EPC模式下高品质办公园区的幕墙通风方式研究

赵 磊 蔡 啸 崔 鑫

中建八局科技建设有限公司 上海 200125

近年来，随着办公园区的不断迭代升级，新的办公园区以高价值品牌、高素质人才、高研发水平和高增值能力为导向，园区建设规模庞大，对园区建筑的要求也越来越高，提倡精致化设计，要求节能环保，舒适健康。建筑设计中，通风换气是提高建筑节能和办公舒适性必须考虑的问题。除了特殊情况下选择机械通风外，大部分办公园区都会考虑设置开启窗，以满足建筑通风的需求[1]。在传统设计模式下，幕墙设计开始之初，建筑设计已基本稳定。幕墙设计只能被动的按要求进行深化设计。而EPC模式下，可充分利用设计与招采前置的优势，幕墙与建筑设计、商务招采全过程紧密联系，各专业交叉配合。在进行自然通风设计时，除满足建筑通风量需求外，还应综合考虑室外效果、室内影响、安全性能、密封性能、使用便利性等因素，同时考虑成本控制，通过多方案比选，在设计前期择优定案，避免影响后续设计及招采计划。幕墙通风方式的比选可从开启窗的位置、开启方向、开启形式等方面进行，下面依次分析。

1 开启窗的位置

幕墙开启窗面积不宜过大，否则因窗扇过重可能导致使用不便，启闭困难，五金件难以满足要求，且有安全隐患。一般要求开启扇的面积不超过1.8㎡，很难做满整个采光区分格，因此需要确定其在大分格中的位置。

幕墙开启窗在同一竖向分格内的常见布置一般分为高、中、低三种及多窗组合形式，也可采用另设小分格做竖向窄窗。如图1所示。

图1 开启窗的位置示意图（图片来源：自绘）

高窗需增加一道横框，对立面效果有一定影响。这种做法开启窗下缘距离楼地面高度一般大于1500mm，应考虑启闭方式。若采用执手开启，则需要借助工具，较为不便。也可采用手动、电动或气动开窗器，但会大幅增加造价。

中窗需增加两道横框，对立面效果影响略大，但优点是启闭方便。

低窗对立面效果影响较小，但执手位置较低，启闭不便，且有物品掉落风险。低窗也可能与室内护窗栏杆冲突，故很少采用。

多窗组合对立面效果影响较大，且增加整体造价，只有在要求通风面积较大的情况下才会采用。

竖向窄窗的做法，一般与建筑立面设计结合，整体考虑效果，但外开窄窗受开启外开通风面积较小。有时可结合外部装饰穿孔板或格栅组合设计，窄窗内开，既保证立面效果，又提高通风性能，如图2所示。

图2 内开窗结合外装饰（图片来源：自绘）

图3 横向、纵向侧面、纵向背面通风器（图片来源：自绘）

通过以上对比，高品质办公园区开启扇建议优先选用高窗或竖向窄窗（内开窗，结合外部装饰）。

2 开启窗的开启方向

开启窗按开启方向分外开窗、内开窗、推拉/提升窗三种。因推拉/提升窗立面效果较差，关闭时气密性差，高品质园区一般不会采用。而内开窗和外开窗各有优势，可综合考虑项目情况进行选择。

通风性能：根据前述幕墙开启扇的开启角度和距离要求，外开窗开启受限，通风面积较小。而内开窗可以全部打开，通风量大。

室外效果：外开窗可实现室外窄边框，关闭时候效果较好，但外开窗不统一启闭时，在建筑立面上会显得零乱，破坏建筑外型的整体感。内开窗的固定框室外可见，对立面效果影响较大，也可结合外部装饰设计进行遮挡，现用此种做法的项目越来越多。

室内影响：外开窗不占用室内空间，室内布置更加灵活。内开窗占用室内空间，可能影响家具摆放或室内活动，也会影响室内窗帘的布置，若采用落地内开窗，尚需注意室内栏杆的干涉问题。

安全性能：外开窗有一定坠落风险，其中外平开窗尤其突出，一些省市出台了相关规范限制其使用。如上海市《建筑幕墙工程技术标准》（DG/TJ08-56-2019）第12.1.7条明确规定“除消防排烟窗外，高层建筑不应采用外平开窗,平推窗及下悬外开窗”。即使未限制使用的外开窗也需设置防坠索以降低风险。另外，外开窗开启时，若窗台有物品，易掉落伤人。而内开窗没有以上风险，但室内活动容易导致碰头等现象的发生。内开窗的防盗性能也高于外开窗[2]。

