一、什么是建筑幕墻

建筑幕墻不同于填充墻，它具有以下的特點：

1．它是由面板和支承結(jié)構(gòu)組成的完整的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)；

2．它在自身平面內(nèi)可以承受較大的變形或者相對于主體結(jié)構(gòu)可以有足夠的位移能力；

3．它是不分擔(dān)主體結(jié)構(gòu)所受的荷載和作用的圍護(hù)結(jié)構(gòu)。

幕墻通常由面板（玻璃、鋁板、石板、陶瓷板等）和后面的支承結(jié)構(gòu)（鋁橫梁立柱、鋼結(jié)構(gòu)、玻璃肋等等）組成。這個外墻系統(tǒng)支承在主體結(jié)構(gòu)上，通常包封主體結(jié)構(gòu)。由于面板之間有寬縫，面板與橫梁立柱的連接有活動能力，所以幕墻在平面內(nèi)，可以承受1/100的大變形。幕墻如果采用螺栓、搖臂、彈簧機(jī)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)連接，則可以在兩者之間產(chǎn)生大的相對位移，甚至當(dāng)主體結(jié)構(gòu)側(cè)移達(dá)到1/60時，幕墻也不會破壞。

二、為什么高樓大廈需要幕墻

1、抵抗溫度變化需要幕墻

當(dāng)外界溫度變化時，結(jié)構(gòu)會冷縮熱脹。如果不采取措施，夏天會把結(jié)構(gòu)擠彎、壓碎；冬天會把結(jié)構(gòu)拉裂、拉斷。所以長的路面要分縫，長的建筑也要用溫度縫把建筑分成幾段，由此減少溫度變化的影響。

長的建筑可以設(shè)豎向溫度縫分成數(shù)段；可是高的建筑不可能用水平縫切成幾段，因為水平分縫后的樓層無法吊掛起來。

既然無法采用分段的辦法將高樓大廈的溫度變化問題解決，那只有一條出路：用建筑幕墻將整個結(jié)構(gòu)包封起來，讓結(jié)構(gòu)處于室內(nèi)，溫度不再變化，也就不會產(chǎn)生對結(jié)構(gòu)的損害，保證主體結(jié)構(gòu)的安全。這就是高層建筑必須采用建筑幕墻的一個主要原因。

而傳統(tǒng)的磚墻、砌塊墻是填在梁柱平面內(nèi)，梁和柱子有部份露在室外大氣中，直接受到溫度變化的影響。所以填充墻解決不了溫度變化的問題，難以在高的建筑中應(yīng)用。

2、抵抗地震災(zāi)害需要 幕墻

1995年日本阪神大地震、1999年臺灣集集大地震，震中強(qiáng)度都在11度以上，砌體填充墻、常規(guī)玻璃窗大量破壞，而幕墻，即使是玻璃幕墻，也很少有震害的報告，震后大多保存完好。

中國建筑科學(xué)研究院結(jié)構(gòu)所進(jìn)行過七個各種類型建筑幕墻的振動臺試驗，結(jié)果表明：即使當(dāng)臺面輸入加速度達(dá)到0.9g（相當(dāng)于10度大震），結(jié)構(gòu)位移達(dá)到1/60以上時，幕墻也沒有損壞，保持良好性能。

砌體填充墻在1/1000位移時開裂，1/300位移時破壞，即使在小地震下也會產(chǎn)生破損，中震下會嚴(yán)重破壞。其原因是它在自身平面內(nèi)變形能力很差，又被填充在主體結(jié)構(gòu)內(nèi)，不能有相對的位移，被強(qiáng)迫一起振動，最終導(dǎo)致破壞。常規(guī)玻璃窗大體上也差不多。因此在地震中震害非常嚴(yán)重。

建筑幕墻的板圍寬縫和特別的連接構(gòu)造，使得它可以耐受到1/100～1/60的大位移、大變形。類似于樹葉相對于樹枝、幕布相對于臺口，無論主體結(jié)構(gòu)怎樣搖晃，幕墻都可以安全無恙。

高樓大廈聳入云霄，地震中強(qiáng)烈擺動，只有幕墻才能保證抗震安全，不會倒坍墜落，防止產(chǎn)生傷亡事故。

3、幕墻節(jié)省結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)的費用

建筑材料，如鋼材、水泥都是高耗能、高造價的材料，節(jié)約材料，就是節(jié)約能耗，節(jié)約資源。

玻璃幕墻的重量只相當(dāng)于磚墻的1/10，混凝土墻板的1/7；鋁板幕墻更輕：370mm磚墻760Kg/㎡，200mm空心磚墻250Kg/㎡，而玻璃幕墻只有35～40Kg/㎡，鋁板幕墻只有20～25Kg/㎡。一座150m高，外墻面為20000㎡的高層建筑，采用幕墻可減輕墻體自重5000t～12000t。這就大大減少了主體結(jié)構(gòu)的材料用量，也減輕了基礎(chǔ)的荷載，節(jié)約了基礎(chǔ)的造價。在上海、天津等軟弱地基上建造超高層建筑，這更起了決定性的作用。

4、存在的問題是可以解決的

任何事物都一分為二，興利除弊才是正確的態(tài)度。

如果玻璃幕墻大面積采用鍍膜玻璃，可能會對周圍建筑和街道反射陽光，造成干擾。目前已規(guī)定了玻璃反射率控制在30%以下，低層部分可采用鋁板、石材和玻璃組合幕墻，降低陽光反射的干擾，應(yīng)該說這個問題可以得到解決，無須過分渲染。據(jù)中央電視臺報導(dǎo)，2004年全國因車禍導(dǎo)致20萬人喪生。我們卻未聽到因幕墻反光而導(dǎo)致車翻人亡的報告，因此不必高估幕墻的反光危險性。

2005年7月1日起，《公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》開始施行。鋁板幕墻和石板幕墻因為背面有保溫層完全可以滿足標(biāo)準(zhǔn)的要求。玻璃幕墻只要合理進(jìn)行設(shè)計，也是可以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的要求的。Low-E中空玻璃幕墻的推廣使用，就是一個有力的措施。雙層通風(fēng)幕墻、真空玻璃幕墻的保溫性能，已優(yōu)于傳統(tǒng)的墻體材料。節(jié)能不節(jié)能，不在于是不是玻璃。選用合適的玻璃，采用合理的構(gòu)造，就完全可以達(dá)到節(jié)能的標(biāo)準(zhǔn)?！安Ａ粔Σ还?jié)能”的說法，過于武斷、籠統(tǒng)，技術(shù)依據(jù)也不充分。

5、小結(jié)

在目前的技術(shù)條件下，高樓大廈還得采用建筑幕墻，其它墻體難以代替。建筑幕墻是結(jié)構(gòu)安全的一個重要保障，合理設(shè)計、精心施工是我們應(yīng)有的態(tài)度。正如汽車雖然消耗能源、污染空氣、造成車禍，但卻不會有人因此而拒絕使用；同樣我們相信，建筑幕墻也會在揚長避短、興利除弊、技術(shù)創(chuàng)新中，得到更大的發(fā)展。

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