21世紀(jì)建筑裝飾幕墻檢測的發(fā)展趨勢
一、第一代至第三代建筑裝飾幕墻檢測
(一)第一代幕墻檢測
1850~1950年的第一代“準(zhǔn)幕墻”具有現(xiàn)代幕墻檢測的雛形,它往往習(xí)慣于將幕墻板材直接固定在豎框(立柱)上而無橫梁過渡。由于材料和工藝的原因,滲水問題未能很好解決,噪聲和保溫問題也較多。
(二)第二代幕墻檢測
1950~1980年的第二代幕墻檢測已經(jīng)采用壓力平衡手段來解決明框幕墻檢測的滲水問題,并設(shè)立了內(nèi)排水系統(tǒng)和滲水排出孔道。開始大量應(yīng)用熱反射玻璃和低輻射( LOW - E)玻璃,提高了其保溫性能。單元式幕墻檢測的開始應(yīng)用,提高了標(biāo)準(zhǔn)化、工廠化程度,減少了現(xiàn)場作業(yè)工作量。
壓力平衡系統(tǒng)是基于一個簡單的物理原理,即在壓力平衡的條件下,因水比空氣重而下落。水滲入建筑物必須有三個條件:有水、有孑L和有壓差。只要消除其中一個條件,滲漏就不會產(chǎn)生。消除第一個條件是不可能的;消除第二個條件,因受密封材料的壽命與性能的影響,這也是困難的;只有消除第三個條件才可行。 “壓力平衡”原理常被稱作雨幕( rainscreen)或放開節(jié)點(open joint)o“壓力平衡”的原理可用于所有預(yù)制節(jié)點,節(jié)點可以是金屬、水泥、石材。
“壓力平衡”原理是簡單而有效的:可消除外節(jié)點周圍的壓差,內(nèi)節(jié)點就不會接觸到水,這樣即使密封處有小縫也不會進(jìn)水,只有在風(fēng)天時會有少量漏風(fēng)。采用壓力平衡原理(雨幕)使幕墻結(jié)構(gòu)跨入了一個新時代。采用這~概念進(jìn)行設(shè)計,要求相當(dāng)精確,并要求使用前在實驗室進(jìn)行模擬試驗。
(三)第三代幕墻檢測
第三代幕墻(成熟的一代)大約開始于1985年,直至今天。其特點為技術(shù)的改進(jìn)和應(yīng)用的多樣化。第三代幕墻檢測的創(chuàng)新主要表現(xiàn)在:
(1)結(jié)構(gòu)密封材料的應(yīng)用更為廣泛。趨勢是向結(jié)構(gòu)幕墻檢測發(fā)展,即通過特殊的硅酮結(jié)構(gòu)膠將玻璃板與框架黏結(jié)在一起。正在開發(fā)中的新技術(shù)是用硅酮膠黏結(jié)玻璃板或避光板,并具有高氣密性與水密性以及最好的保溫、隔噪聲和結(jié)構(gòu)性能。
(2)輕質(zhì)組合板的施工使用硅酮結(jié)構(gòu)膠,提高了板的平整度和保溫性能,使其更優(yōu)于傳統(tǒng)的夾芯板。
(3)發(fā)明工廠預(yù)制板式拼裝體系,并使用壓力平衡系統(tǒng),確保了水密性,而且不再單純依賴于硅酮膠密封材料。
(4)不透光但能換氣的窗間墻板在冬天具有較高的保溫系數(shù);在夏天,由于墻的外側(cè)中間有自然風(fēng)(換氣的立面墻ventilated facade),改善了夏天的使用性能。
(5)第三代幕墻檢測由于廣泛采用熱反射玻璃(鏡面玻璃),使其具有獨特的可視的外表面,并具有獨特的單向透視性能。
(6)為提高保溫、隔聲、防太陽輻射能、調(diào)節(jié)光的傳播、改善色度與美學(xué)特征以及遮陽等性能,在玻璃預(yù)制方面有許多技術(shù)發(fā)明。與此同時,根據(jù)建筑設(shè)計帥的要求,幕墻檢測的制造商開發(fā)了幾種固定的或可活動的遮陽方案,因其為外露式,維修和保潔費用將是昂貴的。
(7)為改善幕墻檢測的保溫隔熱性能并減少“冷橋”的影響,采用了幾種方法:
①用密封襯墊或塑料等材料遮擋尖角等部位(這是第_步);
②從內(nèi)部遮擋尖角部位(支撐結(jié)構(gòu)在外側(cè));
③從外部遮擋尖角部位(支撐結(jié)構(gòu)在內(nèi)側(cè));
④采用絕熱鋁型材;
⑤避免金屬結(jié)構(gòu)露明或伸出,從而避免了金屬的銹蝕。
這最后一項技術(shù)改善了隔聲效果,并將金屬的腐蝕減少到最低限度甚至于零,因為承重結(jié)構(gòu)都在內(nèi)部。
總之,第三代建筑裝飾幕墻時期的特點是,完全由工廠制作完成幕墻板,經(jīng)檢驗后作為成品運至現(xiàn)場。在這一時期,看到了越來越多的工程采用花崗石、瓷板(亦稱微晶玻璃、微晶石材、微晶陶瓷)、多孔陶質(zhì)玻璃組合板等新材料,以及采用一些新方法,如采用鋼索桁架支承玻璃立面結(jié)構(gòu)或玻璃豎框(玻璃肋)結(jié)構(gòu)等。這種方法允許建筑物的內(nèi)、外完全透明。
二、主動墻——第四代建筑裝飾幕墻檢測
