幕墻設(shè)計行業(yè)無疑是近些年我國建筑行業(yè)的中國眾多奇跡發(fā)展行業(yè)中的一個典型濃縮，從1982年北京長城飯店作為我國建筑史上第一幢現(xiàn)代幕墻建筑開工伊始到現(xiàn)在成為世界第一大幕墻生產(chǎn)和使用國家，我們僅僅用了20多年的時間。也許是走的太遠(yuǎn)、走的太快，以至于我們常常忘記了它原來的樣子和它應(yīng)該遵循的最基本的原則。如火如荼的奧運會體現(xiàn)的精神是“更高、更快、更強”，但絕不是“過高、過快、過強”，連GDP增長太快了政府都要想辦法都要讓它冷一冷、緩下來。圣人尚且需要自省其身、行業(yè)也是如此。幕墻建筑說到底還是建筑眾多分支中的一派，設(shè)計是整體工程意識的決定因這個原則依然是通用的。
從設(shè)計的流派來說，幕墻設(shè)計無疑是屬于典型的精美主義設(shè)計。隨著第二次世界大戰(zhàn)的歷程，建筑設(shè)計經(jīng)歷了三個發(fā)展階段。戰(zhàn)爭的破壞性和殘酷性決定了其時的設(shè)計風(fēng)格必然是實用主義是主流派。伴隨著戰(zhàn)爭的結(jié)束，比重建家園更重要的是在戰(zhàn)爭中收到傷害的人們的靈魂的安撫工作，如同音樂、美術(shù)等藝術(shù)的復(fù)興一樣，這時的建筑設(shè)計風(fēng)格偏向了華美。講求技術(shù)精美的傾向在這個階段（四十年代末至五十年代下半期）是世界范圍占主導(dǎo)地位的設(shè)計思維。以密斯•凡•德羅為代表的純凈、透明與施工精確的
金屬和玻璃方盒子作為這一傾向的代表設(shè)計元素。這種傾向的特點是全部用金屬和玻璃來建造，構(gòu)造與施工非常精確，內(nèi)部沒有或很少柱子，外形純凈與透明、清沏地反映著建筑的材料、結(jié)構(gòu)與它的內(nèi)部空間。以金屬和玻璃的“純凈形式”為特征的講求技術(shù)精美的傾向到60年代末開始降溫。自從七十年代資本主義世界的經(jīng)濟危機與能源危機后，現(xiàn)在時而會被作為浪費能源的標(biāo)本而受到指責(zé)。物極必反！精美主義設(shè)計后最重要的流派立刻跳到了對立面-粗獷派了。粗獷風(fēng)格的最典型因素就是利用最常見的素
混凝土和赤裸裸的
鋼材表現(xiàn)，設(shè)計手法應(yīng)用拉毛、分層次等簡單處理。當(dāng)對人類的審美挑戰(zhàn)達(dá)到極限的時候，百家齊放的設(shè)計風(fēng)格最終沿用到了今天。
我國幕墻設(shè)計現(xiàn)狀與二戰(zhàn)后的情形極為相似，方案設(shè)計階段大家追求的就是個“怪”，“新、奇、特”就是最高的追求境界！什么設(shè)計的實用性、經(jīng)濟性等都要給視覺沖擊讓路，且這種思維正在鋪天蓋地泛濫在各大中城市之間。伴隨而來的必然是無法躲避的浪費、節(jié)能問題，能源危機更是加重了這種設(shè)計思維的社會接受危機！國家早在
GB50189-2005 《公共
建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》中就規(guī)定在保證外
窗自然
采光的范圍內(nèi)鼓勵窗的面積越小越好，即
窗墻比越小越好。前一段時間一些媒體更是報道：“國家限制
玻璃幕墻” 、“叫停玻璃幕墻” 、“公建新標(biāo)準(zhǔn)宣判玻璃幕墻死刑”等大有欲至玻璃幕墻死地的輿論。國內(nèi)某省會城市也同時出臺政策禁止新建賓館，商場，辦公樓，寫字樓等
公共建筑修建整面玻璃幕墻，并強制外窗采用
真空玻璃。這些行為雖然都有些偏激，片面否定了建筑的多樣性和自身互補性的功能，但是對幕墻行業(yè)還是起到了很大的警示作用，如果不能從自身上提高對能源的節(jié)約，那么重蹈七十年代危機給幕墻設(shè)計帶來的冬天也一定距離我們不遠(yuǎn)了。
