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摘要：本文介紹了玻璃幕墙在建筑设计中的一些个人看法，以供同行切磋交流。
关键词：玻璃幕墙；保温节能；效果
中图分类号：TE08文献标识码：A文章编号：
1．玻璃幕墙的主要类型
结构类型分应该分成隐框、显框幕墙。
1.1框支承玻璃幕墙
框支承玻璃幕墙，即玻璃面板周边由金属框架支承的玻璃幕墙，其主要特点如下：
1.1.1施工手段灵活，工艺较为成熟。
1.1.2主体结构适应能力强，安装顺序基本不受主体结构的影响。
1.1.3采用密封胶接逢处理，水密性、气密性好，具有较好的保温、隔声降噪能力，具有一定的抗层间位移动能力。
1.1.4面板材料单元组件工厂制作，结构胶使用性能有保证。
1.1.5密封胶施工要求严格，前期清洗、打胶过程对工人素质要求高；安装打胶控制点多，工序多，要求工程管理质量高。框架式玻璃幕墙因其成本较低、工艺成熟、施工方便，已经在建筑上广泛运用。建筑师可根据建筑的效果需要，选用明框、竖明横隐、横明竖隐、全隐框等不同的型式，以表达建筑的立面整体效果。
1.2全玻幕墙
全玻幕墙，由玻璃肋和玻璃面板构成，面板为对边简支和多点简支形式，玻璃肋类似简支梁。
1.3点支承玻璃幕墙
点支承玻璃幕墙，由玻璃面板、点支承装置和支承结构构成。按支承结构分为肋驳接点支式玻璃幕墙，钢结构点式玻璃幕墙，钢拉杆点支式玻璃幕墙、索桁架点支式玻璃、单层索点支式玻璃幕墙和各种混合体系点支式幕墙，其特点是：
1.3.1可使室内空间与室外环境自然和谐，效果通透，营造大跨度开放舒适空间。
1.3.2结构美观耐用，构件精巧可靠，实现精美的金属结构与玻璃装饰艺术的完美融合。
1.3.3支承结构灵活多样，形式多样，可满足不同建筑结构和装饰效果的需要。
1.3.4玻璃与驳接爪件采用球铰连接，支承头能适应玻璃面板在支承点处的转动变形，具有较强的吸收各种变形的能力。
1.3.5全装配式精巧结构，充分展现机械工艺装配美感。点式玻璃幕墙在各种建筑上普遍运用，而且技术也很成熟。
1.4双层玻璃幕墙
双层动态节能幕墙(也叫热通道呼吸式幕墙)，按通风原理分为自然通风和强制通风两种系统，按气流循环方式可分为封闭式内循环系统(较适合于严寒地区)和开敞式外循环系统(较适合于冬冷夏热地区)。通常由外层幕墙，内层幕墙，遮阳装置，进风装置，出风装置组成。其理念是实现舒适、节能、环保，使室内生活工作环境与室外自然环境达到完美融和。具有以下几大主要功能：改善室内环境、减少风及恶劣气候的影响，节能环保、最大限度降低能耗，自然通风，充分利用太阳能，提高隔音降噪能力，实现幕墙功能智能化。按通风方式可细分为：整体式双层幕墙、通道式双层幕墙、廊道式双层幕墙、箱体式双层幕墙。
2．建筑师在设计玻璃幕墙时应该考虑的主要问题
2.1 如何选用合适玻璃幕墙型式
玻璃幕墙的选用首先：玻璃幕墙和石材幕墙以及普通内外墙维护结构的性质特点是一样的。是设计师在创作建筑方案的过程中为达到理想的建筑形象而选择的建筑材料。
其次：在选择玻璃幕墙作为围护结构或者是作为装饰面材的时候，应对幕墙的结构特点，玻璃型材的透光率，折射率，颜色，大小尺寸等进行反复的推敲，以达到适合所要完成的建筑的需要。
