EPC模式下高品質辦公園區的幕墻通風方式研究

趙 磊 蔡 嘯 崔 鑫

中建八局科技建設有限公司 上海 200125

近年來，隨著辦公園區的不斷迭代升級，新的辦公園區以高價值品牌、高素質人才、高研發水平和高增值能力為導向，園區建設規模龐大，對園區建筑的要求也越來越高，提倡精致化設計，要求節能環保，舒適健康。建筑設計中，通風換氣是提高建筑節能和辦公舒適性必須考慮的問題。除了特殊情況下選擇機械通風外，大部分辦公園區都會考慮設置開啟窗，以滿足建筑通風的需求[1]。在傳統設計模式下，幕墻設計開始之初，建筑設計已基本穩定。幕墻設計只能被動的按要求進行深化設計。而EPC模式下，可充分利用設計與招采前置的優勢，幕墻與建筑設計、商務招采全過程緊密聯系，各專業交叉配合。在進行自然通風設計時，除滿足建筑通風量需求外，還應綜合考慮室外效果、室內影響、安全性能、密封性能、使用便利性等因素，同時考慮成本控制，通過多方案比選，在設計前期擇優定案，避免影響后續設計及招采計劃。幕墻通風方式的比選可從開啟窗的位置、開啟方向、開啟形式等方面進行，下面依次分析。

1 開啟窗的位置

幕墻開啟窗面積不宜過大，否則因窗扇過重可能導致使用不便，啟閉困難，五金件難以滿足要求，且有安全隱患。一般要求開啟扇的面積不超過1.8㎡，很難做滿整個采光區分格，因此需要確定其在大分格中的位置。

幕墻開啟窗在同一豎向分格內的常見布置一般分為高、中、低三種及多窗組合形式，也可采用另設小分格做豎向窄窗。如圖1所示。

圖1 開啟窗的位置示意圖（圖片來源：自繪）

高窗需增加一道橫框，對立面效果有一定影響。這種做法開啟窗下緣距離樓地面高度一般大于1500mm，應考慮啟閉方式。若采用執手開啟，則需要借助工具，較為不便。也可采用手動、電動或氣動開窗器，但會大幅增加造價。

中窗需增加兩道橫框，對立面效果影響略大，但優點是啟閉方便。

低窗對立面效果影響較小，但執手位置較低，啟閉不便，且有物品掉落風險。低窗也可能與室內護窗欄桿沖突，故很少采用。

多窗組合對立面效果影響較大，且增加整體造價，只有在要求通風面積較大的情況下才會采用。

豎向窄窗的做法，一般與建筑立面設計結合，整體考慮效果，但外開窄窗受開啟外開通風面積較小。有時可結合外部裝飾穿孔板或格柵組合設計，窄窗內開，既保證立面效果，又提高通風性能，如圖2所示。

圖2 內開窗結合外裝飾（圖片來源：自繪）

圖3 橫向、縱向側面、縱向背面通風器（圖片來源：自繪）

通過以上對比，高品質辦公園區開啟扇建議優先選用高窗或豎向窄窗（內開窗，結合外部裝飾）。

2 開啟窗的開啟方向

開啟窗按開啟方向分外開窗、內開窗、推拉/提升窗三種。因推拉/提升窗立面效果較差，關閉時氣密性差，高品質園區一般不會采用。而內開窗和外開窗各有優勢，可綜合考慮項目情況進行選擇。

通風性能：根據前述幕墻開啟扇的開啟角度和距離要求，外開窗開啟受限，通風面積較小。而內開窗可以全部打開，通風量大。

室外效果：外開窗可實現室外窄邊框，關閉時候效果較好，但外開窗不統一啟閉時，在建筑立面上會顯得零亂，破壞建筑外型的整體感。內開窗的固定框室外可見，對立面效果影響較大，也可結合外部裝飾設計進行遮擋，現用此種做法的項目越來越多。

室內影響：外開窗不占用室內空間，室內布置更加靈活。內開窗占用室內空間，可能影響家具擺放或室內活動，也會影響室內窗簾的布置，若采用落地內開窗，尚需注意室內欄桿的干涉問題。

安全性能：外開窗有一定墜落風險，其中外平開窗尤其突出，一些省市出臺了相關規范限制其使用。如上海市《建筑幕墻工程技術標準》（DG/TJ08-56-2019）第12.1.7條明確規定“除消防排煙窗外，高層建筑不應采用外平開窗,平推窗及下懸外開窗”。即使未限制使用的外開窗也需設置防墜索以降低風險。另外，外開窗開啟時，若窗臺有物品，易掉落傷人。而內開窗沒有以上風險，但室內活動容易導致碰頭等現象的發生。內開窗的防盜性能也高于外開窗[2]。

