【概括】
建筑幕墙在我国经历了30多年的发展，经历了从无到有、从引进学习到自主创新的发展过程。我国幕墙已发展成为全球幕墙行业最大的制造国和使用国。经过30年的实践工程经验积累，我国幕墙技术和创新能力取得了质的飞跃。本文以时间和空间为脉络，回顾中国幕墙发展中自主技术创新的关键事件和里程碑案例，供大家参考。
【关键词】
引入学习、自主创新、不断成熟、快速发展
一、前言
幕墙是现代建筑的标志。它始于20世纪20年代，至今已有近百年的历史。我国建筑幕墙行业起步于1983年，四十年来，从无到有、从小到大逐步发展。特别是近30年来，随着改革开放和经济发展，建筑业日新月异，技术创新突飞猛进。幕墙也取得了跨越式的快速发展，现已发展成为全球最大的幕墙制造和使用国。
幕墙在现代建筑中无处不在，其独特的设计和功能使其成为城市景观的重要组成部分。无论是在城市高层建筑、大跨度建筑、异形建筑、公共建筑还是城市综合体中，都充分展示了建筑艺术之美，同时兼顾美观、宜居、节能和安全功能。
幕墙学科是一门综合性交叉学科，包括材料科学、结构工程、加工制造、环境科学等专业。它不仅是建筑的维护结构，也是现代城市的装饰。
近20年来，随着建设工程规模不断增大，建筑结构和立面形式日趋复杂，管理流程逐渐标准化、智能化，同时基于多种信息技术的创新集成和应用， ——学科技术、幕墙设计、施工及施工技术不断创新和突破，幕墙行业在不断发展中也保持着技术创新的热情和动力。由此，中国逐渐发展成为幕墙技术创新的前沿。
本文将带您回顾30年来中国幕墙行业的发展与创新。
2.记录时间和空间
1、中国幕墙的直接创造者
中国幕墙的起步阶段始于1983年，当时一批国有军工、飞机制造企业是中国幕墙的直接创造者。
20世纪90年代，我国幕墙发展逐渐分为“南北两派”，以受香港影响的深圳金粤幕墙和受日本门窗技术影响的沉阳黎明为代表，以及武汉“空军十八厂”等航空企业，凭借雄厚的技术实力、加工制造能力和机械工业技术人才优势，逐步发展壮大，成为当时中国幕墙行业的佼佼者。
2、突然上涨
20世纪90年代，继1992年邓小平同志南巡讲话后，南方城市建筑风潮兴起，国内幕墙行业发展迎来第一个高峰。幕墙企业也通过技术引进和学习得到快速发展。为推动行业发展和技术进步，行业协会中国建筑金属结构协会铝门窗幕墙委员会于1994年成立。
现阶段，幕墙企业在协会的指导下，不断学习国外先进技术标准和规范，编制了国内幕墙行业首个技术标准和规范。
此时，南方一家有魄力、有远见的民营“铝窗小厂”盛兴也在迅速崛起。他们参与编制了我国首个国家行业标准《玻璃幕墙工程技术规范》，自主研发的“165系列隐框玻璃幕墙”和“BM190系列小单元隐框幕墙”已通过国家标准而地处东北的沉阳远大，其诞生也得益于时代浪潮，沉阳素有“共和国装备基地”之称，拥有独特的技术优势。人才方面，培育了中国首家幕墙明星企业沉阳远大，在初创阶段，远大的主要人员和大部分技术骨干来自黎明、新光、沉阳等航空、军工企业。飞机。
作为中国幕墙行业的龙头企业，可以说是门窗幕墙行业的“黄埔军校”。他们拥有国有企业严格的企业管理和健全的技术研发体系，结合民营企业的民营营销体系，推动了远大的快速崛起。
3. 三大支柱
