浅析点式玻璃幕墙的设计施工:吊挂式全玻璃幕墙

　　摘 要：随着科学技术和工业生产的发展，以及许多有利幕墙发展的新技术、新原理、新材料、新工艺的开发，玻璃幕墙在近数十年获得了长足的发展，玻璃幕墙的类型也从最初的明框到后来的隐框再到现在流行的点支式和拉索式幕墙，点式玻璃幕墙充分利用了玻璃通透的特性，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，因此在众多的公共建筑得到了日益广泛的应用，以其独特的艺术效果给城市增添了一道道美丽的风景，由于其视觉通畅、结构新颖、传力可靠，因此在各类公共建筑中得到广泛的应用。
　　关键词：点式玻璃；玻璃幕墙；设计中存在的几个问题；施工技术
　　
　　点式玻璃幕墙它的全称为金属支承结构点式玻璃幕墙。由玻璃面板、点支撑装置和支撑结构构成的玻璃幕墙称为点支式玻璃幕墙。点式玻璃幕墙的开发与应用，一开始就显示出了较强的生命力，它为建筑大师们提供了一个新的设计空间，无疑将会促进建筑幕墙的发展与延伸。究其原因主要是它具有钢结构的稳固性、玻璃的轻盈性以及机械的精密性。
　　1 简介及分类
　　由玻璃面板、点支撑装置和支撑结构构成的玻璃幕墙称为点支式玻璃幕墙。根据支撑结构点支式玻璃幕墙可分为工形截面钢架、格构式钢架、柱式钢桁架、鱼腹式钢架、空腹弓形钢架、单拉杆弓形钢架、双拉杆梭形钢架、拉杆（索）形式一和拉杆（索）形式二
　　上述9种结构可分为三类：
　　1）金属支撑结构点支式玻璃幕墙：这是最早的点支式玻璃幕墙结构，也是采用最多的结构类型。
　　
　　2）点支式全玻璃幕墙：支撑结构是玻璃板，称其为玻璃肋。采用金属紧固件和连接件将玻璃面板和玻璃肋相连接，形成玻璃幕墙。由玻璃面板和玻璃肋构成的全玻玻璃幕墙视野开阔、结构简单，使人耳目一新。最大限度地消除了建筑物室内外的感觉。
　　
　　3）杆（索）式玻璃幕墙：支撑结构是不锈钢拉杆或拉索，玻璃由金属紧固件和金属连接件与拉杆或拉索连接。在此类玻璃幕墙的结构中，充分体现了机械加工的精度，每个构件都十分的细巧精致，本身就构成了一种结构美。
　　点支式玻璃幕墙是一门新兴技术，它体现的是建筑物内外的流通和融合，改变了过去用玻璃来表现窗户、幕墙、天顶的传统做法，强调的是玻璃的透明性。透过玻璃，人们可以清晰地看到
　　
　　支撑玻璃幕墙的整个结构系统，将单纯的支撑结构系统转化为可视性、观赏性和表现性。由于点支式玻璃幕墙表现方法奇特，尽管它诞生的时间不长，但应用却极为广泛，并且日新月异地发展着。新型的结构体系——平面网索结构，它的特点是：结构简洁、无任何空间遮挡、通透性极佳、变形大。
　　2 点支式玻璃幕墙的特性
　　1）通透性好：玻璃面板仅通过几个点连接到支撑结构上，几乎无遮挡，透过玻璃视线达到最佳，视野达到最大，将玻璃的透明性应用到极限。
　　2）灵活性好：在金属紧固件和金属连接件的设计中，为减少、消除玻璃板孔边的应力集中，使玻璃板与连接件处于铰接状态，使得玻璃板上的每个连接点都可自由地转动，并且还允许有少许的平动，用于弥补安装施工中的误差，所以点支式玻璃幕墙的玻璃一般不产生安装应力，并且能顺应支撑结构受荷载作用后产生的变形，使玻璃不产生过度的应力集中。同时，采用点支式玻璃幕墙技术可以最大限度地满足建筑造型的需求。
