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一級(jí)結(jié)構(gòu)師專業(yè)輔導(dǎo):論幕墻在現(xiàn)代建筑中的應(yīng)用

更新時(shí)間:2009-10-19 15:27:29 來源:|0 瀏覽0收藏0

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  提起幕墻,人們總能聯(lián)想到氣勢(shì)宏偉的摩天大樓,想到輝黃碧綠、晶瑩剔透的玻璃墻面,想到現(xiàn)代化都市中那一幢幢玻璃方盒子建筑。它甚至成為公司企業(yè)實(shí)力的證據(jù),城市的標(biāo)志性建筑,人類文明進(jìn)步的體現(xiàn)。說它是這個(gè)時(shí)代的標(biāo)志,一點(diǎn)也不過分。

  本文就玻璃幕墻的產(chǎn)生、發(fā)展、特點(diǎn)、分類技術(shù)性能、對(duì)室內(nèi)設(shè)計(jì)的影響、發(fā)展前景等多方面作如下闡述,以期讓讀者對(duì)幕墻能有一個(gè)全面了解,建立起完整的概念。  

  一、 玻璃幕墻的產(chǎn)生:

  世界建筑經(jīng)過幾千年的發(fā)展,各國家,各民族均出現(xiàn)了各具特色的建筑形式。但直到19世紀(jì)以前,由于建筑技術(shù),材料等的局限,世界范圍內(nèi)的古典建筑發(fā)展較為緩慢。到20世紀(jì)20-30年代,建筑材料和建筑科學(xué)技術(shù)有了許多新的進(jìn)展,特別是19世紀(jì)末葉以來出現(xiàn)的新材料、新技術(shù)得到完善充實(shí)并逐步推廣應(yīng)用。第一次世界大戰(zhàn)期間發(fā)展起來的新技術(shù)在戰(zhàn)后轉(zhuǎn)為民用的趨勢(shì)也促進(jìn)了建筑業(yè)技術(shù)的更新。戰(zhàn)后鋁材也較多地應(yīng)用于建筑物的內(nèi)外裝修,1927年美國出現(xiàn)了全部采用焊接的鋼結(jié)構(gòu)房屋。玻璃在建筑物中開始有了更廣泛的應(yīng)用,該年生產(chǎn)出安全玻璃,10年后出現(xiàn)全玻璃門扇,給建筑物帶來了新的形象。建筑設(shè)備的進(jìn)步更是明顯。在這期間,西歐地區(qū)首先興起了一股改革、試驗(yàn)、創(chuàng)新的浪潮,從中產(chǎn)生出20世紀(jì)最重要的建筑思潮和流派,即后來所謂的"現(xiàn)代主義建筑"?,F(xiàn)代建筑強(qiáng)調(diào)建筑隨時(shí)代發(fā)展而變化,要求建筑體現(xiàn)時(shí)代精神,同工業(yè)時(shí)代的條件和特點(diǎn)相適應(yīng),強(qiáng)調(diào)建筑師要研究和解決建筑的實(shí)用功能需求和經(jīng)濟(jì)問題。主張采用新材料、新結(jié)構(gòu),促進(jìn)建筑革新,在建筑設(shè)計(jì)中運(yùn)用和發(fā)揮新材料、新結(jié)構(gòu)的特性。主張擺脫歷史上過時(shí)的建筑傳統(tǒng)的束縛。這時(shí)期出現(xiàn)了三位現(xiàn)代主義旗手和大師--格羅皮烏斯,勒??虏嘉饕兔芩?。凡。德。羅。其中著名的代表作品包豪斯校舍則大膽采用玻璃幕墻,玻璃墻面與實(shí)墻面發(fā)揮出不同的視覺效果,造成虛與實(shí),透明與不透明,輕薄與厚重的對(duì)比,產(chǎn)生出生動(dòng)活潑的建筑形象。在建筑大師中,對(duì)金屬和玻璃的幕墻作精細(xì)研究并取得很大成就的首推密斯,他于1921年第一次畫出全玻璃外墻的高層建筑方案,而第一個(gè)真正的全玻璃外墻高層建筑是1952年落成的紐約利華大廈。

