隨著高層建筑越變?cè)蕉?，新穎、時(shí)尚的門窗幕墻運(yùn)用也越發(fā)廣泛，然而其安全性、科學(xué)性以及節(jié)能等問題也引發(fā)熱議。為深入理解門窗幕墻現(xiàn)狀，觸摸產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展脈搏，搭建供需有效對(duì)接，7月16日，由中國(guó)房地產(chǎn)采購(gòu)平臺(tái)主辦，安泰建筑膠、泰諾風(fēng)、國(guó)強(qiáng)五金、和平鋁業(yè)、信義玻璃協(xié)辦的高層建筑門窗幕墻材料“優(yōu)采”前沿高峰論壇在北京五洲皇冠國(guó)際酒店隆重召開，萬科、萬達(dá)等60余家地產(chǎn)商以及各門窗企業(yè)大咖云集，就門窗幕墻現(xiàn)狀坐而論道，再掀門窗論壇新高潮。以下是泰諾風(fēng)總工程師劉軍就“建筑幕墻的安全與節(jié)能”發(fā)表演講：
泰諾風(fēng)總工程師 劉軍
劉軍：各位來賓，大家下午好!
建筑節(jié)能這幾年在國(guó)內(nèi)應(yīng)該說是一個(gè)很熱門，也是很永恒的一種主題。在建筑行業(yè)，隨著整個(gè)大氣污染越來越重，國(guó)家對(duì)于整個(gè)建筑節(jié)能，對(duì)于減少二氧化碳的排放，一直作為一個(gè)基本國(guó)策。建筑門窗上，現(xiàn)在已經(jīng)知道包括整個(gè)建筑立面，綠建三星，包括被動(dòng)房建設(shè)，都在如火如荼進(jìn)行當(dāng)中。但是在幕墻方面，幕墻的節(jié)能會(huì)是怎么樣的考慮。
建筑幕墻的安全一直是建設(shè)部甚至是國(guó)家很多部門，一直關(guān)心的問題。那么在幕墻上，如何實(shí)現(xiàn)這種整體的節(jié)能，如何在節(jié)能條件下，又實(shí)現(xiàn)安全，這是矛盾的話題。
超高層建筑，很多項(xiàng)目用構(gòu)建式，幕墻種類上一共兩種，一種構(gòu)建，一種單元。構(gòu)建式大家基本上能看到，一個(gè)大的框架，前面是玻璃，滿足有一個(gè)壓板，有橫隱、豎隱等等各種類型。構(gòu)建式是國(guó)內(nèi)比較通行的做法，為了考慮成本角度，壓板位置會(huì)用到一個(gè)墊片，厚度2毫米到4毫米。有用鹽棉、橡膠，還有用PVC的，這是最差的，這個(gè)系數(shù)過于差距太大，給螺釘帶來橫向減力，導(dǎo)致螺釘松脫，個(gè)別項(xiàng)目導(dǎo)致螺釘被剪斷形象。 還有一種方法，卡片卡進(jìn)去，和外面連上。更多的項(xiàng)目用的是和做門窗一樣，型材內(nèi)外側(cè)直接在廠里滾壓在一起?，F(xiàn)在很多建筑要求外立面豐富色彩，有一些項(xiàng)目會(huì)用到LED燈，做成各種各樣的光的造型。北京最典型的就是希爾頓酒店。還有一種就是單元式全隱泡沫墻，假隱框的地方通過熱工模擬，導(dǎo)致整個(gè)幕墻節(jié)能性能有很大影響。
關(guān)于玻璃的自爆，我們出的建筑用幕墻鋼化玻璃標(biāo)準(zhǔn)，已經(jīng)被政府文件引用，并作為強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)。在座的幕墻公司和地產(chǎn)商無形當(dāng)中會(huì)帶來一個(gè)成本的壓力。因?yàn)檫@個(gè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，只用于鋼化玻璃，單個(gè)板塊功能超過4.5平方米，如果大板塊只能用夾膠，意味著成本一定會(huì)上升。被動(dòng)式建筑，要求門窗幕墻，所有的部位一定要K值小于0.8。北美一般都是系統(tǒng)公司在做系統(tǒng)化的設(shè)計(jì)。
