玻璃幕墙论文

2013—2014学年第1学期

公共建筑设计原理(二) 课程论文

所 在所 在姓 学 班

院 系：专 业：名：号：级：建筑与城市规划学院 建筑学

立面的突破：玻璃幕墙结构

【摘要】玻璃幕墙结构很好的将立面虚化，与建筑的实墙形成虚实对比，使建筑的立面更为丰富。玻璃可以满足采光和通风的要求。玻璃骨架可以将立面分隔，使立面有更多的变化。摩天大楼通体的玻璃幕墙映衬出空明的蓝天和飘舞的白云，更为之增添了绚丽的色彩。

【关键词】玻璃幕墙 立面虚化 室温调节 改善生活环境 日臻完善

一、 玻璃幕墙的概念

玻璃幕墙是指由支承结构体系与玻璃组成的。可相对于主体，结构有一定位移能力，不分担主体结构所受作用的建筑外围护结构或装饰结构，由于其具有吸收红外线，减少进入室内的太阳辐射，降低室内温度等优点，因此在我国建筑工程中得到广泛应用。玻璃幕墙是一种美观新颖的建筑墙体装饰方法，是现代主义高层建筑时代的显著特征。

一般情况下，玻璃幕墙是用铝合金或其他金属轧成的空腹型杆件做骨架，以玻璃封闭而成的房屋围护墙。有单层和双层玻璃墙体。反光绝缘玻璃厚6mm ，墙面自重约40kg/m², 有轻巧美观，不易污染，节约能源等优点。幕墙外层玻璃的里侧涂有色彩的金属镀膜，从外观上看整片外墙犹如一面镜子。

二、 建筑背景

当代，玻璃幕墙已经广泛使用于高层建筑与大型公共建筑中，在节约能源改善环境的大趋势下，对建筑也提出了更高的要求。玻璃幕墙的应用不仅满足了建筑安全性，实用性，美观的原则，还将建筑带入了隔热，隔声，绿色环保的新天地。对建筑的发展起重大推动作用。

三、 玻璃幕墙的形式

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。

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贴在铝框上，立柱外露横梁被挡住称为竖框橫隐，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。

3、

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。

4、 单元式幕墙

单元式幕墙，是指由各种墙面权与支承框架在工厂制成完整的幕墙结构基本单位，直接安装在主体结构上的建筑幕墙。单元式幕墙主要可分为：单元式幕墙和半单元式幕墙又称坚挺单元式幕墙，半单元式幕墙详分又可分为：立挺分片单元组合式幕墙，窗间墙单元式幕墙。 5、 点支式幕墙

点式玻璃幕墙它的全称为金属支承结构点式玻璃幕墙。由玻璃面板、点支撑

装置和支撑结构构成的玻璃幕墙称为点支式玻璃幕墙。点式玻璃幕墙的开发

与应用，一开始就显示出了较强的生命力，它为建筑大师们提供了一个新的设计空间，无疑将会促进建筑幕墙的发展与延伸。究其原因主要是它具有钢结构的稳固性、玻璃的轻盈性以及机械的精密性。

玻璃幕墙的优点

玻璃幕墙是现代的新型墙体，现在已经广泛使用于高层建筑以及一些商业

建筑中。它赋予建筑的最大特点是将建筑美学，建筑功能和建筑结构有机的结合起来。

现代化高层建筑的玻璃幕墙采用了由镜面玻璃与普通玻璃组合。中空玻璃

有两层和三层之分，两层中空玻璃有两层玻璃加密封框架，形成一个夹层空间；三层玻璃则是由三层玻璃构成两个夹层空间。中空玻璃有隔音，隔热，防结霜，防潮，抗风压强大的特点。

1、光线效果

通过玻璃将建筑周围的景色折射和反射，形成丰富奇妙的光影效果。玻璃幕墙是在浮法玻璃组成中添加微量元素，并经钢化制成颜色透明板状玻璃。它既能像镜子一样反射光线，又能像玻璃一样透过光线。使建筑从不同的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美。

2、具有吸收红外线的特点

在玻璃中添加的微量元素，使玻璃具有吸收红外线的特点，还能减少太阳辐射，对人们的健康是十分有益的。它也满足了建筑对安全的要求，使人最大程度的从建筑中受益。 3、中空玻璃隔热特点

据测量，当室外温度为-10℃时，单层玻璃窗前的温度为-2℃，而使用三层中空玻璃的室内温度为13℃。而在夏天，双层中空玻璃可以挡住90%的太阳辐射热。阳光依然可以透过玻璃幕墙，但晒在身上大多不会感到炎热。

因此，中空玻璃幕墙可以起到调节室温的作用，冬暖夏凉，可以十分有效的节约

自然资源。夏天空调的冷气和冬天的暖气不容易流失，玻璃幕墙将冷热传递部分阻隔，起到了资源节约利用的效果，有效减少了温室气体的排放，控制了对大气和环境的污染。中空玻璃在住宅，商业建筑和办公建筑中有着广泛的应用，很好改善了生活环境。