回顾中国幕墙发展30年，大致可以分为四个阶段：引进学习期、成长期、成熟期、创新突破期。其中，1993年之前为中国幕墙产品引进学习期，1993年至2003年为幕墙技术成长期，2003年至2013年为幕墙技术成熟期， 2023年以后是幕墙技术创新的突破期。在中国幕墙发展的成熟阶段，“北远大、钟凌云、南盛兴”成为当时行业的标志。三足鼎立的局面让不少业内人士认为行业格局已定。此时的幕墙行业已经失去了一些创新的热情和动力。 。
只有竞争才能促进行业的发展。中国幕墙行业“鲶鱼”江河幕墙的出现，搅动了整个幕墙行业的沉寂，也激发了行业多年来罕见的激烈竞争。 “鲶鱼”效应再次激发了幕墙的发展。和创新热情。
4、创新突破
2013年到2023年的10年间，随着中国经济的高速发展和基建投资拉动的经济背景，不少中国装饰企业已经积累到了一定规模，其中以苏州金螳螂、浙江雅莎最具代表性。作为中国装饰行业第一家上市公司，金螳螂2013年营收突破200亿，被业界称为装饰行业的“航母”。金螳螂在其快速发展时期，依靠的是其在装饰领域强大的技术研发。产能和市场知名度一度有1000亿的目标。此时，基于集团全产业链的发展定位，幕墙也被列为金螳螂的重要发展板块之一。
随着建筑全产业链的发展和建筑设计多元化的发展趋势以及“幕墙装饰”精致制造的市场需求，装饰企业多专业的综合素质和精湛的施工基因得到了充分展现。事实上，每家装饰型大型企业都有自己的幕墙梦想，包括中建深圳装饰、中建八局装饰、中建东方装饰等国家队，以及地方国营装饰上海建筑工程装饰等企业。公司。
3、遥远的回声记录时代的印记
图1 北京长城饭店
1、幕墙设计及幕墙系统开发初步研究
北京长城饭店（图1）项目是中国第一次真正接触到幕墙的设计和施工技术，也是中国幕墙的第一个转折点。
20世纪80年代初，沉阳黎明航空发动机公司（图2）、西安飞机工业公司、凌云空军十八厂等一批航空军工企业开创了航空军工企业的历史应用。中国铝合金门窗幕墙。 1984年4月，沉阳黎明铝窗公司总工程师受邀前往澳大利亚墨尔本，代表深圳国贸大厦业主全程监督幕墙样品检测。才有机会亲自学习装配式幕墙技术。回国后，他自主研发了国内第一台幕墙，第一台型号150幕墙系统，随后又开发了180系列明框和隐框玻璃幕墙产品，并制定了门的工艺规程和企业技术标准、窗户和幕墙都编制好了。该系列技术的推广应用，标志着我国具有自主知识产权的幕墙产品时代的开始。在此期间，为了测试和验证研发产品的性能指标，沉阳黎明铝门窗还利用航空系统的管理模式，创建了国内首个门窗幕墙风压性能实验室。
图2 中航工业沉阳黎明公司
图3 东方明珠电视塔
作为“北方风格”幕墙的代表企业，“菱明”和“神飞”均具有数万人的大型军工企业背景，拥有雄厚的技术实力和机械加工制造能力。作为空军装备部的飞机维修企业，“空军十八厂”也拥有雄厚的技术储备和实力。他们在20世纪90年代逐渐发展壮大，成为中国幕墙行业的领导者。
2. 创新突破，扬起亚洲风帆
1986年，被誉为亚洲桅杆的武汉电视塔拔地而起，但300米高的外幕墙成为了当时最大的问题。当时，武汉凌云公司在国内还没有成熟的技术。发挥军工工厂技术优势，通过自主创新，攻克了建筑造型复杂、超高空作业安全、抗风防渗水要求高等一系列技术难题，完成了该项目。建设国内首座超高层电视塔外装饰幕墙。随后他们又征服了中央广播电视塔和468米高的亚洲第一高塔上海东方明珠塔（图3）。东方明珠电视的几个球体均为异形双曲面幕墙，由8000平方米的铝合金面板和7000平方米的粉色中空玻璃组成。凌云公司攻克了异形曲面与平板贴合的前沿技术，并以其完善的技术解决方案赢得了良好的市场声誉。据不完全统计，国内电视塔幕墙工程80%由武汉凌云承建，被誉为当之无愧的“中国塔王”。
