玻璃幕墙应用与发展

时间：2015-12-20 23:52:56 所属分类：金属学与金属工艺 浏览量:

摘 要：本文通过列举、数据、分析等方法阐述了玻璃幕墙的产生、发展过程和大量应用中所产生的问题，提出了应对这些问题的未来玻璃幕墙的发展方向，并概括了玻璃幕墙的设计原则。 关键词：玻璃幕墙 优势与劣势 发展方向 设计原则 现代建筑的发展已经突破了原

摘　要：本文通过列举、数据、分析等方法阐述了玻璃幕墙的产生、发展过程和大量应用中所产生的问题，提出了应对这些问题的未来玻璃幕墙的发展方向，并概括了玻璃幕墙的设计原则。

关键词：玻璃幕墙 优势与劣势 发展方向 设计原则
　　现代建筑的发展已经突破了原有建筑设计的常规方式，传统建筑设计中较为强调的平面形式构成、体块组合、建筑空间变化等设计方法已慢慢穷尽，同时经济和技术的飞速发展为建筑设计提供了更多的可能性，因此许多建筑师开始从原有的传统设计系统中跳出来，在设计中不再过分强调体块、平面、立面的形式构成转而强调建筑材料的使用方法及构造方法，通过新型建筑材料的应用、传统材料构造方式的变化以求建筑空间及形式的创新。玻璃幕墙技术即是为了满足建筑外观的多样性应运而生。
　　1.玻璃幕墙的起源与发展
　　最初，建筑墙体只需要满足挡风雨、防严寒、避酷暑功能。随着社会发展及人们对建筑审美以及城市规划的需求，建筑墙体已经不单单是起到支撑建筑的作用，同时赋予了多样和美观的意义。早期的建筑师开始考虑用各种不同的材料让建筑达到其采光、美观的效果。建筑的外立面逐渐从结构功能中独立出，这种趋势根源于19世纪的芝加哥。
　　第一次完全脱离承重结构的建筑是一些工业建筑。1851年在伦敦举办的工业博览会建造了水晶宫，该建筑的玻璃板覆盖了90，000m2的面积，它宣告了现代玻璃幕墙时代的开始；1931年建成的美国纽约帝国大厦，其外墙以不锈钢和铝型材为骨架，以花岗岩和不锈钢板为面材，已经具有幕墙的初步特点；20世纪50年代初建成的纽约联合国大厦是最具代表性的幕墙应用。此后几十年间，幕墙被认为是现代高科技发展在建筑上的标志，深受建筑师们的青睐。
　　我国内地建筑幕墙起步较晚，从1982年广州出口商品交易会正面上半幅墙面采用了大面积玻璃墙面作为会标色底衬开始有了建筑幕墙的雏形，到1984年北京长城饭店，以及随后陆续建成的深圳国贸、广州国际大厦等大面积采用建筑幕墙技术的逐步成熟。由于幕墙的形式多样，可以创造出形态各异，极具个性的外立面效果，尤其玻璃幕墙其通透性和华丽外观深受建筑师追捧。在国外建筑幕墙已有150多年的发展历史，而我国只用了短短20多年的时间，不但实现了零的突破，而且发展成了世界第一幕墙生产大国和使用大国。现在全国有100多家大型幕墙企业，其中有50余家年产值超过亿元；2004年全国幕墙年产量达3038万平方米，年产值达392亿元；现在全国已建成200米以上高度的幕墙工程有几百个，有些幕墙工程单个面积达到了15万多平方米；幕墙的品种已从简单的明框玻璃幕墙，发展到了隐框 、半隐框及全玻璃幕墙和各种金属板 、石材及各种人造板材幕墙；幕墙的结构已从简单的框架式发展成了现在的单元式、点支式、双层通风式、 遮阳板式、膜结构式等，而更为先进的生态幕墙 、光电幕墙、 智能幕墙也正在发展中。
　　2.玻璃幕墙的优势与存在问题
　　中国目前是全世界第一的建筑门窗、建筑幕墙生产使用大国，巨大的市场潜力和发展机遇，吸引着国际上知名的企业和跨国集团纷纷来华投资办厂，加盟工程建设。中国的建筑玻璃幕墙行业紧随国际市场令世界同业人上刮目相看。
