沈阳玻璃幕墙服务公司带你了解玻璃幕墙常识

来源: | 发布时间:2018年10月25日

沈阳玻璃幕墙服务公司带你了解玻璃幕墙常识

幕墙,顾名思义就是建筑物的一件外衣,也就是业内人士口中所称的建筑外围护结构,由面板与支撑结构体系组成的、可相对主体结构有一定位移能力或自身有一定变形能力、不承担主体结构所受作用的外围护墙。幕墙是建筑物的灵魂,是建筑风格水平的外在表现,幕墙不断地更新换代推动了整个建筑业的迅速发展。

按照这一概念,对于玻璃幕墙的理解就非常清晰化了,也就是给建筑物穿上了一件玻璃属性的外衣,说得专业一点,就是用钢结构作骨架点,由金属构件与玻璃板组成的建筑物外围护结构,它大致可分为框支承玻璃幕墙和点式支承玻璃幕墙两种。幕墙的表现形式多种多样,可以是玻璃幕墙,也可以是铝板等金属幕墙以及石材幕墙等等,但玻璃幕墙无疑是深受设计师偏爱的一种建筑外围护表现形式。既然它受到设计师的喜爱,就必然会有喜欢它的理由,我们不妨从它的分类以及在国内外的起源、发展和优缺点来了解一下玻璃幕墙。
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玻璃幕墙分类
按面板的固定形式分为:明框玻璃幕墙,隐框玻璃幕墙,半隐框玻璃幕墙。
按构件材料分为:铝合金型材玻璃幕墙,钢型材玻璃幕墙,钢铝型材组合玻璃幕墙。
按支撑结构分为:主体结构点支撑玻璃幕墙,钢结构点支撑玻璃幕墙,索杆结构点支撑玻璃幕墙,自平衡索桁架点支撑玻璃幕墙,玻璃肋支撑点支撑玻璃幕墙。
按玻璃面板支撑形式分为:四点支撑,六点支撑,多点支撑,托板支撑,夹板支撑。
此外,全玻璃幕墙还可分为落地式和吊挂式两种。
我国玻璃幕墙的发展主要经历了明框玻璃幕墙、隐框玻璃幕墙、吊挂式全玻璃幕墙、点支式全玻璃幕墙四种类型。
       
1.1明框形式与格线
      
   “明框”指将玻璃板镶嵌在明框内,构成四边都露出铝框幕墙构件,再将其镶在横梁立柱上,横梁立柱可见,形成了水平和垂直的格线。
1.2半隐框形式与格线
“半隐框”是将玻璃两边对嵌在铝框上,另外两对用结构胶粘结在铝矿上,立柱外露横梁被挡住称为竖框横隐,形成垂直的格线;横梁外露立柱被挡称为横框竖隐,形成水平的格线。
1.3半隐框形式与格线

“隐框”是指将玻璃用结构胶粘结在铝框上,使铝框隐藏在玻璃后面,形成大面积的全玻璃镜面,玻璃之间的间隙形成不太明显的格线,

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1.4单元式幕墙
单元式幕墙是指在工厂将骨架和板材预拼装成一定大小的安装单元,再运至建筑现场逐个安装,由于是在工厂安装,可用各种构图组合安装单元,设计出不 同风格的异形幕墙以显示出艺术效果。如图1-6,是一块典型的单元式幕墙。
  单元式幕墙是的特点是:单元体工厂组装,便于检查,有利于保证工程质量,同时促进了建筑工业化程度;单元体板块直接悬挂于建筑主体预埋件上,所以单元体受力简单,传力路径简捷明确;而且幕墙单元体安装连接接口构造能吸收层间变位及单元变形,通常能承受较大幅度建筑物变形,对高层建筑和钢结构建筑特别有利;可与土建配合同步施工,依次从下往上安装,大大缩短了整个建筑的施工周期。缺点是:结构复杂,用料多,耗费大,运输和存放不方便、施工现场起吊要求高,容易造成损坏。