  二、玻璃幕墻的發(fā)展

  1950-1952年,美國紐約建成了全玻璃墻面的利華大廈和聯(lián)合國大廈,它一掃傳統(tǒng)建筑敦厚的實(shí)墻體而成為光影兼?zhèn)?、玲瓏剔透的虛墻面。以其簡單輕巧的幾何造型,變幻無窮的色彩,豐富多樣的墻面影像,給人一種全新的感受。此后30年,玻璃幕墻成為現(xiàn)代建筑的主角。這一時(shí)代的建筑大師,都有其玻璃幕墻應(yīng)用的典型作品,如雅馬薩奇的紐約世界貿(mào)易中心,貝聿銘的中國香港中國銀行大廈,巴黎羅浮宮擴(kuò)建工程,丹下健三的東京市政廳大廈等作品,都以玻璃幕墻的應(yīng)用給人們留下了深刻的印象。

  進(jìn)入二十世紀(jì)八十年代,后現(xiàn)代建筑開始流行,在后現(xiàn)代建筑中,玻璃幕墻仍作為主要的建筑表現(xiàn)手段而應(yīng)用,但它是以與鋁板,石材交叉的形式而出現(xiàn)的。這一時(shí)期的建筑不再是單一的,全部為玻璃的虛墻面,更多追求建筑物的個(gè)性和建筑師的個(gè)人特征,強(qiáng)調(diào)虛實(shí)結(jié)合,變大面積幕墻為分散的玻璃幕墻點(diǎn)、線和塊,與鋁材,天然石材互相滲透,互相鑲貼,互相結(jié)合,形成有虛有實(shí),虛實(shí)結(jié)合的豐富之面。玻璃幕墻虛墻面,有透明、輕巧、明亮的感覺,鋁材和石材墻面為實(shí)墻面,給人以沉穩(wěn)、密實(shí)的感覺,兩者的不同搭配,產(chǎn)生出不同的建筑效果。因此,鋁板幕墻、石材幕墻也得到了更多的應(yīng)用。

  進(jìn)入20世紀(jì)末,世界范圍內(nèi)新現(xiàn)代主義建筑風(fēng)格盛行,這時(shí)期的玻璃幕墻融合建筑地域性,有選擇地借鑒和吸收過去建筑中有益的經(jīng)驗(yàn)和成分,強(qiáng)調(diào)建筑物與城市環(huán)境的協(xié)調(diào)及城市精神的表達(dá),滿足社會(huì)文化心理需求。

  三、玻璃幕墻的特點(diǎn)

  玻璃幕墻將建筑外圍護(hù)墻的防風(fēng)、遮雨、保溫、隔熱、防噪聲、防空氣滲透等使用功能與裝飾功能有機(jī)地融合,是建筑技術(shù),建筑功能,建筑藝術(shù)的綜合體。

  與傳統(tǒng)的外墻比較,玻璃幕墻具有以下的特點(diǎn):

  (一)、幕墻可以在建筑物體型上產(chǎn)生出豐富的變化,實(shí)現(xiàn)奇特的建筑藝術(shù)效果。適應(yīng)任意幾何形狀、輕巧、透明、能制造出形狀各異,非常規(guī)的建筑造型。

  (二)、玻璃幕墻通過反射外界光線,使建筑物表面情景交融、層層交錯(cuò),近看景物豐富,遠(yuǎn)看又光彩照人。體現(xiàn)出光和影的藝術(shù)魅力。

  (三)、墻體自重較輕,通常為0.3-0.5KN/M2,只是磚墻的1/10-1/12,混凝土預(yù)制板墻面的1/7,從而降低了基礎(chǔ)和主體結(jié)構(gòu)的造價(jià)。提高了土建結(jié)構(gòu)的可靠性,安全性。