3、创新理念确立行业学术地位
1992年，我国幕墙行业的发展正处于学习和发展时期。国内大量高端幕墙基本由外资幕墙公司完成。中国幕墙企业在国内幕墙市场的竞争中并不具备绝对优势。在幕墙发展初期，很少有企业意识到参与行业标准制定的价值和意义。而盛兴公司（图4）于1992年通过了第一个国家行业标准《玻璃幕墙工程技术规范》的编制。（如图5），并在中山幕墙工程中投入实际应用交通商务大厦，奠定了他在行业中的学术地位，也使盛兴的整体管理水平朝着有序的方向发展。
图4 盛兴公司
图5 玻璃幕墙技术规范
盛兴公司还于1996年编写了行业第一本指导性教材《玻璃幕墙工程技术规范应用手册》，并参与编写了国家行业标准《幕墙安装质量检验方法标准》和《玻璃幕墙工程技术规范》金属石材幕墙工程》1998年等。盛兴也是最早开发小户型的幕墙企业之一。其自主研发的“系列小单元隐框幕墙”通过国家科技成果鉴定。 1999年主编国家行业标准《小型单元建筑幕墙》。从此，“盛兴”“兴萧单位”一度名扬整个江南。通过这一系列的技术和管理创新，成就了1995年至2005年“南盛兴”的辉煌十年。
4、技术革命的到来
“请进来，走出去”是沉阳远大成立之初最重要的发展理念（图6）。早在1994年，它就聘请了欧洲技术专家为师，开启了“拜师学艺”之路，并逐步落实到实际项目中。吸收学习和应用。
图6 沉阳远大公司
随着市场多元化竞争的需求，欧洲技术本土化和提升势在必行，于是远大发起了一场创新技术革命。 1995年，远大中标哈尔滨森荣大厦。为了满足技术和成本的双重要求，远大在欧洲幕墙技术的基础上开发了远大“哈森荣”标准框架幕墙系统。至此，远大已拥有自己独特的幕墙产品。该技术的推出也成为远大技术的里程碑，远大开启了设计标准之路。框架标准体系建立后，为了增加市场竞争力，远大开始瞄准国内很少使用的单元式幕墙系统。但当时国内尚无相应的单元式幕墙技术资料可供参考。恰逢其时，一个划时代的单元幕墙工程，给远大提供了一次学习的机会。当时，上海浦东国际金融大厦由德国Gartner公司承建，正在中国寻找面板安装分包商。该项目的外墙是典型的德式单元式幕墙系统，沉阳远大通过这次安装服务对单元式幕墙技术有了一定的了解，并开始研发自己的单元式幕墙系统。从此，远大拥有了第一个水平锁定单元式幕墙系统，并于1997年，第一个单元式幕墙项目——中国北京纺织大厦竣工。
5.从“宽街”到第一个奥运场馆
1999年至2003年，上海浦东新区陆家嘴金融区建设如火如荼地进行。一批批高端幕墙项目的建设，给了当时国内幕墙企业与国外幕墙企业竞争的机会和舞台。远大凭借自身技术优势，在上海陆家嘴地区收购了花旗银行、震旦国际大厦（图7）、上海外滩中信城等十余个工程项目。陆家嘴曾被国内幕墙行业称为“宽阔的街道”。这些项目每一个的设计特色和技术创新应用都堪称“中国首创”。例如，中国银行
该建筑拥有当时国内工程中最大的单元式幕墙。震旦国际大厦拥有当时世界上最大的电子显示屏。花旗大厦率先采用落地式无栏杆单元式幕墙技术。东方艺术中心采用了超大的玉兰花造型。跨度装配式艺术钢结构体系等
图7 震旦国际大厦
图8 北京水立方