隔熱幕墻發(fā)展受到限制，最主要是規(guī)范限制，這個(gè)規(guī)范以上海地方幕墻標(biāo)準(zhǔn)為典型的代表，要求所有的地方一定要打釘?？紤]安全性，還有加工瓶頸，幕墻公司針對(duì)6063如何實(shí)現(xiàn)隔熱和幕墻之間滾壓，很多型材廠做不到。針對(duì)幕墻，要考慮到整體幕墻抗壓性能，變形，彎距降低，考慮隔熱條和型材之間強(qiáng)度。很多人考慮概念，整個(gè)幕墻假如要求2.5，用LOW-E配普通鋁合金型材，沒有問題。但后續(xù)問題是要么鋼化玻璃提前破裂，要么半鋼化，熱應(yīng)力加大，甚至提前失效。太多案例，北京長(zhǎng)安街邊，很多玻璃出問題，不一定玻璃本身，有一些加工方面，有些是設(shè)計(jì)方面導(dǎo)致的原因。被動(dòng)房設(shè)計(jì)給我們提供借鑒作用，為什么要求玻璃不能做到0.3，框做到1.0、1.2，一定要求玻璃小于0.7，框材同樣小于0.8，這中間是整體協(xié)調(diào)性，減少局部的應(yīng)力。 不論單元還是構(gòu)建，螺釘一定要連接，上海規(guī)范在修訂，局部區(qū)域、條款下得到修改。
隔熱條不能傳遞荷載，這是錯(cuò)誤觀念。我們?cè)诮舆h(yuǎn)大，重新做過試驗(yàn)，遇到抗彎、抗扭的情況下，凈荷載，120度每毫米，折合成整個(gè)抗壓長(zhǎng)度，不是一萬帕，估計(jì)十萬帕差不多。
節(jié)能方面GB50189-2005標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)實(shí)施，不足以導(dǎo)致建筑幕墻行業(yè)出現(xiàn)根本性變化，簡(jiǎn)單技術(shù)處理，影響不大。但是節(jié)能設(shè)計(jì)，具體方案設(shè)計(jì)，就有一些問題。整個(gè)幕墻優(yōu)化，如果要想做節(jié)能設(shè)計(jì)，只有在這個(gè)區(qū)域，跟玻璃間隔或者玻璃平行位置做優(yōu)化，效果最大。同樣花同樣成本情況下，這個(gè)位置能夠優(yōu)化，會(huì)得到更低的U值。這是設(shè)計(jì)原則。
我們也做了一些差異性設(shè)置，普侶構(gòu)建幕墻和簡(jiǎn)單做一些節(jié)能做法，室內(nèi)內(nèi)側(cè)表面，甚至局部點(diǎn)溫度變化很大。構(gòu)建式幕墻目前為止真正從安全角度，最難做還是這個(gè)，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)常用三種方式，用得最多是墊片式，隨便用尼龍墊、石棉墊，卡接式、穿條式重點(diǎn)項(xiàng)目用這兩種。這三種有那些差異在節(jié)能上，熱共模擬，做過門窗節(jié)能計(jì)算，自己都能做。墊片式，2毫米、4毫米墊片，最后整個(gè)型材部分，最低做到10，玻璃部分不考慮，但是如果通過卡接、穿條格式可以做到7。這是Uf6.13。
