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摘要：為實(shí)現(xiàn)碳達(dá)標(biāo)和碳中和的雙碳目標(biāo)，我國(guó)各行各業(yè)都在扎實(shí)的做好碳達(dá)峰和碳中和的各項(xiàng)工作，努力探討和建立實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)的可行路徑和技術(shù)發(fā)展方向。建筑門窗幕墻是建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)（詞條“圍護(hù)結(jié)構(gòu)”由行業(yè)大百科提供），它的使用能耗占建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)能耗的50%，占建筑總能耗的25%。降低建筑門窗幕墻在材料、建造和使用過(guò)程中的能耗，是促進(jìn)建筑行業(yè)盡早達(dá)到雙碳目標(biāo)的重要路徑之一，也是建筑門窗幕墻高質(zhì)量發(fā)展的必經(jīng)之路。本文對(duì)影響建筑門窗幕墻能耗的建筑材料、構(gòu)造設(shè)計(jì)、裝配式生產(chǎn)及施工、既有建筑門窗幕墻壽命和改造等環(huán)節(jié)的現(xiàn)狀和未來(lái)發(fā)展進(jìn)行了研究，提出建筑門窗幕墻行業(yè)為助力我國(guó)早日實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)的可行技術(shù)發(fā)展路線，供行業(yè)進(jìn)行深入的探討。
關(guān)鍵詞：雙碳目標(biāo)，綠色建筑，節(jié)能，低碳。
1. 引言
為努力達(dá)成我國(guó)在2020年第七十五屆聯(lián)合國(guó)大會(huì)上向世界鄭重承諾力爭(zhēng)在2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，努力爭(zhēng)取在2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和的雙碳目標(biāo)，在2021年全國(guó)兩會(huì)的政府工作報(bào)告中，國(guó)家明確提出了全國(guó)各行各業(yè)要認(rèn)真、扎實(shí)做好碳達(dá)峰和碳中和的各項(xiàng)工作。這各項(xiàng)工作的開展，最主要的就是要大力發(fā)展新型可再生清潔能源的開發(fā)和應(yīng)用，減少高碳化能源的使用和能耗水平，堅(jiān)持走綠色低碳、可持續(xù)發(fā)展的轉(zhuǎn)型道路。建筑行業(yè)歷來(lái)是我國(guó)能耗的大戶，建筑碳排放量占國(guó)家總排放量51%(數(shù)據(jù)來(lái)源：《中國(guó)建筑能耗研究報(bào)告(2020)》)。據(jù)權(quán)威部門測(cè)算，我國(guó)建筑行業(yè)的碳達(dá)峰需要到2035年方可實(shí)現(xiàn)，這將整整拖慢我國(guó)2030碳達(dá)峰承諾5年的時(shí)間，也意味著要實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)，建筑行業(yè)將成為未來(lái)10年碳減排的重中之重。建筑門窗幕墻是建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)，是建筑的重要組成部分，也是建筑節(jié)能的關(guān)鍵部位，它的使用能耗占建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)能耗的50%，占建筑總能耗的25%。可見，采取一切必要的措施和有效的技術(shù)發(fā)展路線，大大降低建筑門窗幕墻在材料、建造和使用過(guò)程中的能耗，是促進(jìn)建筑行業(yè)盡早達(dá)到雙碳目標(biāo)的重要路徑之一，也是建筑門窗幕墻高質(zhì)量發(fā)展的必經(jīng)之路。