2008年，举世瞩目的第29届奥运会在北京“鸟巢”和“水立方”隆重举行（图8）。作为世界上技术难度最大、最复杂的膜结构工程，“水立方”对隔音、隔热、防水、采光有着极其严格的要求。远大依靠自主创新，攻克了立面照明系统、膜吸充气系统、充气管道、气泵布置等一系列技术难点，完美完成了全球首座超大型膜结构体育场馆的建设。他还参与制定了《国家游泳中心膜结构技术及施工质量验收标准》，成为世界上第一个膜结构实施标准，填补了膜结构标准的历史空白。
6.中国第一高楼的技术突破
上海中心大厦（如图9）是我国唯一一座高度超过600米、采用绿色环保节能技术的超高层建筑。本项目采用螺旋式建筑结构造型和柔性幕墙悬挂系统，设计和施工难度较大。已成为国内最受瞩目的“超级工程”之一，该项目还入选第十八届重大献礼纪录片《超级工程2——上海中心大厦》（图10）。
图9 上海中心大厦
图10 央视超级工程
上海中心大厦自成立以来，已成为国内幕墙行业魅力与挑战并存的建筑典范。无论是其地理位置还是超高双层幕墙的特点都备受业界关注。
该项目具有高、柔、扭、偏、空五个特点（如图11）。它对幕墙结构的适应性、抗位移性、防水性、抗震性提出了极高的要求。技术难度也是前所未有的。其外幕墙关键技术，树立了上海建筑技术乃至中国建筑技术的新高度。 “内刚外柔”的全新巨型结构设计理论体系，首次设计出集主体结构变形与外围柔性悬挂支撑结构于一体的双层结构。蒙皮玻璃幕墙。外幕墙玻璃幕墙钢结构支撑系统结构十分复杂。以主体结构八层桁架为界，分为9个区域。每个区域都有相对独立的幕墙系统。每层均由140多块不同的玻璃幕墙包裹。整座建筑拥有两万多块大小不同的弧形单元幕墙，每个单元构件都是独一无二的。这也是全球首次在超高层建筑中安装14万平方米的柔性幕墙。此类工程按照传统施工方法很难高精度安装。
为了实现精确的设计、制造和安装，技术团队首次创新地将数字化、参数化应用技术应用到整个过程中，利用BIM技术在计算机上进行精确模拟计算和三维演示。当每个部件到达施工现场时，现场测量的数据将被输入计算机并与理论数据进行比较。通过实际测量数据和理论模型进行大数据模具匹配后，玻璃幕墙成品的误差可控制在1毫米以内。最终实现了复杂幕墙安装“0”偏差，被业界定义为全球难度最高的“世界顶级幕墙工程”。
图11 上海中心外幕墙
上海中心大厦外幕墙实现了“中国完全自主建造的超高层建筑的突破”、“最柔软的建筑幕墙施工技术的突破”、“最复杂的建筑幕墙表皮施工技术的突破” ”、“最严格幕墙结构安全验证的突破”和“超高层建筑的突破”。 “数字设计技术壁垒”等五个“零突破”。打造中国“最高的双层摩天大楼”、“最柔软的幕墙结构体系”、“最复杂的建筑表皮”、“最安全的双层玻璃幕墙”、“首座采用数字化应用技术的超高层建筑”和“最高的绿色建筑”。 “最”的超级工程幕墙。
7、自由曲面幕墙成型技术
随着社会的发展，越来越多的建筑师将异形曲面建筑作为现代建筑设计的一种新的表现方式。异型曲面建筑的出现，不仅打破了传统建筑的束缚钢结构风塔，也让建筑更加贴近艺术、人文和自然。然而，新颖的异形曲面建筑给设计、材料应用和施工技术带来了严峻的考验。但随着材料技术和数字技术的不断进步和成熟，为此类项目的成功实施创造了良好的条件。例如，BIM参数化技术和低成本冷弯金属板或冷弯玻璃技术的应用，为异形自由曲面的实现和推广创造了更多可能性。
