現(xiàn)場與設(shè)計模型的實際誤差，為門窗幕墻的深化設(shè)計，特別是多維復(fù)雜曲面幕墻的精準(zhǔn)下料、拼裝和安裝提供可靠的數(shù)據(jù)依據(jù)，為整個施工流程進行數(shù)字化管理，有效實現(xiàn)設(shè)計施工過程中的糾偏，更好地實現(xiàn)BIM技術(shù)在設(shè)計和施工階段的有效應(yīng)用，提高工程質(zhì)量和管理效率，減少材料浪費，降低成本，縮短工期。
目前，門窗幕墻施工人工操作和非標(biāo)設(shè)備的使用比例很大，對施工質(zhì)量和進度影響較大，為助力“雙碳”目標(biāo)的實現(xiàn)，施工設(shè)備的機械化、標(biāo)準(zhǔn)化、智能化尚有待進一步的提高和完善。
既有建筑門窗幕墻安全維護及節(jié)能改造技術(shù)
我國建筑門窗幕墻行業(yè)從20世紀(jì)80年代初開始起步，歷經(jīng)40年來的發(fā)展，現(xiàn)已積累了大量的既有建筑門窗幕墻。早期建筑門窗幕墻所采用的材料、設(shè)計和節(jié)能理念落后和缺失，導(dǎo)致既有建筑門窗幕墻中存在諸多的安全和節(jié)能問題。通過對既有建筑門窗幕墻實施全面的強化安全檢查和維護維修來延長門窗幕墻的有效工作年限，采用新的節(jié)能材料和改造技術(shù)來減少既有建筑門窗幕墻的能耗，改善室內(nèi)宜居環(huán)境，是助力既有建筑朝著“雙碳”目標(biāo)發(fā)展的主要技術(shù)途徑。
我國早期的既有建筑門窗幕墻大多是單層熱反射玻璃幕墻，基本上只起到一個隔離室內(nèi)外空間的圍護效果，節(jié)能效果較差，對其進行節(jié)能改造是實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)迫在眉睫的工作。玻璃微中空改造是在既有建筑門窗幕墻的玻璃上，使用干燥和密封技術(shù)，用一片低輻射玻璃與原有的玻璃一起在幕墻室內(nèi)側(cè)組合成中空玻璃的節(jié)能改造方法，可以大大提高原有門窗幕墻的節(jié)能性能和室內(nèi)環(huán)境的舒適度。對于室內(nèi)側(cè)具有較大空間的玻璃幕墻，還可以應(yīng)用內(nèi)通風(fēng)雙層幕墻的系統(tǒng)原理，在單層玻璃幕墻的室內(nèi)側(cè)附加一層玻璃來提高幕墻的保溫隔熱功能，形成有效的節(jié)能和室內(nèi)環(huán)境改善的效果。
(作者單位：深圳市新山幕墻技術(shù)咨詢有限公司)
