带外遮阳单元式玻璃幕墙的应用技术

高树鹏

(汕头大学医学院附属肿瘤医院 广东汕头 515031)



带外遮阳单元式玻璃幕墙的应用技术

高树鹏

(汕头大学医学院附属肿瘤医院 广东汕头 515031)

外遮阳作为单元式玻璃幕墙的外挑结构，如何让外遮阳与单元式玻璃幕墙可靠连接，是单元式玻璃幕墙设计的关键。深圳湾科技生态园项目单元式玻璃幕墙通过在铝合金龙骨上设置连接卡座，采用可拆卸的夹持连接技术固定外遮阳，实现了外遮阳与单元式玻璃幕墙可靠连接和整体安装。绿化生态墙采用模块化安装模式，方便、快捷。

外遮阳；单元式玻璃幕墙；可拆卸的夹持连接技术；绿化生态墙

0 引言

在建筑物外围护结构中，玻璃幕墙是热交换、热传导最活跃、最敏感的部位。夏热冬暖地区，空调负荷主要来自太阳光的辐射。在玻璃幕墙中，玻璃是太阳光辐射得热的主要来源。玻璃幕墙外侧设置遮阳，既可丰富建筑物外立面，又可最大限度地减少太阳光的直接照射，防止夏季室外的太阳辐射热进入室内，减少空调建筑的空调负荷，从源头上解决夏季室内过热的问题。但如何让外遮阳与单元式玻璃幕墙可靠连接，则是其设计关键。本文拟就此以一工程案例进行论述。

1 工程概况

深圳湾科技生态园位于深圳市南山区高新技术产业园区，占地面积20.3万m2，建筑面积121.8万m2，包括产业用房、办公、公寓、酒店、商业等。其中生态园三区由10、11栋组成，包含裙房和酒店(11B)，以及3栋超高层塔楼(10A、10B、11A)，建筑总高度187.5m，地上最高43层，地下3层，如图1所示。

图1 生态园三区建筑效果图

深圳湾科技生态园三区10A、10B、11A这3栋超高层塔楼采用单元式明框玻璃幕墙。单元式明框玻璃幕墙充分应用外遮阳技术，在不同的建筑立面，单元式明框玻璃幕墙外侧设计了水平穿孔铝合金遮阳百叶、垂直玻璃肋与铝合金格栅挡板等固定遮阳以及绿化生态墙遮阳，起到既节能又美化的建筑作用。

2 外遮阳技术在玻璃幕墙中的应用

2.1 遮阳在建筑中应用的意义

在玻璃幕墙建筑中，太阳光的热辐射一方面是透过玻璃直接进入室内并被室内表面吸收，产生加热效果；另一方面是通过热传导逐渐进入室内，使室内温度产生变化。建筑外遮阳对于缓解太阳负荷十分有效，它通过阻断直射的太阳光透过玻璃进入室内，过分照射和加热建筑围护结构，消除或缓解室内高温，减少空调的冷负荷，降低对能源的依赖。

建筑外遮阳对室内热环境最为积极的影响是让适量的太阳辐射进入室内，通过反射和吸收大部分的太阳热能，避免太阳辐射热直接进入室内空间。建筑设计中，需针对建筑物的不同朝向采取适宜合理的遮阳型式，通过改善室内环境、降低空调能耗、提高节能效果[1]。遮阳属于被动式的节能措施，与其它措施相比，具有立竿见影的效果。

2.2 建筑外遮阳的类型

建筑外遮阳主要分为两大类：一类是构件遮阳，另一类是自然绿化遮阳[2]。

根据布置方式，构件遮阳分为水平遮阳、垂直遮阳和挡板式遮阳，根据需要与造价考虑，可以做成固定的或可调的。水平遮阳一般用于建筑物的南向窗口，遮挡正午时太阳高度角较大的太阳光。在低纬度地区或夏季，由于太阳高度角大，建筑物的阴影短，水平遮阳能达到很好的遮阳效果，遮阳板伸出的长度需根据实际遮阳角度确定。垂直遮阳一般用于东西向，用于遮挡上午或下午太阳高度角较低时的太阳光。挡板式遮阳主要用于东、西向窗口，适用于遮挡太阳光高度角较低、正射窗口的阳光。构件遮阳种类较多，必须根据建筑物的不同地理位置、朝向、用途，选择正确的构件遮阳形式。

