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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)成我國在2020年第七十五屆聯(lián)合國大會(huì)上向世界鄭重承諾力爭在2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，努力爭取在2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和的雙碳目標(biāo)，在2021年全國兩會(huì)的政府工作報(bào)告中，國家明確提出了全國各行各業(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)歷來是我國能耗的大戶，建筑碳排放量占國家總排放量51%(數(shù)據(jù)來源：《中國建筑能耗研究報(bào)告(2020)》)。據(jù)權(quán)威部門測算，我國建筑行業(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)及工程安裝對建筑門窗幕墻在建造過程和長期使用過程中的節(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)過程中產(chǎn)生的粉塵給周邊環(huán)境帶來嚴(yán)重的污染。目前，石材的開采正受到各級政府的嚴(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，克服它們在使用中的一些缺陷，為建筑幕墻在實(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，可無間隙對接現(xiàn)行的國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，通過添加無機(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(簡稱UHPC)，纖維水泥板或構(gòu)件(簡稱GRC)。免燒制品的最大特點(diǎn)在于生產(chǎn)過程的低能耗，且沒有燒制產(chǎn)品在燒制過程排放的廢氣嚴(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)合材料是通過性能和構(gòu)造設(shè)計(jì)，將不同種類的材料，如金屬、無機(jī)非金屬或有機(jī)高分子材料等通過不同復(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復(fù)合材料、金屬與金屬復(fù)合材料、非金屬與非金屬復(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)境等原則對未來適應(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大給門窗幕墻未來全壽命使用過程中帶來的安全問題。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)的下降趨勢發(fā)展。但玻璃幕墻由于受到南方沿海地區(qū)強(qiáng)臺風(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構(gòu)造，努力降低幕墻太陽得熱系數(shù)(SHGC)來達(dá)到節(jié)能效果(圖6)。同時(shí)合理選配玻璃的遮陽系數(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)遮陽簾（詞條“遮陽簾”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)有很多的爭議，有些項(xiàng)目通過減少開窗比例或設(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)也給幕墻帶來安全隱患。近年來，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，但由于當(dāng)時(shí)太陽能電池技術(shù)和產(chǎn)品相對單一，造價(jià)高昂等原因?qū)е?a target='_blank' style='font-size:1em; border-bottom:1px dotted blue;'>太陽能應(yīng)用未能在建筑幕墻上得以推廣和應(yīng)用。近年來，隨著薄膜太陽能電池技術(shù)的發(fā)展，光電轉(zhuǎn)換效率的迅速提高，部分薄膜太陽能電池，如碲化鎘薄膜太陽電池、銅銦鎵硒薄膜太陽電池在實(shí)驗(yàn)室的光電轉(zhuǎn)換效率已經(jīng)逼近甚至部分超過傳統(tǒng)的晶體硅太陽能電池。同時(shí)，薄膜太陽能電池制造工藝相對簡單，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)作為未來建筑開源自給清潔能源的主要來源創(chuàng)造了條件。除了光伏幕墻，利用太陽輻射熱能設(shè)計(jì)光熱幕墻(圖9)，通過建筑內(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的應(yīng)用仍然處于起步階段，工程應(yīng)用較少。我國每年幕墻建造面積約在600萬平方米左右，僅玻璃幕墻應(yīng)有360萬平方米，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前景極大。我們應(yīng)加深加快研發(fā)不同太陽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)對建筑主體內(nèi)外環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測和信息采集，包括建筑物室內(nèi)外空氣質(zhì)量、溫度、濕度、照度、風(fēng)力、太陽入射角等，以智能自動(dòng)控制的方式對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、遮陽構(gòu)件和可調(diào)光的玻璃等進(jìn)行適時(shí)的調(diào)節(jié)，來達(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，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)場施工方面，孿生智能測量管理系統(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)能問題。通過對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)維修來延長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，對于主要受力構(gòu)件和連接部位應(yīng)定期檢查，出現(xiàn)問題應(yīng)及時(shí)維修和加固，對于易損或老化構(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)場無損檢查、檢測的技術(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;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，采用現(xiàn)代化的管理方法來規(guī)范化既有建筑幕墻的安全檢查維修，確保對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，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便的施工方法，但其節(jié)能效果和老化性能存在較多的問題，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)，通過智能控制來調(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
我國現(xiàn)代建筑門窗幕墻行業(yè)起于上世紀(jì)七十年代末，經(jīng)過四十年的發(fā)展，目前已是世界當(dāng)之無愧的門窗幕墻大國，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，我們與國外發(fā)達(dá)國家的先進(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