整個(gè)幕墻節(jié)能如果用墊片式，這種幕墻做K值2.3到2.2，做不到。因?yàn)閱卧侥粔蚣鼙壤^大，構(gòu)建幕墻，如果要是做到2.2。不做處理，也做不到，很難。 國(guó)內(nèi)很多軟件，計(jì)算幕墻、門窗節(jié)能指標(biāo)。這個(gè)計(jì)算通過基本原理方面，對(duì)照151，甚至我們可以對(duì)照102.2，最后發(fā)現(xiàn)有些地方確實(shí)引用邊界條件和一些技術(shù)處理的角度用的是錯(cuò)的，但是給出的結(jié)果，可以做得很低。
我們把這些東西通過優(yōu)化，把卡接的位置，在外側(cè)或者還有在里側(cè)，同樣的一個(gè)產(chǎn)品通過簡(jiǎn)單的優(yōu)化，甚至減少一些對(duì)流方向，玻璃端加泡沫，6.9幾做到4.9，這種技術(shù)處理不涉及到成本增加，僅僅是技術(shù)處理方面處理。
安裝方面，基本上幾種相差不大。成本上端部形狀有一點(diǎn)不同，卡接式，這個(gè)距離可以把鋁材去掉，也有一部分重量，這個(gè)重量大致上按照鋁材的壁厚2.5、2.8設(shè)計(jì)，可以省一部分錢，國(guó)內(nèi)幕墻這一塊有很多項(xiàng)目一定要考慮到成本。但是這個(gè)成本并不是單單降低材料，一定要優(yōu)化性能和造價(jià)。
單元式僅僅和普通、穿條式之間，構(gòu)建是最大的，即使普鋁U值也是11，但是到單元式，13點(diǎn)幾，通常用的6570可視斷面，單元式做到6570不可能，基本上100、120左右，這樣量就增大了。
護(hù)邊未來一定是一個(gè)趨勢(shì)，體現(xiàn)在確確實(shí)實(shí)能夠把玻璃邊部應(yīng)力降下來。在海南三亞有一個(gè)項(xiàng)目，鋼化玻璃溫度太高了，誘導(dǎo)應(yīng)力導(dǎo)致鋼鐵玻璃炸裂，黑色玻璃，在海南，溫度太高了。一百度溫度，鋼化玻璃承受一點(diǎn)問題沒有問題，沒有考慮到內(nèi)部雜質(zhì)，由于溫度過高，導(dǎo)致誘導(dǎo)應(yīng)力引起，引起炸裂。鋁護(hù)邊變成尼龍護(hù)邊，邊部和中心溫差越大，玻璃本身應(yīng)力越大，要釋放。對(duì)于幕墻來講，型材上也有一個(gè)釋放過程。暖邊間隔條，被動(dòng)房是標(biāo)配，傳統(tǒng)玻璃想進(jìn)入被動(dòng)房體系，現(xiàn)在途徑?jīng)]有了。我們正在起草暖邊間隔條標(biāo)準(zhǔn)，為了被動(dòng)房9月份會(huì)做的。
優(yōu)化的過程當(dāng)中，不單單是某一個(gè)點(diǎn)，不單單是某一個(gè)地方一定全面優(yōu)化，優(yōu)化的過程當(dāng)中，我們還要考慮如何降成本，性能滿足條件下，基本原理符合條件下，考慮成本優(yōu)化。
中國(guó)幕墻節(jié)能太難做，尤其構(gòu)建幕墻，國(guó)內(nèi)能做到到就是幾個(gè)項(xiàng)目。這些項(xiàng)目還有一個(gè)設(shè)計(jì)，就是在幕墻的透明部分，型材和不透明部分之間。這個(gè)設(shè)計(jì)，往往會(huì)出現(xiàn)一個(gè)情況，很多的人，因?yàn)橹袊?guó)的幕墻和國(guó)外幕墻的計(jì)算方法不一樣。中國(guó)幕墻計(jì)算，從幕墻K值多少，要求透明度，在國(guó)外是整體透明加上不透明，整個(gè)單元板塊，這個(gè)中間很多人會(huì)忽略這個(gè)部分。這兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間，差異在哪。不透明部分做了一些隔熱，他倆之間的問題出現(xiàn)在哪，就會(huì)出現(xiàn)幕墻不透明部分，用防火材料，內(nèi)凝固，被材料吸收，空調(diào)明年會(huì)不會(huì)漏水。
