幕墻設(shè)計行業(yè)可以追溯到上世紀(jì)80年代，從1982年北京長城飯店作為我國建筑史上第一幢現(xiàn)代幕墻建筑開工伊始，到現(xiàn)在成為世界第一大幕墻生產(chǎn)和使用國，我們僅僅用了20多年的時間。也許是走得太遠(yuǎn)、走得太快，以至于許多幕墻設(shè)計師常常忘記了幕墻設(shè)計應(yīng)該遵循的最基本原則是什么？
建筑幕墻作為建筑眾多分支中的一個流派，其設(shè)計原則與建筑設(shè)計是互通的。從設(shè)計流派來說，幕墻設(shè)計無疑是屬于典型的精美主義設(shè)計。隨著第二次世界大戰(zhàn)的歷程，建筑設(shè)計經(jīng)歷了3個發(fā)展階段。戰(zhàn)爭的破壞性和殘酷性決定了當(dāng)時的設(shè)計風(fēng)格以實(shí)用主義為主流。
伴隨著戰(zhàn)爭的結(jié)束，比重建家園更重要的是在戰(zhàn)爭中受到傷害的人們靈魂的安撫工作，如同音樂、美術(shù)等藝術(shù)的復(fù)興一樣，這時的建筑設(shè)計風(fēng)格偏向了華美。講求技術(shù)精美的傾向在這個階段是世界范圍占主導(dǎo)地位的設(shè)計思維。以金屬和玻璃的“純凈形式”為特征的講求技術(shù)精美的傾向到上世紀(jì)60年代末開始降溫。自上世紀(jì)70年代資本主義世界的經(jīng)濟(jì)危機(jī)與能源危機(jī)之后，建筑設(shè)計從精美主義轉(zhuǎn)向粗獷派設(shè)計。粗獷風(fēng)格的最典型因素就是利用最常見的混凝土和赤裸裸的鋼材表現(xiàn)，設(shè)計手法應(yīng)用拉毛、分層次等簡單處理。
當(dāng)對人類的審美挑戰(zhàn)達(dá)到極限的時候，百家齊放的設(shè)計風(fēng)格最終沿用到了今天。我國的幕墻設(shè)計現(xiàn)狀與二戰(zhàn)后的情形極為相似，方案設(shè)計階段大家追求的是“怪、新、奇、特”。設(shè)計的實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性等都要給視覺沖擊讓路，且這種思維在各大、中城市中泛濫。隨之而來的必然是無法躲避的浪費(fèi)和節(jié)能問題。我國在《公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》(GB501892005)中就規(guī)定在保證外窗自然采光的范圍內(nèi)鼓勵窗的面積越小越好，即窗墻比越小越好。
在門窗幕墻的設(shè)計工作中，我們會綜合考慮建筑的抗風(fēng)壓、氣密、水密、隔聲和保溫性能，隔聲降噪以往是很容易被忽略的一個性能，特定情況下它卻最能體現(xiàn)建筑的舒適度。
根據(jù)聲波在建筑物和建筑構(gòu)件中的傳遞方式可分為空氣聲傳聲和固體傳聲，相應(yīng)的隔聲就分為空氣聲隔聲和撞擊聲隔聲?？諝饴暩袈暿抢脡w、門窗或其他屏障來隔離噪聲在空氣中的傳播，而撞擊聲隔聲是利用彈性阻尼材料進(jìn)行減低或隔離由撞擊或振動而產(chǎn)生的噪音在結(jié)構(gòu)中的傳播。作為建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)使用的門窗幕墻及其玻璃來說，空氣聲隔聲是評價其隔聲性能的主要方面。
建筑門窗幕墻的隔聲性能設(shè)計
科學(xué)的門窗幕墻隔聲性能設(shè)計應(yīng)首先對室內(nèi)外的噪聲進(jìn)行頻譜檢測，確定主要噪聲源的頻譜特性，再調(diào)整門窗幕墻的結(jié)構(gòu)和配置，使圍護(hù)結(jié)構(gòu)固有的自由彎曲波的頻率不與臨界頻率一致，避免出現(xiàn)吻合谷效應(yīng)，以滿足在整個頻譜范圍內(nèi)都有較好的隔聲性能。在長久的設(shè)計與檢測經(jīng)驗中，已經(jīng)積累了很多可以利用的經(jīng)驗來進(jìn)行門窗幕墻的隔聲性能設(shè)計。
1.建筑門窗的隔聲性能設(shè)計
在對門窗進(jìn)行隔聲設(shè)計時，玻璃作為占據(jù)70%甚至更大面積的部分應(yīng)首先被考慮。中空玻璃和夾膠玻璃都有優(yōu)異的隔聲性能，夾膠玻璃中夾膠膜的柔性減震作用使之隔聲性能好于中空玻璃，但由于中空玻璃保溫性能更好，可以做成鍍膜玻璃，防結(jié)露性能更好，所以在門窗設(shè)計中被更多青睞。中空玻璃由兩片或兩片以上玻璃板壓合而成，中空層具有彈簧作用，但小的中空層使得兩玻璃間的空氣層呈現(xiàn)較強(qiáng)的“剛性”，沒有起到空氣彈簧作用，喪失了一般雙層結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)。
同時，由于雙層結(jié)構(gòu)存在共振，小的中空距離使共振現(xiàn)象產(chǎn)生在中、低頻，致使隔聲量有所下降。中空層如果太大，在特定周期數(shù)范圍內(nèi)有可能引發(fā)共振等現(xiàn)象，反而不利于隔聲，所以中空玻璃中空層厚度最好控制在9mm-12mm之間，并可在中空層填充傳聲能力弱的惰性氣體。如果內(nèi)外片玻璃厚度不同，可以有效減弱共振現(xiàn)象，所以在玻璃選擇上，不論中空還是夾膠玻璃，都應(yīng)該選擇不同厚度的單玻來組合使用。當(dāng)然也可以選擇效果更好的真空玻璃，但需要綜合考慮價格、視覺效果等問題。
