玻璃幕墻結(jié)構(gòu)很好的將立面虛化,與建筑的實墻形成虛實對比,使建筑的立面更為豐富。玻璃可以滿足采光和通風(fēng)的要求。玻璃骨架可以將立面分隔,使立面有更多的變化。摩天大樓通體的玻璃幕墻映襯出空明的藍天和飄舞的白云,更為之增添了絢麗的色彩。
一、玻璃幕墻的概念
玻璃幕墻是指由支承結(jié)構(gòu)體系與玻璃組成的??上鄬τ谥黧w,結(jié)構(gòu)有一定位移能力,不分擔(dān)主體結(jié)構(gòu)所受作用的建筑外圍護結(jié)構(gòu)或裝飾結(jié)構(gòu),由于其具有吸收紅外線,減少進入室內(nèi)的太陽輻射,降低室內(nèi)溫度等優(yōu)點,因此在我國建筑工程中得到廣泛應(yīng)用。玻璃幕墻是一種美觀新穎的建筑墻體裝飾方法,是現(xiàn)代主義高層建筑時代的顯著特征。
一般情況下,玻璃幕墻是用鋁合金或其他金屬軋成的空腹型桿件做骨架,以玻璃封閉而成的房屋圍護墻。有單層和雙層玻璃墻體。反光絕緣玻璃厚6mm,墻面自重約40kg/m2,有輕巧美觀,不易污染,節(jié)約能源等優(yōu)點。幕墻外層玻璃的里側(cè)涂有色彩的金屬鍍膜,從外觀上看整片外墻猶如一面鏡子。
二、玻璃幕墻的優(yōu)缺點
優(yōu)點:玻璃幕墻是當(dāng)代的一種新型墻體,它賦予建筑的最大特點是將建筑美學(xué)、建筑功能、建筑節(jié)能和建筑結(jié)構(gòu)等因素有機地統(tǒng)一起來,建筑物從不同角度呈現(xiàn)出不同的色調(diào),隨陽光、月色、燈光的變化給人以動態(tài)的美。在世界各大洲的主要城市均建有宏偉華麗的玻璃幕墻建筑,如紐約世界貿(mào)易中心、芝加哥石油大廈、西爾斯大廈都采用了玻璃幕墻。香港中國銀行大廈、北京長城飯店和上海聯(lián)誼大廈也相繼采用。
缺點:玻璃幕墻也存在著一些局限性,例如光污染、能耗較大等問題。此外,玻璃幕墻光潔透明的天生麗質(zhì)并不耐污染,尤其在大氣含塵量較多、空氣污染嚴(yán)重、干旱少雨的北方地區(qū),玻璃幕墻極易蒙塵納垢,這對城市景觀而言,非但不能增"光",反而丟"臉"。所用材質(zhì)低劣,施工質(zhì)量不高,出現(xiàn)色澤不均勻,波紋各異,由于光反射的不可控制性,導(dǎo)致了光環(huán)境的雜亂。但這些問題隨著新材料、新技術(shù)的不斷出現(xiàn),正逐步納入到建筑造型、建筑材料、建筑節(jié)能的綜合研究體系中,作為一個整體的設(shè)計問題加以深入的探討。
三、玻璃幕墻的設(shè)計要點
1、光影效果
玻璃幕墻具有很強的感光性,它會對周圍的光線進行反射,這就為建筑的光影藝術(shù)提供了一種極好的表現(xiàn)手法。在進行玻璃幕墻設(shè)計的時候,一定要對建筑周圍的環(huán)境做好研究,在考慮建筑本身特點的基礎(chǔ)上結(jié)合環(huán)境設(shè)計玻璃幕墻,當(dāng)然要盡量避免光污染的形成。
要主要在對玻璃幕墻的色彩進行選擇的時候,要主要和周圍的環(huán)境配合起來。當(dāng)然前提是要充分研究建筑物的藝術(shù)效果的形成、以及其功能用途。
2、造型設(shè)計
應(yīng)該通過對玻璃幕墻和實體墻面的優(yōu)化組合來進行建筑設(shè)計,對于玻璃幕墻來說,其獨特的采光性能使得它可以適應(yīng)各種形狀,然后和石材等實體墻面結(jié)合起來進行設(shè)計,便可以搭配出各種造型,標(biāo)新立異。
3、墻面劃分
墻面劃分考慮的主要因素是建筑藝術(shù)氣息的營造,在合理利用玻璃原材尺寸的基礎(chǔ)上,結(jié)合設(shè)計的協(xié)調(diào)性、施工工藝的選擇以及受力特性,對于玻璃幕墻墻面的劃分如果是要追求比較正式、嚴(yán)肅的感覺,一般來說要求等尺寸、等距離的劃分,若是追求比較個性張揚、青春活潑的感覺,可以進行自由劃分。
四、玻璃幕墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計原則
