杜军桦
前言
“智慧型‘挂钩式’幕墙系统”获得6项发明、10多项实用新型、80多项外观设计专利;国家科技部和中央电视台《星火科技》栏目,专门为该系统制作了专题节目;中国新闻社“两会”特刊《科技创新成果专辑》进行了大篇幅报道。经中国建筑科学院所属的建筑环境与安全国家重点实验室抗震测试,能抵御百年罕遇的9级(620gal)强烈地震。有关权威专家评价说,“该系统达到和超过了当今世界幕墙结构的技术水平,是个巧单元、全能型、能真正代表中国自己幕墙水平的先进系统。杜军桦2009年10月被国家知识产权局授予”建国60周年百名优秀发明家”荣誉称号。他的研究成果被全国铝型材行业十强企业的一名的广东兴发集团所吸纳和重视,杜军桦本人还兼任兴发铝业广东省重点铝型材工程技术研发中心高级研究员,并从长期参与《兴发铝材国家专利“智慧型‘挂钩式’幕墙系统”标准图集》的编纂工作,不断促进尖端技术向生产力的迅速转化。
从业经历:天赋异禀铺基石
杜军桦,1962年生于浙江台州,这位获得100多项国家专利的幕墙设计师、发明者,自幼就酷爱学习和钻研,尤其喜欢艺术制作。据介绍,他曾经自学制造、销售多种民族乐器;曾进入市级专业剧团从事舞美、道具设计制作,并自学美术、音乐;曾被浙江电视台聘任为“竹外桃花”电视剧道具的设计制作;当台州筹建戚继光纪念馆时,他又被抽调去专门负责制作舰船模型及兵器复制等工作;还负责过市级大型城市规划展示及城市规划模型制作。而这些经历,不但培养了他的艺术眼光和独创性,又为他日后的发明奠定了一定的基础。
1989年,杜军桦创办了台州添彩装饰有限公司,1994年一个偶然的机会,他参加了全国的建筑幕墙学习班,学习幕墙的设计及制作安装技术,此后的十余年,他的公司负责承接大量的幕墙工程设计、施工业务,公司业绩斐然。当公司蒸蒸日上之时,他发现传统的构件式幕墙存在很多的问题、缺陷与隐患,缺乏先进性,造成大量的资源浪费与人力消耗;单元式幕墙技术含量高,构件含量大、加工不便,维修保养困难,水密性能差,需要大型的生产与吊装设备,运输不便,存放空间大等等,导致单位综合成本比构件式幕墙增加约50%以上。但由于大部分企业的设计和研究人员,为了应付繁重的工程任务等因素,很难投入精力、财力,来研究幕墙节点构造的设计问题,几乎都套用传统的结构技术。
为了克服这些问题,提高构件式幕墙结构的全面技术,有效的与单元式幕墙媲美。他毅然放弃了正在上升期的公司,于2003年开始将大量的精力和资金投入到了钻研幕墙结构技术体系上,进行全方面的研究与创新,经过他持之以恒的努力,克服万难,加上“自主创新精神”,别人收获的时候,他正在劳作,别人团圆的时候,他正在验证成果。十年磨一剑,经过10年的不断改进及完善,形成了一套完整的具有自主知识产权的称为全能“智慧型‘挂钩式’幕墙系统”。2003年袁杜军桦专业研发了系统技术并陆续申请了国家专利。2009年10月,他被国家知识产权局授予“建国60周年百名优秀发明家”称号;2013年被评为浙江省门窗幕墙行业“感动人物”;还作为主讲嘉宾出席了第20届全国铝门窗幕墙行业年会学术交流会。2014年11月在中国建筑装饰协会主办的第九届中国国际建筑装饰及设计艺术博览会上荣膺“中国建筑装饰行业杰出贡献奖”并受邀发表主旨演讲。
幕墙之梦:钻研生涯其修远
作为中国幕墙行业的发展历程的见证者,他对钻研事业痴心不改,为了那神圣的发明创造之梦,他把全部身心都沉浸其中。经过无数次的反复设计、应用、完善,终于创造了全能“智慧型‘挂钩式’幕墙结构系统”,该系统作为中国人自己原创的技术,极具中国特色,不但大大提高了幕墙的整体性能与综合效益,还是能够真正与单元式幕墙媲美的技术,性价比极高的系统技术,达到或者说超越了当今世界幕墙结构系统最高技术水平。这不仅是他个人的荣誉,为打破“中国制造”的帽子迈出了新的一步,也是世界幕墙系统的一大进步。成功有时候很简单,就是把别人不知道或者不愿意走的羊肠小道坚持走下去,一直走到云开见月明的时候,自然会是柳暗花明又一村的景象。