建筑門窗幕墻是依照建筑設(shè)計(jì)的要求，采用不同的建筑材料，依照不同的使用性能進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造和工程安裝等程序建造出來(lái)的。研究并合理選用新型建筑材料，正確進(jìn)行產(chǎn)品性能和構(gòu)造設(shè)計(jì)，采用裝配式生產(chǎn)及工程安裝對(duì)建筑門窗幕墻在建造過(guò)程和長(zhǎng)期使用過(guò)程中的節(jié)能有著重大的影響，是建筑門窗幕墻適應(yīng)雙碳目標(biāo)的關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展路線。
2. 綠色建材的推廣應(yīng)用
現(xiàn)有的建筑門窗幕墻材料，大部分以金屬、玻璃和天然石材為主。這些材料的生產(chǎn)存在能耗高，破壞自然環(huán)境和過(guò)度消耗天然資源等諸多方面的不利影響，是阻礙雙碳達(dá)標(biāo)的因素之一。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，利廢、低耗、輕質(zhì)、高強(qiáng)的人工復(fù)合新型建材正在不斷的產(chǎn)生，在雙碳達(dá)標(biāo)的進(jìn)程中，我們應(yīng)該加以研究并探討應(yīng)用的技術(shù)方案。
2.1仿真利廢再生材料
天然石材是我國(guó)建筑室內(nèi)外裝修的主要材料，是建筑幕墻離不開的外墻材料之一，國(guó)內(nèi)石材每年消費(fèi)量近10億平方米。石材作為一種不可再生的天然資源，其大規(guī)模的開發(fā)，已給我國(guó)自然環(huán)境的保護(hù)造成了重大的影響，許多地方綠水青山已不見。同時(shí)，石材開發(fā)的成品利用率平均約為30%，每年會(huì)存留超大量的石材邊角廢料，其生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的粉塵給周邊環(huán)境帶來(lái)嚴(yán)重的污染。目前，石材的開采正受到各級(jí)政府的嚴(yán)格管控，采用新技術(shù)利用石材廢棄物制造高仿真板材來(lái)替代天然石材的產(chǎn)品正在不斷的出現(xiàn)。發(fā)泡（詞條“發(fā)泡”由行業(yè)大百科提供）人造石(圖1)是其中的一種新型綠色環(huán)保建材，每平方米板材添加了40～50%的石材廢料，經(jīng)采用特殊的發(fā)泡生產(chǎn)工藝等技術(shù)，使板材具有輕質(zhì)高強(qiáng)高仿真的良好性能。其體積密度1.90g/cm3， 約為天然石材的80%，大大減少了建筑結(jié)構(gòu)的荷載和施工人員的勞動(dòng)強(qiáng)度;彎曲強(qiáng)度平均值達(dá)到28Mpa以上，為花崗巖的兩倍以上，大大提高了板材承載能力和幕墻結(jié)構(gòu)的安全;板材可制成通體的花崗巖、大理石、石灰石、洞石、砂巖、純色板等系列產(chǎn)品，裝飾效果自然流暢逼真，是替代天然石材的不二最佳產(chǎn)品。除此以外，利用氧化鋁生產(chǎn)中產(chǎn)生的大量污染性 圖1 圖2
工業(yè)廢渣赤泥所生產(chǎn)的裝飾板也在研制中(圖2)，它同樣可替代石材、陶板、瓷板等傳統(tǒng)板材，克服它們?cè)谑褂弥械囊恍┤毕荩瑸榻ㄖ粔υ趯?shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)增添更多的綠色環(huán)保元素。這些產(chǎn)品在建筑外立面的使用，可無(wú)間隙對(duì)接現(xiàn)行的國(guó)家建筑門窗幕墻相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，性能安全可靠。唯一的問(wèn)題是以天然石材為上的傳統(tǒng)老套的觀念阻礙了它們的應(yīng)用，在實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)的大前提下應(yīng)給予全面的糾正。
2.2免燒制品