4. 中空玻璃的隔声特点

通过将玻璃与玻璃之间充入干燥气体，来达到阻隔声音传播的目的。这能很好的营造一个安静舒适的环境。在住宅建筑与办公建筑中，使用比较广泛。因为，住宅是要求私密性的，有效的隔声能够提高私密性，营造安静氛围。而在办公区，人们因为要细心工作，减少交流，同样需要很好的隔声效果。中空玻璃就能很好的满足这一要求。

四、 玻璃幕墙的缺点

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。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。

五、 玻璃幕墙在设计中的应用

1、

立面构成

建筑的层高、开间、柱距的大小是按建筑模数取定的尺寸统一划分，等距等高，并且格线只有水平和垂直两个方向，如果将其视作平面构成的骨格线的话，玻璃窗板就是基本形，整个幕墙立面如同一个平面的重复构成图案。重复排列具有很强的秩序性和统一感，为避免呆板和单调，设计时可在框格的面积划分上、玻璃板的颜色上、相邻材质上、组成新的图案上进行变化，以达到视觉效果的完美，同时要防止过于散乱而琐碎。

玻璃幕墙多用在高层建筑上，可以通过建筑表面的玻璃幕墙的各种变换达到立面设计效果。玻璃幕墙可以表现出虚实，光影，立面分隔的效果。玻璃还可以形成平面，曲面。

在这个建筑中，玻璃幕墙形成了一个曲面，形态十分流动，具有动感。采用了横框竖隐的玻璃幕墙形式，将建筑立面进行横向划分，使玻璃立面能横向延伸，具有美感。这样一个虚的立面与顶还有旁边的实墙形成强烈的虚实对比。

上海环球金融中心，顶端的倒梯形，既美观，又能减少风压。摩天大楼通体的玻璃幕墙映衬出空明的蓝天和飘舞的白云，更为之增添了绚丽的色彩。玻璃的使用，增加了空间的进深感。在高楼林立的城市中，拔地而起的摩天大楼使城市变得拥挤很多，玻璃幕墙的使用，通过玻璃将空间反射，形成一个对称的虚空间，为城市曾添了不少光线和空间。

2、

色彩构成

可以在整体都是白色的玻璃幕墙上穿插一层黑色的玻璃幕墙，这样做，可以使这一层黑色的玻璃幕墙更为显眼。这样的色彩变化可以使建筑立面不那么呆板，稍稍形成色彩变化，打破立面的整体感。使建筑的色彩更为丰富。

3、 对立统一

玻璃幕墙是“虚的”，墙面是“实的”，可以达到虚实结合的效果，同样，不同材质带来了不同的虚实感受，相互组合，要达到对立统一的效果。体块，条，面，点相互穿插，形成对立统一的空间效果。

这个建筑是将一个条状建筑嵌入了一个块中，条状建筑是采用了竖向分隔，而块状建筑是隐框碎玻璃的形式。两者的有机结合，使立面达到了对立统一的格局。

六、 新型幕墙

1、

光电幕墙

光电幕墙，即用特殊的树脂将太阳电池粘贴在玻璃上，镶嵌于两片玻璃之间，通过电池可将光能转化成电能。这就是--太阳能光电幕墙。它是用光电池、光电板技术，把太阳光转化为电能，它关键的技术是太阳能光电池技术。太阳能光电池是利用太阳光的光子能量，使得被照射的电解液或者半导体材料的电子移动，从而产生电压，这称为光电效应。

2、

生态幕墙

生态幕墙即热通道幕墙（又称气循环幕墙、呼吸幕墙、绿色幕墙、健康幕墙等）是由一层外层玻璃幕墙和一层内层玻璃幕墙（或玻璃窗）组成的双层玻璃幕墙，两层玻璃幕墙之间留有一空腔（通道），这个通道称为热通道。二十世纪八十年代后期欧(美) 洲出现了热通道幕墙，在德国1994--1998年为热通道幕墙发展高峰期。

七、发展玻璃幕墙结构的迫切性

随着国家的发展建设，土地资源日益紧张，一座座高楼大厦拔地而起，而玻璃幕墙作为一种常见的高层处理手法，受到了大家的热爱和追捧。玻璃幕墙的广泛应用已经是很多人受益，也从一定程度上节约了能源。如何使玻璃幕墙本身更具有绿色环保效应，更大的服务于人类，成为大家最关注的问题。希望玻璃幕墙结构在未来能够有更大的进步发展。

参考文献

[1] 《玻璃幕墙工程技术规范(JGJ102-2003)》作者：中华人民共和国建设部，中国建设工业出版社。

[2]《幕墙结构构造及细部设计—CAD 精选图集》，作者：筑龙网，出版社：机械专业出版社，2010年7月出版。

[3]《玻璃幕墙结构设计》，书籍作者：张其林，图书出版社：同济大学出版社。 [4]《玻璃幕墙工程技术规范》（JGJ102-2003），中国建筑科学研究院研究员，中国建筑装饰协会铝制品委员会专家组专家 赵西安。