設(shè)計指導(dǎo)工程、理念決定質(zhì)量！設(shè)計的基本原則如果被違背，又何談效果和品質(zhì)。戴高樂機場的坍塌事件，隨著一次次深入調(diào)查，最后調(diào)查專家組得出了一個權(quán)威性的報告，是因為初步設(shè)計的偶然性安全系數(shù)就不合格，設(shè)計偏小，導(dǎo)致了后期發(fā)生了
承載力不足，乃至最后坍塌。這就是設(shè)計上對于安全性的考慮沒有進(jìn)行完全按照規(guī)范來進(jìn)行設(shè)計，對于這種標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的忽視所吃下的惡果。偉大的幕墻設(shè)計奠基人密斯•凡•德羅的代表作品克朗樓，也是一個具有跨時代的一個建筑物，他首次采用了全玻璃代替墻體，這個建筑中，所以說他的創(chuàng)意是非常大膽的，被載入了幕墻發(fā)展史的史冊，但是實際上該建筑的歷史意義大過實用作用。當(dāng)時這個大學(xué)的圖書館這層樓使用率極低，學(xué)生非常不愿意在充滿熾熱陽光、冬冷夏熱的地方學(xué)習(xí)。這個是因為他的實用性設(shè)計發(fā)生了錯位，在
建筑材料沒有滿足使用性指標(biāo)要求的時候他貿(mào)然選用了這樣的設(shè)計，這是違背了建筑設(shè)計最基本的實用性原則。這兩個著名的幕墻建筑物反映出來的問題充分說明了設(shè)計的時候不考慮規(guī)范性和實用性會帶來的危害。
在國外的建筑設(shè)計理念上有一個關(guān)健詞是“功能性”，等同于我們常說的實用性、融合性原則，返璞歸真。這也是為什么我們經(jīng)常看到外國很多的名勝古跡的一些小鎮(zhèn)，他們的建筑不管是樓房還是平房都和自然融合得那么緊密和自然，他講究一個和諧性，我國的建筑設(shè)計理念在古代的時候就有這個理念的思潮了，完全可以指導(dǎo)后期乃至現(xiàn)代發(fā)達(dá)國家的發(fā)展。“大音希聲”和“大美無形”就是講究建筑的融合。建國初的時候周總理對新中國建筑設(shè)計行業(yè)的定位是：“經(jīng)濟性、實用性、美觀性”。后來隨著經(jīng)濟的發(fā)展和人民群眾對精神生活更高的追求，我國建筑設(shè)計的理念調(diào)整并保持到現(xiàn)在的就是“三原則”了。實用性變成第一的，第二是經(jīng)濟性，第三是美觀性。現(xiàn)在我國幕墻設(shè)計流行的理念跟這個其實是正好矛盾的，第一個是什么？美觀性，而且是奇特的美觀性。把自己的方案做到最奇特成了行業(yè)孜孜追尋的目標(biāo)，其實陷入了一個誤區(qū)，是
建筑幕墻設(shè)計理念的一個偏差，實際上實用性原則應(yīng)該永遠(yuǎn)是第一位的。
實用性原則的首要體現(xiàn)無疑就是安全。《孫子兵法》指出:“夫未戰(zhàn)而廟算勝者,得算多也;未戰(zhàn)而廟算不勝者,得算少也。多算勝,少算不勝。” 欲讓我們的幕墻設(shè)計能夠在實際工程中得到淋漓體現(xiàn)，工程質(zhì)量的安全性和持久性首當(dāng)其沖。伴隨著國家各級部
門對節(jié)能政策的強化和幕墻
門窗行業(yè)的發(fā)展，幕墻門窗業(yè)已經(jīng)從原來簡單的常規(guī)建筑發(fā)展到有節(jié)能功能的新式幕墻建筑了。
節(jié)能幕墻門窗作為一個新事物其工程質(zhì)量性征需要重新審視和理解才能正確把握。質(zhì)量安全的重中之重最關(guān)鍵的還是內(nèi)因，選用合適的斷熱
型材、玻璃、
密封嚴(yán)實的
五金件等等都是組成一個富有節(jié)能功效的外立面產(chǎn)品的前提，再配以復(fù)合節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)氖┕す芾恚饌�一個工程流程的合法和監(jiān)控都是必須的，這樣這個行業(yè)的系統(tǒng)產(chǎn)品自身的節(jié)能要求就自然滿足了。門窗幕墻產(chǎn)品原材料的選用又是這里面的重中之重，使用不符合節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)要求的材質(zhì)進(jìn)行節(jié)能幕墻設(shè)計，只會恰得其反。僅就型材而言，采用符合國家標(biāo)準(zhǔn)要求的
