如何提高玻璃幕墙的耐久性

玻璃幕墙作为现代建筑中广泛应用的围护结构，其分类方式多样，可根据结构形式、构造方式、支承体系、开启方式及功能特性等维度进行划分。以下是详细的分类体系及实例说明：

一、按结构形式分类

框架式玻璃幕墙（元件式幕墙）

定义：由横梁和立柱组成的框架结构支撑玻璃面板，玻璃通过结构胶或机械连接件固定在框架上。

特点：

安装灵活，适应复杂建筑造型；

框架显露于立面，形成线条感；

施工周期较长，需现场逐层安装。

实例：上海中心大厦外幕墙采用单元式框架结构，通过标准化模块提升安装效率。

单元式玻璃幕墙

定义：在工厂将玻璃、框架、密封材料等预组装成独立单元板块，现场直接吊装拼接。

特点：

工业化程度高，施工速度快；

密封性能优异，水密、气密性可达国标最高级；

成本较高，需大型运输和吊装设备。

实例：广州塔（小蛮腰）采用三角形单元式幕墙，通过参数化设计实现曲面造型。

点支式玻璃幕墙（全玻幕墙）

定义：玻璃面板通过不锈钢爪件或金属连接件直接固定在支承结构（如钢桁架、索网）上，无显性框架。

特点：

透光性极佳，视觉通透；

适用于大跨度、大分格空间；

需高精度加工和安装，成本较高。

实例：北京国家大剧院外幕墙采用点支式玻璃幕墙，配合钛金属板形成“水上明珠”效果。

全玻璃幕墙

定义：由玻璃肋和玻璃面板组成，玻璃肋作为支承结构垂直或水平布置。

特点：

极致通透，无金属构件遮挡；

需采用钢化夹层玻璃，安全性要求高；

适用于公共建筑中庭、展厅等空间。

实例：上海苹果旗舰店采用全玻璃幕墙，通过12米高玻璃肋实现无柱空间。

二、按构造方式分类

明框玻璃幕墙

定义：框架构件（如铝型材）显露于玻璃外侧，形成装饰线条。

特点：

结构安全可靠，易于检修；

装饰性较强，可通过型材设计实现多样化外观；

透光率略低于隐框幕墙。

实例：深圳平安金融中心外幕墙采用明框设计，铝型材表面阳极氧化处理，与玻璃形成对比。

隐框玻璃幕墙

定义：玻璃通过结构胶粘接在铝框上，框架隐藏于玻璃内侧，外观简洁。

特点：

透光率高，立面平整；

对结构胶性能要求极高，需定期检测；

适用于现代简约风格建筑。

实例：广州周大福金融中心采用隐框幕墙，通过超白玻璃和低辐射镀膜实现高透光与节能。

半隐框玻璃幕墙

定义：玻璃一侧通过结构胶粘接在框架上，另一侧通过机械连接（如压板）固定，形成横向或纵向隐框效果。

特点：

结合明框与隐框优点，兼顾安全与美观；

施工工艺复杂，需精确控制胶缝宽度。

实例：杭州来福士中心采用竖向半隐框设计，通过铝压板增强玻璃抗风压性能。

三、按支承体系分类

构件式支承幕墙

定义：由立柱、横梁等线性构件组成支承体系，玻璃固定于构件上。

特点：

适应性强，可满足复杂曲面需求；

需现场焊接或螺栓连接，施工精度要求高。

实例：北京大兴机场航站楼采用曲面构件式幕墙，通过参数化设计实现流线型外观。

索网支承幕墙

定义：以预应力钢索网作为支承结构，玻璃通过爪件固定在索网上。

特点：

轻质高强，适用于大跨度空间；

需高精度张拉施工，成本较高。

实例：德国慕尼黑安联球场采用可开启索网幕墙，通过液压系统实现快速开合。

单层索系幕墙

定义：仅通过单根钢索（水平或垂直）支承玻璃面板，形成柔性结构。

特点：

极简美学，视觉冲击力强；

需配合重型玻璃（如夹层玻璃）使用，安全性要求高。

实例：英国伦敦“小黄瓜”大厦（30 St Mary Axe）采用单层索系幕墙，通过钢索与玻璃的协同工作抵抗风荷载。

四、按开启方式分类

固定式玻璃幕墙

定义：玻璃面板不可开启，完全封闭。

特点：

气密、水密性最佳；

需配合机械通风或空调系统使用。

实例：上海中心大厦观景台采用固定式幕墙，通过双层呼吸式结构实现节能。

开启式玻璃幕墙

定义：玻璃面板可通过铰链、滑轨等装置开启，实现自然通风。

分类：

上悬窗：窗扇向上开启，防雨性能好；

平推窗：窗扇水平推出，通风面积大；

中悬窗：窗扇绕中轴旋转，可双向开启。

实例：深圳万科云城采用平推式开启幕墙，通过电动控制系统实现智能化通风。

五、按功能特性分类

节能型玻璃幕墙

定义：通过低辐射镀膜玻璃（Low-E）、中空玻璃、断热型材等材料降低能耗。

特点：

传热系数（K值）≤1.5W/(m²·K)；

遮阳系数（SC）可调，适应不同气候区。

实例：德国被动房研究所总部采用三银Low-E中空玻璃幕墙，年能耗比传统建筑降低90%。

防火玻璃幕墙

定义：采用单片铯钾防火玻璃或复合防火玻璃，满足耐火完整性要求。

分类：

隔热型（A类）：耐火极限≥1.0h，背火面温度≤140℃；

非隔热型（C类）：耐火极限≥0.5h，仅满足完整性。

实例：香港国际金融中心二期在消防通道处采用A类防火玻璃幕墙，耐火极限达1.5h。

防爆玻璃幕墙

定义：通过夹层玻璃（PVB或SGP胶片）或防弹玻璃抵抗爆炸冲击。

特点：

抗冲击性能符合GA 667-2006标准；

适用于银行、使馆等安全要求高的场所。

实例：美国驻伦敦大使馆采用防爆玻璃幕墙，可抵御15kg TNT当量爆炸冲击。

光电玻璃幕墙

定义：在玻璃中集成光伏电池，实现发电与围护功能一体化。

分类：

晶硅型：发电效率高（15%-20%），但透光率低；

薄膜型：透光率高（50%-70%），但发电效率较低（8%-12%）。

实例：迪拜太阳能垂直村采用薄膜光电玻璃幕墙，年发电量达2.3GWh。

六、按建筑位置分类

外墙幕墙

定义：覆盖建筑外墙，承担围护、装饰及节能功能。

实例：上海环球金融中心采用外墙幕墙，通过双层玻璃幕墙实现自然通风。

屋顶幕墙

定义：用于建筑屋顶，需满足防水、抗风压及雪荷载要求。

实例：新加坡滨海湾花园花穹采用屋顶幕墙，通过ETFE气枕结构实现轻质与透光。

采光顶幕墙

定义：位于建筑中庭或顶部，以采光为主要功能。

实例：北京国家图书馆采用采光顶幕墙，通过点支式结构实现大跨度无柱空间。

分类总结与应用建议

超高层建筑：优先选择单元式或框架式幕墙，结合节能型玻璃（如三银Low-E）降低能耗。

文化建筑：可采用点支式或全玻璃幕墙，突出通透性与艺术感。

安全敏感场所：必须采用防火、防爆玻璃幕墙，并符合相关规范要求。

绿色建筑：推荐光电玻璃幕墙或双层呼吸式幕墙，实现能源自给与被动式节能。

通过合理分类与选型，玻璃幕墙可兼顾功能、美学与可持续性，为建筑提供长期价值。