铝合金门窗、建筑幕墙的技术发展
时间：2020-12-29 00:04:06 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
中国建筑金属结构协会铝门窗幕墙委员会主要的行业业务管理范围包括铝门窗和建筑幕墙，幕墙和铝合金门窗行业近些年来发展十分迅速，涌现出不少优秀工程和创新产品。我将分别来介绍这两个产业的发展情况。
第一部分 建筑幕墙
一、建筑幕墙行业的发展历程
1958年著名建筑师密斯·凡·德·罗和菲利普·约翰逊合作设计，建筑设计了第一个全玻璃幕墙建筑。该建筑位于美国纽约市的西格拉姆大厦，高158，米40层，使用了琥珀色着色玻璃，用铜合金做门窗型材。因玻璃幕墙造型简洁、豪华、现代感强，具有很好的装饰效果，当时引起了很大的轰动。特别是用幕墙代替了墙体， 自重轻，相当于砖砌体墙体的1/12，混凝土墙体 的1/10；施工周期大大缩短，仅用一般建筑墙体 施工周期1/3时间；所以，一时间建筑幕墙在全世界范围内发迅猛展，形成一种流行建筑风格。这个建筑被后人誉为20世纪建筑的丰碑。
1981年，我国第一个大型建筑幕墙工程——北京长城饭店开工。大楼的建筑设计由美国设计师完成，幕墙工程由比利时沙马贝尔门窗公司设计，幕墙面积2.3万平方米，由北京门窗公司（当时北京钢窗厂）组装。 当时中国没有相关的幕墙材料，全部的铝型材、 磁控溅射镀膜玻璃、门窗配件等材料都是用集装箱直接从国外进口，国内只负责组装和安装。这个工程从此拉开了我国建筑幕墙生产的序幕。
二、建筑幕墙行业的总规模
目前中国是全世界最大的建筑幕墙制造和使用的国家，近些年建筑幕墙年的年竣工面积约1亿平方米，产值约1500亿元人民币。幕墙产业的发展也带动建筑施工向轻型、快捷、节能方向发展。同时也带动了建筑玻璃、铝型材、建筑密封胶、门窗五金配件、加工设备等10多个相关产业的综合发展。
我们行业企业的规模迅速增长，住建部颁发建筑幕墙专项企业资质，一级幕墙资质企业300家，二级幕墙资质企业1120家，铝门窗企业约6500家，建筑铝型材生产企业，约750家，建筑玻璃生产企业约300家，建筑密封胶企业约200家。
近年来，我国建筑幕墙行业发展很快，总产值从2003年的364亿元增长到2012年的996亿元，10年增长近两倍。门窗的发展情况和幕墙大致相仿，幕墙的总产值从低于门窗产值发展到高于门窗。
三、我国建筑幕墙的基本分类和代表性工程
建筑幕墙以结构分类有：框架式幕墙、单元式幕墙、双层幕墙、索结构幕墙、玻璃采光顶、屋面幕墙、网索幕墙、陶板幕墙、膜结构幕墙、金属板幕墙、金属遮阳板。按饰面分类有：玻璃幕墙、铝板幕墙、石材幕墙、人造板幕墙等。
1.单元式玻璃幕墙
其中单元式玻璃幕墙是近15年来世界最流行的幕墙施工技术，德国等国外发达国家最先使用，我国最先使用的是在上海浦东新区的部分高层建筑，单元式幕墙把铝型材、玻璃、配件全部在工厂里预先组装好，成为幕墙单元板块，板块运到工地，在建筑工地将幕墙单元板块一片片安装到大楼。
单元式幕墙是把在工厂里组装好的幕墙单元板块直接安装在土建工程或钢结构工程的金属预埋件上，现在单元式幕墙是主流，采用积木式垒积。单元式幕墙有以下技术特点：
（1）.单元板块在工厂内组装，制造精度高，生产效率高；
（2）.减少了恶劣环境下现场施工难度，减少了现场施工工人；
（3）. 施工进度加快，缩短施工周期；
（4）.超高层建筑施工方便。
2.点驳接式玻璃幕墙
点驳接式玻璃幕墙采用轻金属框架结构和金属索机构，利用金属驳接爪， 把玻璃固定在金属框架上。点驳接玻璃幕墙结构通透，视觉效果好，近些年主要使用在大型公共建筑中。机场、博物馆、展览馆、酒店大堂。点驳接玻璃幕墙的缺点是节能效果差，不利于现代建筑节能。点驳接工程的玻璃可以做成曲面，以适应现代建筑的复杂设计构造和曲面特殊要求。
1994年9月，上海大剧院工程开始施工，建筑设计由法国夏邦杰及华东建筑设计研究院，是我国第一个点驳接玻璃幕墙工程。设计师通过透明的玻璃、充足的光线、流畅的线条，朴实有力的造型将剧院设计为 “开放的宫殿”， 当时造价每平方米12000元。
1998年3月28日，我国第一个大型点驳接玻璃幕墙工程——北京植物园展览温室动工兴建，珠海晶艺玻璃幕墙公司设计施工。建筑设计有北京建筑设计研究院设计，获全国第十届优秀程设计金奖。当时缺少施工技术，建造难度极大。由于当时钢结构技术不成熟，误差较大，工程所使用的三维曲面玻璃从工厂完成空运到施工现场，多次无法配合安装，耗费了大量的人力物力。
北京天文馆新馆是点驳幕墙的良好展现，设计者将北京天文馆新馆当成一个表现相对论、弦体理论等现代天体物理学抽象理论的舞台，新馆也因此成了浩瀚宇宙的缩影，具有神秘而深邃的气质。从北侧西直门外大街看去，新馆就像是一个通体透明的玻璃盒子，北侧立面是一面30米高的玻璃幕墙，幕墙在靠近老馆穹顶的部分柔缓地弯曲，这一设计理念来自相对论中关于大质量物体的引力可以使其周围空间弯曲的理论。而入口大门处的幕墙弯曲成双曲面洞口，仿佛是多维时空之间穿梭的捷径———“虫洞”。玻璃幕墙里面4个形状不规则的玻璃桶体扭曲着挣脱玻璃盒子的束缚伸出屋面，仿佛在随风摇曳，这独特的建筑形象的灵感源自量子物理学中的弦体理论。
玻璃工程分成三个主要部分：北立面幕墙以及采光顶、马鞍形玻璃通道、四个空间钢结构玻璃旋体。在四个玻璃旋体内部分别布置多功能厅、动感影剧院、天文观测台等功能建筑。马鞍形玻璃通道贯穿整个建筑，将北立面的玻璃幕墙和南立面的石材幕墙连接。用玻璃与钢结构的有机结合体现了过去与未来、艺术与自然的和谐统一。四个各具特色空间玻璃旋体的共同特点是在竖向坐标的一系列圆心随着高度的变化，在空间不断飘移，每一层玻璃水平分割线的圆心坐标位置各不一样，最大相差3670mm，并由半径不断变化的圆弧在空间组合形成空间弧面。空间玻璃旋体钢结构的设计、施工难点在于结构空间组合的任意性。共计320根体形各异的钢管需要进行空间三维加工，其中主管为φ159×6mm，次管为120×60×5mm矩形管，结构与玻璃板面是通过不锈钢爪件连接，安装精度要求极高。在6200个玻璃安装点上，每个点的尺寸误差都必须控制在±2mm之内。