2003年2月,杜军桦开始正式研发“挂钩式”幕墙系统,当时的幕墙行业主要采用“构件式”幕墙结构技术,而传统的构件式幕墙结构作为一种比较老式的结构系统,是采用铝型材经过下料、制作,形成板材、立柱和横梁等构件,以单个构件的形式运到现场,然后在现场将构件逐根进行安装。首先将立柱安装在主体结构上,再将横梁安装到立柱上,形成框架,再在其上安装板材及装饰线条,最后进行嵌缝打胶。而传统的构件式幕墙存在很多的问题、 缺陷与隐患,缺乏先进性,现场安装极不方便,造成大量的资源浪费与人力消耗。
近年来,幕墙行业一直在推动单元式幕墙在行业的发展,单元式幕墙结构的原理是根据建筑设计和楼层高度、分格确定单元板块的宽度和高度,在组装厂中制成单元组件,安装时将单元板块固定在建筑结构的梁柱上。但单元式幕墙技术含量高,构件含量大、加工不便、维修保养困难、单位成本及运输费提高、现场存放空间大、水密性差等不利因素也一定程度上限制了其快速发展。出发点是减小现场工作量,达到工厂化生产,满足外移与层间压缩功能要求等。
针对上述问题,杜军桦用独到的眼光和创新精神,结合自己的实际生活体验,创新提高构件式幕墙结构的全面技术,有效的与单元式幕墙媲美。他秉着科学、规范的创新理念,系统从预埋件结构、 立柱与建筑主框架、横梁与立竖、各种面板与铝合金主框架、开启扇、托条的结构、隔热节能、装饰线条垂直装饰面的防积灰设计、大截面装饰线条的连接结构和各种形式及各种板面材料的铝合金幕墙的通用性等方面,都进行了全面、有效的创新。经过十年的对各环节的反复推敲、试验、跟踪、修改、补充、完善,成功地设计出了一套完整的具有节能保温的“智慧型‘挂钩式’幕墙系统”。
开拓创新:创新系统引潮流
“挂钩式”幕墙系统采用工厂化加工,十分简便,制作成本明显降低,现场装配化施工灵活快捷,缩短了施工周期,提高了施工进度,降低人力成本、节省铝材效益显著,实现了立柱尧横梁室内安装,实现框架与建筑主体同步安装袁面板自由单独安装,也可在室内侧实现操作安装,使幕墙各环节拆卸性方便,而且十分有利于维修中的板块更换,现场安装全过程免电焊施工。因今后的新规范规定幕墙超过100m以上的不建议采用全隐框结构,为了满足新规范的要求,在全隐框玻璃幕墙设计了面板防止脱落特殊构造措施,满足功能与安全要求和建筑师对幕墙表面不同形式的装饰要求,玻璃间隙同时实现了开放式的视觉效果,避免传统打注耐候胶造成的较多问题。延长骨架尧埋槽与埋板的耐久性,减少对施工技术水平和责任的依赖性。满足抗风、抗震、水密、气密、节能等性能十分良好,体现科学、规范、经济、节能等性能兼顾并容,维护社会综合效益。
该系统由于其结构的特殊性和采取了优化设计,与传统的构件式幕墙相比,制作十分简单、安装极其方便、极大地缩短了施工周期,明显地增加了工程施工进度与效益,如儿童搭积木般简便快捷,改善了隐框玻璃副框的受力状况,将压板连接时的点接触集中荷载转变为线面接触均布荷载,提高了隐框玻璃板块安全性能,同时在全隐框窗的基础上快速构建成半隐框、明框结构和与不同面板材料相结合以及其他较多综合性能。简化了玻璃板块安装工艺,由于固定玻璃板块无需额外的构件,挂钩式结构解决了压板式隐框玻璃幕墙边部与墙体连接部位及转角处压板难以施工及难以压紧板块的安装难题。提高了玻璃板块安装工效袁两个人通过玻璃吸盘轻抬玻璃板块,一人协助板块就位,三人一个班组,几秒至几分钟就可安装一个板块。确保了玻璃板块安装质量,由于有挂钩定位袁玻璃板块在安装过程中不存在走位问题,可保证胶缝接缝均匀、横平竖直。板块更换更为方便,玻璃板块更换是安装的逆过程, 由于有挂钩作承托,玻璃板块更换和安装一样方便。
传统幕墙技术采用压板方式,存在一系列缺陷院如压板漏压;采用自攻螺钉固定压板,在负风压的作用下,容易造成安全隐患,施工也比较困难。而挂钩式的结构就不存在以上缺陷,完美地解决了压板式隐框玻璃幕墙、隐框窗等边部与墙体交接部位和转角处存在的压板难以施工、难以压紧板块等安装难题。温州正泰集团科技大厦、温州森源电器大厦、台州国际商务广场等工程就是采用了该系统,在2004年8月、2005年9月我国大陆1956年以来在台州、温州地区登陆的最强云娜台风和卡努台风过境后,这些建筑没有出现任何质量问题。经中国建筑建筑科学院建筑环境与安全国家重点实验室抗震测试,该系统还能抵御百年罕见的9级(620gal)强烈地震。