采用玻璃幕墙的建筑，外观的效果非常重要。玻璃幕墙的选型是建筑设计的重要内容，设计者不仅要考虑立面的新颖、美观，而且要考虑建筑的使用功能、造价、环境、能耗、施工条件等诸多因素。如果仅从围护功能来说，不同类型的幕墙形式都是一样的，但要表达建筑师所追求的建筑手法、建筑风格来讲，不同形式的玻璃幕墙在外观上的效果相差非常大，往往不只是线条上的差别，更重要的是质感、体感的差别。对于外立面的幕墙效果来说基本上可以三种。一种是追求坚向线条，主要体现建筑挺拔向上的，第二种是追求横向线条，主要体现建筑宽广、水平延伸的建筑思路，第三种是追求空间轮廓线条，主要体现建筑异形、多维空间变换思路。
2.2 如何确定玻璃幕墙分格
无论是玻璃幕墙还是石材幕墙，其分格尺寸都应复合建筑本身的模数关系。在考虑模数关系的同时还应根据视觉需要、建筑思想的表达需要以及造价要求进行优化调整。
玻璃幕墙的立面分格宜与室内空间组合相适应,不宜妨碍室内功能和视觉。在确定玻璃板块尺寸时,应有效提高玻璃原片的利用率,同时适应钢化、镀膜、夹层等生产设备的加工能力。过大的面板分格不一定能满足强度及刚度的要求,同样也会增加工程的造价。在满足建筑效果的基础上,同时也要兼顾玻璃面板的承压能力。作为玻璃幕墙一定要结合门、窗的位置,尺寸大小进行合理分格。幕墙的开启窗的设置,应满足使用功能和立面效果要求,并应启闭方便,避免设置在梁、柱、隔墙等位置。
2.3 怎样考虑保温节能的要求
国家对公共建筑和民用建筑近年来均出台了相应的规范,对节能有严格的要求。有保温要求的玻璃幕墙应采用中空玻璃,必要时采用隔热铝合金型材;有隔热要求的玻璃幕墙宜设计适宜的遮阳装置或采用遮阳型玻璃。建筑师可根据外墙的窗墙比、体型系数,所用材料,按现行国家规范的规定计算出幕墙或窗的所要达到的K值,并一般均应明确标示在建筑说明中。这里要强调的是,幕墙的K值和所用玻璃的K值是不一样的。一般来说选用的玻璃K值要比玻璃幕墙的整体K值要小。比如说幕墙(包括幕墙框及玻璃的整体外围护)的K值要求小于2.0 w/(m2.k),那么其所采用的玻璃的K值一般要小于1.7w/(m2 .k)。因为占整个幕墙10~20%投影面积幕墙框的K值一般很大,所以与玻璃综合起来就会有所不同。选用LOW-E 玻璃是提高玻璃幕墙保温节能最效的途径之一。
2.4 如何避免光污染
高层镀膜玻璃幕墙往往会对周围的建筑产生明显的炫光,长时间处于这种环境下,会明显感到不适, 影响人们的正常工作和生活。夏天,玻璃幕墙强烈的反射光进入附近居民楼房内,增加了室内温度,影响正常的生活。有些玻璃幕墙是半圆形的,反射光汇聚还容易引起火灾。现在很多大型商业建筑,底层裙楼大量采用倒外倾斜的镀膜玻璃幕墙,这种幕墙在强光下,会产生一定角度的面光反射,往往会影响行人和车辆的正常运行,很有可能让人造成短暂的“失明”,从而导致交通事故。建筑物的玻璃幕墙甚至可能造成城市消防安全隐患。建筑师主要从玻璃造型设计上可以避免大面积反光,另外玻璃幕墙建议采用反射比不大于0.30的玻璃等是较为实际的方式。
2.5 怎样考虑玻璃幕墙龙骨颜色及玻璃颜色要求。
玻璃幕墙的龙骨材料主要有铝合金和钢材。玻璃幕墙的龙骨中普遍采用铝合金,铝合金型材采用阳极氧化、电泳涂漆、粉末喷涂、氟碳喷涂。氟碳喷涂相对静电粉末来说外观、耐久性能要好。这两种表面处理的颜色都很丰富,建筑师可以根据自已的喜好进行选择。阳极氧化的颜色就很有局限,最常见的为银白色,黑色、古铜色、香槟色,仿不锈钢色较少使用。玻璃幕墙所用钢材主要有碳素结构钢、低合金结构钢、奥氏体不锈钢。玻璃幕墙用碳素结构钢和低合金高强度结构钢时应采取有效的防腐处理。钢材表面的处理,一方面满足基本的防腐要求，另一方面也是饰面的美观要求。
