玻璃幕墙的发展与前景分析

龙源期刊网玻璃幕墙的发展与前景分析作者：郭靖来源：《科学与财富》2016年第22期摘要：现代化建筑，特别是现代化高层建筑与传统建筑相比较有许多区别，其外围护结构一般不再采用传统的砖墙和砌块墙，而是采用建筑幕墙。建筑幕墙包括玻璃幕墙、石材幕墙、铝板幕墙、陶瓷板幕墙、陶土板幕墙、金属板幕墙、彩色混凝土挂板幕墙和其他板材幕墙。近几年，我国建筑幕墙行业结构优化取得明显效果。技术创新和科技进步大大推动了我国建筑幕墙工程市场的发展，加速了建筑幕墙产品质量的升级，不断开发研制出符合国家建筑节能技术政策的新型幕墙产品，这些节能产品符合国家建设产业化政策，为今后几年我国建筑业的可持续发展奠定了基本条件。关键词：幕墙；隐框；保温；节能；专利；技术综述1.玻璃幕墙概况玻璃幕墙，顾名思义是一种玻璃面板组成的幕墙，是一种现代流行的美观新颖的建筑墙体装饰方法，是现代主义高层建筑时代的显著特征。1.1玻璃幕墙的主要类型一、明框玻璃幕墙明框玻璃幕墙属于元件式幕墙，将玻璃板用铝框镶嵌，形成四边有铝框的幕墙元件，将幕墙元件镶嵌在横梁上，幕墙成为四边铝框明显，横梁和立柱均在室内外可见的幕墙。明框玻璃幕墙不仅应用量大面广、性能稳定可靠、应用最早，还因为明框玻璃幕墙在形式上脱胎于玻璃窗，易于被人们接受，施工简单，形式传统，所以明框玻璃幕墙至今仍被人们所钟爱。二、隐框玻璃幕墙隐框玻璃幕墙的玻璃是采用硅酮结构密封胶粘接在铝框上，一般情况下，不需再加金属连接件。铝框全部被玻璃遮挡，形成大面积全玻璃墙面。在有些工程上，为增加隐框玻璃幕墙的安全性，在垂直玻璃幕墙上采用金属连接件固定玻璃，如北京的希尔顿饭店。三、全玻玻璃幕墙龙源期刊网在建筑物首层大堂、顶层和旋转餐厅，为增加玻璃幕墙的通透性，不仅玻璃板，包括支承结构都采用玻璃肋，这类幕墙称为全玻玻璃幕墙，只有玻璃参与室内外传热，因此玻璃的热工性能决定了全玻玻璃幕墙的热工性能。四、点支式玻璃幕墙由玻璃面板、点支承装置和支承结构构成的玻璃幕墙称为点支式玻璃幕墙，不仅玻璃参与室内外传热，金属爪件也参与室内外传热，在一个幕墙单元中，玻璃面积远超过金属爪件的面积，因此玻璃的热工性能在点支式玻璃幕墙中占主导地位。五、真空玻璃幕墙真空玻璃幕墙是一个新名词，所谓真空玻璃幕墙就是玻璃面板采用真空玻璃的幕墙。由于真空玻璃在热工性能、隔声性能和抗风压性能方面有特殊性，特别是真空玻璃幕墙极佳的保温性能，在强调建筑节能的今天，真空玻璃幕墙已越来越受到人们的瞩目，目前在国内已有通体真空玻璃幕墙问世。1.2玻璃幕墙国内发展情况分析玻璃幕墙在我国出现不过十几年时间，近几十年玻璃幕墙热急剧升温，据不完全统计：1997，1998两年玻璃幕墙建筑面积均在500万m2左右，1999年建筑面积也在400万m2左右，2000年达到600万m2左右，年产值达70多亿元，2007年，我国玻璃幕墙建筑面积已达2000万m2，跃居世界第一，到2013年，我国玻璃幕墙建筑面积达到3600万m2，占全世界的66.7%。玻璃幕墙行业，已然成为我国建筑领域的朝阳产业。本人对1990-2013年玻璃幕墙领域的中国专利申请情况进行了详细的分析和梳理。图1是玻璃幕墙年申请量柱状图，图2是玻璃幕墙年申请量的变化趋势图，由图可知，我国玻璃幕墙的发展大致可以分为三个阶段：第一阶段：从1990年-2000年，萌芽起步阶段。在这一阶段中，专利申请量较少，虽然每年均有增大的趋势，但是其增幅不太明显，可见在这一阶段中，玻璃幕墙的整体技术处于较低的水平，这一阶段的技术集中点为玻璃面板材料、幕墙施工技术。第二阶段：从2000年到2007年，稳固提升阶段。这一阶段中，申请量稳定增加，到2007年接近100件。这一阶段的技术集中点仍为玻璃面板材料、幕墙施工技术。第三阶段：2007年至今，迅猛发展阶段。专利申请量增幅迅速提升，显示了申请人对该技术的重视程度得以提高。而2010年提出的“十二五”规划纲要中，明确指出“十二五”期间，全面推进城镇化建设，正是受这一政策的影响，2010年开始，我国玻璃幕墙的专利申请量也骤然增加。2013年开始，专利申请量基本稳定，说明我国在建筑幕墙领域的技术已经逐渐成熟。龙源期刊网所示。