幕墙设计对建筑外立面设计的影响分析

2018-08-06周志贵

智能城市 2018年13期

周志贵

浙江中南建设集团有限公司，浙江杭州 310052

外立面在现代建筑设计中占据重要地位，同时随着生活水平的提高，人们对建筑的要求也越来越多样，如：安全、舒适、外形美观、独具特色等。在建筑的外立面设计中，充分考虑幕墙的应用，可有效提高外立面的美观性等。本文对幕墙设计、建筑外立面设计进行了分析，探讨幕墙设计与建筑外立面设计的现状及问题，明确幕墙设计对建筑外立面设计的影响及其发展趋势。

1 建筑外立面设计

从字面意思来理解，建筑外立面指的就是建筑物周围的外部环境与其本身之间的接触面。建筑物的外观展现主要通过外立面达到的，其以直观的方式展示了建筑的外部结构，使观察者获得愉悦的视觉体验，满足其审美需求，增加其购买、居住意愿，由此现代建筑多对于外立面的设计十分看重。目前普遍认为外立面设计主要包括4个要素：窗户、阳光、楼梯间和入口、屋顶。窗户的主要功能是通风和采光，在不影响这两点的基础上，可根据实际需求改变常规的窗户设计，如：采用扇形窗等；阳台主要通过护栏设计来影响外立面，护栏结构多与窗户相配套，可根据窗户的风格进行改造；楼梯间和入口多也类似于护栏设计；至于屋顶，在某些情况下，屋顶与墙体边界并不明确，可将屋顶作为外立面的组成，整体规划。

2 幕墙设计的概述

幕墙通常指覆盖在主体结构表面上，由支承结构和面板组成的，起到装饰作用的一种建筑外围护结构。幕墙多由建筑外墙、采光罩、雨篷等构成，具有一定的微动能力，是相对独立完整的结构系统。近年，绿色发展、可持续性发展的观念也逐步运用到幕墙设计中，光伏幕墙、感应风雨智能幕墙等不断涌现，建筑物的现代美感进一步提升。幕墙设计需注重其五大性能：（1）美观性，即幕墙设计必须与周围环境充分协调；（2）水密性，即幕墙上的雨水需实现顺流，不滞存在建筑物表面，甚至渗透进建筑物内部、损坏建筑物结构；（3）气密性，即空气渗透良好，不至于过于封闭；（4）抗震性，即主体结构具有一定的形变能力或位移能力；（5）保温性，确保室内温度达到基本恒定。

3 幕墙设计对建筑外立面设计的影响

3.1 改变设计思路

幕墙设计具有相对独立性，设计师可以使用不同的结构、材料进行幕墙设计，为主体建筑增加设计感。例如，单元式玻璃幕墙设计中，为避免常规构件或幕墙过于单调，可以考虑运用小单元式或半单元式玻璃幕墙替换。根据金属幕墙的异形性，对建筑外表皮元素的形式与比例进行调整，弥补单一元素难以达到的构建效果，也会形成鲜明的主从关系。主从关系主要有以下两种情况：

第一，构架填充。应用干净顺直的金属板，可以突出建筑物的边界，勾勒出的线条修长、清晰，也可起到视觉印象画面中的“线”的作用。玻璃目前与后面的室内空间的主要功能为填充内容、丰富肌理，使幕墙变为一个特殊的容器。在外框的作用下，内部肌理变化都会被限定于一定的空间形式中。第二，局部肌理变异方式。单一幕墙元素构建的立面效果单一，易造成审美疲劳，可适当增加部分元素，或对已有肌理进行改造，丰富立面设计效果。例如，某酒店报告厅的外侧幕墙应用了大面积的玻璃元素，整体造型和效果都非常乏味，后期改造中顺着外墙玻璃板块的方向在其间增加了两个铝合金百叶片，厚度为50mm、出挑250mm，丰富了水平方向上的线条变化。在外部光影变化下，百叶阴影变化也突出了幕墙的层次感，就像水滴流过，形象生动。