1.5点支式幕墙
点支式玻璃幕墙是由玻璃面板、点支撑装置和支撑结构构成的玻璃幕墙。包括金属支撑结构点支式玻璃幕墙、点支式全玻璃幕墙和杆式玻璃幕墙三种。
点支式玻璃幕墙由装饰面玻璃,驳接组件支承结构组成。按外立面装饰效果分为平头点支式玻璃幕墙和凸头点支式玻璃幕墙。按支承结构分为玻璃肋点支式玻璃幕墙,钢结构点支式玻璃幕墙,钢拉杆点支式玻璃幕墙和钢拉索点支式玻璃幕墙。
点支式幕墙的性能是,效果通透,可使室内空间和室外环境自然和谐。构件精巧,结构美观,实现精美的金属结构与玻璃装饰艺术的完美融合。  
支承结构多样,可满足不同建筑结构和装饰效果的需要。其既保留了铝合金玻璃的安全性,又达到整体通透、简洁、明快的艺术效果;摆脱了铝合金玻璃幕墙结构型式单一,受制于建筑结构的缺陷,是一种集安全性,实用性和艺术性于一体的玻璃幕墙结构形式。是当今世界上高科技的结晶,人类文明和智慧的展示。
1.6吊挂式全玻璃幕墙
 吊挂式全玻璃幕墙,玻璃面板采用吊挂支撑,玻璃肋板也采用吊挂支撑,幕墙重量都由上部结构梁承载。幕墙玻璃自然垂直,板面平整,反射映像真实。
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玻璃幕墙在国外的诞生与发展
   说到玻璃幕墙的发展,不得不说到幕墙的发展,这样才能更全面、更具体地看待建筑外围护结构整个发展历程。1917年,在美国旧金山建造的一栋名为哈里德大厦的建筑物,首次采用了玻璃幕墙,其后1925年在德国的DESSAU地区和BAUHAUS地区建成了以玻璃幕墙为代表的建筑物,它是由世界著名的建筑师格罗比乌斯设计的。而真正具有代表性的是,1950年初,在纽约建成的利华大厦,被世人称之为“玻璃盒子”,它是元件式明框幕墙的代表作,之后的纽约联合国大厦也沿袭了其特点。从1952年开始,由于铝合金的大量运用,幕墙开始出现了单元式幕墙,匹兹堡的阿尔考大厦就是以这种形式出现的,它采用的是黑色铝材和古铜色玻璃相嵌的玻璃幕墙。外观效果非常好。此后国外高层建筑采用玻璃幕墙作为外围护结构迅速增多,如1972年建成的纽约市世界贸易中心大厦,以及1974年建造的芝加哥西尔斯大厦等等。

提及西班牙的华伦西亚天文馆,可能很多人都知道,它的外观非常漂亮,球形的天文馆被覆盖在一个透明的拱形罩下,在罩的一侧,一个巨大的门上下开启与闭合,露出里面的球形天文馆,就像是一张一合的眼帘。当这种运动反射在前面的浅水池中时,眼睛的联想就更为强烈了。由于它那诱人的华丽,彻底改变了人们对建筑外围护的理解,一时之间玻璃幕墙成为高雅、富贵建筑的衡量标准。