幕墻節(jié)能設(shè)計(jì)上，第一個(gè)要素一定考慮的是協(xié)調(diào)，玻璃和型材之間的性能協(xié)調(diào)、質(zhì)量協(xié)調(diào)。 在節(jié)能方面，玻璃如果用到1.7、1.5，甚至用到1.4型材怎么做，按照常規(guī)的理解，型材不動(dòng)，僅僅降玻璃，這是一種很糟糕的技術(shù)原理做法，再有就是幕墻上打釘?shù)臅r(shí)候，熱橋的影響，一定要想辦法降低。主要目的，一個(gè)是邊界應(yīng)力，從材料、幕墻使用壽命角度，反推避免要素。
做幕墻，要考慮優(yōu)化，優(yōu)化一定是性能、價(jià)格、結(jié)構(gòu)幾個(gè)方面的優(yōu)化。關(guān)鍵要素，要想做好一個(gè)好幕墻，一定是密封性能，一定從設(shè)計(jì)上要解決，要想說這個(gè)幕墻好，這幾項(xiàng)是關(guān)鍵。
安全能不能保障，目前國(guó)內(nèi)經(jīng)常用的計(jì)算方法，計(jì)算慣性矩方面，均布荷載，基本上按照慣性設(shè)計(jì)，對(duì)于隔熱型材，如果要做，一定要計(jì)算有效慣性距離，怎么算，實(shí)際上如果剛性慣性矩，兩個(gè)之間相加就行了，內(nèi)側(cè)和外側(cè)相加。類似夾層玻璃的等效厚度，等效計(jì)算方法，國(guó)內(nèi)原有的計(jì)算方法，國(guó)內(nèi)正在做，做了很多實(shí)驗(yàn)，重新新的方法，就是阻力作用，隔熱條，幕墻用的型材中間，這個(gè)阻力作用，帶來很大好處。這個(gè)好處怎么定義，考慮到在變形過程當(dāng)中阻力，這個(gè)變形來自哪里，等會(huì)再講，現(xiàn)在阻力怎么算，按照有效慣性矩，彈性C值，剪切力施加的力和應(yīng)變之間的比值有關(guān)，就是型材如果要是想用木材，剪切力不能滿足要求，最后這個(gè)型材獲得的有幸慣性矩很難，要求剪切力。
有效慣性矩計(jì)算，考慮彈性系數(shù)和剛性慣性矩相同，原來的方法不合理。外側(cè)有一個(gè)小方框，不考慮隔熱條外側(cè)的慣性矩的作用，僅僅考慮鋁材，隔熱型材一定加大，考慮剪切力、有效性。暫時(shí)按照理想方法，把這些部分加進(jìn)來，僅僅考慮內(nèi)側(cè)鋁材，外側(cè)加進(jìn)來，隔熱條加進(jìn)來，273，如果用14.8，243。159、273、243，如果單單用內(nèi)側(cè)鋁材做計(jì)算，跟28個(gè)比，有接近42%鋁材要浪費(fèi)，看不見的成本花在鋁材上。針對(duì)14.8，也有35%的鋁材都浪費(fèi)，這一浪費(fèi)成本，和外側(cè)隔熱條這個(gè)東西，算起來，外側(cè)隔熱效率比內(nèi)側(cè)還好，因?yàn)橛行]有考慮到位。
作為幕墻來講，光算不行，兩個(gè)荷載必須考慮。關(guān)于門窗幕墻設(shè)計(jì)，荷載轉(zhuǎn)化為立柱，需要考慮隔熱熱條，這個(gè)原理對(duì)于普鋁都一樣，國(guó)外做幕墻用角碼，國(guó)內(nèi)拿螺釘。為什么一定要用角碼、主角。
作為一個(gè)建筑力量，橫梁也好，立柱也好，一定正增壓和負(fù)增壓，短期荷載。隔熱幕墻、型材，不單單在幕墻，門窗也一樣，兩個(gè)之間產(chǎn)生兩個(gè)變形不一致，影響曲力半徑不一樣，變形不一致，導(dǎo)致中間減力，所以要求針對(duì)幕墻、門窗型材，整個(gè)負(fù)荷過程要注意。
