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浅谈建筑室外格栅系统的分类与功能应用

来源:2014年会论文集  作者:黄庆文 梁少宁  日期:2014-4-23
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  摘要:通过对国内外建筑室外格栅系统的分类、功能、材质、应用等各方面进行介绍,重点探讨了格栅系统在建筑物围护、遮阳、装饰的功能及技术,并涉及到其设计、生产、施工技术及工艺,以供类似的建筑外装饰工程参考。
  关键词 建筑格栅系统;格栅分类;格栅功能应用

  本篇文章内容由[中国幕墙网ALwindoor.com]编辑部整理发布:

  1 引言

  随着近年来我国经济的高速发展,人们对建筑物的造型及装饰效果的要求也越来越高。许多造型奇特,外观新颖的“新建筑”在中国不断涌现。在诸多的建筑元素中,建筑室外格栅是一种适用范围广、投资少、装饰效果明显的建筑外装饰形式,因而受到广大建筑师的青睐。尽管有旺盛的市场需求,国内对建筑室外格栅的系统化研究还处以相对空白状态,有的仅是个别大型工程项目案例的介绍或分析。上述案例,多侧重于论述其施工技术方面,而对于国内建筑室外格栅的系统化研究,则大多集中在建筑遮阳领域。大部分建筑遮阳产品属于广义上的建筑格栅,但遮阳并不能完全代表建筑格栅。因此,有必要对建筑室外格栅做一个系统性的介绍及研究。

  2 建筑室外格栅的技术发展及其分类

  建筑室外格栅的发展历史悠久,从早期注重于建筑的外围护、遮蔽功能发展到现代建筑上的集装饰、遮阳、围护等多种功能于一体的建筑室外构件产品;其材质也从天然木材、石材、单一金属等简单材料延伸到人造材料、复合材料(词条“复合材料”由行业大百科提供)合金金属等复杂材质;随之而来更有外观形式、构造、风格乃至用途等方面巨大的变化。建筑格栅的安装工艺也从现场加工、组装施工等低效的施工方式发展为产品化、系统化的工厂预制件、现场拼装;其产品也从独立构件趋向于与建筑幕墙、屋面、采光天窗(词条“天窗”由行业大百科提供)等产品进行融合。根据建筑师们的全面评估及定制设计,供应商可生产出满足建筑物不同功能需求、外观效果的建筑室外格栅产品,从而实现建筑师的设计构思。

  建筑格栅形式及种类繁多,为方便对建筑室外格栅有一个系统性的了解,本文按其主要功能用途、工作方式、以及主要材质作三级划分。第一级,按格栅的功能用途划分,可分为遮阳格栅、装饰用格栅、围护格栅;第二级,按工作方式划分,划分为固定格栅、可活动格栅;三级按材质划分,包括铝合金格栅、玻璃(词条“玻璃”由行业大百科提供)格栅、木格栅等常见材质。具体分类列表如表1所示:

 

  2.1 建筑遮阳格栅

  建筑遮阳种类丰富、形式多样,而采取“格栅”样式构建而成的产品,更是占据其中的绝大部分。在现行国家标准《建筑遮阳通用要求》(JG/T 274)中,对建筑遮阳格栅(花格)的定义为:安设在建筑物外表面,呈间隔条状或花饰状,用于遮挡太阳光的产品。该类遮阳产品如果扩展开来,宜定义为:采用固定方式或简单支撑方式安装在建筑物外表面上,由金属、玻璃、天然石材、陶土、木塑混凝土(词条“混凝土”由行业大百科提供)等材料制成,呈现为杆件、叶片、丝网、花格状形态的,用以遮挡太阳光的构件式遮阳产品。

  外遮阳格栅将遮阳材料或其支撑体系放在建筑的室外一侧,在遮挡强光线的同时又能通过遮阳材料对热量进行吸收与反射,起到很好的节能作用。针对建筑格栅产品与建筑物相对方向与位置不同,其基本形式又可分为1.水平式、2.垂直式、3.综合网格式、4.挡板式、5.百叶式,如图1所示;根据其工作方式,建筑外遮阳格栅可以分为固定遮阳格栅和活动遮阳格栅。以下将举例阐述各自的特点。

  2.1.1 固定遮阳格栅

  固定遮阳格栅指在设计和建造过程中专设置的格栅式遮阳构件。固定遮阳格栅构建方式较为简单、系统结构稳定、造价较低,适合大多数建筑物使用,但不可避免带来与采光、自然通风、冬季采暖、遮挡视野以及不可调节位置角度等矛盾。

  由于经历了自上世纪70年代的两次能源危机,大多数发达国家均投入大量资源进行节能研究,建筑遮阳技术也取得长足的发展。建筑遮阳格栅作为遮阳产品主要的构造形式之一,其技术进步也十分显著。随着中国的经济起飞,这些技术也被积极引入了中国建筑市场。对比传统的建筑室外格栅,现代遮阳格栅突出特点有:

  (1)、材料与生产工艺的革新与进步。

  在传统的天然木材、石材、混凝土的使用上,其加工及安装施工工艺更趋向于精细化与灵活多变。而在当今,由于现代建筑更为追求简洁、流畅线条及科技感,更为流行的固定格栅应用材料当数金属。轻质的合金材料可制造成各种型材,构建成各种室外遮阳格栅产品、百叶。除此之外,低碳钢不锈钢、各种合金材料由于其锻造、切割、开孔等冷加工(词条“冷加工”由行业大百科提供)工艺的发展,特别是电脑数控加工技术的突飞猛进,使得金属格栅构件无需像传统工艺一般大量依靠人工控制,其准确性也使得高精度构件的规模化生产成为可能。因此,各种金属材料被纷纷制成一些外形独特、艺术效果突出的建筑格栅产品。如图2、3、4、5所示。

  此外,采用高性能的隔热热反射玻璃(词条“热反射玻璃”由行业大百科提供)制成的板状玻璃遮阳格栅,以及采用了光伏建筑一体化(BIPV)技术设计的遮阳产品(如图6),使得遮阳材料的应用更趋于多样化。

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