一般來說,玻璃幕墻都是豎直的,而且面積很大,所以風(fēng)荷載的作用下,玻璃會產(chǎn)生很大的彎曲應(yīng)力,這是玻璃幕墻結(jié)構(gòu)設(shè)計中首先需要考慮的因素。而在地震作用下,由于強烈的震動,可能會引起構(gòu)件連接點的震動,從而引發(fā)松弛現(xiàn)象,導(dǎo)致玻璃幕墻坍塌事故,所以在結(jié)構(gòu)設(shè)計中也要加強對其抗震性能的優(yōu)化。
玻璃幕墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計要遵循以下的原則:
1、玻璃幕墻不能承受主題建筑的荷載作用力和地震作用,幕墻上的構(gòu)件應(yīng)該懸掛在主題建筑商,玻璃幕墻的施工要秉承圍護的原則,而不是支撐。
2、對于玻璃幕墻和連接構(gòu)件的剛度有一定的要求,要求能夠在主體建筑在風(fēng)荷載、地震和溫度等作用發(fā)生位移變形的時候,避免出現(xiàn)幕墻的破壞。
3、對于非抗震設(shè)計下的玻璃幕墻,應(yīng)該保證在風(fēng)荷載的作用下玻璃的完整無損,此時連接構(gòu)件也應(yīng)該要保證玻璃幕墻能夠有足夠的能力應(yīng)對主體的位移變形。
4、對于需要抗震設(shè)計的重要建筑,玻璃幕墻在遇到地震的時候應(yīng)該不能破損,按照一定的抗震烈度進行設(shè)計,要保障在地震之后,玻璃幕墻基本完好,超過地震烈度的時候,玻璃幕墻的主體骨架可以再次利用。
5、一般在玻璃幕墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計中,應(yīng)該要全面考慮自重荷載、風(fēng)荷載、地震和溫度等因素,各因素綜合優(yōu)化,提出最合理的設(shè)計方案。
五、玻璃幕墻在設(shè)計中的應(yīng)用
1、立面構(gòu)成
建筑的層高、開間、柱距的大小是按建筑模數(shù)取定的尺寸統(tǒng)一劃分,等距等高,并且格線只有水平和垂直兩個方向,如果將其視作平面構(gòu)成的骨格線的話,玻璃窗板就是基本形,整個幕墻立面如同一個平面的重復(fù)構(gòu)成圖案。重復(fù)排列具有很強的秩序性和統(tǒng)一感,為避免呆板和單調(diào),設(shè)計時可在框格的面積劃分上、玻璃板的顏色上、相鄰材質(zhì)上、組成新的圖案上進行變化,以達到視覺效果的完美,同時要防止過于散亂而瑣碎。
玻璃幕墻多用在高層建筑上,可以通過建筑表面的玻璃幕墻的各種變換達到立面設(shè)計效果。玻璃幕墻可以表現(xiàn)出虛實,光影,立面分隔的效果。玻璃還可以形成平面,曲面。
在這個建筑中,玻璃幕墻形成了一個曲面,形態(tài)十分流動,具有動感。采用了橫框豎隱的玻璃幕墻形式,將建筑立面進行橫向劃分,使玻璃立面能橫向延伸,具有美感。這樣一個虛的立面與頂還有旁邊的實墻形成強烈的虛實對比。
2、 色彩構(gòu)成
可以在整體都是白色的玻璃幕墻上穿插一層黑色的玻璃幕墻,這樣做,可以使這一層黑色的玻璃幕墻更為顯眼。這樣的色彩變化可以使建筑立面不那么呆板,稍稍形成色彩變化,打破立面的整體感。使建筑的色彩更為豐富。
3、 對立統(tǒng)一
玻璃幕墻是"虛的",墻面是"實的",可以達到虛實結(jié)合的效果,同樣,不同材質(zhì)帶來了不同的虛實感受,相互組合,要達到對立統(tǒng)一的效果。體塊,條,面,點相互穿插,形成對立統(tǒng)一的空間效果。
這個建筑是將一個條狀建筑嵌入了一個塊中,條狀建筑是采用了豎向分隔,而塊狀建筑是隱框碎玻璃的形式。兩者的有機結(jié)合,使立面達到了對立統(tǒng)一的格局。
結(jié)語
綜上所述,幕墻從設(shè)計階段考慮大致可以分為兩階段:幕墻效果和幕墻構(gòu)造。兩個階段主要負責(zé)專業(yè)分別是:1、建筑專業(yè),2、幕墻專業(yè),兩者之間需要相互配合、協(xié)調(diào)完成,由于玻璃幕墻可以增加主體建筑的藝術(shù)氣息,成本比較低等優(yōu)點,在現(xiàn)代裝飾中應(yīng)用的越來越多,所以對其設(shè)計要求、設(shè)計要點、設(shè)計原則必須要研究清楚,制定一個更加合理的設(shè)計方案,使得玻璃幕墻既能夠增加主體建筑的魅力,又能保證其安全性。玻璃幕墻具有很寬闊的應(yīng)用前景,有了對其的詳細研究,相信它會被更好的應(yīng)用到未來建筑的裝飾中去。