自然绿化遮阳一方面是通过植物遮挡阳光，减轻太阳光对建筑物外围护表面的灼晒，减少热量的传输，达到减少能耗的目的；另一方面是通过光合作用将太阳能转化为生物能，消化一部分太阳能，通过蒸腾作用将热量带出体外，降低环境温度，达到能量的良性循环利用。同时使自然与建筑融为一体，营造出立体的绿色环境和良好的景观效果，既解决玻璃幕墙的光污染问题，又为建筑带来了优美的景观和舒适的心理感受。自然绿化遮阳是在建筑与周围环境间建立的绿化生态墙，在一定程度上防止了各种极端气候对室内影响，强化各种微观气候调节的效果，满足人们对舒适度的要求[3]。

2.3 外遮阳在玻璃幕墙中应用中需考虑的问题

外遮阳的设计应与建筑设计紧密配合，需考虑外遮阳在建筑立面的效果，并与周边的景观相协调。从整体的高度入手，将外遮阳与建筑立面进行一体化设计，把遮阳作为建筑系统中的要素，从整体性和适宜性两个方面来把握，实现建筑技术、功能、美学的统一[4]，使遮阳不仅是玻璃幕墙建筑节能设计的必要手段，也是标准较高玻璃幕墙建筑设计的必要手段。

3 单元式玻璃幕墙的外遮阳设计

3.1 固定外遮阳的设计

生态园三区10A、10B、11A这3栋超高层塔楼单元式明框玻璃幕墙透光部位采用6mm+12A+6mm超白中空钢化Low-E玻璃，非透光部位采用6mm单片镀膜玻璃。超白玻璃是一种高透明玻璃，透光率可达91.5%以上，与Low-E玻璃结合使用，既有优异的隔热效果，又有良好的透光性，外遮阳的应用不影响室内的采光效果。

单元式明框玻璃幕墙将穿孔铝合金遮阳百叶、竖直玻璃肋与铝格栅等固定外遮阳作为单元式玻璃幕墙的外装饰构件，规格与单元式玻璃幕墙的规格配套。水平穿孔铝合金遮阳百叶、垂直玻璃肋遮阳与铝合金格栅挡板式遮阳紧固件规格、位置、螺栓数量及间隔，根据工程需要及力学计算进行布置。垂直玻璃肋遮阳中的玻璃必须采用钢化夹层安全玻璃，并进行强度与挠度验算。

垂直玻璃肋遮阳玻璃肋采用8mm+1.14pvb+8mm夹胶钢化磨砂玻璃，一旦玻璃发生自爆时，能保持形态维持一段时间，让抢修能及时更换，减少玻璃坠落伤人的可能性。水平穿孔铝合金遮阳百叶、垂直玻璃肋遮阳、铝格栅挡板式遮阳与单元式玻璃幕墙之间的连接采用在两单元竖料之间的空隙处设一带夹具的连接件。通过螺栓紧固件将连接件固定，水平穿孔铝合金遮阳百叶、垂直玻璃肋遮阳、铝合金格栅挡板式遮阳，通过螺栓夹紧固定，为可拆卸连接方式。连接件以螺栓固定在单元立柱侧边，垂直玻璃肋遮阳、铝合金格栅挡板式遮阳、水平穿孔铝合金遮阳百叶与单元式玻璃幕墙连接节点如图2～图7所示。

图2 垂直玻璃肋遮阳与单元式玻璃幕墙连接横剖节点

图3 垂直玻璃肋遮阳与单元式玻璃幕墙连接竖剖节点

图4 铝合金格栅与单元式玻璃幕墙连接横剖节点

图5 铝合金格栅与单元式玻璃幕墙连接竖剖节点

图6 遮阳百叶与单元式玻璃幕墙连接横剖节点

图7 遮阳百叶与单元式玻璃幕墙连接竖剖节点

遮阳构件与单元式玻璃幕墙板块的连接件位于两单元竖料之间的空隙处，螺栓紧固件是隐藏的。遮阳构件和单元式玻璃幕墙板块在加工厂组装好，分别运输到现场后，通过螺栓固定拼装[5]，如图8～图10所示。由于遮阳构件采用外连接方式，更换、维修都相当方便。

