浅析玻璃幕墙构造体系与造型特点

冯雪梅，陈韵竹，张 鏖，李 麟

（1.后勤保障部工程兵第四设计研究院，北京 100036；2.北京中智信息技术股份有限公司，北京 100176）

浅析玻璃幕墙构造体系与造型特点

冯雪梅1，陈韵竹2，张 鏖1，李 麟1

（1.后勤保障部工程兵第四设计研究院，北京 100036；2.北京中智信息技术股份有限公司，北京 100176）

伴随玻璃材料和建筑技术的快速发展，玻璃幕墙的构造技术产生较大变化，出现了多种新型玻璃幕墙构造方式并趋于成熟。玻璃幕墙在节约性、整体性和艺术性等方面有了突破性发展。基于此，笔者归纳分析了几种主要的玻璃幕墙构造体系和造型特点，并对其应用进行了探讨。

玻璃幕墙；构造方式；承重体系；建筑技术

随着建筑技术和玻璃材料技术的迅猛发展，玻璃幕墙的构造技术发生巨大变化，其构造体系逐渐趋于表层完全玻璃化。近些年如何完全取替金属框架，从而制造出环保节能、减排且完全由玻璃构成的透明表层是玻璃幕墙构造技术研究的重点。

1 框式玻璃幕墙构造方式

这种方式以金属框架作为墙体构造承重体系，该种玻璃幕墙构造方式最为常见，也是当前高层建筑玻璃幕墙首选的一种构造方式，其借助金属框架作为墙体构造承重体系，建筑主体同金属框架相连，按照玻璃尺寸、立面设计确定其分割和构图。此种方式具有如下特点：①有利于建筑的隔音、防火等技术设计；②构造技术较为完善，幕墙角度、高度和规模等相对灵活可塑。然而，在造型方面框式玻璃受到约束，在内外立面上，金属框的明确存在使玻璃墙面的透明性、整体性受到影响，一定程度上阻碍了玻璃造型的发展。

2 玻璃肋幕墙构造方式

该种方式构造单纯，形象简洁，将垂直于墙面的玻璃肋（短尺寸玻璃）添加在玻璃墙面中，以稳定玻璃幕墙，在当代建筑设计中具有较为广泛的应用。此方式的优点在于完全取消了幕墙中的金属框架，利用黏结剂将玻璃黏合在一起，从而形成完全由玻璃构成的透明墙面，使人体会到玻璃空间的开放感。然而在高度方面，玻璃肋幕墙受到限制，导致其在具有较大高度的建筑空间中无法得到应用。

3 隐框玻璃幕墙构造方式

该种幕墙构造方式隐藏了框式幕墙的金属支撑结构，幕墙的支撑体系同框式玻璃相同，即利用金属框架如铝合金、不锈钢和铁等完成，区别在于金属框架设在玻璃内部，幕墙外部完全由玻璃构成，金属与玻璃间通过黏结实现玻璃支撑。该方式的特点在于能够将金属框隐在墙体内侧，在建筑外部实现了玻璃整体性和延续性。相较于玻璃肋幕墙构造方式，其突破了高度上的限制，且不拘束于墙体的倾斜角度。然而，该方式依然没有避免金属框的存在，因玻璃透明特性，金属框仍然会成为建筑造型的表现元素，特别是在灯光效果下，建筑难以完美达到玻璃造型的最终目标。

4 点支式玻璃幕墙构造方式

这种方式是在玻璃的四角钻出小孔，插入带有可自由旋转系统的金属支撑点，4点为一组，综合成一个支撑点。墙面支撑体系同玻璃面完全脱离，且能够按照建筑结构形式产生多种变化，较为常见的是通过金属索网进行连接和支撑。该种构造方式的优点如下：①玻璃墙面具有单纯性和整体性，形成完整的玻璃造型；②可不受限制地制造出大面积和任意倾斜角度的玻璃墙面。然而，此方式必须在玻璃上钻出孔洞，加大了玻璃加工难度，且在建筑的防火设计中存在难点，加之造价较高，难以在高层建筑中得到广泛的应用。

