建筑幕墙新材料的发展与应用探讨

彭群

摘要：作为未来三大科技支柱之一，材料在社会的发展进步中扮演着极其重要的角色，建筑幕墙也离不开它。建筑幕墙与古代的青铜钢铁、现代的高分子半导体一样是在材料的基础上发展起来的。当前，建筑幕墙的进步与新材料的开发和应用息息相关。本文就是通过探讨建筑幕墙新材料的发展和应用，特别是功能材料的应用，来对未来的发展趋势进行分析，从而为人们以后的研究提供方向。

关键词：建筑幕墙；新材料；发展；应用

引言

建筑幕墙作为科技发展的必然产物，现已被广泛运用。从欧美到东南亚、从北半球到南办半球都已经有了比较成熟的建筑幕墙行业。建筑幕墙材料一般分为三大类，即装饰材料、功能材料和结构材料，它们分别决定了幕墙的三大性能，即外观的美化性能、材料的安全性能和材料的功能性质（如密封性、隔声性、光学性能、防水性能、保温性能等）。随着经济的发展和生活水平的提高，人们的能源和环保意识也日益加强，这就要求建筑幕墙材料更多的使用环保新材料，从而可以节省更多能源，适应市场需求，对缓解能源危机有重要的意义。新型建筑材料除了环保材料以外，还有新型墙体材料、新型的密封防水材料和隔热保温材料等。在新的市场环境下，这些新型建筑幕墙材料优势明显，有利于人们的生活安全和保证人们的生活质量，非常值得推广使用。

一 建筑幕墙新材料的发展历程

1幕墙的起源和发展

建筑幕墙起源于上世界二三十年代的欧洲发达国家，在我国起步比较晚，直到上世纪八十年代中期才从国外引入，到现在也不过三十年的历史。但随着政策的倾斜和市场的导向，进入九十年代后发展极其迅猛，到了二十一世纪，我国已生产了约1000万扩建幕墙，约占全世界当年用量的2/3左右，并且建成了约一亿平方米各式建筑幕墙（包括采光屋面）工程，占世界总量的一半还多。这些经验告诉我们，该行业的发展符合历史进步的潮流，对人类是有益的。目前建筑幕墙技术已经趋于成熟，想要有更多的改进只能从材料方面入手，所以世界的竞争都集中在新材料的研发和应用上。

2 新材料的发展

建筑幕墙是一种复合型的外墙体，这是由于幕墙材料不仅要同时具备多种功能，还要在外观上满足人们的视觉要求，而这些要求只有复合材料才能同时满足。这些材料的应用与技术上的进步存在不少的时间差距，随着陶瓷和玻璃技术现代化程度的提高，现代建筑的外表幕墙更多的使用玻璃和无机非金属材料。幕墙的发展与新材料新技术的发展息息相關，所以对材料要有一定的超前开发应用期，从而提前占领新的技术制高点，为开拓市场作好准备。另外，新型幕墙材料的发展，对国家的政策和战略影响很大。很多政策都在推动新材料新技术的进步，譬如环境保护政策、绿色建筑的口号、可循环经济发展、节约能源、建立节约型社会等。

3 建筑幕墙新材料

（1）玻璃幕墙：玻璃幕墙美观晶莹、密封性和耐蚀性都比较好，安装方便，装修和维护都很简单，在高层建筑上应用广泛。玻璃工业产业化的发展过程是从单片浮法玻璃到镀膜玻璃再到钢化与半钢化玻璃，直到现在的节能中空玻璃、光电玻璃、超白玻璃、多彩功能夹层玻璃、真空玻璃、彩釉玻璃等。一般建筑立面形式分为明框、半隐框和隐框三种类型，按主受力材料分为钢型、钢铝型、铝合金型三类，按支撑结构分为钢结构点支撑、主体结构点支撑、自平衡点支撑、玻璃肋点支撑四类。目前隐框玻璃幕墙是时代发展的主流，因为在表面看不到框架，给人的视觉效应比较好，所以深受社会大众的喜爱。在玻璃技术和驳接技术的带动下，幕墙新材料技术又有了全新的发展，例如采用透明的玻璃，能从户外看到户内，达到了人和空间以及环境的完美统一，又有很深的艺术魅力，非常适合应用于大型建筑上，也是现代建筑的标志。但玻璃幕墙也有一定的局限性，像存在光污染以及能源消耗较多等，尤其是刮风下雨天，容易沾染污垢，影响城市的美化。

