【正文】 度地利用太陽(yáng)能，把建筑幕墻吸收的太陽(yáng)能有效地儲(chǔ)存、轉(zhuǎn)化為熱能，降低了建筑的能耗；光電幕墻可以把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，從而可以進(jìn)行轉(zhuǎn)化利用；生態(tài)幕墻是生態(tài)建筑的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)，它以“可持續(xù)發(fā)展” 為戰(zhàn)略，以使用高新技術(shù)為先導(dǎo)，以生物氣候緩沖層為重點(diǎn)，節(jié)約資源，減少污染，是健康舒適的生態(tài)建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)。從首都北京到新疆庫(kù)爾勒，從上海東部沿海大中城市到西部新興城市，從海拔 5000m 西藏的拉薩到基本風(fēng)壓為 的東海嵊泗，從東北的哈爾濱到海南島三亞，隨處可見(jiàn)新型建筑幕墻裝點(diǎn)著秀麗的城市大街。同時(shí)，各級(jí)行業(yè)協(xié)會(huì)的成立也為建筑幕墻行業(yè)的發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步發(fā)揮了重要作用。1996 年以后，優(yōu)秀民營(yíng)企業(yè)集團(tuán)以其新型企業(yè)管理機(jī)制，先進(jìn)的專業(yè)技術(shù)，現(xiàn)代市場(chǎng)運(yùn)作模式，為推動(dòng)行業(yè)與國(guó)際市場(chǎng)接軌，發(fā)揮了良好的示范作用。技術(shù)創(chuàng)新、科技進(jìn)步大大推動(dòng)了我國(guó)建筑幕墻工程市場(chǎng)的發(fā)展，加速了建筑幕墻、鋁門(mén)窗產(chǎn)品質(zhì)量的升級(jí)；新型適銷對(duì)路產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)，進(jìn)一步拓寬了市場(chǎng)空間。整個(gè)建筑漂浮于人造水面之上，透過(guò)玻璃幕墻，使內(nèi)外空間融為一體。22 / 122圖 北京新保利大廈這一時(shí)期，建筑幕墻的平均年產(chǎn)量為 1000 萬(wàn) m2 以上，除了現(xiàn)有的明框玻璃幕墻、隱框/ 半隱框玻璃幕墻、單元式玻璃幕墻、點(diǎn)支式玻璃幕墻、金屬和石材幕墻系統(tǒng)逐漸發(fā)展和成熟外，通風(fēng)式雙層玻璃幕墻、光電幕墻、生態(tài)幕墻和膜結(jié)構(gòu)幕墻等幕墻系統(tǒng)得到了發(fā)展。2022 年， 《金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范》 （JGJ 1332022）出臺(tái)，對(duì)金屬與石材幕墻的選材、設(shè)計(jì)、23 / 122制作、安裝施工及驗(yàn)收做出了詳細(xì)規(guī)定。 基礎(chǔ)研究階段談到中國(guó)建筑門(mén)窗幕墻檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展，首先要介紹中國(guó)建筑科學(xué)研究院建筑物理研究所。該研究室負(fù)責(zé)人高錫九 1959 年畢業(yè)于清華大學(xué)建筑系，其研究成果奠定了中國(guó)建筑幕墻門(mén)窗物理性能技術(shù)研究的基礎(chǔ)。設(shè)備采用模擬靜壓箱原理，壓力向最大開(kāi)口面積只有 ，最大壓力 1kPa。統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，我國(guó)的門(mén)窗產(chǎn)品普遍處于較低水平，以標(biāo)準(zhǔn)尺寸 的樣窗為例，氣密性在 （m?h）水平，水密性能在 50Pa 左右，抗風(fēng)壓性能空腹窗基本在 2kPa,實(shí)腹窗在 3kPa。26 / 122圖 保溫性能檢測(cè)設(shè)備與此同時(shí)，建筑門(mén)窗隔聲性能檢測(cè)方法的研究也在建筑圍護(hù)隔聲基礎(chǔ)上研制了相關(guān)檢測(cè)設(shè)備（見(jiàn)圖），編制了 GB 848587《建筑外窗空氣聲隔聲性能分級(jí)及其檢測(cè)方法 》。