然而一项新型的建筑外围护的发展肯定也不是十全十美。1919年-1922年间,著名建筑师米斯就提出了全玻璃幕墙的高层建筑方案,他认为玻璃幕墙能起反射作用,而且没有阴影,造型简洁高雅,赋予建筑生命,同时起到丰富多彩的艺术效果。当时米斯所提出的建筑方案,完全是从造型艺术的角度提出的,并没有考虑到节能问题和幕墙的传热系数,这实际是不成熟、不切合实际的设计。但米斯还是念念不忘,要用全玻璃幕墙来创造出新建筑形式。他热情地为美国拉达斯第的女医生,设计造出一幢住人的“水晶宫”。然而这位女医生,却由于不堪忍受严寒酷暑的折磨,对米斯提出了控告……。这个打击丝毫没有减弱米斯对全玻璃幕墙建筑的热情,他依然继续着追求、改革和探索之路。1958年,米斯与约翰逊合作设计了具有隔热效果的纽约西格拉姆大厦,并大胆地采用了50年代的最新产品——染色玻璃。
染色玻璃幕墙在夏季可以有效地避免阳光曝晒,节约制冷费。于是,西格拉姆大厦成为当时颇负盛名的建筑,也使得米斯跃入一流建筑设计师的行列。此后,贝聿铭事务所设计了一幢完全体现米斯设想的玻璃幕墙摩天大楼,它就是1971年建成的60层高的波士顿汉考克大厦,它的外围护全部采用镀膜玻璃幕墙,其节能效果相对是比较理想的,简洁美丽的造型,轰动了整个欧美市场。

近几十年来,国外在运用玻璃幕墙的手段上显出更为成熟的一面,不仅仅局限于给人们营造美观的生活环境,还更多地利用高新科技手段,使得玻璃幕墙的节能功能越来越强,把玻璃幕墙发展成为融建筑技术、建筑功能、建筑艺术为一体的建筑外围护结构。

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中国幕墙的起源与发展

中国由于经济发展水平和资源配置等原因,在建筑幕墙方面起步较晚。80年代初,幕墙才开始进入国内。1983年,由北京长城饭店和上海联谊大厦的玻璃幕墙为标志,国内的幕墙正式开始起步,历经20多年的发展,到21世纪初已成为世界幕墙生产大国和世界幕墙使用大国。尤其是近几年来,我国每年约使用800多万平方米的建筑幕墙,约占世界当年用量的三分之二左右,在使用的800多万平方米的建筑幕墙中,玻璃幕墙就占到了550万平方米。随着北京奥运、上海世博的即将举办,奥运场馆、世博展馆以及相关配套的设施有很大一部分都会采用玻璃幕墙,所以,该产品每年的增长率可能会上升到15%左右。

我国幕墙大致经历了三个阶段:
第一阶段——接纳和增量阶段(1983年—1995年)。在这个时期,先后成立了中国建筑装饰协会铝制品委员会和中国建筑金属结构协会铝门窗幕墙委员会,这两个委员会共同对铝合金门窗和幕墙进行行业管理,也为推动行业发展和技术进步发挥了重要作用。这个时期,国内幕墙的平均年产量约200万平方米,主要是框架式幕墙,其中又以构件式明框玻璃幕墙居多,主要是引进和模仿国外技术,这一阶段没有国内的行业规范和标准,技术质量水平较低,设计院与幕墙公司在技术上分工不明确。1994年后,建设部才初步明确了设计院和幕墙公司的分工,幕墙的设计及施工都由幕墙公司负责完成,这种设计与施工不分离的模式一直延续今天。
  
第二个阶段——产业结构优化阶段(1995年—2000年)。这时,幕墙的年平均产量达到了约800万平方米,除明框玻璃幕墙外,还发展了隐框幕墙,开发并发展了单元式幕墙。1995年,引进点支承幕墙。在这个阶段,通过学习和借鉴国外先进技术标准和规范,编制并实施了国内行业技术标准和规范,幕墙技术水平和质量水平有了一定的提高,但总体上仍然参差不齐。