苏州吴江358米高的绿地中心项目（如图12），其外部部分采用双曲面玻璃幕墙。为了实现双曲面建筑效果，金螳螂技术团队对建筑造型进行了数字化分析，并进行了合理分类。项目
图12 吴江绿地
图13 单元板现场冷弯
曲面单元成型工艺分为两种，一是异形“单元框架与玻璃厂冷弯形成异形板”工艺，二是“单元框架与玻璃组装为一体，然后进行“现场整体冷弯”工序。
单元幕墙板整体冷弯工艺是指在现场对单元挂件施加一定的拉力钢结构风塔，使框架上形成微弧线，实现双曲面形状，从而获得扭曲的单元板，玻璃在单元面板中保持较低的永久附着力。压力。
苏州中心大型鸟形屋顶建筑（如图14）为自由曲面，寓意凤凰展翅。它是当时国内最大的单层薄壳结构采光屋顶，也是苏州的标志性建筑。项目
图14 苏州中心大鸟形屋顶
采光顶玻璃80%采用冷弯技术，玻璃最大冷弯值达到60mm。该项目无论从建筑形式、建筑结构、还是大面积冷弯玻璃的应用上都是前所未有的。该项目在设计、加工、现场施工等方面遇到了前所未有的技术困难。
该项目创新性地运用超长异质网格结构自由曲面玻璃幕墙数字化适应性分析与施工技术，打造了“最先进的BIM设计分析与模具修复下料技术、国内最大60mm玻璃冷却系统”弯曲设计实现技术、最直观的动态施工模拟技术、最不同尺寸玻璃板的冷弯应力分析技术、最经济安全的结构设计技术、最完美的自由-型面成型技术。”该项目因冷弯玻璃技术应用等创新技术荣获“中国建筑科学技术进步奖”一等奖。
嘉兴未来广场项目（如图15）采用大跨度异形空间钢结构拱桁体系，搭配弧形白色陶土自由形幕墙屋顶，结合各层退台空间绿化，形成一个比例匀称的建筑群落。作为公园内的景观建筑，建筑师用优美的建筑曲线将三个场馆“携手”连接起来，并用白色围合起来。
图15 嘉兴未来广场
陶瓦双曲面屋顶。屋顶由超过50万块瓦片组成。如何堆叠50万块陶瓦，打造出光滑的曲面，并满足屋顶效果、技术、结构沉降和温度变形的要求。如何制作屋面系统、双曲金属檐口、弧形水泥板吊顶、弧形玻璃幕墙等系统是本项目的重点和难点。上海建工装饰集团幕墙团队应用数字化设计平台研究复杂异形屋面施工技术，形成全国首套复杂异形陶瓦屋面智能化施工技术，包括“大体量双曲”陶瓦屋面系统设计”和“复杂异形屋面”。 “智能精准顶板测量技术”、“3D扫描数字模拟与正向校正技术”、“超大异型曲面安装施工技术”等。依托该项目，公司自主研发了7项创新技术，应用获得专利5项，创造多项国内首创技术，以绿色化、工业化、数字化技术赋能异型曲面文化场馆建筑。
8、建筑幕墙装配技术
装配式建筑（如图16所示）最早出现于20世纪60年代。随着国发[2016]71号文件的出台，装配式建筑迎来了新的机遇。幕墙作为建筑的外皮，比其他建筑专业更早开始预制技术的研发。其中单元式幕墙、小单元式幕墙、单元式钢框架、钢结构一体化幕墙等都属于装配式幕墙发展较早的类型。探索。随着装配式技术的不断发展，装配式幕墙也在不断突破原有技术，应用范围逐渐扩大。以前无法实现的单元式幕墙施工系统，通过技术创新逐步实现了装配化。同时，预制板变得越来越大，安装效率也更高。
图16 装配式建筑
