光影效果十足,玻璃幕墙基础知识及设计要点

来源:建筑界编辑:黄子俊发布时间:2021-07-13 15:13:10

[摘要] 玻璃幕墙结构很好的将立面虚化,与建筑的实墙形成虚实对比,使建筑的立面更为丰富。玻璃可以满足采光和通风的要求。同事使立面有更多的变化。接下俩我们看看玻璃幕墙的设计要点。

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  一、玻璃幕墙的概念

  玻璃幕墙是指由支承结构体系与玻璃组成的。可相对于主体,结构有一定位移能力,不分担主体结构所受作用的建筑外围护结构或装饰结构,由于其具有吸收红外线,减少进入室内的太阳辐射,降低室内温度等优点,因此在我国建筑工程中得到广泛应用。玻璃幕墙是一种美观新颖的建筑墙体装饰方法,是现代主义高层建筑时代的显著特征。

  一般情况下,玻璃幕墙是用铝合金或其他金属轧成的空腹型杆件做骨架,以玻璃封闭而成的房屋围护墙。有单层和双层玻璃墙体。反光绝缘玻璃厚6mm,墙面自重约40kg/m2,有轻巧美观,不易污染,节约能源等优点。幕墙外层玻璃的里侧涂有色彩的金属镀膜,从外观上看整片外墙犹如一面镜子。

  二、玻璃幕墙的优缺点

  优点:玻璃幕墙是当代的一种新型墙体,它赋予建筑的最大特点是将建筑美学、建筑功能、建筑节能和建筑结构等因素有机地统一起来,建筑物从不同角度呈现出不同的色调,随阳光、月色、灯光的变化给人以动态的美。在世界各大洲的主要城市均建有宏伟华丽的玻璃幕墙建筑,如纽约世界贸易中心、芝加哥石油大厦、西尔斯大厦都采用了玻璃幕墙。香港中国银行大厦、北京长城饭店和上海联谊大厦也相继采用。

  缺点:玻璃幕墙也存在着一些局限性,例如光污染、能耗较大等问题。此外,玻璃幕墙光洁透明的天生丽质并不耐污染,尤其在大气含尘量较多、空气污染严重、干旱少雨的北方地区,玻璃幕墙极易蒙尘纳垢,这对城市景观而言,非但不能增"光",反而丢"脸"。所用材质低劣,施工质量不高,出现色泽不均匀,波纹各异,由于光反射的不可控制性,导致了光环境的杂乱。但这些问题随着新材料、新技术的不断出现,正逐步纳入到建筑造型、建筑材料、建筑节能的综合研究体系中,作为一个整体的设计问题加以深入的探讨。

  三、玻璃幕墙的设计要点

  1、光影效果

  玻璃幕墙具有很强的感光性,它会对周围的光线进行反射,这就为建筑的光影艺术提供了一种极好的表现手法。在进行玻璃幕墙设计的时候,一定要对建筑周围的环境做好研究,在考虑建筑本身特点的基础上结合环境设计玻璃幕墙,当然要尽量避免光污染的形成。

  要主要在对玻璃幕墙的色彩进行选择的时候,要主要和周围的环境配合起来。当然前提是要充分研究建筑物的艺术效果的形成、以及其功能用途。

  2、造型设计

  应该通过对玻璃幕墙和实体墙面的优化组合来进行建筑设计,对于玻璃幕墙来说,其独特的采光性能使得它可以适应各种形状,然后和石材等实体墙面结合起来进行设计,便可以搭配出各种造型,标新立异。

  3、墙面划分

  墙面划分考虑的主要因素是建筑艺术气息的营造,在合理利用玻璃原材尺寸的基础上,结合设计的协调性、施工工艺的选择以及受力特性,对于玻璃幕墙墙面的划分如果是要追求比较正式、严肃的感觉,一般来说要求等尺寸、等距离的划分,若是追求比较个性张扬、青春活泼的感觉,可以进行自由划分。

  四、玻璃幕墙的结构设计原则

  一般来说,玻璃幕墙都是竖直的,而且面积很大,所以风荷载的作用下,玻璃会产生很大的弯曲应力,这是玻璃幕墙结构设计中首先需要考虑的因素。而在地震作用下,由于强烈的震动,可能会引起构件连接点的震动,从而引发松弛现象,导致玻璃幕墙坍塌事故,所以在结构设计中也要加强对其抗震性能的优化。

  玻璃幕墙的结构设计要遵循以下的原则:

  1、玻璃幕墙不能承受主题建筑的荷载作用力和地震作用,幕墙上的构件应该悬挂在主题建筑商,玻璃幕墙的施工要秉承围护的原则,而不是支撑。

  2、对于玻璃幕墙和连接构件的刚度有一定的要求,要求能够在主体建筑在风荷载、地震和温度等作用发生位移变形的时候,避免出现幕墙的破坏。

  3、对于非抗震设计下的玻璃幕墙,应该保证在风荷载的作用下玻璃的完整无损,此时连接构件也应该要保证玻璃幕墙能够有足够的能力应对主体的位移变形。

  4、对于需要抗震设计的重要建筑,玻璃幕墙在遇到地震的时候应该不能破损,按照一定的抗震烈度进行设计,要保障在地震之后,玻璃幕墙基本完好,超过地震烈度的时候,玻璃幕墙的主体骨架可以再次利用。

  5、一般在玻璃幕墙的结构设计中,应该要全面考虑自重荷载、风荷载、地震和温度等因素,各因素综合优化,提出最合理的设计方案。

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