玻璃幕墙的主要支承方式与设计原则

玻璃幕墙的主要支承方式与设计原则

摘要：随着我国从上世纪八十年代初开始引入玻璃幕墙，经过几十年的发展，玻璃幕墙在全国各地的建筑，特别是在一些地区的标志性公共建筑中已经使用的相当多了。其中玻璃幕墙支承方式和设计也经过许多改进。本文就玻璃幕墙的支承方式与设计原则进行探讨。以供同行参考。

关键词：玻璃幕墙；支承方式；设计原则

abstract: with the country from the early 1980 s into glass curtain wall, after decades of development, and the glass curtain wall in the buildings all over the country, especially in some areas of the symbol of public buildings have used quite a lot. one glass curtain wall supporting scheme and design also after many improvements. this paper of glass wall supporting scheme and design principles are discussed. for peer reference.

keywords: glass curtain wall; supporting method; design principles

中图分类号：s611文献标识码：a 文章编号：

一、玻璃幕墙的发展

玻璃幕墙是现代建筑较多采用的外围护结构之一，二十世纪五十年代初，美国纽约的利华大厦和联合大厦采用了玻璃幕墙，成为了

早期玻璃幕墙运用的代表性建筑，到了六、七十年代，玻璃幕墙在高层建筑上得到了广泛的运用。1985年我国北京长城饭店采用了玻璃幕墙作为外装饰，成为了我国运用璃幕墙的“第一楼”，从此，玻璃幕墙在我国得到了飞速的发展。据不完全统计，全国每年竣工的玻璃幕墙工程有400～500万m2，年产值达40～50亿元；全国累计竣工的玻璃幕墙面积达2000多万m2，我国相当一部分的标志性建筑物都采用了玻璃幕墙，如上海大剧院、上海金茂大厦、深圳地王大厦、北京国际贸易中心等。

二、玻璃幕墙的主要支承方式

1、构件式玻璃幕墙

由于施工方便、造价相对较低，构件式玻璃幕墙在工程中得到广泛应用。构件式幕墙是将车间内加工完成的构件，运到工地，按照施工工艺逐个将构件安装到建筑结构上，最终完成幕墙安装。构件式幕墙按照外视效果分为全隐式、半隐式、明框式、干法隐框幕墙四种，半隐式又分显横和显竖两种。按照装配方式分为压块式、挂接式两种。构件式玻璃幕墙是在主体结构上先安装好横、竖龙骨，再把玻璃安装在横、竖龙骨上。横龙骨与竖龙骨、竖龙骨与竖龙骨之间均为可动连接，构件式玻璃幕墙则通过可动连接的活动量，吸收外力作用下幕墙产生的变形。安装时待主体结构封顶以后，才能进行横、竖龙骨的安装。然后进行龙骨抄平、找正，以上工序完毕之后，再安装面板。

2、单元式玻璃幕墙

在二十世纪八十年代前，由于受到玻璃材料的限制，建筑上采用的多为单元式玻璃幕墙。单元玻璃幕墙式又称为框式玻璃幕墙，其玻璃面板是通过铝合金框架固定在建筑物的外墙上，具体可分为明框玻璃幕墙、半隐框玻璃幕墙和全隐框玻璃幕墙。单元式幕墙是由许多独立的单元组合而成，每个独立单元组件内部所有板块安装、板块间接缝密封均在工厂内加工组装完成，分类编号按工程安装顺序运往工地吊装，安装可与主体结构施工同步进行(相差5-6个楼层即可)。通常每个单元组件为一个楼层高(或二、三个楼层高)、一个分格宽，单元与单元之间采用阴阳镶嵌的结构形式，即单元组件的左右竖框、上下横框都是和相邻单元组件对插，通过对插形成组合杆，从而形成单元组件间接逢。单元组件的竖框直接固定在主体结构上，所承受的荷载是由单元组件的竖框直接传递到主体结构。

