(3)幕墻技術(shù)在公共安全領(lǐng)域的突破;
超高層玻璃幕墻防爆炸沖擊波技術(shù)開(kāi)創(chuàng)性應(yīng)用，填補(bǔ)在反恐防災(zāi)等社會(huì)公共安全問(wèn)題上的空白。
(4)幕墻玻璃冷彎技術(shù);
針對(duì)建筑玻璃在超級(jí)空間曲面表皮的造型實(shí)現(xiàn)，采用冷彎技術(shù)，在不增加玻璃造價(jià)的前提下，將平板玻璃變成雙曲面空間三維玻璃面板;實(shí)現(xiàn)理想表皮設(shè)計(jì)與投資成本控制的和諧統(tǒng)一，開(kāi)創(chuàng)性的拓展了超高層建筑表皮設(shè)計(jì)的想象空間。
2、發(fā)展趨勢(shì)
(1)基于信息智能化技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)的智慧幕墻;
基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，控制室內(nèi)光照、空氣質(zhì)量、氣候調(diào)節(jié)等“智慧幕墻”將逐步承擔(dān)起協(xié)調(diào)建筑物的室內(nèi)外環(huán)境品質(zhì)的重要職能。
(2)可持續(xù)幕墻
國(guó)內(nèi)幕墻的設(shè)計(jì)壽命為25年，通常中空玻璃、相關(guān)幕墻密封材料的使用年限一般為20~30年，幕墻的年限與建筑使用設(shè)計(jì)年限50年或100年相比存在較大差距。同時(shí)，單元式幕墻系統(tǒng)本身的構(gòu)造特性，使得對(duì)其維護(hù)和清潔異常困難。
在不久的將來(lái)，隨著材料的創(chuàng)新和由其產(chǎn)生的幕墻系統(tǒng)革新，新的幕墻玻璃替代品將整合節(jié)能、不自爆、自清潔、甚至受損后可自我修復(fù)的技術(shù)特征，同時(shí)出現(xiàn)“零”維護(hù)的幕墻系統(tǒng)，整個(gè)幕墻的生命周期也逐漸與建筑的生命周期相匹配。目前，中國(guó)幕墻行業(yè)管理部門(mén)和上海地方建筑業(yè)管理部門(mén)正在制定既有幕墻工程改造和維護(hù)的相關(guān)規(guī)范和法規(guī)。
(3)綠色幕墻
中國(guó)綠色建筑評(píng)價(jià)已經(jīng)包含幕墻的界定，綠色幕墻不僅僅是在設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)營(yíng)方面對(duì)資源和能源的控制和優(yōu)化，而且會(huì)成為“生產(chǎn)”清潔能源(如自然界的風(fēng)能、光能、熱能)的主動(dòng)制造者。
(4)其他技術(shù)挑戰(zhàn)
在超大跨度幕墻技術(shù)方面：空中花園的建筑設(shè)計(jì)理念使得外墻中庭、大跨度中庭已開(kāi)始出現(xiàn)。懸吊大跨度鋼結(jié)構(gòu)支撐幕墻技術(shù)會(huì)越來(lái)越多的應(yīng)用。代表作品有上海中心(600米高，垂直跨度65米的空間懸掛柔性扭轉(zhuǎn)體系)、合肥高速·濱湖時(shí)代廣場(chǎng)(230米高，垂直跨度達(dá)30米的單層索網(wǎng)點(diǎn)支式體系)
在建筑主體結(jié)構(gòu)和幕墻支撐結(jié)構(gòu)的一體化方面：主體建筑結(jié)構(gòu)與與幕墻支撐結(jié)構(gòu)同質(zhì)化，結(jié)構(gòu)形式作為建筑表皮一部分，體現(xiàn)建筑美。代表作中央電視臺(tái)新臺(tái)址，廣州電視塔，中鋼大廈。
在其他新專(zhuān)項(xiàng)技術(shù)研究方面;超高層建筑在重力作用下，樓層內(nèi)部的結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生豎向壓縮，幕墻腔體會(huì)隨著時(shí)間的變化產(chǎn)生收縮變形。超高層建筑存在戶(hù)外施救困難、風(fēng)力大環(huán)境惡劣、中庭煙囪效應(yīng)等特征。這些問(wèn)題對(duì)幕墻設(shè)計(jì)提出更高的要求。
第二章 垂直城市的未來(lái)暢想