免燒制品是在常溫非燒結(jié)（詞條“燒結(jié)”由行業(yè)大百科提供）條件下，通過(guò)添加無(wú)機(jī)凝膠和其它增強(qiáng)材料，經(jīng)壓制或自然條件下養(yǎng)護(hù)成型的各類建筑材料，如超高性能混凝土板或構(gòu)件(簡(jiǎn)稱UHPC)，纖維水泥板或構(gòu)件(簡(jiǎn)稱GRC)。免燒制品的最大特點(diǎn)在于生產(chǎn)過(guò)程的低能耗，且沒有燒制產(chǎn)品在燒制過(guò)程排放的廢氣嚴(yán)重污染環(huán)境，是節(jié)能減排、助力雙碳達(dá)標(biāo)的綠色產(chǎn)品。為了豐富免燒制品的表面裝飾效果，我們可以在免燒制品表面施加由無(wú)機(jī)粉末和表面活性劑經(jīng)化學(xué)反應(yīng)固化形成且具有不同釉面裝飾效果的免燒釉面，以滿足建筑設(shè)計(jì)的不同表面的裝飾效果，圖3為涂覆于玻璃板上的免燒釉面效果。免燒制品的材料力學(xué)性能通常低于燒制產(chǎn)品的力學(xué)性能（詞條“力學(xué)性能”由行業(yè)大百科提供），所以在設(shè)計(jì)使用免燒制品時(shí)，應(yīng)采取適當(dāng)?shù)脑鰪?qiáng)措施來(lái)提高產(chǎn)品的承載能力，如加大產(chǎn)品主要受力部位的厚度，采用輕鋼復(fù)合裝配式構(gòu)件等。
2.3復(fù)合材料
復(fù)合材料是通過(guò)性能和構(gòu)造設(shè)計(jì)，將不同種類的材料，如金屬、無(wú)機(jī)非金屬或有機(jī)高分子材料等通過(guò)不同復(fù)合工藝混合或組合而成，既具有原材料的特性，又在原材料性能上有所大幅提高的新型材料。復(fù)合材料按其組成分為金屬與非金屬?gòu)?fù)合材料、金屬與金屬?gòu)?fù)合材料、非金屬與非金屬?gòu)?fù)合材料。按其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)又可分為纖維增強(qiáng)復(fù)合材料和夾層復(fù)合材料兩大類。這兩種復(fù)合材料在建筑門窗幕墻中均有應(yīng)用，如纖維增強(qiáng)水泥外墻板、鋁塑復(fù)合板、鋁蜂窩板、石材鋁蜂窩復(fù)合板、金屬保溫復(fù)合板（詞條“復(fù)合板”由行業(yè)大百科提供）、鋁木型材、塑鋼型材、鋁塑共擠型材、聚氨酯復(fù)合型材等等。這些復(fù)合材料不僅在裝飾外表面保持了原有材料的特點(diǎn)，同時(shí)能大幅度提高材料的保溫和力學(xué)性能，降低材料用材和節(jié)約成本，適合于低能耗建筑門窗幕墻的選用并可節(jié)省或替代天然材料的使用。圖4為采用傳熱系數(shù)為0.689 W/(㎡•k)雙中空玻璃的木塑門窗，整窗傳熱系數(shù)為0.96 W/(㎡•k)，可滿足超低能耗建筑對(duì)門窗節(jié)能性能的要求。同時(shí)人造木塑型材與鋁合金型材復(fù)合而成的新型完全替代天然原木的性能和裝飾效果，減少了對(duì)原木的需求，是一款低碳、環(huán)保、節(jié)能的綠色建筑材料。
3. 建筑門窗幕墻系統(tǒng)節(jié)能開源技術(shù)的研發(fā)
建造超低能耗建筑是促進(jìn)我國(guó)建筑行業(yè)盡早達(dá)到雙碳目標(biāo)的重要路徑，目前從中央到各地方政府都在制定實(shí)施超低能耗建筑的政策、方案和指標(biāo)。為落實(shí)這些政策，需根據(jù)不同的地域、不同的氣候條件，不同的建筑設(shè)計(jì)，依照低能耗、可再生能源（詞條“可再生能源”由行業(yè)大百科提供）利用和滿足室內(nèi)舒適環(huán)境等原則對(duì)未來(lái)適應(yīng)超低能耗建筑要求的建筑門窗幕墻系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展加以研發(fā)和應(yīng)用。
3.1 保溫及隔熱
