建筑幕墙的形式表现性

建筑幕墙的形式表现性

朱裕良

武汉凌云建筑装饰工程有限公司，湖北省 武汉市 430000

摘要：幕墙作为高层建筑重要的外围结构，具有提升建筑物美观性的作用。由于幕墙施工需要高空作业，有一定的危险性，若安全防护措施不到位或者技术操作不规范，均会导致安全事故发生。本文通过对现代建筑理论的历史发展背景，以及建筑技术材料表现的简单梳理，并结合几个典型的工程案例，重点探讨了建筑幕墙技术在建筑形式表现上的应用。一方面，建筑师对幕墙自身的技术发展、构造细部、材料特性要非常了解，并且能认识到幕墙技术对建筑形式表现的制约因素；另一方面，建筑师又必须超越技术性问题，从工程项目整体的设计概念、功能目的和经济性入手，熟练应用幕墙技术的表现以达成设计概念的实现。

关键词：建筑幕墙；细部设计；形式表现性

引言

论西方古典建筑常使用砖、石、木材作为建造材料，在这些材料的特性上发展出了结构体系，体现了结构既是功能的表现，功能又是结构的结果。长期的建造活动使结构荷载逻辑和构造细部发展为一种形式系统，最后演变为装饰系统。西方的柱式经常作为立面设计的母题和形式元素；中国古典建筑形态由建筑构件-斗栱所形塑最后也演变为装饰系统。

1建筑幕墙概述

建筑幕墙是指建筑物的护围外墙，通常由玻璃、金属板、石板、陶瓷板等材料制成的面板和后面的支承结构体系，一般有铝横梁立柱、钢结构、玻璃肋等形式组成。建筑幕墙不承担主体结构所受作用，相对于主体结构具有一定位移能力，远看像一块幕布一样挂上去，故名“幕墙”。它是现代大型和高层建筑常用的带有装饰效果的轻质墙体。它从最开始的笨重型板材发展到今天更轻型的板材和结构，板材品种也从最初的少走向多类型、多色彩，目前板材主要有玻璃、陶瓷板、微晶玻璃、高压层板、无机玻璃钢、陶土板、水泥纤丝维板、石板、金属板凳60多种类型。施工技术也更加灵活方便快捷，幕墙从封闭式也发展到了开放式，具有了更高的防水性能，使用寿命也进一步延长。

2建筑幕墙施工特点分析

2.1整体施工周期短

当前现代幕墙中的构件式幕墙、点支式幕墙、单元式幕墙、智能型呼吸式幕墙、全玻幕墙等都是加工厂化施工，即建筑的主体面板材料都是单元组件工厂制作，以工厂化的组装生产面板和其他连接构件，部分构件的施工都可以在达到施工现场前可以正式完成构件的连接施工，这就使幕墙的整体构造施工工期较其他工程施工周期短了许多。

2.2幕墙施工容易受到外部环境的影响

幕墙的面板材料和构件装配、连接一方面要在高海拔的外部环境进行，另一方面幕墙为了要达到良好的气密性、水密性、风压变形及平面变形能力，面板材料要进行密封施工，有些现场填注密封胶等要受到外界环境因素影响。因此天气、温度变化等都需要密切观察注意，以避免造成幕墙施工工期的影响。