隔熱型材可以為你的節(jié)能幕墻設(shè)計理念做堅強的質(zhì)量安全后盾。
現(xiàn)在廣泛使用的
隔熱鋁型材和原來的普通
鋁型材受力方式、材料性能都有較大區(qū)別，普通鋁型材材料
強度一致、
慣性矩計算很單純，而隔熱鋁隔熱型材材料強度不一致、存在機械或黏結(jié)組合部分、存在復(fù)合部位連接失效情況。下面以簡圖方式做以介紹：
從上圖我們可以看到，隔熱鋁型材是由
鋁材和
隔熱材料組成的，這就決定了其強度的決定因素來源與三個方面：鋁材強度、隔熱材料強度、鋁型材和隔熱材料的結(jié)合。其中根據(jù)
復(fù)合材料力學(xué)知識可以知道復(fù)合材料的性能很大程度上決定于構(gòu)成復(fù)合材料的幾部分單體材料相互的結(jié)合性能。就穿條式隔熱鋁型材而言，在復(fù)合材料性能上就是反映在鋁型材和隔熱條的結(jié)合上。復(fù)合連接的方式?jīng)Q定了復(fù)合后的材料其強度因兩種材料的自身強度和結(jié)合強度存在著
彈性變化范圍。這個彈性范圍是完全可以用理論結(jié)合實踐規(guī)范和計算出來的，以下公式反映隔熱鋁型材慣性矩計算原理：
剛性慣性矩計算公式：
Ief-穿條式隔熱型材有效慣性矩
Is-穿條式隔熱型材剛性慣性矩
E-
鋁合金彈性模量
υ-穿條式隔熱型材作用參數(shù)
λ-穿條式隔熱型材
截面幾何形狀參數(shù)
β-穿條式彈性隔熱型材組合參數(shù)
c-鋁
合金型材和隔熱條組合彈性值
I1 -穿條式隔熱型材Ⅰ區(qū)慣性矩
I2-穿條式隔熱型材Ⅱ區(qū)慣性矩
A1-穿條式隔熱型材Ⅰ區(qū)截面積
A2-穿條式隔熱型材Ⅱ區(qū)截面積
上述公式中唯有c（組合彈性值）是未知量，其他參數(shù)都可以利用普通鋁型材的計算方法獲得，從而可以得知c（組合彈性值）是決定隔熱鋁型材強度的關(guān)鍵所在。c（組合彈性值）就是表征鋁型材和隔熱條彈性結(jié)合的性能的量化參數(shù)指標(biāo)，c（組合彈性值）是由實物試驗所獲得的數(shù)據(jù)，它充分而客觀的反映了針對設(shè)計結(jié)構(gòu)不同、選用材質(zhì)有異的各種隔熱鋁型材在實際使用狀態(tài)下的強度值，利用在實驗室中進(jìn)行檢測批的物理實驗來得到同種規(guī)格產(chǎn)品的
力學(xué)性能無疑是最為客觀的一種方式，其試驗原理和簡圖如下：
上圖是表征分別在高、中、低溫狀態(tài)下對隔熱鋁型材進(jìn)行
剪切和橫向抗拉試驗，實驗可以得到施加的
荷載和樣品的
變形量兩個方面數(shù)據(jù)。再結(jié)合下面的計算c（組合彈性值）的公式：
ΔF-穿條式隔熱型材試樣縱向剪切試驗時在試樣的比例極限范圍內(nèi)增加的
剪切力
Δδ-穿條式隔熱型材試樣縱向剪切試驗時在ΔF作用下產(chǎn)生的相應(yīng)剪切位移
L-穿條式隔熱型材試樣長度
至此我們可以看到，在實驗室通過檢測型材樣品分別在各種溫度狀態(tài)下的受力變形情況，就可以完全模擬該種型材在工程上實際使用的狀態(tài)，從而可以客觀有效反映該種型材是否滿足使用要求以及其強度是否可以優(yōu)化以便達(dá)到節(jié)材的效果。隔熱鋁型材畢竟還是一種應(yīng)用時間較短、發(fā)展迅速的新產(chǎn)品，其性能的研究和優(yōu)化也需要有著循序漸進(jìn)的過程。只要堅定的依據(jù)科學(xué)理論、尊重客觀事實、優(yōu)化設(shè)計理念，那么我們的幕墻設(shè)計就可以達(dá)到設(shè)計的實用性和華美表現(xiàn)結(jié)合，真正意義上的完美設(shè)計也會朝我們越走越近。
