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国内外幕墙技术四个发展历程阶段的特点分析
作者：admin发布时间：2015-08-15 10:50:40浏览次数：次
幕墙是现代科学技术发展的产物，是现代主义高层建筑时代的显著特征，也是现代科技与建筑的结合的体现，它的独特的色彩与光影，多变的造型，吸引业主和建筑师，同时也使大量厂商进入幕墙市场。在国际上它的发展是有一个漫长的历史过程，从它出生到现代已经历了四个时代。第一个时代是1800年到1960年，在这一个时代里，具有代表性的幕墙技术工程是1851年英国伦敦的古利斯塔尔大厦，层高是35层，首次采用钢筋和玻璃组成的圆盖雏形幕墙，之后在1880年美国研制成铸铁饰面板材，首先用在幕墙上。但发展很缓慢，一直延续50多年，直到1886年铝的出现使用在1930年美国建造成的施密斯管理大楼的铝合金幕墙上后，加之1948年保温中空双层玻璃在美国的出现和1950年近代密封胶问世，开始使用在幕墙结构上，人们才逐步地认识幕墙的潜在优势。于是美国、西德、日本的建筑师们，才放开眼界，采用了钢、铜、铝等材料，设计成各种形式的幕墙，如钢质彩板幕墙、铝板幕墙、钢铝结构幕墙、铝合金玻璃幕墙、光亮覆盖板幕墙等。由于铝质幕墙重量轻，耐腐蚀，易加工，可以达到理想的建筑艺术造型，强度、刚度适度，价格适宜，得到广泛应用，成为现代建筑的象征。迄今世界最轻的幕墙体系之一，是美国达拉斯市的共和国银行的外罩面幕墙，其重量为29,7kg/m2，该幕墙由3.2mm厚铝板，5mm厚纤维保温板和单层带铝框的玻璃所组成的。
其次是1951年在美国纽约建造的联合国大厦，层高39层，长88m，进深22m，这个大厦就是采用较早的铝合金玻璃幕墙，其框格跨度是1.22m，用的是纤维玻璃，虽密封较差，但是就其当时建筑来讲还是相当壮观的。
在此阶段，由于没有完整标准规范作指导，也曾出现一些事故。如美国波士顿约翰•汉考克大楼60层在大风作用下16块玻璃破碎，49块严重损坏，100块开裂，后来不得不更换了所有的10348块玻璃，损失价值700万美元以上，还耽误了几年的使用期。直到1960年美国行业协会编制出《幕墙设计指南》，质量情况才开始好转。所以，这个时代幕墙的技术特点是：（1）幕墙结构简单，只使框料和横料构成，在工地上进行加工与组合安装施工，质量控制上有困难；（2）不充足的空间无法允许温度变化，楼板的挠度、地震、沿降所产生的膨胀位移；（3）抗水密性差，在框料的接头上，只采用密封胶密封，渗水又无法排出，易导入室内；（4）安装困难，外墙安装靠脚手架，须有资格的人来作业，增加工地成本及品质控制成本。
第二个时代是1960年到1980年，这个时代幕墙被认为是现代技术发展在建筑物上的标记，建筑师在设计上广泛采用。特别是超高层建筑，如世界上有名的建筑物，美国芝加哥西尔斯大厦，是110层，高442m，和芝加哥汉考克大厦，100层，高344m的明框玻璃幕墙。到1970年硅酮结构，密封胶的出现和雨幕原理的应用，加之着色玻璃、镀膜玻璃的出现，断面铝型材的出现，使幕墙向着更快更美的方向发展，例如1972年美国纽约世界贸易中心，就是这个时代的典型代表作，它是美籍日本人亚马司柯设计的，楼体110层，高412m，采用两种断面铝型材，固定玻璃面积大，且带有开启扇，设计风荷载达576kg/m2,保证25年不破坏。对风、水、压和热工非稳定性进行了模拟试验，室内温度可控制在±1.5℃，各种性能均属一流，外形宏伟壮观，有强烈的时代感，是当时世界令人瞩目的建筑物。
这个时代的幕墙的特点是：（1）采用等压平衡设计原理的新技术，不再依赖于密封所有洞口，在内外层之间的空间设计成相同的压力，解决水密、气密等质量问题；（2）单元系统板块在工厂里单独加工、组合完成，清洁度等天然加工所带来的不利条件得以克服，永久性的品质控制得到保证，单元体在运输到工地去安装在每层楼上。
第三个时代是1980年到1990年间，这个时代的技术革命发展较快又有许多新材料的出现，如铝复合板、结构硅酮、密封胶、耐候胶，以及玻璃的多品种的出现，用它多变的特征，增加品种特色交流，使它成为世界性的全球产品。生产厂是在美学要求下诞生设计方案，并提供三性试验和十年质保书，结构品种多变有复合式、悬挂式、镶嵌式、明框、半隐框、全隐框、全玻璃幕墙等品种，结构新颖如美国洛杉矶的跑马场的全玻璃幕墙，新加坡香港中国银行大厦，香港奔达中心大厦，在建筑物形体上产生丰富变化，实现奇特的雕塑效果。还有朝鲜平壤的柳京大厦，105层，高341m，有一幢主楼和三幢附楼构成，建筑面积是58万m2，是金字塔型，内设4800间客房，其中包括总统间和国家元首间，有80部电梯，三部观光电梯，配有12台擦窗机，该大厦用了10万m2全隐框反射镀膜玻璃幕墙、金属板幕墙、石材幕墙，其整个幕墙面积当时称为世界最大、难度很高、新颖多姿美丽漂亮，可称为是一幢气势磅礴的宏伟建筑。而单元式幕墙在20世纪50年代被大量使用，如美国52年建成的匹兹堡市布阿尔康大厦就是当时典型的代表作。点驳接式幕墙最早出现在德国，现在德国也是使用得最多，应用得最广，设计技术也比较成熟。
这一代幕墙的特点是：（1）采用新技术、新工艺、新材料，营造新的结构造型，体现了较多的美学观点；（2）向功能化和舒适化方向发展；（3）幕墙的风压、气密、水密等三性较好。
第四代幕墙是从1990年至今。这代幕墙是世界幕墙高度发展的新时代，有许多新技术观念，展现在宏观设计和微观设计方案的构思中，体现出独到的智能化。它是新技术、新工艺、新材料、新设备高度发展、创新融合而成的产物。如美国的早期实用空气羌和光电幕墙。实用空气羌它是收集热能在两片玻璃之间，使用温室效应，夏天热量经过空气收集器，引导热量到建筑物顶部，把贮存在水箱里的水加热；冬天，通过空气分离器，把热空气引导到室内，形成温室效应。
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