其主要特点为：

1)幕墙单元工厂内加工制作易实现工业化生产，降低人工费用，控制单元质量；大量的加工制做、准备工作在工厂内完成，从而缩短幕墙现场施工周期和工程施工周期，为业主带来较大的经济效益和社会效益。

2)单元与单元之间阴阳镶嵌连接，适应主体结构位移能力强，能有效吸收地震作用、温度变化、层间位移，单元式幕墙较适用于超

高层建筑和纯钢结构高层建筑。

3)接逢处多使用胶条密封，不使用耐候胶(是目前国内外幕墙技术的发展趋势)，不受天气对打胶的影响，工期易控制。

4)由于单元式幕墙主要在室内施工安装，主体结构适应能力较差，不适用于有剪力墙和窗间墙的主体结构。

5)要求有严格的施工组织管理，施工时有严格的施工顺序，必须按对插的次序进行安装。对主体施工用垂直运输设备等施工机械的安放位置有严格限制，否则将影响整个工程的安装。

3、全玻幕墙

在建筑物首层大堂、顶层和旋转餐厅，为增加玻璃幕墙的通透性，不仅玻璃面板，包括支撑结构都采用玻璃肋，这类幕墙称之为全玻幕墙。全玻幕墙是随着玻璃生产技术的提高和产品的多样化而诞生的，它为建筑师创作一个奇特、透明晶莹的建筑提供了条件，全玻幕墙已经发展成为一个多品种的幕墙家族，根据玻璃肋与玻璃面板的相对位置，全玻幕墙可分为后置式、骑缝式、平齐式和突出式四种；根据支撑形式分类，可分为落地式、吊挂式、后支承式三种。全玻幕墙一般只用于一个楼层，如首层、顶层等，如今也有跨层使用的。如用于一个楼层，玻璃面板和玻璃肋上下端用镶嵌槽夹持。如楼层较低，例如4-5m，玻璃面板和玻璃肋由下端支撑，其上部与镶嵌槽底应留有足够的伸缩间隙。当玻璃高度超过5m，由于自重，玻璃会发生变形，压应力增加，危险性很大，而且施工中微调整也

很困难。若采用上端悬挂，则上述缺点可消除。玻璃板下端与镶嵌槽之间应留有足够的伸缩间隙。安装方式最好不采用干式安装，而采用湿式或混合式安装。玻璃外侧应采用湿式安装，以保证气密性和水密性。判断是否需要把玻璃悬挂起来，应根据下列原则：

厚度10mm，高度4m以上；

厚度12mm，高度5m以上；

厚度15mm，高度6m以上；

厚度19mm，高度7m以上。

4、点支承玻璃幕墙

在二十世纪八十年代后，玻璃的制造和加工工艺有了迅速的发展，特别是平板玻璃浮法生产技术的日趋完善和广泛运用，使玻璃材料的选用有了更大的余地。同时，由于世界已进入了信息、生物和太空技术相融合的高科技时代，受这一时期各种现代艺术思潮的影响，建筑师们普遍热衷于把工业化的机械精加工和建筑艺术相结合。在这种多元化的建筑思潮以及现代化科学技术高度发展的刺激下，建筑业孕育产生了点连接式玻璃幕墙。点支式玻璃幕墙具有独立的支承体系，玻璃面板是通过不锈钢爪接件连接到支承钢结构上。初期是以钢框固定玻璃于建筑物上而形成玻璃墙幕的形式出现，慢慢发展到以铝合金框代替沉重而耐蚀性差的钢框．后来，一些发达国家开始采用不锈钢材料。正因为如此，玻璃幕墙才得到技术上的真正突破。由于点式玻璃幕墙的玻璃面板间只有防水胶，没

有铝合金框架，因此产生了更加通透的建筑效果，达到了建筑物内外交融的美感，使建筑物内外空间融为一体，扩大了建筑物内部的空间感，同时也从外立面效果显示了建筑的结构美。巴黎罗浮宫玻璃金字塔、法国拉维来特科学城、德国莱比锡展览中心以及我国的上海歌剧院等建筑堪称点式玻璃幕墙应用的典范。