在山東濰坊引進(jìn)的意大利彩色鋼板門(mén)窗成套生產(chǎn)線驗(yàn)收時(shí)，意方專家不相信中國(guó)的檢測(cè)手段，專程從意大利趕來(lái)，并全程監(jiān)督了檢測(cè)過(guò)程后，承認(rèn)中國(guó)的檢測(cè)技術(shù)能力高于意大利的水平。1988 年，等效采標(biāo) ISO8428 的中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)GB915888《建筑用窗承受機(jī)械力的檢測(cè)方法 》編制完成。 建筑幕墻物理性能檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展　　幕墻是建筑物的皮膚，是體現(xiàn)建筑師設(shè)計(jì)理念的重要手段?！　?993 年，針對(duì)塑料門(mén)的力學(xué)性能試驗(yàn)，在 GB9158 的基礎(chǔ)上有了進(jìn)一步發(fā)展，由原輕工部歸口的采標(biāo) ISO82751985《整樘門(mén) 垂直荷載試驗(yàn)》的國(guó)標(biāo) GB/T 1415493《塑料門(mén) 垂直荷載試驗(yàn)方法》、采標(biāo)ISO82701985《整樘門(mén) 軟重物體撞擊試驗(yàn)方法》的國(guó)標(biāo) GB/T 1415593《塑料門(mén) 軟重物體撞擊試驗(yàn)方法》發(fā)布實(shí)施，主編單位為沈陽(yáng)塑料九廠。在逐步完善建筑門(mén)窗物理性能檢測(cè)方法的同時(shí)，其他相關(guān)性能的檢測(cè)方法也在積極的開(kāi)展。最大可測(cè)試件 3，最大壓力為 10kPa，其關(guān)鍵技術(shù)為動(dòng)態(tài)風(fēng)壓控制，該技術(shù)采用特殊算法，雙風(fēng)機(jī)供風(fēng)系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn) 秒的風(fēng)壓波動(dòng)周期，及 1Pa 的控制精度，即使到現(xiàn)在，該項(xiàng)技術(shù)仍舊難以超越。與此同時(shí)，建筑門(mén)窗的節(jié)能性能逐漸引起重視，1984 年物理所黃福其博士的“建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能測(cè)定裝置的研制”獲得 1984 年中國(guó)建筑科學(xué)研究院科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)；1985 年高錫九進(jìn)行了“建筑窗戶節(jié)能措施”課題的研究，物理所周景德的“民用建筑金屬外窗的能耗現(xiàn)狀及節(jié)能措施的研究”課題，獲得 1986 年中國(guó)建筑科學(xué)研究院科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)；在對(duì)建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能檢測(cè)技術(shù)基礎(chǔ)上，中國(guó)建筑科學(xué)研究院編寫(xiě)了GB848487《建筑外窗保溫性能分級(jí)及其檢測(cè)方法 》，該標(biāo)準(zhǔn)于 1987 年 12 月 18 日發(fā)布，自 1988 年 7月 1 日實(shí)施?！　?983 年至 1984 年，為了編制中國(guó)第一本建筑門(mén)窗物理性能檢測(cè)方法標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合中國(guó)建筑門(mén)窗市場(chǎng)情況，開(kāi)展了全國(guó)范圍內(nèi)的建筑門(mén)窗氣密、水密、抗風(fēng)壓性能普測(cè)。此數(shù)值的確定，為建筑門(mén)窗氣密性能標(biāo)準(zhǔn)的研制奠定了基礎(chǔ)。負(fù)責(zé)編制和修訂《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》 （采暖居住建筑部分）工作，在行業(yè)中產(chǎn)生巨大影響，取得了重大社會(huì)效益。