建筑幕墻通常是指由面板與支承結(jié)構(gòu)體系(支承裝置與支承結(jié)構(gòu))組成,相對主體結(jié)構(gòu)有一定位移能力或自身有一定變形能力,不承擔主體結(jié)構(gòu)所受荷載與作用的建筑外圍護系統(tǒng)。
隨著改革開放40年國內(nèi)經(jīng)濟快速發(fā)展以及城鎮(zhèn)化進程的加速,我國高層建筑和超高層建筑呈現(xiàn)出雨后春筍般的發(fā)展,我國已成為全球超高層建筑發(fā)展的中心,在該領(lǐng)域總體上已達到國際先進水平。首先以時間為維度,概括回顧了我國高層建筑從20世紀二三十年代起源,七八十年代局部發(fā)展,到改革開放之后飛躍發(fā)展的歷程。其次重點介紹21世紀以來近20年我國超高層建筑結(jié)構(gòu)的新發(fā)展:不斷攀升的建筑高度和綜合建筑功能衍生出的結(jié)構(gòu)效率、延性和可建性更佳的結(jié)構(gòu)體系,所采用的抗風(fēng)設(shè)計手段和各種減振措施,基于性能的抗震設(shè)計方法和消能減震技術(shù)的廣泛應(yīng)用。精確的計算分析手段和方法驗證了超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的可行性,部分影響結(jié)構(gòu)經(jīng)濟性的整體結(jié)構(gòu)控制指標需要進一步探討。大量的試驗研究和專項技術(shù)研究為結(jié)構(gòu)設(shè)計的創(chuàng)新提供了依據(jù),同時也提升了其關(guān)鍵技術(shù)。
據(jù)統(tǒng)計,2016年我國建筑裝飾行業(yè)總產(chǎn)值達到3.66萬億元,其中家裝行業(yè)產(chǎn)值為1.78萬億元,公裝行業(yè)產(chǎn)值為1.88萬億元。2017年國內(nèi)建筑裝飾行業(yè)總產(chǎn)值在3.92萬億元左右。
2016年公共建筑裝修裝飾中,建筑幕墻全年完成工程總產(chǎn)值3500億元,比2015年增加了300億元,增長幅度為9.4%左右,其中主要是由建筑節(jié)能窗的快速增長拉動;改造性裝修工程產(chǎn)值8500億元,比2015年增加了500億元,增長幅度為6.25%;境外工程產(chǎn)值550億元,比2015年增加了230億元,增長幅度為66.67%,工程所在國數(shù)量也相應(yīng)有較大的增長。2017年我國建筑幕墻市場規(guī)模3700億元,比2016年增加了200億元。
伴隨經(jīng)濟的持續(xù)快速發(fā)展與城市化進程的加快,過去幾年,建筑幕墻裝飾工程行業(yè)產(chǎn)值的增速高于產(chǎn)量的增速,在公共建筑裝飾裝修中,受高層、超高層建設(shè)項目快速增加,我國建筑幕墻裝飾工程行業(yè)高速發(fā)展。建筑幕墻裝飾工程行業(yè)增長的主動力來自于產(chǎn)品升級帶來的造價上升。
建筑幕墻除具有一般的建筑功能,體現(xiàn)建筑藝術(shù),具有通透、宜居、美觀功能外,更重要的是具有節(jié)能和安全功能。建筑幕墻通常承擔了建筑物65%以上的節(jié)能效果,由于建筑幕墻具有較強的抗位移能力和變形能力,抗震能力強。
建筑幕墻主要應(yīng)用于城市高層建筑、大跨度建筑、異型建筑、建筑物采光頂、公共建筑物或建筑綜合體,如高檔寫字樓、酒店、體育場館、機場、車站、會展中心、商場、企事業(yè)單位或政府辦公大樓等。作為建筑物的外圍護結(jié)構(gòu),建筑幕墻可以通過不同的飾面材料及不同的結(jié)構(gòu)滿足建筑物的外裝飾需要,具有保護建筑物、遮風(fēng)、擋雨、隔聲隔熱、采光、通風(fēng)、抗震等建筑功能,而且與普通填充墻相比,建筑幕墻具有建設(shè)速度快、結(jié)構(gòu)質(zhì)量輕、易維護的特點。我國現(xiàn)行標準《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》第 4.9.5 條明確指出:150 米以上的高層建筑外墻宜采用各類建筑幕墻。因此,建筑幕墻已成為現(xiàn)代大型建筑物必要的組成部分,成為城市建筑現(xiàn)代、美觀、宜居、節(jié)能、低碳、安全的重要標志。
建筑幕墻按照施工方式不同通常分為單元式幕墻和構(gòu)件式幕墻;按照面板材料類型不同通常分為玻璃幕墻、金屬板幕墻、石材幕墻、人造板材幕墻、組合面板幕墻。此外,目前還出現(xiàn)了智能幕墻、雙層幕墻、光伏幕墻等新型高科技幕墻產(chǎn)品。
基于目前超高層建筑發(fā)展現(xiàn)狀、存在的問題和面臨的挑戰(zhàn),對今后超高層建筑結(jié)構(gòu)的發(fā)展,包括若干重點技術(shù)的研發(fā)和突破等方面進行展望,也期待我國早日從超高層建筑的大國成為超高層建筑的強國。