溫差荷載，鋁材現(xiàn)狀系數(shù)2.35，內(nèi)外存在溫差情況下，膨脹率一定不一樣。膨脹率不一樣，溫差過程當(dāng)中，有一個(gè)抗拉，最差的隔熱條，有七八十每毫米，隔熱條，抗拉可以考慮，關(guān)鍵抗剪，高溫吸水之后抗剪能力，決定幕墻隔熱安全性能不能到位。
隔熱型材必須滿足哪個(gè)指標(biāo)，并不是隔熱條本身，而是指隔熱型材，什么樣影響隔熱型材，對(duì)幕墻安全造成影響。隔熱條和鋁之間組合界面，包括槽口，滾壓工藝。隔條本身，國(guó)內(nèi)好多東西存在著由于整體行業(yè)的誠(chéng)信情況，假冒的東西很多。這些東西會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品本身的質(zhì)量會(huì)受一定影響。組合界面國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)里面，甚至行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)里面，已經(jīng)給出來一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)槽口，這些槽口希望做型材負(fù)荷企業(yè)已經(jīng)可以做，大部分企業(yè)已經(jīng)可以，還有一些企業(yè)不行，損耗會(huì)過快。另外，國(guó)內(nèi)的鋁材，有很多企業(yè)硬度能夠做到，但是延展性確實(shí)太長(zhǎng)。為了這個(gè)事情，我們做了一個(gè)中德聯(lián)合研究項(xiàng)目，針對(duì)國(guó)內(nèi)國(guó)外鋁材各個(gè)方面一直在找原因。
滾壓，對(duì)于穿條型材，隔熱條必須把鋁材開齒，怎么開。隔熱條裝進(jìn)去，還要滾壓，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)抗剪強(qiáng)度。
最后一定要用鋁材開完齒的剪角，壓到鋁材。隔熱條穿到型材里面，穿出去，然后滾壓。滾壓力度大致250到500公斤左右，根據(jù)材料不同，把鋁材和隔熱條之間，徹底結(jié)合。高溫、低溫所有條件都可以滿足。當(dāng)然前提隔熱條質(zhì)量要好，要不然一壓就斷。
現(xiàn)在考慮建筑幕墻變化，金屬屋面變化，甚至整個(gè)建筑外墻保溫層和墻體之間，考慮冷墻設(shè)計(jì)降低，國(guó)外已經(jīng)有新技術(shù)延伸。
構(gòu)建幕墻外側(cè)壓板，構(gòu)建幕墻產(chǎn)生排水通道。多層膜構(gòu)造保溫板，很多幕墻存在內(nèi)漏水，原因是內(nèi)凝固的水導(dǎo)致，現(xiàn)在國(guó)外采用尼龍。外墻制作，原來用鋼和鋁，現(xiàn)在已經(jīng)改了。
直立鎖邊技術(shù)，屋頂上面考慮凍融，高強(qiáng)度鋁合金來做。我們自己有一個(gè)產(chǎn)品TGI暖邊產(chǎn)品，國(guó)內(nèi)很多項(xiàng)目已經(jīng)在用，外形和鋁材基本一樣，用聚丙烯已經(jīng)替代了，很多國(guó)內(nèi)項(xiàng)目在用。最近幾年，歐洲這邊暖邊市場(chǎng)發(fā)展很快，前年30%幾，現(xiàn)在 60%，北美70%、80%已經(jīng)全用暖邊。
謝謝大家!