第三个阶段——技术和管理创新阶段(2001年—至今)。2001年以后,中国玻璃幕墙企业开始了较为深入的创新,在这一阶段,单元式玻璃幕墙得到了较大程度的发展,但由于单元式玻璃幕墙技术要求较高,造价昂贵,所以近几年在上海应用得比较多,而在北京、广东等城市则不多。目前,隐框玻璃幕墙仍将是玻璃幕墙发展的主流,由于其表面看不见框架,整个幕墙成大玻璃镜面,感观效果好,所以倍受建筑师及大众的青睐;而点驳接式玻璃幕墙仍有一定的发展空间,由于它采用透明的白色玻璃,从室外直接可以看到室内,没有框格式结构影响视线,所以具有明亮开阔、通透晶莹的效果,适用于大型公共建筑,如歌剧院、机场、展览大厅等等。双层玻璃幕墙和光电幕墙也也正逐步被推广使用,这两种玻璃幕墙是今年幕墙发展的新趋势,也是今后的发展方向。但双层幕墙还有两个问题有待解决,一是由于双层幕墙玻璃使用的是“烟囱效应”,故对防火不利;二是空气循环带进两层玻璃中的尘土处理困难。光电幕墙利用光电板来给室内供电节省能源,但因其造价太高,很少被应用。未来几年,中国玻璃幕墙产品还将继续保持稳步增长的态势,而能源的短缺及建筑物的高能耗持续不减,将要求玻璃幕墙向可持续方向发展,其产品结构会有较大的改变,断热铝型材、中空LOW-E玻璃等产品的使用比例将大大提高,玻璃幕墙产品将从单一功能的框架式,发展到单元式、节能型、生态型、环保型等满足不同市场需求的多品种状态。

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玻璃幕墙优缺点
 
   优点 :玻璃幕墙是当代的一种新型墙体,它赋予建筑的特点是将建筑美学、建筑功能、建筑节能和建筑结构等因素有机地统一起来,建筑物从不同角度呈现出不同的色调,随阳光、月色、灯光的变化给人以动态的美。在世界各大洲的主要城市均建有宏伟华丽的玻璃幕墙建筑,如纽约世界贸易中心、芝加哥石油大厦、西尔斯大厦都采用了玻璃幕墙。香港中国银行大厦、北京长城饭店和上海联谊大厦也相继采用。
缺点 :玻璃幕墙也存在着一些局限性,例如光污染、能耗较大等问题。此外,玻璃幕墙光洁透明的天生丽质并不耐污染,尤其在大气含尘量较多、空气污染严重、干旱少雨的北方地区,玻璃幕墙极易蒙尘纳垢,这对城市景观而言,非但不能增“光”,反而丢“脸”。所用材质低劣,施工质量不高,出现色泽不均匀,波纹各异,由于光反射的不可控制性,导致了光环境的杂乱。但这些问题随着新材料、新技术的不断出现,正逐步纳入到建筑造型、建筑材料、建筑节能的综合研究体系中,作为一个整体的设计问题加以深入的探讨。


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玻璃幕墙发展趋势

  5.1 太阳能幕墙系统
我国地大物博,看似是资源大国,但实际上,我国的传统能源储量人均值很低,煤炭资源只有世界水平的50%,石油、天然气仅为世界平均水平的7%左右,所以,对于我国来说,人均能源短缺,为节约传统能源,我们必须开发新能源。我国利用较广泛的新能源主要是太阳能,对于玻璃幕墙这种特殊的建筑面板材料,易于与太阳能技术相结合,因而,玻璃幕墙可以向着光电、光热方向发展。
5.2 双层幕墙系统
双层玻璃幕墙在夏季利用“烟囱效应”形式自然通风换气,降低室内温度,同时,可以放下半透明卷帘,通过卷帘反射后除去大部分太阳辐射,降低房间温度,减少降温负荷,达到节约能源的目的。由于双层幕墙之间的通道提供了冷热气流、内外空气流通的渠道,给遮阳系统留置了足够的空间,结合智能控制,给建筑室内提供了极舒适的环境,也提高了节能、通风等功能。
5.3 智能化幕墙系统
充分利用建筑本身所处的自然环境,包括风向、温度、地理位置在内的各种条件,将建筑、结构、机械、电子、生态等专业技术集于一体的维护结构,通过幕墙自身的主动适应性,使室内达到舒适效果。

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