北方地區(qū)超低能耗建筑的建筑門窗幕墻設(shè)計(jì)是以保溫隔熱作為節(jié)能的主要技術(shù)措施。目前高保溫性能的門窗在我國(guó)已有較多的成熟產(chǎn)品，傳熱系數(shù)可達(dá)到1.0W/(㎡•k)左右，為超低能耗或被動(dòng)式建筑（詞條“被動(dòng)式建筑”由行業(yè)大百科提供）提供了必要的條件，而幕墻方面的保溫隔熱性能尚有較大的差距，通常在2.0W/(㎡•k)左右。門窗幕墻的保溫性能，除了采用低傳熱系數(shù)的材料，如各種復(fù)合型材和隔熱材料，尚需要不斷研發(fā)新的有良好高氣密性和保溫隔熱性構(gòu)造系統(tǒng)的門窗幕墻，圖5為采用隔熱鋁型材的半隱框玻璃幕墻，可有效提高幕墻的節(jié)能性能。在設(shè)計(jì)高保溫能門窗幕墻時(shí)，減低門窗幕墻的框窗(窗墻)比是一個(gè)值得關(guān)注的技術(shù)措施。如節(jié)能門窗所用的雙中空玻璃，其傳熱系數(shù)通常小于0.8W/(㎡•k)，若將雙中空玻璃配以真空玻璃，其傳熱系數(shù)更可以小于0.5W/(㎡•k)，遠(yuǎn)小于門窗幕墻支承骨架的傳熱系數(shù)，因此門窗幕墻的框窗比越小其節(jié)能效果越好。但在考慮減小窗框比的同時(shí)，也要注意玻璃面積過(guò)大給門窗幕墻未來(lái)全壽命使用過(guò)程中帶來(lái)的安全問(wèn)題。如何更好地提高玻璃幕墻的節(jié)能性能，除了減低減低門窗幕墻的框窗(窗墻)比，在玻璃方面可選擇隔熱效果更好的真空玻璃外，在北方地區(qū)，尚可推廣雙層幕墻系統(tǒng)的應(yīng)用，以滿足幕墻節(jié)能和室內(nèi)環(huán)境舒適性的要求。
3.2 遮陽(yáng)與通風(fēng)
與北方地區(qū)不同，南方地區(qū)低能耗門窗幕墻系統(tǒng)技術(shù)除了要有保溫隔熱的性能外，要實(shí)現(xiàn)低能耗建筑則更應(yīng)該注重建筑遮陽(yáng)和通風(fēng)技術(shù)的研發(fā)。目前，南方地區(qū)住宅門窗系統(tǒng)已開始逐步采用隔熱鋁合金門窗，門窗玻璃已基本都采用中空玻璃，門窗的傳熱系數(shù)正逐步朝向小于或更小于2.0W/(㎡•k)的下降趨勢(shì)發(fā)展。但玻璃幕墻由于受到南方沿海地區(qū)強(qiáng)臺(tái)風(fēng)荷載（詞條“風(fēng)荷載”由行業(yè)大百科提供）的影響，目前極少采用隔熱鋁型材等隔熱材料作為玻璃幕墻的支承系統(tǒng)，保溫性能主要依靠選擇低傳熱系數(shù)的反射中空玻璃來(lái)實(shí)現(xiàn)，因而玻璃幕墻的傳熱系數(shù)一般都比較高，通常在3.0W/(㎡•k)左右。為此開展具有高抗風(fēng)能力、低傳熱系數(shù)的玻璃幕墻系統(tǒng)技術(shù)的研發(fā)，將玻璃幕墻的傳熱系數(shù)降至低能耗建筑和近零能耗建筑的要求2.0W/(㎡•k)以下，是目前南方地區(qū)玻璃幕墻節(jié)能的一個(gè)難點(diǎn)和重點(diǎn)。南方地區(qū)玻璃幕墻節(jié)能的另一個(gè)重要環(huán)節(jié)是根據(jù)建筑立面的不同方位，設(shè)置室外水平或垂直的有效的連接可靠的遮陽(yáng)構(gòu)造，努力降低幕墻太陽(yáng)得熱系數(shù)(SHGC)來(lái)達(dá)到節(jié)能效果(圖6)。同時(shí)合理選配玻璃的遮陽(yáng)系數(shù)或選用可致變調(diào)光玻璃（詞條“調(diào)光玻璃”由行業(yè)大百科提供）(電或熱致變)以及設(shè)置室內(nèi)遮陽(yáng)簾（詞條“遮陽(yáng)簾”由行業(yè)大百科提供）等措施，均可有效降低建筑室內(nèi)的空調(diào)能耗。