3.2 落实设计理念

不少建筑工程具有良好的设计方案，但最终由于某些因素，最终没能实现，令人扼腕，而幕墙设计易于使理念落到实处。例如，玻璃幕墙轻巧、美观、易清洁、无污染等优点。1983年中国首次落实了这项设计，在北京长城饭店中，整片外墙犹如镜子一般，将周围的环境映入其中，除此之外，室内不受强光照射，光线柔和，这些正是通过幕墙外层玻璃内侧涂有金属镀膜所实现的。

3.3 兼顾美观与实用

随着现代化发展，人类对于房屋的功能需求逐步多样化，同时也在不断追求建筑的审美作用，想要同时满足这两者，良好的幕墙设计成为人们的首选。这里以玻璃幕墙为例，玻璃幕墙的突出优势为通透性、表现性较强。该材料的通透效果是通过玻璃对于阳光的吸收、反射与反射取值不同而有所差异，三者关系为：透射+ 反射+ 吸收=100%。随着取值的变化，玻璃在相同的环境下可以营造出不同的通透效果。反射率越高，透射率则越低，而玻璃的通透性越差，则整体性越强。与镜面效果有异曲同工之妙，内外界限清晰，适用于建筑外形轮廓较为清晰的建筑项目中，如应用于超高层建筑中应用效果突出。若反射率低、透射率高，则玻璃的通透性较强，整体的轮廓边界模糊，但是会展现出晶莹剔透的水晶效果。适用于现代主义风格建筑设计。

4 实例分析

某建筑工程总施工高度为86m，地下两层，地上17层，裙楼外立面主要使用干挂石材幕墙，并且对称布置了外凸干挂花岗岩方柱，设置了铝合金门窗。铝合金外窗采用蓝灰色中空镀膜玻璃，型材为咖啡色。在塔楼顶部63.1～68.2m之间的圆柱上布置了四幅半隐框圆弧形铝合金玻璃幕墙，如图1所示。

图1 玻璃幕墙立面示意图（mm）

塔楼东侧立面外墙的标高为19～63.1m，外墙主要采用瓷片装饰，并使用35个大小不一并且排列整齐的铝合金窗。在塔楼的西侧立面设置了13幅玻璃幕墙，此立面选用各类规格的铝合金窗一共有120樘，剩下的墙面使用瓷片进行装饰，在建筑的北侧立面和南侧立面也对应设置了不同类型的装饰，在11～14层之间设置了四幅明框铝合金玻璃幕墙LC11，在15～16层之间设置了LC14铝合金玻璃幕墙，剩下的墙面使用瓷片装饰。南侧立面和北侧立面一共设置了128樘矩形铝合金门窗，另外还有12樘圆形的铝合金门窗在建筑相应位置进行灵活布置。在外立面标高为36.8、63.2、58.4、69.2m的位置，均用喷有石漆的外挑檐口进行装饰，提高了建筑的美观性。

建筑使用三段法设计造型：（1）下部为勒脚和裙楼部分，在裙楼的二层、四层和五层上采用腰线挑檐将大厦主体箍紧，使用干挂石材幕墙作为这部分墙的主面，并适当开出一些方窗、矩形窗、拱窗和点窗等，提高大厦下部的稳重型和坚固性。（2）大厦的中部主要使用石材幕墙为主，在位于左侧的弧形墙面上，按照规律开出了长方形的窗户，并且按照从下到上的顺序每间隔四层设置一道牢固的腰线，不仅可以拉近右侧墙面，并且可以提高弧形墙面的稳固性。右侧墙面下部使用高度跨越两层的半圆形窗为主，使这部分结构在大厦外观凸显出来。（3）大厦的上部采用垂直玻璃幕墙进行设计，使用弧形墙面作为顶层结构。大厦顶部使用圆弧玻璃幕墙和金属尖塔收紧。

此建筑采用古典和现代相结合的设计方法，采用幕墙设计的方法对建筑外立面进行设计，使建筑整体看起来更加坚实、稳固、美丽，取得了良好的设计效果。