超高層建筑幕墻面臨機遇與挑戰

　　【1】前言

　　1.1超高層建筑特點

　　超高層建筑劃分標準國際上并不統一，按我國GB50352-2005《民用建筑設計通則》的定義：超過100m以上為超高層建筑。按國際展例，則將超過15Om的建筑列為超高層的范圍。不管哪種定義，其高度決定了超髙層建筑必然具有綜合化、個往化、智能化和綠色化(生態化)趨勢，而在實施手段等方面，數字化、信息化的趨勢也更明顯。

　　超髙層建筑的優點很多，包括：集約化程度高，節約用地，改善城市環境和面貌、提升城市形象，促進科技進步等;當然，其缺點也不少，例如：整體結構強度要求高、單位面積成本高、消防安全性要求更高、救援難度大、施工風險大周期長等等。

　　同時，隨著不斷刷新超高層建筑高度，如上圖“世界最高層建筑高度隨時間變化規律”所示，建筑對幕墻重量和能耗越來越敏感，對智能化和數字化依賴度越來越高。高、消防安全性要求更高、救援難度大、施工風險大周期長等等。

　　1.2幕墻與超高層建筑關系

　　幕墻這一建筑外皮與超髙層建筑所承載的人文、環境、經濟以及功能之間存在著多重互動關系，如上圖“以建筑外皮為中心的互動關系”所示。幕墻的發展規律顯示：建筑外皮正在從靜態走向動態，再向多層動態交互方向發展，體現了更加人性化的本質。

　　幕墻為在超高層建筑室內的人遮風擋雨，提供了舒造的壞境，隨著新材料、新技術、新工藝的集成，以及物聯技術和智能控制技術的發展，幕墻對調節室內微氣候，提高室內舒適度的作用越來越大。這也促進了人類文明，包括：物質文明、環境文明和精神文明的提升。

　　建筑和其外皮發展歷史告訴我們，建筑是“時代”的鏡子，它的發展雖受建筑師影響，總體上離不開時代特色，外皮一定向個性化“智慧式皮膚”方向發展，越來越表現出“規模個性化”特征，甚至所用部件是直接3D打印機打印出來的，而并非用加工設備制造。所以，建筑設計各種主義一定會體現其共同內核---人文關懷、環境關懷上來，因為人和環境將是地球上最寶貴的資源!

　　承載多重責任的超高層建筑幕墻應至少滿足以下基本要求：1)材料可靠，穩定，無害和環境友好，例如滿足LEED綠色建筑要求;2)滿足建筑基本功能和要求，例如：文化象征，防護，適應等;3)足夠的壽命和合理的維護成本，運行費用等。

　　【2】面臨挑戰

　　2.1個性化、復雜化幾何形狀

　　建筑幕墻的出現成為現代建筑的象征之一，它經過了一個多世紀的漫長發展，雖然其主要作用是遮風、擋雨、采光、隔熱，是一種建筑外圍護結構。但到20世紀中葉后，伴隨國際化，大量引用新材料、新結構、新功能、新設備、新工藝、新設計方法，特別是新理念的運用，世界各地涌現一批新的建筑流派(例如，后現代主義、構成主義、功能主義、國際主義、未來主義、粗野主義、象征主義、典雅主義、解構主義、新古典主義、新理性主義、新現代主義等等)、新建筑作品和建筑家，建筑幕墻擺脫了單一的面孔，各種個性化、復雜化形式和現象層出不窮。

　　2.1.1裝飾墻

　　在建筑墻體或建筑幕墻的內外表面，用條狀裝飾構件、沖孔鏤空類裝飾板材、金屬裝飾網等各種裝飾構造、點狀裝飾物及裝飾體塊，如上圖所示，后現代主義建筑風格使建筑的立面更加豐富。

　　2.1.2多樣化、個性化燈光裝飾

　　燈光裝飾是最富有魅力、不可缺少的裝飾部分，當夜幕降臨時，幕墻在燈光效果的配合下具有與眾不同的藝術效果。燈具分為投光燈、泛光燈、射燈等，且燈具造型多種多樣，環境不同、功能不同和風格不同使用不同的光源及燈具，選用不同的光源及燈具，其照明的效果截然不同。在實際工程中根據使用要求、周圍環境，進行科學合理地選用光源及燈具，巧妙地運用控制系統，使燈光發出各種顏色，不同的時間發出不同的顏色，營造出五彩繽紛、變幻莫測的視覺效果。燈光照明技術的發展日新月異，尤其是幻影成像，聲、光、電技術的結合，都大大拓展了裝飾墻的應用領域

　　2.1.3綠色亮化及與幕墻集成

　　建筑綠色亮化指通過科學的照明規劃與設計，采用節能、環保、安全和性能穩定的LED產品，實施高效的運行維護與管理，提升建筑的品質，創造安全、舒適、經濟的建筑夜晚景觀照明。建筑綠色亮化著眼于資源的利用和環境的保護，通過科學技術，采用節能環保LED燈具，通過照明節電，減少發電量，降低煤炭量，以減少S02，C02以及氮氧化合物等有害氣體的排放。產品均采用了集成到幕墻的室內板條式LED顯示屏、室外板條式LED顯示屏、嵌入式LED顯示屏等多種形式。

　　2.1.4仿生設計“演義”

　　形態萬千的自然界生物根據自己不同的構造和存在方式，有著不同的特征，存在不同的體現自身特點的尺度，通過研究自然界生物干姿百態的規律后而探討在建筑上應用的可能性’這不僅使建筑形式與功能、結構有機融合，而且還是超越模仿而升華為創造的一種過程。外觀造型仿生在建筑工程設計中較為常見，它不僅可以取得新穎的造型，而且往往也能為發揮新結構體系的作用創造出意想不到的效果。設計師根據大自然的啟示，創造出了豐富多彩的作品。

　　2.1.5數字化現代藝術品

　　南京青奧會及杭州來福士廣場，上海中心等為代表的現代建筑隨著參數化設計手段的應用，使得純“幾何美”設計成為可能。

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