密封性能：外开窗密封性能好，内开窗在高风压时密闭性弱。内开窗设计的时候需考虑渗漏的雨水排出。忘记关窗的情况下，内开窗的防雨性能也弱于外开窗。

使用便利性：外开窗擦窗、换玻璃很不方便，也容易发生危险。内开窗清洗维护方便。

综上所述，高品质办公园区开启扇的开启方向应根据项目实际情况选择，全玻璃立面优先选用外开窗，有外部装饰遮挡设计的立面优先选用内开窗。

3 开启窗的开启形式

建筑幕墙开启窗的开启形式较多，常用的主要可以分为外平开、内平开、平推、上悬外开、外倒、内倒、内开内倒等。外平开窗构造简单，密封性好，五金件价格低，开启不占用室内空间，但使用受限制，高层、超高层不可使用。内平开窗启闭方便，无坠落风险，五金件价格低，但开启占用室内空间，易磕碰办公人员，不便于安装窗帘，可以根据情况选用。平推窗通风排烟性能较好，但安全性一般，五金件昂贵，窗尺寸不可过大，因此同样通风面积下数量较多，不建议选用。上悬外开窗启闭方便灵活，安全性较好，五金件价格适中，但为确保安全，开启角度受限，宜设置防坠索，适合幕墙选用。外倒窗排烟效果佳，但五金件长期受力，窗扇坠落隐患大，一般配置电动开窗器，作为排烟窗使用。内倒窗通风时也可防盗，无坠落风险，但执手一般在窗顶，可根据情况选用。若高窗选用，不便于开启，预算充足可选择电动或手动开窗器。内开内倒窗开启灵活方便，无坠落风险，但窗料加工和五金配件配置较为复杂，造价较高，可根据情况选用。

由此可见，高品质办公园区，上悬外开窗为首选开启形式，有室外装饰遮挡且有室内空间条件的优先选用内开窗。

4 通风器

在建筑幕墙中，除了幕墙开启窗外，幕墙通风器也可以作为建筑幕墙的通风选择之一。通风器通过室内外的风压差达到室内外空气交换的要求，在开启状态下具有一定的抗风压、水密性、气密性、隔声等性能。

通风器布置主要包括横向和纵向，对于纵向布置的幕墙通风器，为了保证建筑室内外效果的统一，通常采用通高布置的形式。在技术层面，应考虑以下问题:1)纵向通风器过长，需要设计方便的手动开启装置；2)幕墙通风器的设计应便于日常维护；3)开启状态下需做好防水设施。对于高层和超高层建筑幕墙，由于室内外建筑压差较大，通风器开启时，风速过大会产生尖锐噪音。因此，需要在换气扇外侧增加装饰线条，以延缓风速，降低噪音。横向安装通风器具有更可靠的水密性能、方便的手动开启方式和更灵活的布局。通风器的室外进风口均可与外装饰构件一体化设计[3]。

通风器相对于开启扇来说，基本不影响幕墙分格完整性，不占用室内外空间，无坠落风险，安全系数高，且开启后仍能具有较高的气密、水密、隔声性能，同时可有效防止雨雪、昆虫、沙尘进入室内，保护室内环境。但对于成片的玻璃幕墙建筑，通风器没有隐藏空间，一般不适用。

5 案例分析

以无锡国家软件园五期为例，在机械通风满足要求的情况下，业主对额外自然通风的要求比较强烈。本项目为EPC模式，幕墙品质控制和成本控制要求高，因此利用设计与招采前置的优势，全过程管控，通过边画边算，进行多方案比选，制作视觉样板，前期即确定幕墙方案与施工工艺，为后续工作预留时间与空间。

在方案设计之初，高层楼栋考虑采用上悬外开窗做法，通风量较大，但对外立面有一定破坏，同时因开窗较高，开启不便，需要设置电动开窗器，如图4中方案一，经商务测算，成本也较高，因此需考虑替代方案。由于本项目立面分布大量竖向装饰线条，经幕墙与建筑方案配合，确定装饰线条侧面开孔，在内侧设置通风装置。内侧通风考虑两种方案：通风器、内平开窗，如图4中方案二、方案三。经过比对，通风效果方面通风器较好；但通风器成本远高于内平开窗；室内效果方面，考虑内平开窗靠外设置，与玻璃接近共面，开启执手隐藏，降低开启状态对室内的影响，最终确定方案三，达到成本与功能、效果的平衡。

图4 高层通风方案比选（图片来源：自绘）

多层楼栋最初方案为满面玻璃，与高层楼栋一样采用上悬外开窗。高层通风方案确定后，多层也参考高层做法，另设竖向窄窗，室外侧采用穿孔铝板遮挡，如图5所示。因穿孔铝板与玻璃面共面，内平开窗需要靠内设置，与龙骨内表面齐平，占用一定室内空间。

图5 多层通风方案调整（图片来源：自绘）

本项目充分利用EPC模式的优势，通过前期多专业交叉配合，进行多方案比选，解决了幕墙通风与建筑立面的完美统一，得到业主的认可，为项目品质履约打下坚实的基础。图6为最终确定的建筑立面方案。

图6 无锡国家软件园五期效果图（图片来源：TIANHUA天华）

6 结语

综合上述对比及案例分析，在EPC模式下，应充分利用设计引领的优势，采用动态思维对幕墙通风方式进行全面分析，结合业主需求，选择最优方案，打造高品质办公园区。在预算充足的情况下，可选择幕墙通风器。若采用开启扇，则根据建筑立面效果选择，优先选择内开窗结合外装饰，若无外装饰遮挡，建议采用上悬窗。建筑形式多样，应根据实际情况分析，但无论选择何种通风方式，都应注重品质和安全性，为高品质办公园区带来更多的舒适和便捷。