  (四)、維護(hù)方便,幕墻均為不同部件裝配而成,維修保養(yǎng)時(shí)可更換幕墻構(gòu)件。

  (五)、能較好地適應(yīng)舊建筑立面更新的需要,所以目前常用于已建工程的改造。

  四、幕墻分類及技術(shù)性能

  (一)、明框玻璃幕墻:鋁(鋼)龍骨顯露在外表面的玻璃幕墻。玻璃直接固定在金屬龍骨凹槽內(nèi),是較早采用的一種幕墻形式。優(yōu)點(diǎn)是玻璃安裝不需打結(jié)構(gòu)膠,施工條件要求不高,安裝簡易質(zhì)量易保證。

  (二)、半隱玻璃幕墻:鋁(鋼)橫龍骨或豎龍骨顯露在外表面,將建筑立面橫向或豎向劃分,增強(qiáng)了裝飾藝術(shù)效果。

  (三)、隱框(全隱)玻璃幕墻:幕墻龍骨不顯現(xiàn)。完整的幕墻玻璃表面反射著天空的色彩及周圍自然景物和其他建筑物的倒影,豐富了的自身顏色隨著不同季節(jié),不同時(shí)間,光線的強(qiáng)弱不同而不斷變化。

  (四)、單元式幕墻:是在工廠加工程度最高的一種幕墻。豎框、橫框等元件在工廠加工好,并安裝幕墻面板(玻璃、鋁板、花崗巖等),形成單元組件,運(yùn)往工地直接固定在主體結(jié)構(gòu)上。通過拼合最終完成整幅幕墻。單元式幕墻最大特點(diǎn)是工地工期短,同時(shí)由于在工廠組裝,可以用各種構(gòu)圖來組合,拚裝成單元組件,這就為建筑師們發(fā)揮想象力提供了廣闊的天地。

  (五)、點(diǎn)式玻璃幕墻:又叫接駁式玻璃幕墻。它改變了過去著重用玻璃來表現(xiàn)建筑、窗戶、質(zhì)感、體型的傳統(tǒng)手法,而是更多地利用玻璃透明的特性,追求建筑物內(nèi)外空間的流通和融合,人們可透過玻璃清楚地看到支承玻璃的整個(gè)結(jié)構(gòu)系統(tǒng),使這種結(jié)構(gòu)系統(tǒng)從單純的支承作用轉(zhuǎn)而表現(xiàn)其可見性。由于這種奇特效果,雖然它誕生到現(xiàn)在只有30多年時(shí)間,已廣泛地應(yīng)用于各種大型公共建筑。

  (六)、其他幕墻

  1、鋁板幕墻:飾面板為鋁板的幕墻。具有造型獨(dú)特,色彩豐富,耐候性強(qiáng),防火性好,耐腐蝕,易清潔等優(yōu)點(diǎn)。

  2、石材幕墻:面材為石材的幕墻。一般多用于低層的外墻,但石材幕墻本身的重量大大制約了其適用范圍。針對(duì)這一問題,現(xiàn)已開發(fā)出一種新材料即石材蜂窩板,把真石材由30mm切薄為3mm-3.5mm,然后再在薄石板后面加25mm厚的鋁合金蜂窩板,這樣其強(qiáng)度不僅是石材的十倍,還保持了石材本身的花紋效果,更重要的是減輕了幕墻的重量,同等規(guī)格的石材蜂窩板的重量只有真石板的1/5。

  3、不銹鋼幕墻:不銹鋼飾面的幕墻。幕墻嵌板是用0.8-2mm厚不銹鋼薄板沖壓成槽形鑲板制作而成,它需要在板中部加肋加強(qiáng)。美國芝加哥內(nèi)地鋼鐵公司大樓外皮全部采用不銹鋼,大樓本身同時(shí)成為鋼鐵公司特大醒目的產(chǎn)品展示。