由于对大空间建筑效应的需求，超长型钢制结构建筑物的数量逐渐增加，这给长跨跨钢制结构的窗帘壁系统如何适应加工和处理带来了更大的挑战。钢结构的构造偏差和较大的变形。一般而言，大空间的主要钢结构旨在将力传递到幕墙。钢结构系统的质量最终决定了窗帘壁的整体质量。传统的大空间窗帘墙结构系统中有很多问题。例如，钢结构和幕墙是由不同分包单位设计和构建的。两者之间缺乏系统的整合。由于钢结构的加工精度和构造误差很高，因此不可能仅依靠窗帘壁本身的调整。为了吸收误差，此外，完成后需要在现场钻孔和焊接一些主要的钢结构，这将对主结构产生不利影响，甚至会削弱主强度并影响结构安全。
图17莱佛士城市重庆
解决这些技术问题的最佳方法是采用集成的钢结构窗帘壁技术。该技术的使用需要在构建计划阶段进行全面的计划，幕墙设计阶段的幕墙和钢结构的集成设计，工厂中的集成处理和制造以及使用参数数字技术来整合建筑管理和其他综合措施。
使用该技术的情况包括重庆莱佛士城市天空走廊的整体提升技术（图17），上海SIPG区的风塔项目14（图18），单层钢网格壳组装了液压壳的整体提升技术幕墙等。上海第14区的风塔高180米，整个圆柱形形状。主要的结构系统采用与上海中心外部窗帘墙相同的长跨悬臂单层窗帘墙钢网壳系统（图19）
窗帘壁的钢结构是三角形圆柱网状壳系统。虚拟层是一个高度为4M的三角形，每个层由72个三角形组成。空气插座下方的三角形晶格壳以悬浮形式分为三个悬挂部分。上端连接，下端连接得很滑。最大悬挂部分为44m。
图18上海区的风塔项目14
图19风塔窗帘壁钢网状壳系统
风塔的地板分布在悬臂跳跃中，窗帘壁钢结构被悬挂（如图20所示）。最大悬挂区域内没有横向连接，很难为高空悬挂的柔性结构安排施工措施。该项目的窗帘壁钢结构采用了地面组件和整体改进的技术解决方案。在正零位置和负零位置组装钢框架。以8m（两层）为组装单元。组装完成后，举起8m。然后再次组装8m，然后将其连接到升起的单元。累积提升将继续进行，直到分段整体组装完成并且整体举重。 。
莱佛士城市重庆（图21）由8座超高层建筑和一个水平跨度为300米的航空走廊组成。空中走廊位于200米的高度，跨越四个塔。走廊位于塔之间。它完全悬浮在空气中，整体形状是悬浮的悬臂坡度波纹形状。对于这个项目，很难使用传统的建筑技术完成天空走廊窗帘壁的建设。经过多次技术示范，最终采用了组装整体液压提升的技术解决方案。
图20在上海区吊装14
图21重庆抽奖提升
4. 结论
从头开始，从介绍和模仿到独立创新，在中国经历了30多年的发展。 30年后的今天，中国的门，窗户和窗帘墙的年生产占全球窗帘墙生产的80％以上，并已发展成为世界上最大的生产商和窗帘墙行业的用户。经过30年的积累工程实践经验，中国的窗帘墙技术取得了质量的飞跃。
在国家双碳政策的背景下，由于数字技术在建设中的广泛应用和中国制造业的高质量发展策略要求，窗帘墙的开发不仅需要设计创新和物质创新，还需要优质创新以建立窗帘墙技术力量。预计将来会出现更多的绿色，低碳，智能和工业定制的精美窗帘墙产品，将来会出现在我们的生活中，这不仅会美化这座城市，而且会为我们的生活带来更多的便利和舒适感。
关于作者
Mou Yonglai
他是窗帘墙行业的国家级高级专家，也是中国建筑装饰行业科学技术奖授予的科学和技术人才。他从事建筑墙壁领域的研究，技术咨询和工程申请工作已有30年了。
它已经完成了数十个超高和超复杂的地标建筑的设计和建设城市。
（本文已在作者的授权下发表，版权属于作者）
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