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小赢说：

当飓风来袭，你的房子是否能抗住风压岿然不动？下面这份专利的防飓风单元幕墙让你可以安心坐在室内喝咖啡了。

本文涉及第二十届中国专利优秀奖项目

专利号：ZL.6

专利名称：防飓风单元幕墙

专利权人：沈阳远大铝业工程有限公司

当幕墙成为城市的礼服，外表貌似脆弱的玻璃幕墙能给身在其中的你安全感吗？当恶劣气候来袭，什么样的幕墙能抵御自然的压力？下面一组台风过境后的幕墙图片让人触目惊心。

图1台风过境后的万菱汇

图2台风过境后的珠江新城

本获奖专利正是针对飓风和台风高发地区所发明的防飓风单元幕墙。

在引入本获奖专利前先介绍一下幕墙的历史沿革。幕墙（CurtainWall），众所周知，是建筑物的外墙围护，不承受主体结构荷载，像幕布一样挂上去，故又称悬挂墙。

第一代幕墙以年英国伦敦工业博览会水晶宫（Crystal?Palace）为代表，这一阶段的幕墙与现在城市中的幕墙外观相差较大，由于当时玻璃生产工艺落后，玻璃幕墙建筑存在保温、隔音差、密封胶易老化的缺陷。

图3英国伦敦工业博览会水晶宫

直到年，德国建筑学家密斯·凡德罗设想把窗与墙合二为一，玻璃外墙既是透明的窗，又是坚实的墙，他按照该设想做成了整幢大楼的外墙都是玻璃的模型，称之为“玻璃大楼”，这是关于幕墙最初的成熟设想。

这一时期的幕墙克服了第一代幕墙密封胶易老化的缺陷，开始使用具有良好粘结性和耐老化性的硅酮结构胶，其中，美国宾夕法尼亚阿尔考大楼(Alcoa?Building)是具有代表性的玻璃幕墙建筑，阿尔考大楼首次采用压力平衡原理成功解决防渗漏的技术问题。这一阶段的幕墙被称为第二代幕墙。

进入20世纪80年代，建筑幕墙的推广应用日益拓宽，建筑幕墙的技术含量不断增加，从摩天大楼、到体育场、大剧院，玻璃幕墙组成的建筑群正在逐渐将城市淹没。

图4大连市体育场

图5哈尔滨大剧院

图6银河SOHO

以上图片的幕墙结构均来源于远大中国的全球示范工程，而沈阳远大铝业工程有限公司（本文获奖专利的申请人，以下简称沈阳远大）为远大中国控股有限公司（以下简称“远大中国”）之全资子公司。沈阳远大的幕墙工程遍布世界各地，其中，昆明的邦克大厦更是获得年中国建筑工程鲁班奖。

沈阳远大的业务开展于年初，该公司从年起开始申请专利，截至年11月底共申请各类型专利共计件，专利申请的范围主要涉及建筑领域的墙体、门窗、楼板、屋顶等，其中涉及建筑物墙的相关申请占总专利申请量的53.68%。

图7沈阳远大专利申请范围

沈阳远大所申请的专利中与幕墙相关的专利申请共有件，其中年和年幕墙相关专利申请量较大,年幕墙专利申请量开始回落，年幕墙专利申请量又略有提升，年申请的专利可能因还未公开所以数量为0。

图8沈阳远大幕墙相关的专利申请量

上述幕墙专利申请中发明专利申请共件，其中68件已经被授予发明专利权。上述已授权专利的类型有一半涉及幕墙的框架及连接结构，8件涉及幕墙通风结构，7件涉及幕墙板的结构，7件涉及幕墙整体结构形式，5件涉及幕墙的密封及排气结构。

本获奖专利属于幕墙的整体结构形式，不但对幕墙板的连接结构竖框和横框的插接形式进行了限定，而且设计了玻璃面材的材质。下面就对该专利进行简要的介绍。

申请人沈阳远大于年12月递交了该专利申请，专利申请于年7月被授予发明专利权。申请人于年以该专利为优先权提交了PCT国际申请。

防飓风单元幕墙主要针对海滨等台风和飓风多发地区，为了承受较大的风压以及树枝、石块等物体的撞击，需要提高幕墙的结构强度。

图9ZL.6说明书附图a

由上图可以看出右侧的公竖框1和左侧的母竖框2相互插接，通过下部的勾板11连接固定，在普通的单元幕墙左右限位的基础上再次增加了一处保险，有效防止飓风风压下单元板块间的位置变化。

图10ZL.6说明书附图b

上横框3和下横框4插接固定，每个单元幕墙板块的上、下横框3、4之间设置起加固作用的中间横框，横、竖框螺栓连接固定，使整个单元板块更加稳定。

玻璃面材2采用了配置有SGP防爆胶片7的夹胶钢化玻璃。那么什么是SGP呢？配置SGP防爆胶片对玻璃性能有何提升？

在介绍SGP前，不得不提到目前广泛用于幕墙玻璃中的PVB膜，PVB全名为聚乙烯醇缩丁醛（PolyVinylButyral），PVB膜本质是一种热塑性树脂膜，是由PVB树脂加增塑剂生产而成，具有较高的透明性、耐寒性、耐冲击、耐紫外辐射性。由于是塑性树脂生产而成，因而PVB膜具有可回收加工，可重复使用的特点。PVB膜应用于建筑幕墙玻璃已有70年的历史了。

图11夹胶玻璃

SGP全名为离子性中间膜(SentryGlasPlus)是杜邦公司研发的高性能夹层材料，其专利及生产线已卖给日本可乐丽公司。

SGP夹层玻璃的承载力、SGP夹胶膜的撕裂强度均高于PVB夹层玻璃和PVB夹胶膜；而SGP夹层玻璃的弯曲挠度和SGP膜的泛黄系数又低于PVB夹层玻璃和PVB膜。因而SGP夹层玻璃具有较高的强度、剪切模量以及耐候性和透亮度。

图12SGP和PVB性能对比图

从框架结构到玻璃面板都具有较高强度的获奖专利是否已经产业化呢？

目前该获奖专利已应用于巴哈马拿骚国际机场、纽约西28大街公寓、美国纽约河畔中心、林肯广场、美国密歇根北大街号、美国狼点等工程中，由于所应用的幕墙工程性能优良、外视效果美观，赢得了广泛赞誉。我国的部分台风高发地区以及阿拉山口等存在极端风压的地区，也可以根据需要应用该幕墙专利技术。

本文作者：审协北京中心材料部吴群

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