當(dāng)今建筑裝飾幕墻檢測的創(chuàng)新技術(shù)即是外圍護(hù)結(jié)構(gòu)(幕墻)的第四代。將第三代的先進(jìn)技術(shù),諸如工業(yè)化的板式拼裝體系,氣密和水密的壓力平衡系統(tǒng),以及結(jié)構(gòu)構(gòu)件(結(jié)構(gòu)硅酮膠、復(fù)合材料和鋼絲繩等)與一系列新的技術(shù)概念相結(jié)合,為用戶、建筑設(shè)計師和開發(fā)商在舒適度、技術(shù)性能、維修和美觀等方面提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)。有些領(lǐng)先技術(shù)已經(jīng)在示范建筑幕墻中得到應(yīng)用,有些還正在研究開發(fā)之中。
(一)熱通道——主動氣墻
預(yù)制裝飾幕墻檢測的外層利用雙層玻璃形成溫室效應(yīng)。夏天,將暖風(fēng)送至頂部并通過空氣總管加熱建筑用水;冬天,利用室內(nèi)空間形成的溫室效應(yīng),并通過一個裴置把暖空氣送人室內(nèi)。這樣,做到了冬暖夏涼,并具有節(jié)能的效果。
(二)水流管網(wǎng)熱通道——主動墻
預(yù)制幕墻外層利用豎框或橫梁的管腔作為水或其他液體的通道。太陽輻射熱通過玻璃積蓄在墻體或?qū)嵭陌逯?,用來加熱洗用水或建筑采暖用水。在夏季,這些在幕墻中循環(huán)的冷水可為室內(nèi)空間供冷一制冷一降溫。
(三)熱能與儲能
利用上述技術(shù)和設(shè)備將暖空氣或熱空氣送人樓板的管或槽中;在夏天或好天,可將熱能積蓄在保溫良好的罐(池)中,以備冬天或冷天之需。
(四)綠色主動墻或生態(tài)主動墻
將植物或花卉植于預(yù)制幕墻鑒檢測的雙層玻璃之間,并使其與陽光一起作為能量生成裝置(光合作用)和濕度平衡裝置。
(五)光電主動墻
預(yù)制幕墻通過墻上太陽能電池產(chǎn)生能量,這些太陽能電池安裝在墻體中,實體視窗( solid vision)或天窗用以采集陽光和太陽能,并將其轉(zhuǎn)換為計算機(jī)和辦公設(shè)備所需的電能,也可通過蓄電池儲蓄,以備晚上或陰天使用,必要時也可以和市電聯(lián)網(wǎng)。
(六)幕墻檢測的特殊裝置
1.特種活動遮陽板
此板安裝在反射玻璃上,能將多余的太陽輻射熱反射出去,或在陰天或冬天將陽光(或輻射熱)送人室內(nèi)。
2.特制自然通風(fēng)密封格柵窗
通過易于操作的活動葉片,使外界空氣以自然對流的方式迸入室內(nèi)或進(jìn)入板式幕墻的窗間墻部分。該裝置可用在幕墻上代替自然通風(fēng)的窗戶。該項技術(shù)已用于巴塞羅那的奧林匹克大廈( Olimpic Tower)o
(七)強(qiáng)制通風(fēng)主動墻
1.兩個相互隔離的玻璃窗
通過兩個相互隔離的玻璃窗形成室內(nèi)空氣循環(huán)系統(tǒng),并可把污濁空氣排至室外。排出空氣中的能量有可能被回收利用。
空氣隔離層可以形成保溫層并能使玻璃內(nèi)表面溫度接近室內(nèi)的溫度。這樣就可改善保溫性能并將輻射熱反射出去,因此,可不必采用任何周邊加熱或制冷系統(tǒng),而且還能使所有周邊空間得到最大限度的利用。
2.緊湊型主動墻(強(qiáng)制性通風(fēng)和集能系統(tǒng))
該體系與上述體系一樣,但完全獨立于中央通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng);風(fēng)扇和有關(guān)裝置均暗裝于緊湊的幕墻板系統(tǒng)中。
三、第四紀(jì)幕墻檢測體系
第四紀(jì)(Quaternario)是一個意大利語中的拉丁語詞,用以描述現(xiàn)代建筑技術(shù)的新發(fā)明和新哲學(xué)的詞匯。面向3000年,現(xiàn)代建筑設(shè)計可以按結(jié)構(gòu)部件的使用壽命分為三個相互獨立的系統(tǒng):
(一)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)
建筑裝飾工程中的基礎(chǔ)、柱子、樓板、樓梯、屋面等,屬長期壽命系統(tǒng)。
(二)組件系統(tǒng)
建筑設(shè)備工程中的幕墻檢測、內(nèi)幕墻檢測、外圍護(hù)結(jié)構(gòu)、服務(wù)井道、吊頂、設(shè)備層等,屬中期壽 命系統(tǒng)。其中還分為:①長期:支撐結(jié)構(gòu)等;②中期:板與坡璃等;③短期:管道與電纜等。
(三)建筑服務(wù)系統(tǒng)
電纜、視聽通信、水處理、通風(fēng)和空調(diào)、火災(zāi)報警等,屬短期壽命系統(tǒng)。
在開始設(shè)計時,就考慮建筑材料或裝飾材料、水暖材料的不同使用壽命和相應(yīng)的施工方 法,以便在構(gòu)件損壞時能及時更換,或當(dāng)要改變建筑外觀造型及裝飾風(fēng)格時,也能輕而易舉 地進(jìn)行改造。從長遠(yuǎn)觀點看,這一方法更方便,更具靈活性,還可延長建筑物的耐久。陛,雖口使用壽命。