玻璃幕墻開啟窗自然通風(fēng)設(shè)計(jì)對(duì)南方地區(qū)室內(nèi)溫度、濕度和空氣質(zhì)量的調(diào)節(jié)有重要作用，能大大降低能夠耗，是被動(dòng)式節(jié)能的有效措施。由于玻璃幕墻開啟扇對(duì)建筑立面的外觀效果會(huì)有一定的影響，所以玻璃幕墻通風(fēng)開啟面積的比例、開啟形式和開啟扇外形尺寸在幕墻設(shè)計(jì)中經(jīng)常會(huì)有很多的爭(zhēng)議，有些項(xiàng)目通過(guò)減少開窗比例或設(shè)計(jì)與幕墻分格尺寸一致的超大面積開啟扇來(lái)達(dá)到立面效果，使幕墻的通風(fēng)量達(dá)不到綠色和節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的要求，同時(shí)也給幕墻帶來(lái)安全隱患。近年來(lái)，側(cè)面開窗(圖7)的通風(fēng)技術(shù)在玻璃幕墻上有較多的應(yīng)用，能夠比較好地協(xié)調(diào)開啟通風(fēng)與立面效果的矛盾，同時(shí)大通風(fēng)量通風(fēng)器也在不斷的研發(fā)中，為玻璃幕墻自然通風(fēng)技術(shù)帶來(lái)新的發(fā)展方向。南方地區(qū)在研發(fā)玻璃幕墻開啟扇自然通風(fēng)技術(shù)的過(guò)程中，要同時(shí)注重開啟部位的抗風(fēng)、氣密和水密性能，外開窗尚應(yīng)嚴(yán)格控制開啟扇的面積和防墜落構(gòu)造的設(shè)置，確保幕墻全壽命周期的安全性能。
3.3 綠色清潔能源
上世紀(jì)九十年代初光伏幕墻就已經(jīng)開始進(jìn)入我國(guó)，但由于當(dāng)時(shí)太陽(yáng)能電池技術(shù)和產(chǎn)品相對(duì)單一，造價(jià)高昂等原因?qū)е?a target='_blank' style='font-size:1em; border-bottom:1px dotted blue;'>太陽(yáng)能應(yīng)用未能在建筑幕墻上得以推廣和應(yīng)用。近年來(lái)，隨著薄膜太陽(yáng)能電池技術(shù)的發(fā)展，光電轉(zhuǎn)換效率的迅速提高，部分薄膜太陽(yáng)能電池，如碲化鎘薄膜太陽(yáng)電池、銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)電池在實(shí)驗(yàn)室的光電轉(zhuǎn)換效率已經(jīng)逼近甚至部分超過(guò)傳統(tǒng)的晶體硅太陽(yáng)能電池。同時(shí)，薄膜太陽(yáng)能電池制造工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，能耗小，用料少，成本低，可透視，多顏色等因素，使其在不同種類的建筑幕墻，如玻璃幕墻、金屬板幕墻（詞條“金屬板幕墻”由行業(yè)大百科提供）、石材幕墻上都有可以應(yīng)用的可行性，為光伏幕墻(圖8)作為未來(lái)建筑開源自給清潔能源的主要來(lái)源創(chuàng)造了條件。除了光伏幕墻，利用太陽(yáng)輻射熱能設(shè)計(jì)光熱幕墻(圖9)，通過(guò)建筑內(nèi)的能源輸送和交換系統(tǒng)為建筑內(nèi)部提供熱水或循環(huán)可用的熱氣也可降低碳類能源的消耗。
目前，光伏幕墻和光熱幕墻在我國(guó)的應(yīng)用仍然處于起步階段，工程應(yīng)用較少。我國(guó)每年幕墻建造面積約在600萬(wàn)平方米左右，僅玻璃幕墻應(yīng)有360萬(wàn)平方米，在實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)政策的推動(dòng)下，光伏幕墻和光熱幕墻市場(chǎng)前景極大。我們應(yīng)加深加快研發(fā)不同太陽(yáng)能電池在建筑幕墻上應(yīng)用的技術(shù)，開發(fā)出具有高效光電轉(zhuǎn)換效率又能滿足建筑功能和外立面效果要求的各類新型光伏幕墻，推動(dòng)光伏建筑一體化（詞條“光伏建筑一體化”由行業(yè)大百科提供）的發(fā)展。
3.4智能與綠植生態(tài)