24 / 122第 2 章 建筑幕墻物理性能 建筑幕墻物理性能試驗(yàn)發(fā)展歷史及現(xiàn)狀中國(guó)建筑門(mén)窗幕墻檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展，起步于上世紀(jì) 80 年代，歷經(jīng) 30 年的發(fā)展。此外，近年來(lái)一批試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)正在編制中，主要有：《建筑幕墻熱工性能檢測(cè)方法》 、 《建筑幕墻隔聲性能檢測(cè)方法》 、 《建筑幕墻熱循環(huán)性能檢測(cè)方法》 、 《建筑幕墻動(dòng)態(tài)壓力作用下水密性能分級(jí)及檢測(cè)方法》 、 《建筑幕墻門(mén)窗抗風(fēng)攜碎物沖擊性能分級(jí)及檢測(cè)方法》 、 《建筑幕墻門(mén)窗防爆炸沖擊波性能分級(jí)及檢測(cè)方法》等，多數(shù)已經(jīng)形成報(bào)批稿，進(jìn)一步完善了我國(guó)建筑幕墻物理性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)體系。玻璃幕墻采用高效節(jié)能低輻射玻璃，在無(wú)桁架網(wǎng)索結(jié)構(gòu)上，以不銹鋼鋼索和爪件連接整幅玻璃。東西跨度為 米，南北跨度為 米，周長(zhǎng)達(dá) 6000 多米，重達(dá) 6750 噸。中國(guó)目前是全世界第一的建筑門(mén)窗、建筑幕墻生產(chǎn)使用大國(guó)，巨大的市場(chǎng)潛力和發(fā)展機(jī)遇，吸引著國(guó)際上知名的企業(yè)和跨國(guó)集團(tuán)紛紛來(lái)華投資辦廠，加盟工程建設(shè)。90 年代以后，又有一大批中外合資企業(yè)、外商獨(dú)資企業(yè)和股份制民營(yíng)企業(yè)集團(tuán)加盟鋁合金門(mén)窗與建筑幕墻行業(yè)。建設(shè)部 1994 年的 776 號(hào)文件明確了設(shè)計(jì)院和幕墻公司的分工：建筑設(shè)計(jì)單位負(fù)責(zé)選型、提出設(shè)計(jì)要求，幕墻的制作圖及施工一般都由幕墻公司負(fù)責(zé)完成。國(guó)內(nèi)幕墻生產(chǎn)企業(yè)已能為各種不同建筑提供所需的各種類型幕墻，并在國(guó)際上通過(guò)與國(guó)際知名幕墻企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)而承包國(guó)外大型工程。這一時(shí)期出現(xiàn)的許多新型的幕墻系統(tǒng)更強(qiáng)調(diào)人與自然的交互作用，能源的利用更加趨于合理化。 AA——各點(diǎn)壓力相等 等壓原理“點(diǎn)支式玻璃幕墻” （point supported glass curtain wall）也在該時(shí)期出現(xiàn)并很快得到了迅速的發(fā)展。其中直料和橫料以公母兩支鋁型材相互連鎖扣住，既能擋風(fēng)又能防水，每一單元都預(yù)先在廠房里組合，并加上玻璃，花崗石、鋁板或不銹鋼以及橡膠墊或填縫劑，鋁型材及鋁板表面也經(jīng)過(guò)噴漆以及陽(yáng)極處理過(guò)，加工精度和安裝質(zhì)量比較容易控制，完成的幕墻單元在安裝后只要清潔工人清洗后即告完成，如果有因安裝而致使幕墻單元表面破損或擦創(chuàng)，也可利用工人清洗時(shí)進(jìn)行微小的修補(bǔ)。如果板面跨度較大也可在板內(nèi)側(cè)增設(shè)附框，將其固定在建筑物主體結(jié)構(gòu)上，在特殊情況下，混凝土嵌板也可配置鋼筋，以提高其抗彎能力。羅在一個(gè)高層建筑設(shè)計(jì)競(jìng)標(biāo)方案中就向人們首次展示了全新的高層建筑構(gòu)想：將高層建筑的一切裝裱全部剝?nèi)?，只留下最基本的框架結(jié)構(gòu)，外面覆蓋純凈透明的玻璃幕墻。在這期間，莫斯科建造了兩棟具有代表性的雙層幕墻建筑，Moisei Ginzburg 設(shè)計(jì)的 Narkomfin 大樓（1928 年）和 Le Corbusier 設(shè)計(jì)的 Centrosoyus。