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湖南大学工商管理学院院楼玻璃幕墙的应用建筑技术概论论文摘要：玻璃幕墙在现代建筑中被广泛应用，我校的校园建筑中也屡见不鲜，比如复临舍、工商管理学院院楼。玻璃幕墙以其通透优雅的特性，丰富了建筑表现手法，起到了多种表现作用和功能作用，并在绿色建筑、节能减排方面卓有成效。本文以我校工商管理学院院楼的玻璃幕墙为例，对其进行建筑技术方面的分析，并结合其他案例，以求更加深入了解玻璃幕墙的技术特点。关键词：玻璃幕墙建筑技术建筑环境节能正文：第一章、绪论1.1前言本文就湖南大学工商管理学院的玻璃幕墙应用为例，对现代玻璃幕墙的应用进行简要分析，第二章分析其对空间关系的影响，第三章介绍玻璃幕墙技术的历史和发展，第四章介绍玻璃幕墙的构造方法和施工1.3本文主要研究方法和目的本文结合查找资料、参考相关文献期刊和实地考察，了解关于玻璃幕墙的相关信息，分析其在工商管理学院院楼的应用，起到学习和总结其特点以便日后得以好好运用这一设计手法的作用。第二章、玻璃幕墙与建筑环境2.1空间通透性建筑中，走廊的一侧往往设窗或阳台，以达到遮蔽风雨、采光通风的效果，虽然这是有效的可行的，但总会有墙体遮挡视线，使室内围合感加强、内外分明。玻璃幕墙的应用取消了墙体，往往是建筑的某立面的一大部分设置幕墙，极大减小围合感，增大建筑内部的通透性。2.2天然光与人的心理感受天然光具有一些物理特性，如波动性，为理性，发出光辉，光色自然，能够显示出质感，而且富于动态变化。基于这些特性，天然光有其他光源不可比拟的独特的表现力。天然光通过窗玻璃入射在室内空间，由于光的质感和透明玻璃的质感相似，可赋予人们以天然光的纯净的感觉。人的情绪与天气和光照状况有着密切的关系。风和日丽的晴朗天气，人通常精神抖擞，心情愉悦。科学研究发现，人体中的松果体在强烈的阳光照射下，会产生一种“褪黑激素”，激素较少时，甲状腺素、肾上腺素的浓度会升高，但阴雨恶劣天气时松果体分泌的激素则较多，甲状腺素、肾上腺素的浓度就相对降低。天然光具有透射、反射、折射、漫射等特性，将这些特性运用于光环境设计中，使光在室内空间产生丰富的表现力，赋予人们以开敞、凝缩、轻盈、含蓄精力等的感觉。在工管院楼，玻璃幕墙有效将阳光引入走廊，走出房间就仿佛走进室外，充分的光照令在室内学习工作的人们心情舒畅。2.3对气温和通风的影响由于玻璃幕墙的玻璃在不做处理的情况下对光的阻隔过低，玻璃幕墙在设计过程中要着重考虑是否光热导入室内过多而造成能耗增加，又加之幕墙开窗少，不利于空气流通，人工导入新风也会增加建筑内部能耗。工管院院楼的玻璃幕墙面对半围合的中庭，少有阳光直射，并且大叔对阳光也有遮挡作用，可使光照更加适宜（右图）。玻璃幕墙积极开窗通向中庭，中庭植物丰富，对空气的流通和净化起到重要作用（左图）。2.4对空间形式的影响工管院院楼各个体块围合，在中间形成一个院落，类似于四合院。传统四合院四个方向的房屋都有向庭院所开的门窗，使庭院形成一个有效的沟通交流的场所。而一旦将建筑加高，就很难继续每层各个方向的沟通。玻璃幕墙的应用使四合院的各个方向可以遥遥相望，延续了四合院的交流性，也使中庭的大树能更好的融入建筑。玻璃幕墙与建筑的其他窗子在材料的使用上有呼应关系，使建筑中玻璃的应用和谐统一，削弱大面积幕墙的突兀感和与其他墙面的割裂感。第三章、玻璃幕墙技术与艺术3.1玻璃幕墙的前身幕墙就是建筑物的外围护墙，一般不承重，因似挂幕得名，又称悬挂墙。从19世纪中叶到20世纪初，由于工业革命的大潮席卷欧洲，建筑也由古典主义向现代主义转变。随着新的建筑材料和施工技术的出现，建筑设计的核心开始从传统的注重形式美向建筑的使用功能和追求先进技术有所偏移。