3建筑幕墙技术对建筑结构体系的再现

大同云冈石窟陈列馆建筑面积约1万m2。建筑功能主要用于展览，因此建筑结构采用钢筋混凝土与钢结构结合呈现出一种大空间的巨构形态，这种巨型结构的荷载、受力传递方式的物质表达即建筑形式的自然再现。所以结构体系会成为建筑功能空间的表达，形式也成为结构体系诗意而形象的表现。因此建筑主体放在地下，通过下沉广场进入建筑，地面以上即是屋顶也是立面，同时也是大地，拱形结构是大地起伏最形象的表现，建筑主体在地下也正好解决拱形结构的水平侧推力，40m大跨度采用拱形钢结构间隔4m一根钢梁组成一榀并按一定逻辑错开布置，结构钢梁错开形成的空间布置采光窗。错动排列布置的拱形钢梁形成的秩序和韵律是生成顶面（立面）的形式基础。作为外表皮的建筑幕墙必须忠实的再现这种结构形式，因为越是忠实的再现越能贴合材料的形式表现能力。所以选择的屋面材料既要能适应曲线造型，又要解决屋面防水、保温、耐久性等功能性要求。我们选择了法国钛锌板，这种既古老又现代的屋面材料，它在欧洲常常用于教堂穹顶或老建筑屋顶的改造，也在现代建筑的屋面和立面广泛应用。钛锌板的可塑性和耐久性经历了众多工程的时间考验，适合本项目在历史性场所的条件。幕墙作为外围护结构解决建筑保温、防水、采光等构造要求时，实现的方式和策略是不同的，因为本项目的幕墙构造设计主要保证建筑物理性使用需要，不是彰显式的而是隐藏式的，给人一种无细部的设计，无细部不等于没有细部设计。为了实现这些设计概念，屋面钛锌板采用的自立锁边防水系统，顺着拱形曲线由高到低直至地面，直立锁边的高度只有27mm，两榀钢拱形梁错开形成的高低错落处的天窗，上下部分和批水板都采用同色钛锌板，且完全隐藏窗框。板与板之间的交接防水处理和体现窗户构造的细部设计如批水板、收边条等功能需要的技术性元素都被设计成不可见或不可识别，它们仅为服务于整体结构而存在，成为内在与整体中的细小局部，从而在理念和形式上实现了局部与整体的一致。

4建筑幕墙技术对建筑主题（母题）的表现

2017年完工的某体育中心包括两部分，一是体育场，建筑面积4万m2；另一部分为体育馆，建筑面积3.2万m

2。体育中心的设计概念来自铜陵市花——牡丹，隐喻“含苞、绽放”的生命意象，以花的生命周期不同状态作为建筑形式的来源和主题，体育馆以花的“含苞”为主题，体育场以“绽放”为主题。“含苞、绽放”蕴意了生命的运动和时间的流逝，物质化的建筑要表达这样的生命意象，需要用抽象的形式语言多视角的意象表达。从人的视角观看花的含苞和绽放有整体的视觉经验，我们以此视觉经验将屋面，墙面采用相似的幕墙技术，以整体来表现建筑设计的主题性概念。体育馆近似正方形的平面，采用钢筋混凝土加大跨度桁架钢结构，从城市的角度为了表现花欲开而未开的意象，屋面采用红铜色铝镁锰材料直立锁边金属板做成连续高低起伏的折板，呈中心辐射状抽象的表现出花瓣层层叠叠，含苞欲放的意象。直立锁边金属板还解决了屋面防水问题，折板造型的低凹部分自然成为大屋面排水明沟。在立面上使用红铜色和白色相间的铝板以折板的形式表现花瓣侧面层叠的效果，凸出的部分采用红铜色，凹入部分使用白色铝板，这样屋面和立面使用同样的形式语言和相同的幕墙材料表现了建筑设计的主题。体育场是以“绽放”为主题，绽放是花朵生命最娇艳盛大的时刻，每个花瓣都尽量伸展相互交错，体育场宏大的尺度也象征了花朵生命绽放的巅峰，花瓣交错的形式意象则成为体育场宏大巨构的基本形式单元—支撑钢柱，每个支撑钢柱又由几根钢管交叉组成，这些交叉钢柱通过红铜色金属铝板（外侧）和白色穿孔铝板（内侧）设计出三层重叠效果的三角形的花瓣形式主题（母题），三角形钢柱系统（也是形式母题）两两相交支撑起整个体育场屋面，形式母题通过高度的变化形成起伏的屋顶轮廓曲线，整个体育场由72根这样的钢柱组成，这些的钢柱系统把形式、结构、材料和建造统一协调起来形成整体，这种统一是通过形式母题的尺度、秩序、排列和变化等设计手段达成的，幕墙技术和材料保证形式的统一和功能的要求，并通过金属板分层的细部设计强化了形式表现力。

结束语

综上所述，建筑幕墙在现代城市进程中扮演着重要角色，它不仅使现代城市建筑更具艺术感，提升城市居民的视觉审美愉悦感，还在绿色环保、提高居民居住舒适度上起着发挥着重要作用，有着广阔的发展前景，其施工质量关系着整个建筑物的质量安全稳定。

参考文献

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