智能建筑在建筑節(jié)能和實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)中有著重大的作用，應(yīng)用智能建筑系統(tǒng)對(duì)建筑主體內(nèi)外環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)和信息采集，包括建筑物室內(nèi)外空氣質(zhì)量、溫度、濕度、照度、風(fēng)力、太陽(yáng)入射角等，以智能自動(dòng)控制的方式對(duì)建筑門窗幕墻中可調(diào)節(jié)的部位，如可啟閉的窗扇、通風(fēng)口、遮陽(yáng)構(gòu)件和可調(diào)光的玻璃等進(jìn)行適時(shí)的調(diào)節(jié)，來(lái)達(dá)到改善室內(nèi)環(huán)境和減少能耗的效果。同時(shí)，我們應(yīng)加強(qiáng)建筑門窗幕墻可調(diào)節(jié)部位性能和新型構(gòu)造的研究和開發(fā)，如通道幕墻中氣流流動(dòng)方向和流動(dòng)速度的設(shè)計(jì)和控制、可換氣中空玻璃系統(tǒng)、多維可調(diào)遮陽(yáng)系統(tǒng)等，使得門窗幕墻自身具有更多能夠滿足智能建筑實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能需要的功能。此外，還可在門窗幕墻自身的敏感部位設(shè)置不同的傳感器，將采集到的信息用自動(dòng)控制的方式改變門窗幕墻的啟閉狀態(tài)、開口度和遮陽(yáng)構(gòu)件角度，實(shí)現(xiàn)智能門窗和智能幕墻的功能。
用綠色植物根植于建筑立面或預(yù)留的空間，以達(dá)到改善建筑環(huán)境、提高建筑節(jié)能、節(jié)地和美化建筑效果的綠植生態(tài)技術(shù)(圖10)，在建筑設(shè)計(jì)上已得到初步的應(yīng)用。實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)表明，具有爬墻植物的墻面，夏季其外表面晝夜平均溫度由35.1℃降到30.7℃，相差4.4℃，墻的內(nèi)表面溫度相應(yīng)由30.0℃降到29.1℃，相差0.9℃。由于建筑周圍的葉面蒸發(fā)作用而帶來(lái)的降溫效應(yīng)，還會(huì)使墻面溫度略低于氣溫(約1.6℃)。由此可見，綠植生態(tài)技術(shù)是未來(lái)建筑節(jié)能減碳設(shè)計(jì)的主要技術(shù)之一。在建筑幕墻上引入生態(tài)綠植技術(shù)，用綠植板塊替代現(xiàn)有幕墻面板，將綠植構(gòu)件連接在幕墻的支撐結(jié)構(gòu)上，形成具有生態(tài)環(huán)境的新型綠植幕墻，將可極大的提高幕墻的熱工性能，改變建筑周邊環(huán)境的的空氣質(zhì)量，為建筑帶來(lái)四季變幻的清新的視覺享受。隨著雙碳目標(biāo)發(fā)展的進(jìn)程，綠植生態(tài)技術(shù)在建筑幕墻上的應(yīng)用是必然的趨勢(shì)，但尚有待于綠植板塊技術(shù)以及其在幕墻上的連接等技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。
4. 建筑門窗幕墻裝配化技術(shù)的深化
單元式幕墻（詞條“單元式幕墻”由行業(yè)大百科提供）和門窗系統(tǒng)化是建筑行業(yè)中最先邁進(jìn)建筑裝配化門檻的產(chǎn)品和技術(shù)。建筑門窗幕墻裝配化包括了建筑門窗幕墻的設(shè)計(jì)、制造和現(xiàn)場(chǎng)裝配式施工等主要環(huán)節(jié)，在實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)的進(jìn)程中，我們尚需在原有的基礎(chǔ)上，對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化和深化，使之更加節(jié)省人力資源的消耗，提高產(chǎn)品質(zhì)量和施工效率。單元式幕墻的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)是節(jié)省設(shè)計(jì)人力資源的重要部分，單元式幕墻板塊與主體結(jié)構(gòu)的連接構(gòu)造、板塊間的相互插接構(gòu)造、外遮陽(yáng)或裝飾構(gòu)件與板塊的連接構(gòu)造、幕墻的收邊及密封處理和幕墻的排水系統(tǒng)等，均可依據(jù)基本的建筑構(gòu)造和環(huán)境作出標(biāo)準(zhǔn)化的模塊設(shè)計(jì)，從而實(shí)現(xiàn)裝配化設(shè)計(jì)，達(dá)到省時(shí)省力高效準(zhǔn)確的效果。門窗幕墻加工制造方面，采用參數(shù)化設(shè)計(jì)將經(jīng)裝配化設(shè)計(jì)的門窗幕墻大樣圖直接轉(zhuǎn)換成零件加工圖，并與加工設(shè)備直接連接，大大提高加工效率，減少了大量零件加工圖的制作。
