杜军桦（智慧型） “挂钩式”幕墙系统
开创建筑幕墙的新纪元
关键词：幕墙；发明人；杜军桦；智慧型；挂钩式；技术。
前 言
我于1962年7月出生于浙江台州的一个普通家庭。由于时代的原因，18岁就踏入社会，自学制作、销售多种民族乐器；1981年10月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；1985年被浙江电视台聘用，专门为电视剧设计制作道具；台州市筹建历史名人戚继光纪念馆时，又被抽调去专门负责制作舰船模型及兵器的还原复制等工作；从事过市级大型城市规划展示及城市规划模型制作等等。因为我爱学习、勤钻研，在当地很早就崭露头角、小有名气。
随着改革开放的不断深入，我按捺不住内心的骚动，决定辞职下海，扔掉“铁饭碗”，发挥个人专长，走自主创业道路。1989年，创办了台州添彩装饰有限公司，承接装饰、装修、美术设计、广告灯箱及铝合金门窗业务，挖掘了“第一桶金”。为了打牢基础，开阔视野，1994年，我报名参加了中装协（当时的铝制品委员会）也就是现在的幕墙工程委员会在天津大邱庄举办的建筑幕墙学习班，系统学习幕墙的设计、制作及安装技术，从此全身心投入建筑幕墙行业，并承接了大量的幕墙工程设计、施工业务，长达十年多。“十年，弹指一挥间”，但我的这个“十年”，积累了丰富的幕墙设计与施工经验。
杜军桦（智慧型）“挂钩式”幕墙系统己获得了3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，专门为杜军桦（智慧型）“挂钩式”幕墙系统制作了专题节目，在中央七套多次播出；中国新闻社两会特刊《科技创新成果专辑》进行了长篇幅报导。至今该系统已在国内外上千项幕墙工程、约
经过多年创新设计，今天的杜军桦（智慧型）“挂钩式”幕墙系统，使幕墙行业提前迎来了科技发展的春天，是推动幕墙行业的加速走向工厂化最便捷的通道，真正实现幕墙行业现场化迅速装配的多年愿望，能有效代替“单元式”幕墙的结构技术。——它必将成为幕墙行业的风向标。
本系统经中国建筑科学院建筑环境与安全国家重点实验室抗震测试，实验结果表明：可以抵御9级（620gal）百年罕遇地震。
一、 杜军桦（智慧型）“挂钩式”幕墙系统的优越性
秉着科学、规范的创造理念，系统在立柱与建筑主框架、横梁与立柱、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。其优越性体现在以下几个方面：
（一）设计具有完美性
1、幕墙立柱与主体建筑连接的优越性，实现三维调节，安装快捷、准确，使全过程工序顺利安装，预埋后全过程不用电焊焊接。采用铝合金连接件与立柱连接，交接处免用隔离橡胶垫，采用铝合金槽型埋件和连接件耐腐蚀性能好、成本低（见图一、二），配套的连接套芯便于立柱与上、下梁连接（图三）。
图一 图二
图三 （固定板其中一孔径特钻大些，便于安装调节偏差）
2、预埋板上预焊过渡片，解决了行业中受多年困扰的一个难题。当采用化学螺栓固定埋板，在安装立柱时连接件与埋板焊接会产生高温，破坏化学螺栓结构的牢固性。本系统结构是将过渡片在预埋之前先焊接在埋板上，采用螺栓将连接件固定在过渡片的预制螺孔中，使立柱安装更加方便、牢靠（见图二、四）。
图四
3、结构的各部位都采用挂钩插接，并且设置了柔性胶条，起到弹性缓冲和防止噪音产生的作用，很好地满足幕墙整体的抗震、抗强风压、抗热应力的要求，保证了单元板块在相对位移时，不会造成变形损坏（见图五、六）。
图五 图六
4、单元板块与立柱、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（见图五、六），因此能够承受强大的风荷载。经过荷载测试：在玻璃面板上加载450公斤，连续悬挂20天后，结构未出现任何问题（见图七）。
图七 图八 图九
传统幕墙技术采用压板方式，存在一系列缺陷：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。
5、横梁与立柱结构设计其优点：抗扭性能大大增强，又满足于地震和热胀冷缩自由伸缩，受力性能大大提高。经过荷载测试：本系统截面积最小的GK803横梁上吊挂280公斤后，连接结构未出现问题（见图八）。制作安装非常方便，使横梁连接件、卡紧件、扣板实现一次性切割，无须进行二次铣切加工，大大降低了制作、安装、施工人员的劳动强度，施工进度得到极大提升。该结构设计维护方便、通用性强，可适用于各种形式及各种面板材料幕墙的横梁与立柱之间的连接，解决了行业内幕墙横梁与立柱传统安装结构不合理和安装不方便的问题（见图十）。