该系统应比单元式幕墙用铝量可节省约40%左右,比构件式幕墙用铝量节省约10%~20%,节省人工约30%以上,并且节省了每个开启窗扇的两个滑撑,节省了较多的加工与施工安装设备。又因为该系统的所有单元板块、开启窗扇、玻璃托条只需几秒到几十秒钟即可安装完毕,比传统的压板方法安装需要二、三十分钟才能完毕,比单元式幕墙现场安装更省时,工厂化生产更方便成本造价更低廉,极大的缩短了安装时间,明显提高了施工进度和效益,节省了铝型材,符合当今国家提倡建设“节约型社会”的要求。“挂钩式”板块与立柱、横梁的连接安装,设计了挂连结构、板块四周副框设计的挂钩全部插入立柱与横梁相配套的槽口内,无须压板固定,实现了线面接合因此能够承受强大的风荷载。经过荷载测试院在玻璃面板上加载450kg,连续悬挂20天后,结构未出现任何问题。该系统结构标准化、系统化、通用于各种形式与各种面板材料的幕墙工程,兴发公司并配有各种系列的模具,为制作安装过程节省了许多宝贵资源和时间,符合“节能减排”的时代要求。
此外,行业内通常都认为幕墙的节能设计,必须通过对铝型材进行穿隔热条或注胶处理来实现,但这样会造成铝型材采购成本每吨增加约4000元,还带来隔热条、胶体与铝合金整体强度下降、耐高温性能差等问题。本系统在开启窗周边有效的实现三道密封。在明框部位玻璃压板的内侧与横梁、立柱的交接处设置胶垫隔离,也能有效地实现隔热节能目标,同时又降低造价,实现幕墙结构隔热节能的较好性价比设计,为了满足不同用户的需要,图集中配有隔热条的各种型材及结构图。这两点也符合国家对建筑节能环保的要求。
未来展望:幕墙前景无限好
我国的建筑幕墙行业已有二十多年的发展历程,随着我国经济整体实力的上升和近年幕墙安装面积的持续增长,幕墙行业也迎来了发展的春天。未来幕墙必然走向工业化加工简便,现场化装配快捷的道路,这是发展趋势也是必然。全能“智慧型‘挂钩式’幕墙系统由于既符合规范要求,实现了工厂化加工方便、又达到现场化装配快捷、安全节约的目的,成为了幕墙技术革新代表。
据了解,该技术由兴发铝业批量生产,“一流的技术”加上“一流的服务”,面市以来,就被越来越多的人所认可和采用,已经销售并完成了几千项工程,约800多万平方米幕墙工程中使用,前景可谓是无限好。如北京奥运村、北京国典大厦、天津君隆广场、广州新白云机场、广州暨南大学、广州富力盈广场、广州浩蕴商务大厦、深圳长富金茂大厦、深圳软件园、佛山联达大厦、云南省委大楼、云南欣都龙城、成都市政府大楼、成都东方广场、重庆中新城中城、重庆国瑞中心、河南大学、山东省泰安市广电大厦、山东烟台阳光一百城市广场、山东金玉山大厦、新疆民族歌舞学院、温州正泰电器科技楼、台州国际商务广场等等,并在英国KEY HOUSPROJECT工程以及越南、非洲较多工程实例等著名建筑都采用了这项技术。这些工程均通过了“四性”检测和工程验收,均通过了实际工程的考验和得到用户的一致好评。真正的成功源自于坚持和不断的创新。杜军桦“十年磨一剑”,将中国幕墙行业推向了世界领先水平,相信他的事迹也会触动或者启发别人,在自主创新的路上永不懈怠、孜孜不倦,才能登上时代的巅峰。
呼吁:为了节能减排、低碳经济、减少资源浪费、减轻制作安装的劳动强度、提高施工进度、促进幕墙技术进步,维护业主的工程综合效益。不要为“单元式”幕墙而做单元式幕墙,不要以为行业的龙头企业主推的“单元式”幕墙就作为风向标。思想不要停留在传统的“构件式”幕墙技术上的安装不便和等建筑主体封顶后才能安装幕墙各部件,用于超高层建筑时的变形及层间压缩不足等问题的概念上。恳请大家能不用“单元式“幕墙结构技术的尽量少。每个设计者都应有责任与使命,多为制作安装工人着想,能够减轻他们的劳动强度,提高施工进度,促进业主的综合效益。多采用全能“智慧型‘挂钩式’幕墙系统”。