  4、組合幕墻:面材為玻璃、金屬、石材等不同材料組合成的幕墻。

  5、異形幕墻:隨著建筑物外形向風(fēng)格化和多樣化發(fā)展,越來越多的建筑物將鋁板、石材、玻璃采用特種結(jié)構(gòu)造型,如:半單元、小單元、單元式結(jié)構(gòu)幕墻;鋼支架、鋼拉桿、鋼拉索點(diǎn)式幕墻;球形、橢圓形、錐形異型幕墻;智能型、節(jié)能型幕墻及各種異型天蓬等。異形幕墻使得建筑師們對(duì)現(xiàn)代建筑美的想象力得到最大限度地表達(dá)。

 

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  五、建筑幕墻對(duì)室內(nèi)設(shè)計(jì)的影響

  室內(nèi)設(shè)計(jì)總是受到建筑構(gòu)造的制約,設(shè)計(jì)師則把設(shè)計(jì)的重點(diǎn)放在界面的裝修與陳設(shè)的藝術(shù)設(shè)計(jì)上。建筑材料天然石材與木材代表了古典樣式的時(shí)代特征,玻璃與鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)合則成為我們這個(gè)時(shí)代最具代表性的建筑特征。幕墻鋼材與玻璃的大量使用,促進(jìn)了現(xiàn)代室內(nèi)設(shè)計(jì)的誕生,依附于建筑內(nèi)外墻面的裝飾被減到了最少。幕墻建筑構(gòu)造本身已成為室內(nèi)裝修的有機(jī)組成部分,無需再做裝修。而代之以從室內(nèi)環(huán)境整體出發(fā)的裝飾概念。巴黎羅浮宮的室內(nèi)外設(shè)計(jì)正好說明了這一點(diǎn)。

  六、我國玻璃幕墻業(yè)發(fā)展簡況

  80年代國內(nèi)改革開放后,玻璃幕墻以其巨大的吸引力,完全不同于秦磚漢瓦的形式,在我國內(nèi)地?cái)U(kuò)散開來。我國鋁合金幕墻工業(yè)從1978年開始起步。其發(fā)展從無到有,從仿制到自行研究發(fā)展,從生產(chǎn)低檔產(chǎn)品到生產(chǎn)高新技術(shù)產(chǎn)品,從做中低層建筑門窗到干高層建筑現(xiàn)代化隱框玻璃幕墻,從只能加工簡單中低檔型材到擠壓復(fù)雜截面的高檔型材,從依靠進(jìn)口發(fā)展到對(duì)外承包工程,從承擔(dān)小工程到包攬大工程。其發(fā)展之快,勢(shì)頭之猛,連國外同行都感到吃驚。我國幕墻業(yè)的發(fā)展速度是世界之最,產(chǎn)量是世界之最,幕墻種類之多也為世界之最。每年正以500萬平方米的速度生產(chǎn)各種幕墻。

  1985年,我國第一幢現(xiàn)代玻璃幕墻高層建筑--中外合資的北京長城飯店竣工。該工程幕墻建筑的設(shè)計(jì)、制造、安裝、施工皆由外商負(fù)責(zé)。

  1991年,北京建成京廣中心大廈,這是90年代初期全國最高的建筑,57層,208米高,采用鋼框架結(jié)構(gòu)。為適應(yīng)鋼結(jié)構(gòu)變形較大的特點(diǎn),同時(shí)為突出顯現(xiàn)圓柱面外墻的優(yōu)美線條,采用了銀灰色明框玻璃幕墻,成為北京市最為壯觀的現(xiàn)代建筑。京廣中心玻璃幕墻強(qiáng)調(diào)了橫向線條,水平明框粗細(xì)逐一相間,富于韻律感。裙樓部分則采用粉紅色花崗石板墻面,與整個(gè)玻璃幕墻的輕巧形成對(duì)比,加強(qiáng)了建筑物的穩(wěn)定感。在花崗巖基部墻面上,配上鮮紅的水平線條,下部的暖色調(diào)與上部銀灰幕墻的冷色調(diào)又形成明顯對(duì)比,給人留下深刻的印象。