图十
6、开启窗结构（见图十一）：设计了三道密封装置，使其隔热节能性得到提升。开启窗的挂钩托条设计起到托住上部玻璃的作用，满足规范5·6·6条文。设置避雨板，消除了雨水进入窗扇内腔进而流入室内、流水时在开启窗玻璃表面产生的流泪、积灰等现象。窗扇采取挂钩结构，实现线荷载受力，安装方便，节省滑撑费用，每扇窗扇都能实现室内外安装。并且在室内侧扇框上部巧妙设计安装了防止窗扇掉落的装置，既有效防止窗扇的掉落，又方便安装。该结构经过荷载测试：宽1、
图十一
7、玻璃托条设计：本系统的各种玻璃托条结构设计巧妙，每个均可在几秒钟内单独安装完毕，且承受力强。解决了某些中空玻璃结构工程中，玻璃特做大小片、内外需打两道结构胶、玻璃采购成本提高等问题（见图六、十一）。
8、大截面装饰线条的连接，免除传统结构需要打螺钉、螺栓连接或用钢结构连接的工序，免除两侧安装扣板，安装方便快捷，既节省了铝材与安装费用，也提高了美感与施工进度（见图十二）。
图十二
9、石材或陶瓷板幕墙结构优越性明显：实现工厂化生产，现场快捷安装。每块板块只通过一根横梁实现了板块四个角各自的三维调节，并且可以单独进行板块更换，避免了传统背栓结构施工时，需要两根横梁支撑一块板块的常规耗材设计及蝴蝶扣和T型扣结构存在的等等问题（见图十三、十四）。
图十三 图十四
10、本系统铝单板、铝塑板结构，采用带挂钩连接件及带挂钩的方管，使制作安装极为简便，避免采用传统的角铝连接带来的繁琐：如连接角铝固定在铝板四周需要错位安装，又要在主框架对应连接处钻孔、攻丝及安装螺钉造成较多麻烦（见图十五）。
图十五
11、配套的各种转角型材与横梁连接，横梁采用900切割连接，使加工安装方便快捷（图十六）。
图十六
12、安装方式通用性广：可以在全隐框的基础上构建半隐框或明框结构，也可以与各种材料的面板结构结合。
13、隐框玻璃幕墙玻璃之间采用U型槽铝代替耐候胶，同时具备节能性能，达到不同的视觉效果。避免采用耐候胶时，当胶打厚时增加成本，打薄时会产生气泡及漏水，胶体不均匀时影响美观，胶体吸收灰尘会污染玻璃等问题（见图十七）。
图十七
14、装饰线条垂直装饰面设计了防积灰措施，充分确保线条垂直装饰面的清洁（见图十八）。
图十八
15、单元式幕墙单元板块安装扣合出现误差时，使相邻间的上下、左右缝隙宽度不一致，造成不美观的现象。本系统立柱宽度、横梁高度分别为
16、满足建筑师对幕墙表面不同的装饰要求。
17、本系统不像单元式幕墙必须按顺序安装、少一个单元就不能安装下去，必须要玻璃供应商保证不能缺一块玻璃，实际在安装中也有不慎损坏玻璃的情况，这样玻璃供应商必须在两、三天内补给玻璃，给供应商及时供货造成很大的生产压力。而本系统无需按照顺序安装，可上下、左右任意安装，这样不仅给玻璃供应商交货减少时间压力，便于他们生产组织，提高玻璃生产质量，缩小调试玻璃排号的时间，减少生产成本，也能保证工程工期，提高了全社会各组织的生产力。
（二）结构具备节能性
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4000-12000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（图十一），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，也能有效地实现了隔热节能目标，同时又降低了造价，实现了幕墙结构隔热节能的较好性价比设计（见图十二、十八）。
（三）制作安装的便捷性
1、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。
2、立柱、横梁、连接件、副框、托条等均实现一次性切割、无须二次铣切加工。
3、立柱与建筑主体（详见幕墙立柱安装三维调节节点参考图）、横梁与立柱、各种面板与铝合金主框架、窗扇及托条的安装均在几秒至几分钟时间迅速安装完毕，如儿童搭积木般简便快捷。
4、革新“构件式”幕墙须把立柱与横梁一根根安装完毕后，然后再将各种板块通过压板及螺钉连接在立柱、横梁上的传统工艺。本系统实现了立柱安装第二支或一层时，随时将横梁与立柱、各种面板、开起扇及托条安装完毕，并且相邻板块可单独安装、更换，施工可由下而上、由上而下、由左而右、由右而左、由中部往四周任意安装。
5、各种板块均可在室内实现安装、维修及更换。
（四）经济具有效益性