图8 垂直玻璃肋遮阳与单元式玻璃幕墙装配

图9 铝合金格栅挡板式遮阳与单元式玻璃幕墙装配

图10 穿孔铝合金遮阳百叶与单元式玻璃幕墙连接

水平穿孔铝合金遮阳百叶、垂直玻璃肋遮阳、铝合金格栅挡板式遮阳和单元式玻璃幕墙板块作为一个单元整体进行安装，大大节约了运输与施工安装成本，充分发挥单元式幕墙的技术优势。

3.2 垂直绿化遮阳的设计

深圳湾科技生态园项目引入绿色生态技术，在建筑物墙面上利用立体空间进行绿化种植形成绿化生态墙。绿化生态墙位于单元式玻璃幕墙外侧，其支撑结构穿过单元式玻璃幕墙通过预埋件与主体结构连接，绿化生态墙与主体结构连接节点如图11所示。

图11 绿化生态墙与主体结构连接节点

绿化生态墙上绿化模块事先预制，在建筑物的外墙面钢架上按一定的间距设置连接角钢，与绿化模块花槽连接固定，通过吊挂与螺栓等方法固定在钢架上面，施工速度快，拆卸方便，景观效果好，艺术感强。

4 结语

发展绿色建筑，是建筑发展的大趋势，节能是绿色建筑的标志，遮阳作为一种被动式、可持续发展的节能技术，不存在能耗问题，必将在未来建筑广泛应用。单元式幕墙在建筑幕墙类别中，工业化程度最高，是目前装配式建筑的发展方向。深圳湾科技生态园项目单元式玻璃幕墙充分发挥单元式幕墙的技术优势，通过在铝合金龙骨上设置连接卡座，采用可拆卸的夹持连接技术固定外遮阳，将单元式幕墙与外遮阳完美结合。绿化生态墙采用模块化的安装模式，安装工艺方便、快捷。深圳湾科技生态园项目单元式玻璃幕墙既具有保温、隔热节能效果，又满足建筑美观与采光要求，符合目前行业的发展方向，对同类项目具有较高的参考价值。

[1] 涂战红，袁玉慧，罗勇，等.遮阳技术在建筑工程中的应用及探讨[J].建设科技，2015 (01)：59-61.

[2] 杜成仁.夏热冬暖地区建筑外遮阳节能技术探讨[J].制冷与空调，2013，27(04)：372-374.

[3] 高树鹏.天津泰达广场A、B区及中央广场绿色建筑幕墙的设计[J].广东土木与建筑，2013，20(04)：12-14.

[4] 冯凌英.建筑立面一体化设计中遮阳构件的运用研究[J].住宅产业，2011 (05)：85-86.

[5] 高树鹏.带装饰玻璃肋曲面单元式玻璃幕墙应用技术[J].广东土木与建筑，2014，21(09)：27-29，13.

Application technology of external shading unit glass curtain wall

GAOShupeng

(Cancer Hospital of Shantou University Medical College，Shantou 515031)

External shading as the unit glass curtain wall outside the structure, how to achieve the construction of the external shading and the unit glass curtain wall reliable connection, is the key element of the unit glass curtain wall design. unit glass curtain wall of Shenzhen bay science and technology park project adopts the removable clamping connection technology to fix external shading and to realize the reliable connection and integral installation of external shading and unitary glass curtain wall by setting up the connecting cassette on aluminum keel .Greening ecological wall adopts the modular installation mode, convenient and quick.

External shading; Unit glass curtain wall; Detachable clamp connection technology; Green ecological wall

高树鹏(1970.7- )，男，高级工程师。

E-mail:gaoshupeng103@126.com

2017-04-02

TU

A

1004-6135(2017)08-0030-04