在現(xiàn)場(chǎng)施工方面，孿生智能測(cè)量管理系統(tǒng)正在工程施工中逐步形成和應(yīng)用(圖11)，它基于空間點(diǎn)云智能分析技術(shù)、大數(shù)據(jù)處理技術(shù)和云計(jì)算技術(shù)的自動(dòng)化、數(shù)字化測(cè)量管理系統(tǒng)，運(yùn)用高精度的三維掃描技術(shù)、結(jié)合人工智能、軟件算法、BIM技術(shù)，逆向形成工程現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)字模型和數(shù)字化預(yù)拼裝效果，呈現(xiàn)虛擬的真實(shí)工程現(xiàn)場(chǎng)與設(shè)計(jì)模型的實(shí)際誤差，為門窗幕墻的深化設(shè)計(jì)，特別是多維復(fù)雜曲面幕墻的精準(zhǔn)下料、拼裝和安裝提供可靠的數(shù)據(jù)依據(jù)，為整個(gè)施工流程進(jìn)行數(shù)字化管理，有效實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)施工過(guò)程中的糾偏，更好的實(shí)現(xiàn)BIM技術(shù)在設(shè)計(jì)和施工階段的有效應(yīng)用，提高工程質(zhì)量和管理效率，減少材料浪費(fèi)， 降低成本，縮短工期。
目前，門窗幕墻施工人工操作和非標(biāo)設(shè)備的使用比例很大，對(duì)施工質(zhì)量和進(jìn)度影響較大，為助力雙碳目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，施工設(shè)備的機(jī)械化、標(biāo)準(zhǔn)化、智能化尚有待進(jìn)一步的提高和完善。
5. 既有建筑門窗幕墻安全維護(hù)及節(jié)能改造技術(shù)
我國(guó)建筑門窗幕墻行業(yè)從上世紀(jì)八十年代初開始起步，歷經(jīng)40年來(lái)的發(fā)展，現(xiàn)已積累了大量的既有建筑門窗幕墻。由于早期建筑門窗幕墻所采用的材料、設(shè)計(jì)和節(jié)能理念落后和缺失，且現(xiàn)存的具有建筑門窗幕墻有相當(dāng)大的一部分已達(dá)到或超過(guò)了建筑設(shè)計(jì)使用年限的范圍，導(dǎo)致既有建筑門窗幕墻中存在諸多的安全和節(jié)能問(wèn)題。通過(guò)對(duì)既有建筑門窗幕墻實(shí)施全面的強(qiáng)化的安全檢查和維護(hù)維修來(lái)延長(zhǎng)門窗幕墻的有效工作年限，采用新的節(jié)能材料和改造技術(shù)來(lái)減少既有建筑門窗幕墻的能耗，改善室內(nèi)宜居環(huán)境，是助力既有建筑朝著雙碳目標(biāo)發(fā)展的主要技術(shù)途徑。
延長(zhǎng)門窗幕墻的有效工作年限首先要制度化的標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)施既有建筑門窗幕墻的日常安全檢查和維護(hù)維修(圖12)，確保門窗幕墻保持正常使用功能和安全性，對(duì)于主要受力構(gòu)件和連接部位應(yīng)定期檢查，出現(xiàn)問(wèn)題應(yīng)及時(shí)維修和加固，對(duì)于易損或老化構(gòu)配件應(yīng)及時(shí)更換;其二，開發(fā)更多適用于既有建筑門窗幕墻安全性能現(xiàn)場(chǎng)無(wú)損檢查、檢測(cè)的技術(shù)和試驗(yàn)方法，如隱蔽部位的連接構(gòu)造、防火構(gòu)造，結(jié)構(gòu)性裝配的硅酮建筑結(jié)構(gòu)密封膠老化，面板材料及支承構(gòu)件的連接和超高層建筑外立面門窗幕墻狀態(tài)等的檢查檢測(cè);第三，打造“共建共治共享”的既有建筑門窗幕墻管理數(shù)字化管理平臺(tái)，采用現(xiàn)代化的管理方法來(lái)規(guī)范化既有建筑幕墻的安全檢查維修，確保對(duì)既有建筑門窗幕墻的安全狀況做到可知、可控、可查、可預(yù)測(cè)，為實(shí)現(xiàn)既有建筑門窗幕墻安全管理規(guī)范化開辟新的科學(xué)途徑和社會(huì)治理模式。
