玻璃幕墻——建筑美學(xué)與建筑節(jié)能的體現(xiàn)

    據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國建筑幕墻年生產(chǎn)量達(dá)5000多萬平方米，我國已經(jīng)成為世界靠前大幕墻生產(chǎn)國和使用國。玻璃幕墻作為傳統(tǒng)的的幕墻材料在國內(nèi)市場上已被廣泛地應(yīng)用，我國對(duì)綠色建筑要求的日益提高，為環(huán)保節(jié)能的新型玻璃幕墻材料使用提供了廣闊的市場。

　　目前，中國還處在發(fā)展階段，在較近的幾十年里建筑玻璃發(fā)展的方向首先是提高其保溫效果，以節(jié)能為應(yīng)用目標(biāo)。與此同時(shí)也應(yīng)兼顧安全、裝飾、高度、隔聲等重要功能。在建筑外表面大面積的使用玻璃，以玻璃取代外裝修，所形成的玻璃幕墻既體現(xiàn)建筑美學(xué)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等特點(diǎn)，又體現(xiàn)玻璃幕墻作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫節(jié)能等特性。

　　玻璃幕墻是在建筑立面大范圍地使用玻璃，不僅在開口部分，而且在窗口墻外也使用玻璃取代外裝修整體，形成大面積的幕墻。

　　幕墻玻璃即作為在幕墻上起裝飾作用的玻璃。幕墻玻璃從狹義上講是指明框結(jié)構(gòu)、隱框結(jié)構(gòu)、吊掛結(jié)構(gòu)、點(diǎn)接結(jié)構(gòu)中所使用的玻璃，如具有節(jié)能作用的中空玻璃、熱反射玻璃、Low-E、SUN-E玻璃和吸熱玻璃，如考慮裝飾效果可用釉面玻璃、彩色玻璃、壓花玻璃、磨砂玻璃、鋼化玻璃、或半鋼化玻璃等等。

　　玻璃幕墻的分類玻璃幕墻按結(jié)構(gòu)形式通常分為4類：靠前是明框玻璃幕墻（型鋼骨架）；第二是半隱框玻璃幕墻（鋁合金型材骨架）；第三是隱框玻璃幕墻（鋁合金型材骨架）；第四是無框玻璃幕墻含全玻璃幕墻和點(diǎn)支式玻璃幕墻。

　　玻璃幕墻的主要構(gòu)造部分分為2個(gè)方面：一是作為飾面的玻璃，二是固定玻璃的骨架，只有將玻璃與骨架相連接，玻璃才能成為幕墻，骨架支撐玻璃并固定玻璃，然后通過連接體與主體結(jié)構(gòu)相連，將玻璃的自重及墻體所受到的荷載及其他荷載傳遞給主體結(jié)構(gòu)，使之與主體結(jié)構(gòu)融為一體。

　　玻璃幕墻與傳統(tǒng)的建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)相比有如下優(yōu)點(diǎn)能較好地體現(xiàn)藝術(shù)效果，立體感突出。墻體自重輕，從而降低主體結(jié)構(gòu)和工程造價(jià)。材料單一，施工方便，工期短，維護(hù)維修比較方便。能較好地適應(yīng)舊建筑外墻更新的要求。采用中空玻璃、真空玻璃還具有不可比擬的節(jié)能環(huán)保優(yōu)點(diǎn)。

　　與其他墻體材料比較，玻璃幕墻有其顯著的優(yōu)點(diǎn)——自重輕。

　　玻璃幕墻的主要材料構(gòu)成有玻璃、鋁合金型材骨架、密封膠等。一般情況下，玻璃幕墻自重只有50kg/m2左右，僅為磚墻的1/12~1/10，混凝土預(yù)制板墻面的1/7，利于高層建筑減輕墻體重量，既降低了基礎(chǔ)和主體結(jié)構(gòu)的造價(jià)，又提高了主體結(jié)構(gòu)的可靠性和安全性。

　　調(diào)節(jié)室內(nèi)光線。玻璃具有其他材料不可比擬的獨(dú)特性——透明性，自然光通過玻璃射入到室內(nèi)，使室內(nèi)光線充足，創(chuàng)造出明亮的環(huán)境，在白天可不需要或減少室內(nèi)人工照明，達(dá)到節(jié)能的目的。同時(shí)，由于玻璃化學(xué)成分可改變玻璃的透射能力，如普通玻璃中加入著色劑或吸熱玻璃加上金屬、稀土金屬進(jìn)行著色，也可以通過金屬膠體和非金屬膠體著色，就可使吸熱玻璃具有節(jié)能功效，可減少入室紅外線，起到降低空調(diào)負(fù)荷作用。一般情況下，吸熱玻璃吸收紅外線后，減少20%~30%太陽能的入射量，降低進(jìn)入室內(nèi)的熱能。

　　具有保溫隔熱性。采用節(jié)能效果優(yōu)異的新型鍍膜玻璃——低輻射鍍膜玻璃（Low-E玻璃）可以使將近70%的太陽能可見光和近紅外光透過，有利于自然光采光，節(jié)省照明費(fèi)用，對(duì)遠(yuǎn)紅外光具有很低的輻射性。來自室內(nèi)、室外的高溫物體的熱輻射很難通過玻璃輻射過去，可以阻斷室內(nèi)的熱量輻射交換，具有良好的保溫性能。另外，隔熱斷橋鋁型材、中空玻璃和高質(zhì)量配件的使用，也為玻璃幕墻的保溫性能提供了可靠的保障。