1929 年紐約知名建筑師 Shreve、Lamb 和 Harmon 率先使用 6000 片鋁板用于帝國(guó)大廈，1931 年落成的紐約帝國(guó)大廈僅用四方的金屬框架結(jié)構(gòu)便支撐起一座 102 層的摩天大樓，它的出現(xiàn)既得益于建筑設(shè)計(jì)觀念掙脫了古典裝飾的羈絆，又得益于新的建筑材料被科學(xué)地運(yùn)用。 羅（Mies van der Rohe，1886——1969 年） 。該建筑迄今仍在使用，并成為舊金山市具有重要?dú)v史價(jià)值的建筑地標(biāo)之一。在這個(gè)溫室建筑中，玻璃被劃分成許多小塊鑲嵌于鑄鐵制成的穹頂支承框架之間，形成了一個(gè)通體透明的玻璃宮殿，至今仍為英國(guó)皇家植物園內(nèi)最著名的景點(diǎn)之一。在 19 世紀(jì)前期，新一輪的建筑革新運(yùn)動(dòng)逐漸開(kāi)始。 構(gòu)件式幕墻構(gòu)件式幕墻指在現(xiàn)場(chǎng)在依次安裝立柱、橫梁和面板的建筑幕墻。外循環(huán)幕墻的循環(huán)通道厚度宜為在 400mm 到 500mm。內(nèi)循環(huán)通道幕墻一般在嚴(yán)寒地區(qū)和寒冷地區(qū)使用，其外層一般由斷熱型材與中空玻璃等熱工性能優(yōu)良的型材和面板組成，其內(nèi)層一般為單層玻璃組成的玻璃幕墻或可開(kāi)啟窗，以便對(duì)通道進(jìn)行清洗和內(nèi)層14 / 122幕墻的換氣。 雙層幕墻雙層幕墻（doubleskin facade，簡(jiǎn)稱 DSF）作為節(jié)能幕墻的一種形式，又被稱為雙層通風(fēng)幕墻、呼吸式幕墻或者熱通道幕墻等。按石材幕墻板塊之間是否打膠，石材幕墻又常分為閉縫式和開(kāi)縫式兩種，閉縫式石材幕墻應(yīng)具有保溫、隔熱、隔聲、防水等功能（見(jiàn)圖 ） 。由圖可見(jiàn)，只有玻璃參與室內(nèi)外傳熱，因此玻璃的熱工性能決定了全玻玻璃幕墻的熱工性能。在有些工程上，為增加隱框玻璃幕墻的安全性，在玻璃周邊增加鋁框來(lái)固定玻璃，如北京的西環(huán)廣場(chǎng)項(xiàng)目的小單元式隱框玻璃幕墻（圖 ） 。10 / 122按面板的支承形式可以分為框支承幕墻、肋支承幕墻和點(diǎn)式支承幕墻，對(duì)于一個(gè)矩形面板基本上對(duì)應(yīng)四邊支承、兩邊支承和鉸支座的受力模式。8 / 122 1 支撐爪件 2 玻璃面板 點(diǎn)支承采光頂 石材幕墻連接一 點(diǎn)式點(diǎn)式石材幕墻連接方式，主要指背栓等可簡(jiǎn)化為鉸接連接的石材掛接方式（見(jiàn)圖 ） 。 圖 北京世紀(jì)財(cái)富中心點(diǎn)式幕墻 圖 應(yīng)力檢測(cè)7 / 122 連接構(gòu)造體系連接構(gòu)造體系主要解決幕墻各構(gòu)件、部件之間的可靠連接和協(xié)同工作，主要包括玻璃面板與支承結(jié)構(gòu)的連接、支承結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間的連接以及支承結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)之間的連接（主要形式之一是與主體結(jié)構(gòu)的預(yù)埋件連接）等。 圖 香港的金融中心 圖 上海的環(huán)球金融中心與金茂大廈 建筑幕墻的基本構(gòu)成幕墻體系的構(gòu)成，總體上包括以下三大部分：幕墻面板、支承結(jié)構(gòu)體系、連接構(gòu)造體系（圖 ） 。同時(shí)，幕墻安裝無(wú)揚(yáng)塵，實(shí)現(xiàn)了高效清潔的安裝方式。主體結(jié)構(gòu)在地震荷載、風(fēng)荷載作用下，產(chǎn)生層間變位，并把這種變形通過(guò)幕墻的連接件、支承體系傳遞到幕墻面板上，因此建筑幕墻系統(tǒng)平面內(nèi)變形的能力主要包括以下兩個(gè)方面：1）幕墻面板系統(tǒng)與主體結(jié)構(gòu)的連接體系對(duì)層間變位的釋放能力；2）幕墻面板系統(tǒng)對(duì)平面內(nèi)變形作用的抵抗能力。建筑幕墻主要包括玻璃幕墻、石材幕墻、鋁板幕墻、及其他人造板幕墻。因此，對(duì)建筑物而言，幕墻不是簡(jiǎn)單的裝飾，也不限于擋風(fēng)避雨、保溫隔熱、通風(fēng)換氣，它讓室內(nèi)的人和室外的自然融為一體，做到我中有你、你中有我，成為古板的建筑與生動(dòng)的自然溝通的橋梁。