伴随其发展的，就有玻璃幕墙技术。早在19世纪初期，就有建造商用铁与玻璃来建造商场和火车站。最早建成于1811年的巴黎的小麦市场，利用采光顶使房屋内部光线均匀。这个阶段，暖房设计师逐步开始认识到玻璃屋顶的重要性。1850年8月至1851年5月，南约瑟夫·帕克斯顿设计的世界著名建筑水晶宫开创了由钢铁、木材和玻璃建造建筑的新形式。3.2玻璃幕墙的产生在墙体上大面积开窗也是基于钢铁和玻璃在建筑的大量应用。16世纪和17世纪木结构城市住宅的设计者就懂得大量地使用玻璃对高层建筑是有用的。第一个具有现代玻璃幕墙性质的建筑是德国著名的现代工业设计的先驱彼得·贝伦斯在1909年至1912间参与建造的德国通用电气公司AGE的透平机工厂。著名现代建筑的先驱者瓦特·格罗皮乌斯设计开创了典型的现代玻璃幕墙建筑。他主张用新的建筑艺术形式和新的建筑技术，把大量光线引进室内和用机械化大量生产建筑构件和预制装配的建筑方法，积极提倡建筑设计与工艺的统一，艺术与技术的结合，讲究功能、技术和经济效益。我国从1983年前后开始使用大型建筑玻璃幕墙，北京的长城饭店和上海的联谊大厦首开玻璃幕墙的先河。3.3玻璃幕墙的发展从19世纪初期到20世纪20年代的100年中，玻璃幕墙从产生到发展。人口急剧增加，世界各地的高楼大厦如雨后春笋拔地而起，建筑教育随时代蓬勃发展，人们开始追求形式更富美感、结构更精巧、建造更简单节能的建筑，各种新技术得到发展并大量运用。随着新的建筑技术和工艺的出现，更新型的玻璃幕墙随之产生，出现了现代的隐框玻璃幕墙和点支撑玻璃幕墙以及形式的玻璃幕墙。可见建筑技术和建筑艺术的发展引领着玻璃幕墙的发展和完善。第四章、玻璃幕墙相关建筑技术4.1玻璃幕墙的分类（1）构件式玻璃幕墙构件式玻璃幕墙分为明框玻璃幕墙、隐框玻璃幕墙和半隐框玻璃幕墙。明框玻璃幕墙是最传统的玻璃幕墙形式，玻璃采用镶嵌或扣压等机械方式固定，工作性能可靠，使用寿命长，表面分格明显。隐框玻璃幕墙的玻璃完全依靠结构胶粘接在铝合金附框上。隐框玻璃幕墙加工时，要在洁净通风的厂房内，按加工图纸要求把不同尺寸的单体构件粘贴好并经过一段时间养护之后，再运往施工现场，悬挂并固定在墙体由竖杆和横杆组成的铝合金框架上，形成平整的大面积连续的外围墙体。同时，幕墙立杆和横杆的连接部位均设置弹性有机垫片，用于消除摩擦噪音及防止不同金属之间的接触腐蚀。在横杆1/4处，要设置一段长100mm的铝合金托条，防止玻璃下滑。半隐框玻璃幕墙有横明竖隐与横隐竖明两种情况。不论哪种半隐框幕墙，均为一对应边用结构胶与玻璃装配组件（铝合金附框）胶粘而另一对应边采用铝合金槽镶嵌玻璃的装配方法。换句话讲，玻璃所受各种荷载，在一对应边由结构胶传给铝合金框架，而另一对应边则由铝合金型材镶嵌槽传给铝合金框架。（2）点支承玻璃幕墙点支承玻璃幕墙按面板支承形式分为钢结构、索杆结构、玻璃肋三种形式。点支承玻璃幕墙钢结构形式是应用最普遍的一种点式玻璃幕墙，此构造形式简单明了，安装施工也较方便。湖南大学另一栋教学楼——复临舍即采用点支承玻璃幕墙。索杆结构形式，从玻璃面板支承结构形式来分析，索杆结构主要分为点式拉索与点式拉杆两种，而点式拉索又分为单层索网点式与索桁架两种幕墙形式。玻璃肋点式幕墙是比较成熟的一种幕墙形式，由于点式玻璃幕墙技术是将玻璃肋与面玻璃通过驳接爪连接成一个整体的组合式建筑结构，在建筑外墙装饰上，具有通透性好、工艺感强等特点。（3）全玻璃幕墙全玻璃幕墙面板支承形式分为落地式和吊挂式两种结构形式。不论是哪种结构形式，其均由面玻与肋玻通过结构胶粘接而组成。从力学模型来分析，落地式可以理解为下支承结构模式，而吊挂式则可以理解为受拉结构模式。