　　3）安全性好：由于点支式玻璃幕墙所用玻璃全都是钢化的，属安全玻璃，并且使用金属紧固件和金属连接件与支撑结构相连接，耐候密封胶只起密封作用，不承受荷载，即使玻璃意外破坏，钢化玻璃 破裂成碎片，形成所谓的“玻璃雨”，不会出现整块玻璃坠落的严重伤人事故。
　　4）工艺感好：点支式玻璃幕墙的支撑结构有多种形式，支撑构件加工精细、表面光滑，具有良好 的工艺感和艺术感，因此，许多建筑师喜欢选用。
　　5）环保节能性好：点支式玻璃幕墙的特点之一是通透性好，因此在玻璃的使用上多选择无光污染的白玻、超白玻和低辐射玻璃等，尤其是中空玻璃的使用，节能效果更加明显。
　　3 点支式玻璃幕墙设计中存在的几个问题
　　1）对遮阳体系的设计不完善：
　　点支式玻璃幕墙技术国内很多企业已经掌握，但对于点支式幕墙随之产生的其它技术和相关领域，还没有研究或者说还没有深入研究。通常点支式玻璃幕墙体系采用的都是大面积的透明玻璃，只有透明才能体现建筑物的开放，从而使室内和室外的景观完成沟通和交流。人们在室内可以真切的看蓝天、白云，真切的感受大自然的变化，人们可以毫无遮挡的享受阳光。回归自然是人们对舒适的重新理解。然而普通透明玻璃的透光率最大，带来的太阳辐射热很多。也就是说，采用这种体系的建筑必须采用相关的技术手段进行遮阳。而现阶段的很多点支式玻璃幕墙的设计，没有考虑遮阳这块内容。工程完工投入使用后，才发现，当太阳直射的时候，太阳光带来的太阳辐射热很大，室内非常的热。再去补加遮阳措施，也会非常麻烦。所以在做点支式幕墙方案设计时，要预先考虑其相关配套的遮阳方案，更重要的是，遮阳体系存在着和点支式幕墙体系互相协调、配套的问题。点支式幕墙完工后再去补加遮阳体系，会产生和原结构的不协调，不配套问题。
　　点支式幕墙的遮阳系统最常用的是电动垂卷式遮阳帘，这种遮阳系统，与点支式幕墙的设计结合在一起，其电动机构性能稳定，体积小，帘幕全部收回时，完全隐藏，几乎感觉不到它的存在。这种电动机构具有自动调平功能，特别适用于大面积整体联动遮阳系统，这种功能保证了同一水平线上的每个帘幕每次收回时自动对齐，以使每次下落时各帘幕之间的整齐联动。其帘幕也是一种高技术产品，由织物经过特殊处理，耐候且避免积灰，即使帘幕完全下落，也不会完全遮挡视线，通过它的微孔人们可以朦胧地感受室外的景色。
　　这种遮阳体系，与传统的遮阳体系和窗帘有着本质上的区别。实现节能的目的，主要靠它的智能控制系统，这种智能化控制系统是一套较为复杂的工程，在需要阳光的时候收起遮阳，使在建筑内部的人能够享受阳光。根据法国Eletric de france 对此类建筑的研究，对一座具有32%直接受光面的建筑物，从太阳所获得的热量，占其所吸收各种热量总和的28%左右。而采用遮阳装置对于缓解太阳负荷十分有效。简单地说，内遮阳系统可减少这种热负荷的50%左右，而外遮阳系统可减少这种热负荷的75%左右，可以看出外遮阳比内遮阳有效的多。这是由于内遮阳在玻璃窗内所引起温室效应，不可避免的使室内热量积聚，而外遮阳则不受这种效应的制约。因而，欧洲建筑界，已经把外遮阳系统作为一种活跃的立面元素加以利用，甚至称之为双层立面形式。一层是建筑物本身的立面，另一层则是动态的遮阳状态的立面形式。这是现代技术解决人类对建筑节能和享受自然需求而产生的一种新的现代建筑形态。