我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》 （JGJ 1022022）將建筑幕墻定義為：由支承結(jié)構(gòu)體系與面板組成的、可相對(duì)主體結(jié)構(gòu)有一定位移能力、不分擔(dān)主體結(jié)構(gòu)所受作用的建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)或裝飾性結(jié)構(gòu)。整個(gè)建筑幕墻體系通過(guò)連接體系，包括預(yù)埋件或化學(xué)錨栓安裝在建筑主體結(jié)構(gòu)上。 自重輕建筑幕墻屬于輕質(zhì)墻體，有利于減輕建筑的自重，因此大量應(yīng)用于高層建筑。 特別適用于既有建筑的改造由于建筑幕墻是掛在主體結(jié)構(gòu)外側(cè)，因此可用于舊建筑的更新改造，在不改動(dòng)主體結(jié)構(gòu)的前提下，通過(guò)外掛幕墻，內(nèi)部重新裝修，則可比較簡(jiǎn)便地完成舊建筑的改造更新。常用的幕墻面板有：玻璃面板（圖 ） 、天然石材面板（圖 ） 、金屬面板（圖 ）和其他人造板材。這里也包括兩個(gè)內(nèi)容：一是普通幕墻用結(jié)構(gòu)密封膠，用于粘結(jié)玻璃與支承框架；二是中空玻璃用結(jié)構(gòu)密封膠，用于粘結(jié)內(nèi)外片玻璃。采用掛式結(jié)構(gòu)，安裝是可三維調(diào)整；幕墻表面平整光滑；通長(zhǎng)鋁合金型材的使用，有效提高系統(tǒng)安全性及強(qiáng)度。當(dāng)然，幕墻分類中最常用的分類是按照面板材料進(jìn)行的，可分為玻璃幕墻、石材幕墻、金屬幕墻和人造板材幕墻幾種基本形式，其中金屬、石材及人造板材幕墻在幕墻體系的構(gòu)成上具有很大的類似性。其實(shí)只要結(jié)構(gòu)膠滿足相容性和剝離粘結(jié)性能，即結(jié)構(gòu)膠能夠有效地黏結(jié)與之接觸的所有材料（如玻璃、鋁框、墊塊等） ，隱框玻璃幕墻的安全性能就能夠得到保證。玻璃面板必須經(jīng)過(guò)鋼化處理，可采用單層玻璃、中空玻璃、夾層玻璃。 圖 石材幕墻 圖 金屬幕墻（鋁板） 金屬板幕墻金屬板幕墻是通過(guò)骨架體系懸掛在主體結(jié)構(gòu)上的，只是板塊是金屬面板（圖 ） 。冬季，由于陽(yáng)光照射熱通道溫度升高，形成一個(gè)高溫緩沖層，起到了隔絕室外冷空氣的作用，提高了內(nèi)側(cè)玻璃的外表面溫度，減少了建筑物采暖的運(yùn)行費(fèi)用；夏季，熱通道內(nèi)溫度很高，打開(kāi)外側(cè)單層玻璃幕墻的進(jìn)、出風(fēng)口，通道中的空氣由于煙囪效應(yīng)而產(chǎn)生流動(dòng)，流動(dòng)空氣帶走通道中熱量，使內(nèi)層幕墻的外表面溫度降低，減少空調(diào)負(fù)荷。 圖 內(nèi)循環(huán)通道幕墻 圖 外循環(huán)通道幕墻 外循環(huán)通道幕墻外循環(huán)通道幕墻與“封閉式通道幕墻”相反，其的內(nèi)層玻璃是完全封閉的，外層是單層玻璃與非斷熱型材組成的玻璃幕墻，內(nèi)層是由中空玻璃與斷熱型材組成的保溫隔熱幕墻，室外新風(fēng)從外層幕墻下部的進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入，經(jīng)過(guò)熱通道時(shí)帶走熱量，而后從幕墻上部的出風(fēng)口排出（見(jiàn)圖 ）。在通道內(nèi)設(shè)置可調(diào)控的百葉窗或垂簾，可有效地調(diào)節(jié)日照遮陽(yáng)，為室內(nèi)創(chuàng)造更加舒適的環(huán)境。單元式幕墻是由金屬構(gòu)件與玻璃板材和鋁合金板材以單元方式組成的建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)，是工廠加工程度較高的一種類型幕墻（見(jiàn)圖 ） 。1830 年，在美國(guó)賓夕法尼亞州 Pottsville 城有一個(gè)叫 John Haviland 的木匠，首次將鑄鐵板鑲嵌在一棟兩層高的建筑物上，他將鑄鐵鑲嵌板漆染成石頭的顏色，從外觀上看幾乎可以以假亂真。整個(gè)建筑物由鋼架支撐，屋頂、墻面等部分采用大塊玻璃組裝而成。這時(shí)期