（2）石材幕墙：石材一种天然材质，高贵而且耐冻性好，强度也较大，更重要的是坚硬度很好，能永久使用。石材幕墙可以作为一种新材料幕墙，但是它的重量太大，用在高层建筑上不仅耗费成本，危险性也比较高，而且现在招标和投标程序不规范，容易发生火灾，钢材也容易被腐蚀软化。现在的石材幕墙采用挂板式或者背栓式连接，可以随时更换，维修起来也更方便。材料从花岗岩到其他岩石，现在还有人造岩石等，这类幕墙的应用也越来越广泛。

（3）金属幕墙：这种幕墙是在面板材料的外层装饰上金属板材。如复合铝板、铝单板、不锈钢板、蜂窝铝板、彩钢板等，其中铝板幕墙应用最广泛，这种幕墙比较轻，建筑时负荷比较小，还能够防腐蚀、防止污染，防水的性能也很好，无论加工安装或长途运输都比较方便。另外，其色彩种类多，性价比极高，使用寿命也较长，而且易于维护，能够满足不同阶层用户的需求。使用密封打胶工艺，四边再用螺钉固定，有利于防止热胀冷缩下的变形，从而保护幕墙的平整度。再通过采用等压原理挂钩设计，接缝可以不用打胶，从而使空气层流通顺畅，达到很好的绝热效果，还能减少铝板的表面污染，保持清洁卫生，增强了美感。由于有诸多优点，故这种新材料幕墙在实际生活中的应用也比较广泛。

二 建筑幕墙新材料的应用

随着建筑节能法规的颁布和强制性措施的实施，对现代建筑幕墙的应用提出了更高的要求，从而加快了节能玻璃的开发和使用。现在推广使用的节能玻璃一般配合其他复合材料如铝合金等，以充分利用不同材质的优点，使得单纯材料的热学性能和光学性能大大改善，为人们的生活带来便利。特别是功能节能中空玻璃，能够高效节能、保温隔热、抗紫外线能力强，隔声性能也很好，很受专业人士的重视。综合考虑节能效果、减少面积、性价比、工艺技术、经济效益等几个方面，该种玻璃还有潜力可挖，还需要继续改造，随着技术的发展和新型玻璃的诞生，建筑幕墙新材料的应用将更加广泛。在对幕墙整改过程中，需要用夹层的玻璃替代钢化玻璃，从而避免发生爆炸，还可以提高相容性，减少反射负面效应，降低玻璃的热反射。近年来用于承受重力的墙体材料有混凝土空心砖和粘土多孔砖两种，但其不能满足节能的各项要求，因此冬季多采用复合墙体来保温，这种建筑幕墙是利用废弃的水稻秸秆和煤渣等连同水泥混合起来进行压缩，既能减少污染物的排放又能循环利用，还可以节约能量，所以该建筑幕墙有广阔的发展空间。

三 新的发展趋势

节能已经成为当今社会的主题，而全球建筑面积又占到总的能量消耗的一半以上，因此发展新的幕墙节能材料势在必行，而单一材料又难以满足幕墙的各种特性要求，所以选择多种建筑材料的优化组合不可避免，从而达到室内环境的健康舒适和人身安全，还能满足节能要求。此外要多利用取之不尽的太阳能资源来开发新材料，光电幕墙就是很好的例子，可以对能源自给自足，在现代化幕墙上，生态型幕墙是未来发展的要点，这种幕墙能够降低成本节省资金，而且功能多样化，不会造成不必要的浪费。

结束语

建筑幕墙新材料的独特性质，决定了它必会被广泛应用于生活中，本文通过探讨建筑幕墙新材料的发展和应用，并对节能材料重点介绍，点出了幕墙新材料发展的趋势，为以后的研究提供借鉴。

参考文献：

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