[发明专利]建筑幕墙的蝴蝶鳞翅仿生设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种建筑幕墙的蝴蝶鳞翅仿生设计方法，属于环境景观生态学技术领域。

背景技术

幕墙Curtain Wall，又名建筑幕墙，帷幕墙，是现代化建筑的经常使用的一种立面，一般由金属、玻璃、石材以及人造板材等材料构成，安装在建筑物的最外层，作用如墙体，美观、防风、防雨、节能等，幕墙不承受任何结构荷载，仅与结构板或柱连接承受自重和抵抗风压。幕墙的特征：幕墙是一个独立完整的整体结构系统；幕墙通常用在主体结构的外侧，一般都包覆在主体结构表面之上；幕墙相对主体结构在平面内有一定的微动能力。广泛用于各种建筑物的外墙，还应用于各种功能的建筑内墙，如通信机房、电视演播室、航空港机场、大车站、体育馆、博物馆、文化中心、大酒店、大型商场等。幕墙的发展趋势：从笨重性走向更轻型的板材和结构天然石材厚度25mm，新型材料最薄达到1mm；品种少逐步走向多类型的板材及更丰富的色彩目前有石材、陶瓷板、微晶玻璃、高压层板、水泥纤维丝板、玻璃、无机玻璃钢、陶土板、陶保板、金属板等近60种板材应用在外墙；更高的安全性能；更灵活方便快捷的施工技术；更高的防水性能，延长了幕墙的寿命从封闭式幕墙发展到开放式幕墙；环保节能目前欧美建筑市场比较常用的为金属装饰保温板，由经过彩色烤漆的铝锌合金雕花饰面、聚氨酯保温层、玻璃纤维布复合而成；兼顾装饰和保温节能功能，面漆10-15年无褪色，整体使用寿命可达45年。性能：抗风压变形，雨水渗漏水密性，空气渗透(气密性) ，平面内变形抗震性， 热工保温性， 隔声， 防雷，防火，环保，节能。优点：质量轻：在相同面积的比较下，玻璃幕墙的质量约为粉刷砖墙的1/10～1/12，是大理石、花岗岩饰面湿工法墙的1/15，是混凝土挂板的1/5～1/7。一般建筑，内、外墙的质量约为建筑物总重量的1/4～1/5。采用幕墙可大大的减轻建筑物的重量，从而减少基础工程费用。设计灵活：艺术效果好，建筑师可以根据自己的需求设计各种造型，可呈现不同颜色，与周围环境协调，配合光照等使建筑物与自然融为一体，让高楼建筑减少压迫感。抗震能力强：采用柔性设计，抗风抗震能力强，是高建筑的最优选择。系统化施工：系统化的施工更容易控制好工期，且耗时较短。现代化：可提高建筑新颖化、科技化，如光伏节能幕墙，双层通风道呼吸幕墙等与智能科技配套的设计。更新维修方便：由于是在建筑外围结构搭建，方便对其进行维修或者更新。幕墙从用途上可分为：建筑幕墙、构件式建筑幕墙、单元式幕墙、玻璃幕墙、石材幕墙、金属板幕墙、全玻幕墙、点支承玻璃幕墙等。玻璃幕墙按玻璃安装方式分为：全玻璃幕墙、玻璃砖幕墙、点接驳式玻璃幕墙；按玻璃类型分为：单片玻璃、胶合玻璃、中空玻璃。金属板幕墙：单片铝板、复合铝板、铝塑板、不锈钢板、钛合金板、彩钢板、铜片板已不用。非金属板玻璃除外幕墙：石材板、蜂巢复合板、千思板、陶瓷板、钙塑板、人造板、预铸造型水泥加工板。石材幕墙：组合幕墙、钢销式石材幕墙、短槽式石材幕墙、通槽式石材幕墙、背栓式石材幕墙、小单元式石材幕墙、湿贴式石材幕墙、蜂窝石材石材幕墙。在幕墙使用过程中，出现了以下几个问题，首先由于幕墙反光，造成建筑物周围的环境光污染，给环境造成了较大的影响；其次，由于幕墙的密闭隔离，使得建筑外体受水滞影响严重，降低了建筑物的寿命；再次，永久后不能自动清洁，而人工清洁特别是较高的建筑较为危险；最后，幕墙的美观性能较低，多数颜色单一，艺术效果较差，如果加上电控液晶的话，虽然能达到预期的效果，但是造价较为昂贵。因此如何研究出一种能够散光、减轻光污染，通风透气，能够自动清洁，艺术效果好、造价低廉的建筑物幕墙外表艺术设计方法成为急需解决的一大难题，所以发明一种建筑幕墙的蝴蝶鳞翅仿生设计方法是必要的。

发明内容