本系统综合经济效益十分显著，比单元式幕墙用铝量可节省约30%左右，比构件式幕墙用铝量节省约10%～20%，节省人工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。
由于托条设计结构的科学合理性，能够减少传统幕墙中空玻璃结构工程中玻璃特做大小片而内外打两道结构胶所造成费用，同时避免玻璃采购成本提高等问题。
本系统结构标准化、系统化，避免了各幕墙公司各开各的模具所造成大量的浪费，为制作安装过程节省了许多的宝贵资源和时间。
以上该系统的多种优越性，可以弥补单元式、构件式幕墙存在的较多现实问题，尤其是单元式幕墙结构单独更换板块困难及用铝量高等缺陷。
二、“单元式”幕墙的滞后性
将面板和金属框架（横梁、立柱）在工厂组装为幕墙单元，以幕墙单元形式在现场完成安装施工的框支承玻璃幕墙。它的主要出发点是：比构件式幕墙“减少现场工作量，达到工厂化生产”。但实际上单元式幕墙存在如下很多问题：
（一）设计问题
结构设计节点较多，型材断面多而复杂；板块与建筑主体结构连接的支座要特殊制造复杂，特殊造型工程结构设计困难；较多单元式幕墙的结构特点使隔热节能设计有效性不佳；上、下、左、右四个单元连接点上必然为产生内外贯穿的空隙点，如果在设计时不考虑好封口构造，将造成不可弥补的损失；设计不合理及加工安装精度不准时导致水密性能差等问题（较多工程实例漏水都能证明）。
（二）制作安装问题
需要购置大型大量的生产及吊装设备，工厂及现场的场地存放面积空间大。该幕墙结构在安装时，碰到实墙体、楼板与柱外边平齐的建筑，由于手无法穿过面板，必须在室内侧进行操作，因此内侧必须要预留操作空间。加工安装精度高，主体结构上的连接件和单元组件上的连接构件的配合公差稍大，就无法顺畅安装到位，有时就采用野蛮的敲击方法迫使单元组件就位，即使这样也还会有部分组件无法完全安装到位。同时由于构件不连通导致防雷连接麻烦。另，制作安装偏差会导致各单元之间室内装饰面缝隙上下、左右、相邻宽度不一致造成极不美观（见图十九）。
图十九（佛山市某酒店工程图）
单元式幕墙必须按顺序安装，少一个单元就不能安装下去，这样就必须要玻璃供应商保证不能缺一块玻璃。
（三）成本效益问题
构件含量大，单位成本及运输费用极高，工厂化加工铣切面多，加工装配复杂繁琐，加工精度高，还需大量大型的加工及吊装设备，型材截面大而复杂，不同工程通用性差，导致各工程各自开模，需开大量的型材模具，使型材厂家带来生产工序增多，生产难度加大，生产成本提高。
（四）维修保养问题
单元板块必须按顺序安装，也很难独自安装更换，是单元式幕墙结构的最大问题，给维修保养带来极大的困难。主要原因是“单元式”幕墙单元组件间靠对插完成接缝，因此必须按顺序安装，即一块块对插，中间不能留空位（例如：1.广州某大厦玻璃自爆等损坏了许多片，业主找遍幕墙公司都无法更换。2. 2008年6月30日在深圳举办的全国幕墙设计师首届年会上，据一位专家在报告中介绍：上海某工程更换一片玻璃分别找了三家幕墙公司，报价为15万、20万、25万，业主认为幕墙公司敲他们竹杠，非常恼火，但又别无他法，只有妥协）。
在此呼吁，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，恳请大家能不用“单元式”幕墙结构技术的尽量少用，多采用“智慧型‘挂钩式’幕墙系统”。
三、工程应用
大量的事实证明：杜军桦（智慧型）“挂钩式”幕墙系统，比单元式及传统的构件式幕墙更优越、更先进，为幕墙行业、为国家做出了巨大的贡献。同时该系统也是代表我国的 “自主原创型”知识产权，已经达到或超过了当今国际先进水平，开创幕墙技术的新时代！
为了使全社会分享该系统的科技成果带来的效益，本人与行业排名第一的广东兴发铝业合作，开发出各种系统型材和连接结构件，满足不同需求。为了用户方便设计，我们编制了全套CAD结构图，如有需要请与兴发铝业技术部卢工索取，联系电话0757-85387387。
随着世界经济形势转入低潮，我国的建筑市场的不确定性愈加明显，企业的生存空间将面临着更大的压力。个人认为：企业目前最好的自我保护手段就是“多接工程，节约优先”。行业的游戏规则早已告别“大鱼吃小鱼”的年代，而是进入“慢鱼追快鱼”的状态。一个不注重节约、不愿意接纳新技术的企业，想做大做强，根本不可能。杜军桦（智慧型）“挂钩式”幕墙系统，技术新、架构实、制作快、安装活、效益强。仅仅这五个字“新、实、快、活、强”，就能使不少企业转危为安、插上腾飞的翅膀。
