建筑幕墙通常是指由面板与支承结构体系(支承装置与支承结构)组成,相对主体结构有一定位移能力或自身有一定变形能力,不承担主体结构所受荷载与作用的建筑外围护系统。
随着改革开放40年国内经济快速发展以及城镇化进程的加速,我国高层建筑和超高层建筑呈现出雨后春笋般的发展,我国已成为全球超高层建筑发展的中心,在该领域总体上已达到国际先进水平。首先以时间为维度,概括回顾了我国高层建筑从20世纪二三十年代起源,七八十年代局部发展,到改革开放之后飞跃发展的历程。其次重点介绍21世纪以来近20年我国超高层建筑结构的新发展:不断攀升的建筑高度和综合建筑功能衍生出的结构效率、延性和可建性更佳的结构体系,所采用的抗风设计手段和各种减振措施,基于性能的抗震设计方法和消能减震技术的广泛应用。精确的计算分析手段和方法验证了超高层建筑结构设计的可行性,部分影响结构经济性的整体结构控制指标需要进一步探讨。大量的试验研究和专项技术研究为结构设计的创新提供了依据,同时也提升了其关键技术。
据统计,2016年我国建筑装饰行业总产值达到3.66万亿元,其中家装行业产值为1.78万亿元,公装行业产值为1.88万亿元。2017年国内建筑装饰行业总产值在3.92万亿元左右。
2016年公共建筑装修装饰中,建筑幕墙全年完成工程总产值3500亿元,比2015年增加了300亿元,增长幅度为9.4%左右,其中主要是由建筑节能窗的快速增长拉动;改造性装修工程产值8500亿元,比2015年增加了500亿元,增长幅度为6.25%;境外工程产值550亿元,比2015年增加了230亿元,增长幅度为66.67%,工程所在国数量也相应有较大的增长。2017年我国建筑幕墙市场规模3700亿元,比2016年增加了200亿元。
伴随经济的持续快速发展与城市化进程的加快,过去几年,建筑幕墙装饰工程行业产值的增速高于产量的增速,在公共建筑装饰装修中,受高层、超高层建设项目快速增加,我国建筑幕墙装饰工程行业高速发展。建筑幕墙装饰工程行业增长的主动力来自于产品升级带来的造价上升。
建筑幕墙除具有一般的建筑功能,体现建筑艺术,具有通透、宜居、美观功能外,更重要的是具有节能和安全功能。建筑幕墙通常承担了建筑物65%以上的节能效果,由于建筑幕墙具有较强的抗位移能力和变形能力,抗震能力强。
建筑幕墙主要应用于城市高层建筑、大跨度建筑、异型建筑、建筑物采光顶、公共建筑物或建筑综合体,如高档写字楼、酒店、体育场馆、机场、车站、会展中心、商场、企事业单位或政府办公大楼等。作为建筑物的外围护结构,建筑幕墙可以通过不同的饰面材料及不同的结构满足建筑物的外装饰需要,具有保护建筑物、遮风、挡雨、隔声隔热、采光、通风、抗震等建筑功能,而且与普通填充墙相比,建筑幕墙具有建设速度快、结构质量轻、易维护的特点。我国现行标准《高层建筑混凝土结构技术规范》第 4.9.5 条明确指出:150 米以上的高层建筑外墙宜采用各类建筑幕墙。因此,建筑幕墙已成为现代大型建筑物必要的组成部分,成为城市建筑现代、美观、宜居、节能、低碳、安全的重要标志。
建筑幕墙按照施工方式不同通常分为单元式幕墙和构件式幕墙;按照面板材料类型不同通常分为玻璃幕墙、金属板幕墙、石材幕墙、人造板材幕墙、组合面板幕墙。此外,目前还出现了智能幕墙、双层幕墙、光伏幕墙等新型高科技幕墙产品。
基于目前超高层建筑发展现状、存在的问题和面临的挑战,对今后超高层建筑结构的发展,包括若干重点技术的研发和突破等方面进行展望,也期待我国早日从超高层建筑的大国成为超高层建筑的强国。