2.6幕墙的换气和通风
在JCJ102—2003新修订版本中，取消了开启扇面积不大于15％的规定。采用双层通风幕墙时，室内可以从热通道取得新风，外幕墙有进风口进风，可不必设开启扇，从而在保证自然通风的同时，使幕墙保持美观和安全。
2.7防火防烟设计
2.7.1防火玻璃在幕墙中的应用
幕墙采用的防火玻璃应为单片防火玻璃及其制品。防火玻璃可以在下列情况时采用：防火墙两侧的玻璃面板；楼层间水平隔烟层；楼层结构高度小于800mm，未设实体窗下墙时，楼板上的面板；楼层中的透明防火隔断。支承防火玻璃的金属骨架应采用钢结构，不宜采用铝型材。
2.7.2双层通风幕墙的防火问题
双层通风幕墙通过热通道中的气流调节热通道的温度，减少室内温度与外界的温差，达到节能的要求。但目前国内消防规范要求层间设置封闭隔烟层。为避免本层排风口排出的空气又被上层进风口吸入。形成气流短路，可以在满足防火隔烟要求的前提下，采用下列通风方式之一：加大排风口与上层进风口的竖向距离；采用本跨进风后，在邻跨排风的S形通风路线方式。当外幕墙采用透明玻璃、要求高度通透明，层间隔烟层可采用单片铯钾防火玻璃。
3．结语
随着时代的发展，建筑材料的创新与发展也日新月异。玻璃幕墙作为这个时代中几种使用频率较高的建筑材料之一，它的产生和发展对建筑行业有着积极的推动作用。如今，数字化设计的运用，科学的生产工序，严格的施工过程都对玻璃幕墙这种材料提出了更高的要求。相信玻璃幕墙工艺技术将依旧在建筑行业的发展过程中书写新的篇章。
关键词：玻璃幕墙；保温节能；效果
中图分类号：TE08文献标识码：A文章编号：
1．玻璃幕墙的主要类型
结构类型分应该分成隐框、显框幕墙。
1.1框支承玻璃幕墙
框支承玻璃幕墙，即玻璃面板周边由金属框架支承的玻璃幕墙，其主要特点如下：
1.1.1施工手段灵活，工艺较为成熟。
1.1.2主体结构适应能力强，安装顺序基本不受主体结构的影响。
1.1.3采用密封胶接逢处理，水密性、气密性好，具有较好的保温、隔声降噪能力，具有一定的抗层间位移动能力。
1.1.4面板材料单元组件工厂制作，结构胶使用性能有保证。
1.1.5密封胶施工要求严格，前期清洗、打胶过程对工人素质要求高；安装打胶控制点多，工序多，要求工程管理质量高。框架式玻璃幕墙因其成本较低、工艺成熟、施工方便，已经在建筑上广泛运用。建筑师可根据建筑的效果需要，选用明框、竖明横隐、横明竖隐、全隐框等不同的型式，以表达建筑的立面整体效果。
1.2全玻幕墙
全玻幕墙，由玻璃肋和玻璃面板构成，面板为对边简支和多点简支形式，玻璃肋类似简支梁。
1.3点支承玻璃幕墙
点支承玻璃幕墙，由玻璃面板、点支承装置和支承结构构成。按支承结构分为肋驳接点支式玻璃幕墙，钢结构点式玻璃幕墙，钢拉杆点支式玻璃幕墙、索桁架点支式玻璃、单层索点支式玻璃幕墙和各种混合体系点支式幕墙，其特点是：
1.3.1可使室内空间与室外环境自然和谐，效果通透，营造大跨度开放舒适空间。
1.3.2结构美观耐用，构件精巧可靠，实现精美的金属结构与玻璃装饰艺术的完美融合。