　　玻璃幕墻的局限性其一是大面積使用幕墻玻璃，特別是大面積的使用鍍膜玻璃產(chǎn)品時(shí)，在陽光的照耀下，鍍膜玻璃從不同的角度反射出的光給行人、司機(jī)、居民造成眩目，從而形成嚴(yán)重的光污染。

　　其二是能耗非常大。雖然幕墻玻璃的節(jié)能效果不斷提高，但是與其他節(jié)能墻材比，它的能耗還是比非常大的，建筑門窗洞口作為節(jié)能的薄弱環(huán)節(jié)，如果不采用高質(zhì)量的節(jié)能玻璃如低輻射鍍膜中空玻璃（6Low-E鋼+12A+6白鋼），則通過門窗洞口流失的能量會(huì)增加，建筑玻璃及其框材的保溫節(jié)能問題仍舊是玻璃界面臨的一個(gè)重要課題。

　　其三是安全性。自從玻璃幕墻開發(fā)利用至今，已有幾十年了，玻璃特別是中空玻璃的質(zhì)量保證期只有20年，一些城市特別是大中型城市，如北京和上海等是較早大面積使用中空玻璃幕墻的城市，大量的幕墻玻璃超期服役，如果將其更換掉，往往造成年人力、物力等資源浪費(fèi)，但是如果不換掉其潛在的風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)不斷增加。人們往往不能準(zhǔn)確預(yù)料何時(shí)玻璃因失效可能會(huì)從高空中掉落，它將會(huì)危害人們的正常生產(chǎn)、生活及學(xué)習(xí)。

　　其四是降低噪音的局限性。幕墻玻璃在設(shè)計(jì)當(dāng)中，有時(shí)也會(huì)利用單片鋼化玻璃，如8mm、10mm、12mm鋼化玻璃，但是這些玻璃在降低噪音方面沒有起到其應(yīng)有的作用，而現(xiàn)在的大規(guī)模使用中空玻璃特別是真空玻璃，將大大緩解降低噪音，也有利于節(jié)約能源和環(huán)境保護(hù)，對(duì)于聲音傳播，也可大幅度的降低。在整個(gè)音域范圍內(nèi)可實(shí)現(xiàn)良好的隔聲，在降低外界噪音的同時(shí)，室內(nèi)的聲音也不易外傳。

　　其五是視覺污染。幕墻玻璃如果加工工藝不適當(dāng)，選材不當(dāng)，或者是安裝方面的原因，會(huì)造成玻璃幕墻映象失真，造成視覺污染。

　　解決方案針對(duì)幕墻玻璃的光污染，不同城市采取不同方法，有的城市控制幕墻玻璃使用百分比，有的特殊地帶嚴(yán)禁使用玻璃幕墻。與此同時(shí)，人們改變玻璃生產(chǎn)工藝，控制熱反射玻璃的可見光反射率使之呈下降趨勢。全部上的共識(shí)是控制可見光反射率在20%以內(nèi)，玻璃便不會(huì)產(chǎn)生光污染，可見光的透過率也顯著提高，實(shí)現(xiàn)了雙贏。

　　提高幕墻玻璃的保溫性能，降低能源消耗的有效方法是：大面積用中空幕墻玻璃，特別是真空幕墻玻璃，不僅改善了玻璃保溫狀態(tài)，明顯降低了費(fèi)用支出，而且大大地降低噪音，減少聲音的污染。

　　以人為本，安全靠前，幕墻玻璃在其使用壽命結(jié)束時(shí)，建筑業(yè)主應(yīng)結(jié)合自己的實(shí)際情況，采取以下措施。

　　用圍欄、鋼絲網(wǎng)等障礙將建筑物有玻璃幕墻的部分隔離，使人和車輛不能接近，建筑物入口處設(shè)木板架，防止部分玻璃掉落傷人。

　　定期檢查密封膠密封狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)問題后應(yīng)將問題玻璃及時(shí)更換。

　　為防止玻璃幕墻視覺污染，我們在選材時(shí)，應(yīng)當(dāng)選擇優(yōu)異玻璃避免使用帶線道玻筋結(jié)石等缺點(diǎn)的產(chǎn)品。在鋼化玻璃時(shí)，在工藝選擇方面應(yīng)選擇合適的溫度及加熱時(shí)間和吹風(fēng)壓力，以制造優(yōu)異鋼化玻璃。

　　玻璃幕墻以它將大面積玻璃應(yīng)用于建筑物的外墻面，展示建筑物的現(xiàn)代風(fēng)格，發(fā)揮玻璃本身的特性等優(yōu)點(diǎn)，使建筑物顯得別具一格，光亮明快、挺拔、具有現(xiàn)代品味，從而給人一種全新的感覺。隨著社會(huì)的進(jìn)步和人民生活水平的提高，玻璃幕墻必將獲得更廣泛的應(yīng)用，而且用量越來越大，其發(fā)展前途十分樂觀。