我国幕墙技术发展的三十年
赵西安
(中国建筑科学研究院 北京 100013)
一、辉煌的三十年
1. 诞生和成长的第一个十年(1981~1991)
幕墙最初出现在美国,1931年就建成了381米高的摩天大楼—纽约帝国大厦,采用了石材幕墙。1951年纽约利华大厦首次向人们展示了一座全新的玻璃方盒子,这座由玻璃和金属组成的玻璃幕墙建筑宣告现代主义建筑时代的开始。
30年之后,作为现代主义建筑代表元素的玻璃幕墙终于出现在东方地平线。1981年,广州广交会展馆的正面出现了一片令人惊奇的玻璃外墙,当时人们还不知道“幕墙”这个称呼,但它已经具有玻璃面板和金属支承框架这两大特征,也许可以作为我国幕墙时代开始的标志(图1)。
真正具有代表性的幕墙工程是1984年建成的北京长城饭店,这座银光闪闪的划时代建筑让看惯了无光泽材料实墙面建筑的人们眼前一亮,了解了什么是现代主义的建筑(图2)。不过由于是第一步,这座单元式中空玻璃明框幕墙的板块是在比利时制作的,国内负责安装。通过这个工程的实践,我们第一次接触到幕墙的设计施工技术。
幕墙一旦出现,就迅速在国内各大工程中得到应用,其发展之迅猛超出了人们的想象。1988~1991年间,采用玻璃和铝板幕墙的高层建筑如同雨后春笋在各地出现(图3~图8)。
其中,深圳国际贸易中心是国内第一个超过50层、超160米的工程,首次采用了茶色玻璃和铝板。
北京国贸中心则全部为茶色中空玻璃明框幕墙。1988年建成的深圳发展中心是国内第一个隐框玻璃幕墙。
2.波澜壮阔的第二个十年(1991~2001)
上一个世纪九十年代,我国全面改革开放,城市建设迅猛发展,办公楼、酒店、大型公共建筑大量兴建,给幕墙行业带来了空前广阔的机遇,幕墙工程进入高速发展的新十年。
新的玻璃面料使幕墙更加多姿多彩(图9),玻璃幕墙在1995年突破了300米的高度(图10、图11)。
1995年第一个点支幕墙工程——深圳康佳展览馆建成,为许多大型公共建筑的玻璃幕墙应用打开了技术之门(词条“门”由行业大百科提供)(图12~图15)。
1997年,深圳新时代广场建成,石材幕墙达到了175米的空前高度(图16)。而上海的东方明珠电视塔则将双曲铝(词条“铝”由行业大百科提供)板和玻璃板幕墙应用于超高特种构筑物(图17)。1998年上海金茂大厦将玻璃幕墙的高度提升至420米(图18)。
3.技术水平迅速提高的第三个十年(2001~2011)
第三个十年,幕墙年生产量已超过5000万平方米,而且逐年增长的势头正旺,占世界幕墙年产量80%以上,成为世界幕墙生产大国。
更重要的是,在第二个十年大量工程实践经验积累的基础上,第三个十年我国幕墙技术水平有了质的飞跃,不仅保持幕墙大国的地位,更向幕墙强国迈进。
近十年幕墙技术水平提高主要表现在:
(1) 幕墙做法新颖特别:许多工程采用不规则分块幕墙、非光滑表面幕墙、大曲率双弯板材、特殊外饰和遮阳板、复杂表面形状和新奇构思的幕墙等。
(2) 新型材料的应用;特种玻璃、不锈钢和钛铜锌等非铝金属板、砂岩洞石等非花岗岩石板、陶板、PVC板和ETFE膜材已在工程中大量应用。
(3) 柔性和刚柔结合的支承结构系统应用:张拉索杆结构支承和索网支承幕墙广泛采用。
(4) 双层通风幕墙。
(5) 光伏幕墙和光伏—视频幕墙。
(6) 幕墙的研究工作广泛开展。
(7) 高精尖幕墙的设计与施工,超高和超大规模幕墙建造技术提高。
(8) 承接海外工程的能力大大增强。
下面将介绍三十年来,特别是第三个十年中我国幕墙技术的进步。
二、幕墙的新表现形式
1.非常规划分板块的幕墙
大多数幕墙采用四边形板块,近年来幕墙形状日趋复杂,采用三角形板块更能适应复杂的曲面(图19~图21)。
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