其他有效措施有：選擇合適的窗墻比，通常墻的隔聲性能要好于窗;減少聲橋設(shè)計，比如增加框的腔體數(shù)量;采用三道甚至多道密封、適當(dāng)提高密封膠條壓縮量、增加鎖點(diǎn)來提高框扇間的密封性;填充高阻流的隔聲材料，提高窗墻間縫隙隔聲性能。建筑門窗的隔聲性能不只跟設(shè)計本身有關(guān)，現(xiàn)有建筑施工條件下，窗與墻體之間縫隙過大，是聲音傳播到室內(nèi)的有利通道，可以利用附框設(shè)計來精確控制門窗與墻體之間的縫隙，減少聲波的傳透量。
2.建筑幕墻的隔聲性能設(shè)計
玻璃幕墻中玻璃占據(jù)了幕墻外立面的絕大部分面積，所以在幕墻設(shè)計中玻璃的選擇更為重要，但幕墻還要考慮層間不透明面板的大小、組成和厚度，玻璃安裝在框上的方式，玻璃與框之間聲橋的設(shè)計等。在玻璃選擇上，門窗的設(shè)計思路也同樣適用于幕墻設(shè)計。對于其他類型的幕墻，同樣要注意幕墻面板材料和結(jié)構(gòu)的選擇。
另外，越是提高氣密性隔聲效果就越好，因此幕墻開啟扇與結(jié)構(gòu)之間、單元式幕墻板塊連接處應(yīng)取多道密封，幕墻開啟扇采用多鎖點(diǎn)為佳。
雙層幕墻的隔聲量會增加，研究表明，如果兩層幕墻彈性連接，中間空腔100mm厚度時，其隔聲量可提高5dB。
建筑幕墻與傳統(tǒng)外圍護(hù)結(jié)構(gòu)安裝方式不同，建筑幕墻安裝于梁、柱、樓板之外，容易引起樓上樓下，兩相鄰房間之間串聲，與傳統(tǒng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)比隔聲差，因此需要關(guān)注幕墻的側(cè)向傳聲處隔聲設(shè)計。
前一段時間一些媒體更是報道，“國家限制玻璃幕墻”、“叫停玻璃幕墻”、“公建新標(biāo)準(zhǔn)宣判玻璃幕墻死刑”等等。國內(nèi)某省會城市也同時出臺政策禁止新建賓館、商場、辦公樓、寫字樓等公共建筑修建整面玻璃幕墻，并強(qiáng)制外窗采用真空玻璃。這些行為雖然片面否定了建筑的多樣性和自身互補(bǔ)性的功能，但是對幕墻行業(yè)來說還是起到了一定的警示作用——如果不能從自身提高對能源的節(jié)約，那么再次迎來上世紀(jì)70年代危機(jī)給幕墻設(shè)計帶來的冬天，對我國的設(shè)計師來說，也不是一件遙遠(yuǎn)的事情。
新中國成立后，我國建筑設(shè)計的定位是：“經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性、美觀性”。隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和人民群眾對精神生活的更高追求，我國建筑設(shè)計的理念調(diào)整成為“實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性、美觀性”?，F(xiàn)在，我國幕墻設(shè)計流行的理念跟這個是正好矛盾的，第一是美觀性，而且是奇特的美觀性。把自己的方案做到最奇特成了行業(yè)孜孜追尋的目標(biāo)。這其實(shí)是陷入了一個誤區(qū)，是建筑幕墻設(shè)計理念的一個偏差。實(shí)際上，實(shí)用性原則應(yīng)該永遠(yuǎn)是第一位的。不然，就會像克朗樓一樣，盡管可以載入史冊，但因不實(shí)用、不節(jié)能，最終使用率也不高。
建筑幕墻實(shí)用性原則的首要體現(xiàn)無疑就是安全。要想讓我們的幕墻設(shè)計能夠在實(shí)際工程中得到完整體現(xiàn)，工程質(zhì)量的安全性和持久性首當(dāng)其沖。伴隨著國家各級部門對節(jié)能政策的強(qiáng)化和幕墻門窗行業(yè)的發(fā)展，幕墻門窗行業(yè)已經(jīng)從原來簡單的常規(guī)建筑發(fā)展到有節(jié)能功能的新式幕墻建筑了。
節(jié)能幕墻門窗作為一個新事物，其工程質(zhì)量需要重新審視和理解才能正確把握。質(zhì)量安全的重中之重最關(guān)鍵的還是內(nèi)因，選用合適的斷熱型材、玻璃及密封嚴(yán)實(shí)的五金件等等都是組成一個富有節(jié)能功效的外立面產(chǎn)品的前提，再配以符合節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)氖┕す芾?，這樣整個行業(yè)的系統(tǒng)產(chǎn)品自身的節(jié)能要求就自然滿足了。門窗幕墻產(chǎn)品原材料的選用又是重中之重，使用不符合節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)要求的材質(zhì)進(jìn)行節(jié)能幕墻設(shè)計，只會適得其反。僅就型材而言，采用符合國家標(biāo)準(zhǔn)要求的隔熱型材可以為節(jié)能幕墻設(shè)計理念提供堅強(qiáng)的質(zhì)量安全后盾。
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