（4）单元式玻璃幕墙单元式幕墙是在工厂加工程度最高的一种玻璃幕墙类型。在工厂把流水线上加工的单元组件组装在相应的位置上形成一个单元板块，它已具备了全部的幕墙功能和构造要求。单元板块的高度等于一个楼层，将其运往工地后直接固定在主体结构上，每个单元板块上下框和左右框对插形成组合杆，完成幕墙单元板块间的接缝，最终形成整幅幕墙。4.2工管院玻璃幕墙形式工管院玻璃幕墙采用构件式玻璃幕墙中的隐框式和明框式交替的形式4.3玻璃幕墙的材料选择对幕墙玻璃的选用要严格要求，幕墙玻璃可选用钢化玻璃、防火玻璃、夹层玻璃等，这些类型的玻璃也必须符合《建筑用安全玻璃》的要求，包括《建筑用安全玻璃第2部分：钢化玻璃》GB15763.2-2009、《建筑用安全玻璃第1部分：防火玻璃》GB15763.1-2009、建筑用安全玻璃第3部分：夹层玻璃》GB15763.3-2009等。幕墙玻璃中单片玻璃和中空玻璃的厚度都不得小于6mm。工管院院楼玻璃幕墙采用单层玻璃，根据其3C标志上印刷的编号E000526，查询出其厂家为长沙市三湘特种玻璃厂生产的钢化玻璃。幕墙的密封材料必须在有效使用期内。结构胶必须具有良好的弹性模量和抗拉强度，高性能的结构胶可以起到避震、减震的效果。工作人员在选购耐候硅酮密封胶和结构硅酮密封胶的时候需要检查产品的质量证明，另外还要检查结构硅酮密封胶与材料之间的相容性实验报告，工作人员使用密封胶的过程中切忌将结构胶与耐候胶混用。硅酮耐候密封胶是以聚二甲基硅氧烷为主要原料，辅以交联剂、填料、增塑剂、偶联剂、催化剂在真空状态下混合而成的膏状物，在室温下通过与空气中的水发生应固化形成弹性硅橡胶。高性能硅酮结构胶是一种中性固化、专为建筑幕墙中的结构粘结装配而设计的。可在很宽的气温条件下轻易地挤出使用，依靠空气中的水分固化成优异、耐用的高模量、高弹性的硅酮橡胶。结构胶指强度高（压缩强度65MPa，钢-钢正拉粘接强度30MPa，抗剪强度18MPa），能承受较大荷载，且耐老化、耐疲劳、耐腐蚀，在预期寿命内性能稳定，适用于承受强力的结构件粘接。工管院院楼于2005年竣工，观察其内部，玻璃幕墙并无严重渗水问题，胶面平整均匀无开裂，推断运用的是高性能硅酮结构胶。幕墙骨架可采用铝合金型材、钢材等。对不防腐的金属材料进行有效的防腐处理，如无机富锌涂料处理、表面热侵镀锌等。幕墙的整体构架材料即主要受力构件都需采用壁厚大于4mm的钢板材，钢管的壁厚应大于3mm，角钢尺寸应大于L45mm×4mm和L56mm×36mm×4mm，冷成型薄壁型钢壁厚应大于2mm。由于铝合金型材在高温下会迅速融化，而钢结构良好的耐热性，因此支撑防火玻璃的幕墙骨架应采用钢材料。第五章、结语通过资料搜集和实地考察，逐步了解了关于玻璃幕墙的背景知识和技术知识。虽然不够完善，但是对于今后的学习定有指导作用。玻璃幕墙形式优美，工商管理学院院楼设计中很好的运用了这一元素，既在空间上起到了引入中庭绿景、加强视线沟通的作用，又在功能上起到使通风、降温正常进行并且导入富氧空气的作用。自竣工以来经历十年的风雨，幕墙保养完好，这不仅是施工的成功，也体现了管理人员的尽职尽责，体现了人与建筑的良好关系。相信通过不断学习和实践并结合现代科技，我们能更好将玻璃幕墙运用在绿色节能建筑中，体现时代精神，开创新的历史。参考文献：[1]魏春雨，“树”——湖南大学工商管理学院大楼设计，南方建筑，2009[2]周耀、王鹤、张建奎，论建筑技术和艺术对早期玻璃幕墙的影响，1673—1387(2008)04—0385—05[3]李楠、季岩峰、王勇，浅谈玻璃幕墙的施工质量控制与管理，中华民居，1674-3954（2013）03-0154-02[4]陈广龙、杨耀宾，建筑玻璃幕墙的构造形式简析，2011