除了传统的欧、美等经济技术发达的国家或地区对此领域的关注和发展之外，我们不难看出亚洲国家，如中、日、韩等也致力于玻璃幕墙方面的技术发展，尤其是日本在幕墙节能环保方面做出的努力更是我们不容忽视的。由图2-1、图2-3可以看出，1990-2000年，玻璃幕墙在中国属于刚刚起步阶段，美国和欧洲处于稳步发展阶段，而日本和韩国在此期间发展迅猛，这也与20世纪初亚洲四小龙经济的快速腾飞息息相关。而2000-2007年，中国经济开始出现较快发展，玻璃幕墙的专利申请量也随之稳步增长，但与美欧日韩等国还是有很大差距。到2007年后，中国经济迅猛发展，各地建筑事业百花齐放，玻璃幕墙领域的专利申请量也得到飞速增长，超过美欧日韩等传统经济强国的申请数量。到2013年，中国在此领域的申请量已位居世界第一位，占全球总申请量的约35%。2.玻璃幕墙发展趋势随着经济的发展，节能环保问题日益突出。2010年10月27日，“中共中央关于制定国民经济和社会发展第十二个五年计划的建议”面世，明确提出“节能环保”的要求。国家针对建筑的节能环保发展给予了大量的支持，如国家863重点项目“新型节能环保建筑材料研究”等。从目前建筑玻璃幕墙的发展趋势来看，保温节能、智能环保是主流的研究方向。2.1玻璃幕墙主要研究方向发展趋势从图3可发现，近年来，国内建筑玻璃幕墙的主要研究方向是节能环保方向，其次是智能控制方向。玻璃幕墙的保温、防辐射及其对空气调节的功能越来越被重视，人们创造美好家居的愿望越来越强烈，因此，今后几年，玻璃幕墙的发展趋势依然是环保节能和智能控制以及多功能幕墙的可行性研究。2.2玻璃幕墙结构发展趋势通过对国内近10年的专利申请进行统计得出玻璃幕墙在2004年-2013年这10年内的主要结构分布情况以及预测未来的发展趋势。明框玻璃幕墙仍是主流，其他结构的幕墙申请量较少；隐框玻璃幕墙近年来发展迅猛，特别是2012年以来，专利申请量大幅提高；点支式玻璃幕墙从2004年到2013年几乎平稳发展，专利申请量处于小幅波动状态，说明该技术已较成熟。然而通过统计分析发现，点支式玻璃幕墙目前在我国的应用还不够广泛，主要是由于其施工复杂，造价高的原因。近年来，随着新材料的不断研发，框架式的玻璃幕墙在装饰性、抗震性能上也得到了很大的提高，因此，点支式玻璃幕墙的发展前景不太乐观；真空玻璃幕墙和全玻玻璃幕墙由于其优异的热工性能、隔音性能和抗风压性能，近年来也得到了不断的发展。随着建筑环保节能的理念不断深入人心，建筑幕墙多功能化日趋成为主流，真空玻璃幕墙和全龙源期刊网玻玻璃幕墙未来的发展前景看好，科学技术的不断进步，玻璃面板材料不断的革新，也将克服其存在的缺陷，放大其优点。3.结语随着科学技术的不断发展，国内外幕墙建筑的科学技术有了很多新的成就和突破。未来的建筑幕墙会更加追求保温隔热、降低能耗、消除噪音、可控制阳光等效果。而幕墙玻璃材料的发展将是建筑幕墙发展的风向标，直接影响建筑幕墙的发展空间和趋势，直至影响整个建筑领域的发展空间和趋势。笔者大胆预测，今后10年建筑幕墙业将在显像技术、抗灾技术、节能技术、CAD虚拟技术、测试技术、仿真技术、胶接技术、加工技术、施工技术、成套技术等10个领域不断创新，加速发展。未来的玻璃幕墙将更具时代特征，并逐步向着个性化、节能化、光电化、智能化、生态化等方向发展。参考文献[1]哈尔滨工业大学.建筑一体化太阳能综合热利用系统：中国200810137402.0[P].2009-03-11.[2]张谦.玻璃幕墙在现代建筑中的表现力[D].西南交通大学硕士论文.2010.[3]日本建筑学会.编著.玻璃在建筑中的应用[M].中国建筑工业出版社.2008.[4]陆津龙，左蔚文，刘雄，寇玉德.国内外幕墙的发展历史及现状[J].住宅科技.2009（04）.[5]张其林主编.玻璃幕墙结构[M].山东科学技术出版社.2006.[6]Peter，JenniferHyatt.GreatGlassBuildings.2006.[7]SophieSteybe，NataschaSaupe.ClearGlass：CreatingNewPerspectives.2009.[8]HishamElkadi.CulturesofGlassArchitecture.2006.