5 无孔点支式玻璃幕墙构造方式

该方式是采用金属夹的方式克服了点支式构造方式中需要在玻璃四角打孔的缺点。即采用一组钢构件夹住玻璃，实现支撑固定。其优点如下：建筑造型上较为简洁，避免了在玻璃的四角钻孔，同时在造型上，发挥支撑作用的钢索网同玻璃的分隔重合，有效避免了支点式钢索网的繁琐，达到玻璃幕墙的整体透明性。然而，此方式对金属夹和施工的精确度有很高要求，施工难度大且造价高，同时在建筑的防火设计中存在难点，跨防火分区的节点处理难度很大。

6 通风（呼吸）式双层玻璃幕墙构造方式

该方式作为近些年出现的节能技术之一，是在内侧中空低辐射玻璃配合隔热铝合金型材幕墙外层70～1 500 mm间再加一层单片玻璃幕墙。通风（呼吸）式双层玻璃幕墙构造方式的原理是内外两层幕墙间形成通风换气层，位于换气层上下两端的进风和排风设备带动自然空气送至室内，通过调节热通道内上下两端进排风口，在通道内形成负压，利用室内两侧幕墙的气压差和开启扇可以在建筑物内形成气流。冬天可关闭热通道上下两端的进排风口，经阳光照射形成温室，如此内侧幕墙外表温度降得到有效提高，具有显著的节能作用；而夏季则可以将热通道上下打开，通过热烟囱效应形成的气流带走通道内的热能，从而使内侧幕墙外表温度得到有效降低。常用构造做法如图1所示。设计中建筑师大量地使用双层玻璃幕墙，既满足了对建筑立面现代性、透明性、整体性、艺术性的追求，同时又能很好地解决外墙的保温隔热问题，达到节能环保的要求，是目前备受建筑师们青睐的构造方式之一。

7 太阳能光电玻璃幕墙构造方式

该方式用特殊的树脂将太阳能光电池黏帖在玻璃上，镶嵌于两片玻璃之间，通过电池可将光能转化成电能。太阳能光电池技术作为其关键技术，将光伏发电技术和幕墙技术集合于一体，可谓一种高科技产品。太阳能光电玻璃幕墙构造方式具有如下优点：无需燃料，无噪音污染，不产生废气，无废渣和无余热，能够用来发电；光电幕墙加装光电模板后，能够节省传统的建筑材料。然而光电幕墙且不计光伏电池价格，仅外侧的高透光率的玻璃的价格就昂贵，且目前大多依赖进口；同时，太阳能电池的价格昂贵，且转换效率很低，阴天时很难发挥作用，效率很低，光电幕墙难以推广。现在，随着我国科技发展的不断进步，幕墙中嵌入光电模板已成为可能，应用光电幕墙的时代已经到来，加之我国基于环保节能需要，该种光电幕墙方式正在逐渐被接受。

8 结语

综上所述，在玻璃幕墙设计中，应对上述构造技术灵活运用，结合建筑设计意图，时刻关注新技术发展，对造型设计中新技术的应用不断探索，才可成功进行设计。随着我国科技发展和社会的进步，现代建筑技术含量也日益提高，建筑业发展趋于绿色环保、节约能源和资源合理利用，玻璃幕墙的设计、建造和使用势必会更加完善、合理，可更好地装点人们的美好生活。

Analysis of structural system and modeling characteristics of reflection glass curtainwall

Feng Xuemei1, Chen Yunzhu2, Zhang Ao1, Li Lin1
（1.Fourth Design and Research Institute of Logistic Support Department Engineering Army，Beijing 100036, China；2.Beijing CI Comstars Information Technology Co., Ltd., Beijing 100176, China）

The construction technology of reflection glass screen wall has changed greatly, with the development of building technology and glass material technology. A variety of new construction method of reflection glass screen wall has appeared and matured gradually, meanwhile, it has more breakthrough on artistry, integrity and conservation. Based on it,the paper analyzed the characteristics of construction system of several foremost reflection glass screen wall and discussed its application.

glass screen wall; construction method; load-bearing system; building technology

图1 通风（呼吸）式双层玻璃幕墙构造方式

冯雪梅（1967— ），女，黑龙江依兰，高级工程师；研究方向：建筑工程设计。