超高层建筑幕墙面临机遇与挑战

　　2.5适应新的结构：预应力混凝土

　　建筑结构技术的不断创新，使超高超大建筑成为可能。预应力混凝土既是其中之一，为了弥补混凝土过早出现裂缝的现象，在构件使用(加载)以前，预先给混凝土一个预压力，即在混凝土的受拉区内，用人工加力的方法，将钢筋进行张拉，利用钢筋的回缩力，使混凝土受拉区预先受压力。这种储存下来的预加压力，当构件承受由外荷载产生拉力时，首先抵消受拉区混凝土中的预压力，然后随荷载增加，才使混凝土受拉，这就限制了混凝土的伸长，延缓或不使裂缝出现。幕墙结构最终是依附于建筑的主体结构之上，幕墙连接系统如何与之紧密结合，是我们面对新结构时需要认真思考的问题。

　　2.6智能化控制

　　智慧化是继工业化、电气化、信息化之后，世界科技革命又一次新的突破。利用智慧技术，建设智慧城市，是当今世界城市发展的趋势和特征。智慧城市是以互联网、物联网、电信网、广电网、无线宽带网等网络组合为基础(如图2.6)，以智慧技术高度集成、智慧产业高端发展、智慧服务高'效便民为主要特征的城市发展新模式。

　　智慧幕墙作为智慧城市不可或缺的一部分，具有更全面灵活的物与物、物与人、人与人的互联互通和相互感知能力，更髙效安全的信息处理和信息资源整合能力，更科学的监测、预警、分析、预测和决策能力，更高水平的远距离控制执行和智能化执行能力。具有：智慧、集成互联、安全、节能、健康特点。

　　2.7人墙互动及物联技术

　　物联网技术的产生为人墙互动提供了可能。

　　物联网是继计算机、互联网之后信息技术友节业领域的又一次变革，物联网是传感网的另一种提法，是当代生产力发展，科学技术发展的需求而出现的。物联网为二十一世纪的全球工业化、城市化进程提供了革命性的信息技术和智能技术，将通过与传统产业的全面融合，成为全球新一轮社会经济发展的主导力量之一。可以实日拖制，例如通风、遮阳、监控老人小孩及防盗等。

　　A、防盗报警功能：

　　系统通过手机或平板电脑通过无线网络查看幕墙环境中的状况，当幕墙中的玻璃破碎、门或窗被强行打开，系统会发出防盗报警短信到远程手机或平板电脑上，远方的用户在接到报警信息后，可通过手机或平板电脑通过网络摄像头査看系统中具体引发报警的原因，并作相应的处理(如图2.7A)。

　　B、消防报警功能

　　及时发现火情和在火情发生后第一时间通过网络发出报警信息。火灾发生初期会产生大量的高温和有害气体，直接危及人员的生命安全，系统通过网络启动消防排烟窗，将火灾产生的大量烟气及时排除，以争取更多的时间来保证建筑物内人员的顺利疏散，为消防队员创造有利的救援环境。

　　C、防风雨控制：

　　风雨传感器检测到室外有强风和降雨时，控制系统会自动将打开的门窗关闭，室外遮阳百叶系统收起到一定的角度;或通过手机将打开的门窗关闭。

　　D、门禁系统：

　　在主要出入□处安装门禁(语音门禁、指纹门禁和视网膜门禁)控制系统，通过访问人的特征如语音、指纹和视网膜等，在门禁系统中设置访问人的权限，用来识别访问者的权利。

　　E、儿童老人监控功能：

　　儿童老人位置定位、身体温度、老人的血压情况通过无线传感器传输给控制器，通过网络可以在远程通过手机、平板电脑、互联网实时査看。通过网络摄像头可以通过图像实时查看老人儿童的活动情况。

　　【3】幕墙新技术发展趋势：(适应、推动)