密封性能：外開窗密封性能好，內開窗在高風壓時密閉性弱。內開窗設計的時候需考慮滲漏的雨水排出。忘記關窗的情況下，內開窗的防雨性能也弱于外開窗。

使用便利性：外開窗擦窗、換玻璃很不方便，也容易發生危險。內開窗清洗維護方便。

綜上所述，高品質辦公園區開啟扇的開啟方向應根據項目實際情況選擇，全玻璃立面優先選用外開窗，有外部裝飾遮擋設計的立面優先選用內開窗。

3 開啟窗的開啟形式

建筑幕墻開啟窗的開啟形式較多，常用的主要可以分為外平開、內平開、平推、上懸外開、外倒、內倒、內開內倒等。外平開窗構造簡單，密封性好，五金件價格低，開啟不占用室內空間，但使用受限制，高層、超高層不可使用。內平開窗啟閉方便，無墜落風險，五金件價格低，但開啟占用室內空間，易磕碰辦公人員，不便于安裝窗簾，可以根據情況選用。平推窗通風排煙性能較好，但安全性一般，五金件昂貴，窗尺寸不可過大，因此同樣通風面積下數量較多，不建議選用。上懸外開窗啟閉方便靈活，安全性較好，五金件價格適中，但為確保安全，開啟角度受限，宜設置防墜索，適合幕墻選用。外倒窗排煙效果佳，但五金件長期受力，窗扇墜落隱患大，一般配置電動開窗器，作為排煙窗使用。內倒窗通風時也可防盜，無墜落風險，但執手一般在窗頂，可根據情況選用。若高窗選用，不便于開啟，預算充足可選擇電動或手動開窗器。內開內倒窗開啟靈活方便，無墜落風險，但窗料加工和五金配件配置較為復雜，造價較高，可根據情況選用。

由此可見，高品質辦公園區，上懸外開窗為首選開啟形式，有室外裝飾遮擋且有室內空間條件的優先選用內開窗。

4 通風器

在建筑幕墻中，除了幕墻開啟窗外，幕墻通風器也可以作為建筑幕墻的通風選擇之一。通風器通過室內外的風壓差達到室內外空氣交換的要求，在開啟狀態下具有一定的抗風壓、水密性、氣密性、隔聲等性能。

通風器布置主要包括橫向和縱向，對于縱向布置的幕墻通風器，為了保證建筑室內外效果的統一，通常采用通高布置的形式。在技術層面，應考慮以下問題:1)縱向通風器過長，需要設計方便的手動開啟裝置；2)幕墻通風器的設計應便于日常維護；3)開啟狀態下需做好防水設施。對于高層和超高層建筑幕墻，由于室內外建筑壓差較大，通風器開啟時，風速過大會產生尖銳噪音。因此，需要在換氣扇外側增加裝飾線條，以延緩風速，降低噪音。橫向安裝通風器具有更可靠的水密性能、方便的手動開啟方式和更靈活的布局。通風器的室外進風口均可與外裝飾構件一體化設計[3]。

通風器相對于開啟扇來說，基本不影響幕墻分格完整性，不占用室內外空間，無墜落風險，安全系數高，且開啟后仍能具有較高的氣密、水密、隔聲性能，同時可有效防止雨雪、昆蟲、沙塵進入室內，保護室內環境。但對于成片的玻璃幕墻建筑，通風器沒有隱藏空間，一般不適用。

5 案例分析

以無錫國家軟件園五期為例，在機械通風滿足要求的情況下，業主對額外自然通風的要求比較強烈。本項目為EPC模式，幕墻品質控制和成本控制要求高，因此利用設計與招采前置的優勢，全過程管控，通過邊畫邊算，進行多方案比選，制作視覺樣板，前期即確定幕墻方案與施工工藝，為后續工作預留時間與空間。

在方案設計之初，高層樓棟考慮采用上懸外開窗做法，通風量較大，但對外立面有一定破壞，同時因開窗較高，開啟不便，需要設置電動開窗器，如圖4中方案一，經商務測算，成本也較高，因此需考慮替代方案。由于本項目立面分布大量豎向裝飾線條，經幕墻與建筑方案配合，確定裝飾線條側面開孔，在內側設置通風裝置。內側通風考慮兩種方案：通風器、內平開窗，如圖4中方案二、方案三。經過比對，通風效果方面通風器較好；但通風器成本遠高于內平開窗；室內效果方面，考慮內平開窗靠外設置，與玻璃接近共面，開啟執手隱藏，降低開啟狀態對室內的影響，最終確定方案三，達到成本與功能、效果的平衡。

圖4 高層通風方案比選（圖片來源：自繪）

多層樓棟最初方案為滿面玻璃，與高層樓棟一樣采用上懸外開窗。高層通風方案確定后，多層也參考高層做法，另設豎向窄窗，室外側采用穿孔鋁板遮擋，如圖5所示。因穿孔鋁板與玻璃面共面，內平開窗需要靠內設置，與龍骨內表面齊平，占用一定室內空間。

圖5 多層通風方案調整（圖片來源：自繪）

本項目充分利用EPC模式的優勢，通過前期多專業交叉配合，進行多方案比選，解決了幕墻通風與建筑立面的完美統一，得到業主的認可，為項目品質履約打下堅實的基礎。圖6為最終確定的建筑立面方案。

圖6 無錫國家軟件園五期效果圖（圖片來源：TIANHUA天華）

6 結語

綜合上述對比及案例分析，在EPC模式下，應充分利用設計引領的優勢，采用動態思維對幕墻通風方式進行全面分析，結合業主需求，選擇最優方案，打造高品質辦公園區。在預算充足的情況下，可選擇幕墻通風器。若采用開啟扇，則根據建筑立面效果選擇，優先選擇內開窗結合外裝飾，若無外裝飾遮擋，建議采用上懸窗。建筑形式多樣，應根據實際情況分析，但無論選擇何種通風方式，都應注重品質和安全性，為高品質辦公園區帶來更多的舒適和便捷。