  其他如北京國際貿(mào)易中心(40層,160米)和中國大酒店(22層),整個(gè)建筑物采用三段劃分:頂部檐口為水平帶狀實(shí)墻面;中部大墻面為茶色吸熱玻璃明框幕墻,顏色較深;裙房為粉色花崗石墻面,顏色較淺,三段對(duì)比顯著,整體效果良好。而玻璃和鋁板的深圳國際貿(mào)易中心則成為八十年代初期中國第一高樓和深圳特區(qū)的象征。

  應(yīng)該看到,在我國加入世貿(mào)組織后,我國與世界各國的貿(mào)易往來將進(jìn)一步發(fā)展,國外商品更多的進(jìn)入我國。我國的產(chǎn)品也要進(jìn)入世界,其中鋁合金玻璃幕墻是我國最有希望走向世界的產(chǎn)品之一。生產(chǎn)鋁合金玻璃幕墻的主要材料的質(zhì)量和價(jià)格,我國與世界水平相近,而我國勞動(dòng)成本低于世界水平,這樣鋁合金玻璃幕墻出口前景看好,我們應(yīng)認(rèn)真學(xué)習(xí)國外幕墻公司經(jīng)驗(yàn),抓住機(jī)遇,把我國由鋁合金玻璃幕墻的生產(chǎn)大國,轉(zhuǎn)變?yōu)殇X合金玻璃幕墻的出口大國。

  七、玻璃幕墻發(fā)展前景

  未來幕墻發(fā)展將朝著節(jié)能幕墻、智能幕墻、光電幕墻等方向發(fā)展。幕墻向高科技發(fā)展將成為主流。

  存在問題及處理措施

  1、能耗較大。特別是一些產(chǎn)品在節(jié)能與環(huán)保(隔音)方面存在較大缺陷。如鋁型材導(dǎo)熱系數(shù)大,玻璃幕墻又是建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)中熱交換最活躍,最敏感的部位,與混凝土砌體相比其熱損失達(dá)5-6倍,這些都阻礙了行業(yè)的發(fā)展。研制開發(fā)高性能、高質(zhì)量的節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品勢(shì)在必行。提高幕墻強(qiáng)度、氣密、水密、保溫、隔熱性能,大量推廣應(yīng)用斷熱鋁型材,中空玻璃和高質(zhì)量的配件。普及推廣"節(jié)能環(huán)保"技術(shù),廣泛采用節(jié)能幕墻。

  2、對(duì)周圍環(huán)境有可能帶來光污染。玻璃幕墻能反射強(qiáng)烈的太陽光線,一方面對(duì)建筑物本身的藝術(shù)效果產(chǎn)生正面影響,另一方面對(duì)周圍環(huán)境也帶來了負(fù)面影響。具體表現(xiàn)為以下幾種形式:

  (1)建筑物低層玻璃幕墻反射光線到道路上,妨礙駕駛?cè)藛T的視線,易引發(fā)交通事故??稍谡龑?duì)道路交通線的墻面低層部分采用鋁板及石材飾面。

  (2)玻璃幕墻反射熱量,凹?jí)γ鏁r(shí)還會(huì)使熱量集中,影響人們居住,生活,使人感到不適??衫锰搶?shí)結(jié)合的分散玻璃幕墻予以減弱,設(shè)計(jì)落地玻璃幕墻時(shí),改用反射率低的鋁板,石材,于墻腳布置綠化樹木,遮擋集中的熱量,避免這種情況發(fā)生。

  綜觀幕墻的發(fā)展歷程,百年來,隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人口的不斷增長,城市用地日趨緊張,迫使房屋建筑向高空及地下發(fā)展,高層建筑成為現(xiàn)代化城市的時(shí)代特征,幕墻裝飾也隨之迅猛發(fā)展。未來十年將是我國建筑業(yè)大發(fā)展的十年,與其密切相關(guān)的門窗幕墻業(yè)前景將更加美好。

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