1.3.3支承结构灵活多样，形式多样，可满足不同建筑结构和装饰效果的需要。
1.3.4玻璃与驳接爪件采用球铰连接，支承头能适应玻璃面板在支承点处的转动变形，具有较强的吸收各种变形的能力。
1.3.5全装配式精巧结构，充分展现机械工艺装配美感。点式玻璃幕墙在各种建筑上普遍运用，而且技术也很成熟。
1.4双层玻璃幕墙
双层动态节能幕墙(也叫热通道呼吸式幕墙)，按通风原理分为自然通风和强制通风两种系统，按气流循环方式可分为封闭式内循环系统(较适合于严寒地区)和开敞式外循环系统(较适合于冬冷夏热地区)。通常由外层幕墙，内层幕墙，遮阳装置，进风装置，出风装置组成。其理念是实现舒适、节能、环保，使室内生活工作环境与室外自然环境达到完美融和。具有以下几大主要功能：改善室内环境、减少风及恶劣气候的影响，节能环保、最大限度降低能耗，自然通风，充分利用太阳能，提高隔音降噪能力，实现幕墙功能智能化。按通风方式可细分为：整体式双层幕墙、通道式双层幕墙、廊道式双层幕墙、箱体式双层幕墙。
2．建筑师在设计玻璃幕墙时应该考虑的主要问题
2.1 如何选用合适玻璃幕墙型式
玻璃幕墙的选用首先：玻璃幕墙和石材幕墙以及普通内外墙维护结构的性质特点是一样的。是设计师在创作建筑方案的过程中为达到理想的建筑形象而选择的建筑材料。
其次：在选择玻璃幕墙作为围护结构或者是作为装饰面材的时候，应对幕墙的结构特点，玻璃型材的透光率，折射率，颜色，大小尺寸等进行反复的推敲，以达到适合所要完成的建筑的需要。
采用玻璃幕墙的建筑，外观的效果非常重要。玻璃幕墙的选型是建筑设计的重要内容，设计者不仅要考虑立面的新颖、美观，而且要考虑建筑的使用功能、造价、环境、能耗、施工条件等诸多因素。如果仅从围护功能来说，不同类型的幕墙形式都是一样的，但要表达建筑师所追求的建筑手法、建筑风格来讲，不同形式的玻璃幕墙在外观上的效果相差非常大，往往不只是线条上的差别，更重要的是质感、体感的差别。对于外立面的幕墙效果来说基本上可以三种。一种是追求坚向线条，主要体现建筑挺拔向上的，第二种是追求横向线条，主要体现建筑宽广、水平延伸的建筑思路，第三种是追求空间轮廓线条，主要体现建筑异形、多维空间变换思路。
2.2 如何确定玻璃幕墙分格
无论是玻璃幕墙还是石材幕墙，其分格尺寸都应复合建筑本身的模数关系。在考虑模数关系的同时还应根据视觉需要、建筑思想的表达需要以及造价要求进行优化调整。
玻璃幕墙的立面分格宜与室内空间组合相适应,不宜妨碍室内功能和视觉。在确定玻璃板块尺寸时,应有效提高玻璃原片的利用率,同时适应钢化、镀膜、夹层等生产设备的加工能力。过大的面板分格不一定能满足强度及刚度的要求,同样也会增加工程的造价。在满足建筑效果的基础上,同时也要兼顾玻璃面板的承压能力。作为玻璃幕墙一定要结合门、窗的位置,尺寸大小进行合理分格。幕墙的开启窗的设置,应满足使用功能和立面效果要求,并应启闭方便,避免设置在梁、柱、隔墙等位置。
2.3 怎样考虑保温节能的要求