　　玻璃幕墙之所以能以短的时间在建筑的各个领域内得到广泛的应用和推广，是因为它有其他材料无法比拟的独特功能和特点：
　　1）艺术效果好
　　玻璃幕墙将窗与墙巧妙的融为一体，使其没有明显的界限，突出了建筑整体感；同时从不同角度呈现出建筑的不同色调，建筑外观会随着阳光、灯光和周围景物的变化给人以不同的视觉效果。这种独特的艺术效果与周围环境的融合，缓解了高大建筑给人带来的压抑感。
　　2）遮阳节能
　　玻璃幕墙可吸收红外线；减少进入室内的太阳辐射；降低室内温度；轻巧美观；不易污染；节约能源；在光线的反射下，室内不受强光照射，视觉柔和等。
　　玻璃幕墙广泛应用的同时，也伴随出现的各种问题：
　　由于玻璃幕墙广泛采用膜玻璃或镀膜玻璃它一方面可遮蔽太阳的直射光，改善室内热环境，降低空调费用，节能，减轻或防止室内“眩光”可创造舒适幽雅的室内环境，而另一方面光污染是制造意外交通事故的凶手。矗立在交通繁忙道路旁或十字路口上的一幢幢玻璃幕墙大厦，就像一大块几十米宽、近百米高的巨大镜子，在太阳光下熠熠闪光，并对地面车辆和红绿灯进行反射（甚至是多次反射）。反射光进入高速行驶的汽车内，会造成人的突发性暂时失明和视力错觉，在瞬间会刺激司机的视线，或使他感到头晕目眩，给行人和司机造成严重危害。
　　3.玻璃幕墙未来发展方向
　　玻璃幕墙存在的问题，也相当于它的发展和改造空间。现在人们更多关注环保、生态的建筑材料，那么玻璃幕墙如何才能解决严重的光污染问题呢？玻璃幕墙反射光的影响程度，取决于定向反射光的强度。我们采用全透明或半透明的玻璃来减弱反射光的强度，但这样一来大部分光线的热能射入室内，势必导致室内温度过高，因此必须采用适当的构造措施来解决这一问题。
　　1） 太阳能玻璃幕墙
这种新型的玻璃幕墙既满足了通透的效果，又能将太阳辐射的热量存储转化为其他能源，降低热量进入室内，保持室内环境明亮的同时也保证了室内温度的舒适。玻璃幕墙与太阳能技术相结合具有很强的可行性，也符合国家节能减排、开发新能源的战略性方针。太阳能玻璃幕墙所储存的能量可以转化成光电，给建筑本身提供电能。
　　2） 智能玻璃幕墙
　　智能幕墙的关键是智能控制系统，这个智能化控制系统是一项较为复杂的系统工程，是从功能要求到控制模式，从信息采集到执行指令传动机构的全过程控制系统。它涉及到气候、温度、湿度、空气新鲜度的测量，取暖、通风空调遮阳等系统运行状态信息的采集及控制，电力系统的配置及控制，楼宇计算机控制等多方面因素。
　　智能玻璃幕墙的设计原则概括起来有以下几点：1.利用太阳辐射热，节约冬季采暖所需能源；2.最大限度利用自然采光以减少人工照明；3. 精心组织自然通风与排风系统，以减少机械通风能耗；4.利用建筑楼板、墙体的蓄热性和昼夜温差，减少夏季制冷需求量。配合楼板采暖制冷系统创造舒适健康的室内环境；5.各种幕墙机制、通风、遮阳、蓄热和建筑空调供暖通风等相互之间智能配合，以达到最高效率。
　　4.结语
　　综上所述，玻璃幕墙是人们对建筑艺术的追求和提升的产物。玻璃幕墙一方面要满足建筑师对建筑美观的追求，另一方面又要满足节能以及室内舒适度等问题。随着玻璃幕墙应用的不断发展，也必将带动新材料、新科技、新技术的创新及发展。怎样解决玻璃幕墙应用中存在的问题，让玻璃幕墙更好的发挥其作用，是建筑师和工程师需要不断思考的课题。
参考文献
[1]（德）克里斯汀 . 史蒂西，建筑表皮，2009.5
[2]褚智勇，建筑设计的材料语言，2004.8
[3]赵西安，双层通风幕墙.中国建筑装饰，2002.6

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