我國(guó)早期的既有建筑門窗幕墻大多是單層熱反射玻璃幕墻，基本上只起到一個(gè)隔離室內(nèi)外空間的圍護(hù)效果，節(jié)能效果甚差，對(duì)其進(jìn)行節(jié)能改造是實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)迫在眉睫的工作。既有建筑門窗幕墻的節(jié)能改造，在不改變既有門窗幕墻結(jié)構(gòu)的條件下，常見的有粘貼玻璃隔熱膜、涂覆玻璃隔熱涂料（詞條“玻璃隔熱涂料”由行業(yè)大百科提供）、玻璃微中空改造和內(nèi)通風(fēng)雙層幕墻等技術(shù)方法。粘貼玻璃隔熱膜和涂覆玻璃隔熱是比較簡(jiǎn)便的施工方法，但其節(jié)能效果和老化性能存在較多的問(wèn)題，在應(yīng)用中存在一定的局限性。玻璃微中空改造(圖13)是在既有建筑門窗幕墻的玻璃上，使用干燥和密封技術(shù)，用一片低輻射玻璃與原有的玻璃一起在幕墻室內(nèi)側(cè)組合成中空玻璃的節(jié)能改造方法，可以大大提高原有門窗幕墻的節(jié)能性能和室內(nèi)環(huán)境的舒適度。對(duì)于室內(nèi)側(cè)具有較大空間的玻璃幕墻，我們還可以應(yīng)用內(nèi)通風(fēng)雙層幕墻的系統(tǒng)原理，在單層玻璃幕墻的室內(nèi)側(cè)附加一層玻璃來(lái)提高幕墻的保溫隔熱功能，將兩層玻璃中間形成的空氣通道與室內(nèi)空調(diào)抽風(fēng)系統(tǒng)連接并形成有序的空氣調(diào)節(jié)循環(huán)系統(tǒng)，通過(guò)智能控制來(lái)調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度和CO2的含量，形成有效的節(jié)能和室內(nèi)環(huán)境改善的效果。
6. 結(jié)語(yǔ)
我國(guó)現(xiàn)代建筑門窗幕墻行業(yè)起于上世紀(jì)七十年代末，經(jīng)過(guò)四十年的發(fā)展，目前已是世界當(dāng)之無(wú)愧的門窗幕墻大國(guó)，具備了一定的技術(shù)水平和建造能力。但是在精細(xì)化設(shè)計(jì)和施工，特別是在節(jié)能和環(huán)保技術(shù)方面，我們與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家的先進(jìn)技術(shù)還是有一定的距離。為了早日實(shí)現(xiàn)我國(guó)雙碳目標(biāo)的誓言，建筑門窗幕墻行業(yè)必須在現(xiàn)有的技術(shù)上，不斷挖潛和開拓創(chuàng)新，堅(jiān)持走綠色低碳可持續(xù)發(fā)展的轉(zhuǎn)型道路。在新材應(yīng)用、節(jié)能開源、增效降耗、智能建造、安全維護(hù)和既有改造等多方面尋找實(shí)現(xiàn)低碳、降碳的新技術(shù)，開發(fā)更多的節(jié)能綠色產(chǎn)品，為建造超低能耗和近零能耗建筑創(chuàng)造有力的支持，在實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)的道路上不斷的探索和發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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作者單位：深圳市新山幕墻技術(shù)咨詢有限公司
