現(xiàn)代高層建筑為什么要采用玻璃幕墻

顏士洲

如今，城市里一幢幢高樓大廈在陽(yáng)光下閃閃發(fā)光，附近的街景、天上的云彩都能從它的幕墻上呈現(xiàn)出來(lái)。大樓與周圍的人行天橋、湖邊的景色交相輝映，為城市增添了風(fēng)采。許多高樓的外墻不是傳統(tǒng)的磚墻，而是采用全玻璃外墻，也就是現(xiàn)代高層建筑中異軍突起的玻璃幕墻。

現(xiàn)代高層建筑為什么要采用玻璃幕墻呢？

高層建筑最早出現(xiàn)于美國(guó)，到20世紀(jì)70年代初，已普及到世界各國(guó)的大城市，而且越建越高。1973年美國(guó)紐約建成的世貿(mào)中心摩天大樓共110層，高達(dá)411米。摩天大樓建得越高，采用的建筑材料就越多，它自身的重量也越重。巨大的自重影響了摩天大樓進(jìn)一步向高空發(fā)展。為此，建筑師們提出采用框架結(jié)構(gòu)建造大樓，使整幢大樓由金屬框架支撐，大樓的外墻不再起承重作用，因此可以采用質(zhì)地輕，透光性能好，且更美觀的玻璃幕墻。選擇使用玻璃幕墻除了建筑功能和建筑藝術(shù)因素外，還有其他重要原因，如安全防護(hù)、節(jié)能降耗、節(jié)約成本等因素。具體說(shuō)來(lái)，高層建筑采用玻璃幕墻的原因有以下幾點(diǎn)。

一是抵抗溫度變化。當(dāng)外界溫度變化時(shí)，結(jié)構(gòu)會(huì)熱脹冷縮。如果不采取措施，夏天會(huì)把結(jié)構(gòu)擠彎、壓碎;冬天會(huì)把結(jié)構(gòu)拉裂、拉斷。所以長(zhǎng)的路面要分縫，高的建筑也要用溫度縫把建筑分成幾段，由此降低溫度變化造成的影響。高層建筑無(wú)法采用水平分段的辦法解決溫度變化問(wèn)題，只能用建筑幕墻將整個(gè)結(jié)構(gòu)包封起來(lái)，讓結(jié)構(gòu)處于室內(nèi)，溫度不再變化，從而減少對(duì)結(jié)構(gòu)的損害，保證主體結(jié)構(gòu)的安全。這就是高層建筑必須采用建筑幕墻的一個(gè)主要原因。

二是抵抗地震災(zāi)害。1995年日本阪神大地震、1999年我國(guó)臺(tái)灣集集大地震，震中強(qiáng)度都在11級(jí)以上，砌體填充墻大量被破壞，而玻璃幕墻卻很少有震壞的報(bào)告，震后大多保存完好。這是因?yàn)槟粔νǔＳ擅姘澹úＡ?、鋁板、石板、陶瓷板等）和后面的支承結(jié)構(gòu)組成。由于面板之間有寬縫，面板與橫梁立柱的連接點(diǎn)有活動(dòng)能力，所以幕墻在平面內(nèi)可以承受比較大的變形。

三是幕墻節(jié)省結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)的建設(shè)費(fèi)用。建筑材料，如鋼材、水泥都是高耗能、高造價(jià)的材料，節(jié)約材料，就是節(jié)約能耗和資源。在寒冷的冬天，住在透明玻璃幕墻大樓內(nèi)的居民，能更多地享受陽(yáng)光的溫暖;在炎熱的夏天，高層建筑可采用雙層反射玻璃幕墻，從而能更好地保持室內(nèi)的涼快，節(jié)省用于取暖和制冷的能源。

當(dāng)然，玻璃幕墻也不是十全十美的，如在改善絕熱性與保持良好的采光方面有一定矛盾;玻璃幕墻相對(duì)來(lái)說(shuō)比磚墻容易損壞;玻璃幕墻大面積采用鍍膜玻璃，可能會(huì)對(duì)周圍建筑和街道反射陽(yáng)光，造成干擾。但這些問(wèn)題正在被建筑師們逐步解決。

（編輯 文 墨）