国家对公共建筑和民用建筑近年来均出台了相应的规范,对节能有严格的要求。有保温要求的玻璃幕墙应采用中空玻璃,必要时采用隔热铝合金型材;有隔热要求的玻璃幕墙宜设计适宜的遮阳装置或采用遮阳型玻璃。建筑师可根据外墙的窗墙比、体型系数,所用材料,按现行国家规范的规定计算出幕墙或窗的所要达到的K值,并一般均应明确标示在建筑说明中。这里要强调的是,幕墙的K值和所用玻璃的K值是不一样的。一般来说选用的玻璃K值要比玻璃幕墙的整体K值要小。比如说幕墙(包括幕墙框及玻璃的整体外围护)的K值要求小于2.0 w/(m2.k),那么其所采用的玻璃的K值一般要小于1.7w/(m2 .k)。因为占整个幕墙10~20%投影面积幕墙框的K值一般很大,所以与玻璃综合起来就会有所不同。选用LOW-E 玻璃是提高玻璃幕墙保温节能最效的途径之一。
2.4 如何避免光污染
高层镀膜玻璃幕墙往往会对周围的建筑产生明显的炫光,长时间处于这种环境下,会明显感到不适, 影响人们的正常工作和生活。夏天,玻璃幕墙强烈的反射光进入附近居民楼房内,增加了室内温度,影响正常的生活。有些玻璃幕墙是半圆形的,反射光汇聚还容易引起火灾。现在很多大型商业建筑,底层裙楼大量采用倒外倾斜的镀膜玻璃幕墙,这种幕墙在强光下,会产生一定角度的面光反射,往往会影响行人和车辆的正常运行,很有可能让人造成短暂的“失明”,从而导致交通事故。建筑物的玻璃幕墙甚至可能造成城市消防安全隐患。建筑师主要从玻璃造型设计上可以避免大面积反光,另外玻璃幕墙建议采用反射比不大于0.30的玻璃等是较为实际的方式。
2.5 怎样考虑玻璃幕墙龙骨颜色及玻璃颜色要求。
玻璃幕墙的龙骨材料主要有铝合金和钢材。玻璃幕墙的龙骨中普遍采用铝合金,铝合金型材采用阳极氧化、电泳涂漆、粉末喷涂、氟碳喷涂。氟碳喷涂相对静电粉末来说外观、耐久性能要好。这两种表面处理的颜色都很丰富,建筑师可以根据自已的喜好进行选择。阳极氧化的颜色就很有局限,最常见的为银白色,黑色、古铜色、香槟色,仿不锈钢色较少使用。玻璃幕墙所用钢材主要有碳素结构钢、低合金结构钢、奥氏体不锈钢。玻璃幕墙用碳素结构钢和低合金高强度结构钢时应采取有效的防腐处理。钢材表面的处理,一方面满足基本的防腐要求，另一方面也是饰面的美观要求。
2.6幕墙的换气和通风
在JCJ102—2003新修订版本中，取消了开启扇面积不大于15％的规定。采用双层通风幕墙时，室内可以从热通道取得新风，外幕墙有进风口进风，可不必设开启扇，从而在保证自然通风的同时，使幕墙保持美观和安全。
2.7防火防烟设计
2.7.1防火玻璃在幕墙中的应用
幕墙采用的防火玻璃应为单片防火玻璃及其制品。防火玻璃可以在下列情况时采用：防火墙两侧的玻璃面板；楼层间水平隔烟层；楼层结构高度小于800mm，未设实体窗下墙时，楼板上的面板；楼层中的透明防火隔断。支承防火玻璃的金属骨架应采用钢结构，不宜采用铝型材。
2.7.2双层通风幕墙的防火问题
双层通风幕墙通过热通道中的气流调节热通道的温度，减少室内温度与外界的温差，达到节能的要求。但目前国内消防规范要求层间设置封闭隔烟层。为避免本层排风口排出的空气又被上层进风口吸入。形成气流短路，可以在满足防火隔烟要求的前提下，采用下列通风方式之一：加大排风口与上层进风口的竖向距离；采用本跨进风后，在邻跨排风的S形通风路线方式。当外幕墙采用透明玻璃、要求高度通透明，层间隔烟层可采用单片铯钾防火玻璃。
3．结语
随着时代的发展，建筑材料的创新与发展也日新月异。玻璃幕墙作为这个时代中几种使用频率较高的建筑材料之一，它的产生和发展对建筑行业有着积极的推动作用。如今，数字化设计的运用，科学的生产工序，严格的施工过程都对玻璃幕墙这种材料提出了更高的要求。相信玻璃幕墙工艺技术将依旧在建筑行业的发展过程中书写新的篇章。