經(jīng)過(guò)近百年的關(guān)于城市發(fā)展模式的探索，到20世紀(jì)末，許多國(guó)家?guī)允颊J(rèn)識(shí)到：集聚高效并且密集混合的超高層建筑和城市能夠節(jié)約寶貴的土地資源，更好地推動(dòng)城市的可持續(xù)發(fā)展進(jìn)程。同時(shí)還可以為城市居民創(chuàng)造混合多元、豐富多彩的高品質(zhì)生活，促進(jìn)社會(huì)各階層的公平交往和相互融合，持續(xù)保持和提高城市活力和競(jìng)爭(zhēng)力。
城市空間布局的集聚化和城市功能布局的混合化模式為超高層建筑提供了展示巨大發(fā)展?jié)摿Φ奈枧_(tái)。為了最大化地芳約土地資源、為了高效率地滿(mǎn)足多樣化的社會(huì)功能和生活方式，超高層建筑以及由超高層建筑集群形成的“垂直城市”開(kāi)始走進(jìn)城市發(fā)展進(jìn)程中來(lái)，并越來(lái)越顯示其旺盛的生命力。
第一節(jié) 城市集聚化空間布局和混合化功能布局的發(fā)展趨勢(shì)
1、原有空間布局的“中心擴(kuò)散”模式和存在的問(wèn)題
美國(guó)學(xué)者在20世紀(jì)初曾提出了城市空間布局的圓環(huán)帶結(jié)構(gòu)，各種使用性質(zhì)的城市用地圍繞城市中心向外層層擴(kuò)展，形成嵌套圓環(huán)帶。圓環(huán)帶結(jié)構(gòu)在許多新興城市和舊城改建的過(guò)程中達(dá)到了廣泛的應(yīng)用，并逐步形成了 “中心擴(kuò)散”的城市空間布局的模式。
在近一個(gè)世紀(jì)的城市發(fā)展過(guò)程中，“中心擴(kuò)散”模式在全世界許多國(guó)家城市中得到了大量實(shí)踐。隨著城市人口的集聚和產(chǎn)業(yè)發(fā)展擴(kuò)張，城市持續(xù)的向外擴(kuò)張，開(kāi)發(fā)了大量的衛(wèi)星城和新園區(qū)，大量人口和產(chǎn)業(yè)設(shè)施向城市郊區(qū)持續(xù)轉(zhuǎn)移，不斷吞噬著城市周邊的自然環(huán)境。低密度城區(qū)和低效率的土地利用產(chǎn)生了許多問(wèn)題，造成了城市土地過(guò)渡開(kāi)發(fā)、交通擁堵、能源浪費(fèi)和自然環(huán)境污染等方面負(fù)面影響。
2、城市空間布局的集聚模式的共識(shí)
21世紀(jì)初，英國(guó)倫敦的城市發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃指出，城市發(fā)展的最終目標(biāo)應(yīng)該是改善城市環(huán)境，不能盲目占用農(nóng)村土地、不能盲目擴(kuò)張城市面積。城市空間布局的集聚模式在倫敦各界取得了共識(shí)。
目前中國(guó)城市化率已經(jīng)超過(guò)了50%，根據(jù)有關(guān)學(xué)者研究指出，到2025年中國(guó)的城市化率可能達(dá)到65-70%，城市人口預(yù)計(jì)將達(dá)到10億左右。根據(jù)有關(guān)學(xué)者預(yù)計(jì)，2050年前后，將會(huì)有5000萬(wàn)人生活和工作在北京天津組成的城市集群核心帶地區(qū)。中國(guó)的城市化道路必須走集聚模式的發(fā)展道路，中心擴(kuò)散的發(fā)展模式無(wú)法為中國(guó)城市化進(jìn)程提供順利的發(fā)展前景。
3、原有功能布局的“功能分區(qū)”模式和存在的問(wèn)題
在20世紀(jì)30年代，國(guó)外學(xué)者提出了 “城市功能分區(qū)”的理論，這一理論將城市用地人為地性質(zhì)劃分為工作、交通、居住、游憩四種相互截然分離的功能性質(zhì)。在當(dāng)初各國(guó)處于經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不高的背景下，這種強(qiáng)調(diào)理性思維的規(guī)劃理論具有一定的進(jìn)步意義，提高了城市布局的邏輯性和效率。
隨著全社會(huì)政治、經(jīng)濟(jì)和文化的逐步發(fā)展和繁榮，這種理論遇到了挑戰(zhàn)。全社會(huì)的資源和要素的流動(dòng)和交互作用越來(lái)越加強(qiáng)，缺乏靈活和可持續(xù)發(fā)展的功能分區(qū)日益束縛了社會(huì)的發(fā)展，城市交通擁堵等嚴(yán)重問(wèn)題，大大降低了城市的運(yùn)行效率，同時(shí)也帶來(lái)了巨大的資源浪費(fèi)。
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