　　3.1 节能舒适技术：

　　3.1.1节能幕墙：双中空玻璃高性能Low-E产品与节能幕墙

　　玻璃作为建筑外围护结构的重要组成部分，在建筑中发挥着不可替代的作用。玻璃的功能从最开始的单一满足采光性能要求，发展到要求具有艺术装饰、调节光线、保温隔热、安全(防弹、防盗、防火、防福射、防电磁波干扰)、控制噪音等特性。随着玻璃的成型和加工工艺发展，在普通单玻、中空玻璃基础上，已逐步开发出了彩釉玻璃、夹丝玻璃、镀膜玻璃、真空玻璃、智能玻璃等新技术玻璃。相信在将来会出现不碎的玻璃。

　　·多腔中空玻璃：

　　多腔中空玻璃是在原有单腔中空玻璃的基础上增加空气间层，通过增加的空气间层以

　　及填充惰性气体等方式进一步提升玻璃的节能效果。与单玻相比，多腔中空玻璃的U值得到很大提高。

　　·三银LOW-E玻璃：

　　三银LOW-E是在镀膜加工过程中镀制了三层银层，与传统的Low-E玻璃相比，三银Low-E玻璃具有更加优良的光学和热学性能:反射率更低，可使建筑物外视效果更加通透明亮，并有效减少眩光现象;辐射率和遮阳系数更低，具有更好的保温和隔热能力。

　　·直空玻璃：

　　真空玻璃是将两片平板玻璃四周密闭起来，将其间隙抽成真空并密封排气孔，两片玻璃之间的间隙为0.1-0.2mm，真空玻璃的两片一般至少有一片是低辐射玻璃，这样就将通过真空玻璃的传导、对流和辐射方式散失的热降到最低，其工作原理与玻璃保温瓶的保温隔热原理相同，如图2.7B所示。同时，真空玻璃由于真空层的特殊结构，因而具有良好的隔声性能，隔声性能指标明显优于中空玻璃。

　　·能量玻璃：

　　能量玻璃突破了只能利用太阳能发电的限制，可以成功的将所有光源转化为电能并进行存储利用。智能玻璃可以做为建筑外结构的一部分来使用，极大满足了建筑外皮的需要，达到绿色、节能的功效。

　　·双层幕墙

　　双层幕墙作为比较流行的建筑外围护结构最早出现在德国，位于泰迪熊的故乡京根的史泰福工厂，建成于1903年，是一个三层的建筑，底层作为存储空间，上面两层用来作为工作区域。在1904年和1908年又建设了两个带有相同双层系统的建筑，但因预算原因，在结构中使用木结构来代替钢结构。目前建筑仍在使用中。

　　双层幕墙对比单层幕墙具有显著的优点，主要表现在以下几点：

　　·保温节能性能：冬季时，关闭进出风口，空气层相对静止，形成温室效应，增加内层幕墙玻璃表面的温度，可以节省采暖费用;夏季时，打开进出风口，在烟囱效应的作用下，空气从下端进入，在上端流出，空气的流动带走空气腔中的热量，可以节省空调费用。双层幕墙的综合传热系数可以达到1.0-1.5W/m2K，因此，双层幕墙具有广泛的市场。

　　·隔声性能:其隔音性能可达到55dB，大大降低了室外噪音对于室内的影响。同时，双层玻璃幕墙可以在强噪音环境中，仍然可以引入自然通风，降低了建筑能耗。

　　·舒适性：双层幕墙通过调节空腔内的铝合金百页的高度和角度，改善室内光环境和热环境;另一方面，无论天气好坏，勿须开窗都可直接将自然空气传至室内，为室内提供新鲜空气，从而提高室内的舒适度。

　　3.1.2案例：密闭腔体双层幕墙(Closed Cavity Fagade)

　　双层幕墙进入中国已经20多年了，作为世界知名建筑幕墙企业，远大铝业工程公司一直

　　将技术进步放在首位，致力于幕墙系统相关节能产品的开发设计与合理应用。在很多建筑采用

　　了双层幕墙，典型工程列举如下：图3.1.2A是上海鼎固大厦，图3.1.2B是上海越洋广场，图

　　3.1.2C是北京天亚花园，图3.1.2D是微软公司中国研发集团总部。

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