幕墻設(shè)計(jì)對(duì)建筑外立面設(shè)計(jì)的影響分析

周志貴

浙江中南建設(shè)集團(tuán)有限公司，浙江杭州 310052

外立面在現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)中占據(jù)重要地位，同時(shí)隨著生活水平的提高，人們對(duì)建筑的要求也越來越多樣，如：安全、舒適、外形美觀、獨(dú)具特色等。在建筑的外立面設(shè)計(jì)中，充分考慮幕墻的應(yīng)用，可有效提高外立面的美觀性等。本文對(duì)幕墻設(shè)計(jì)、建筑外立面設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析，探討幕墻設(shè)計(jì)與建筑外立面設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀及問題，明確幕墻設(shè)計(jì)對(duì)建筑外立面設(shè)計(jì)的影響及其發(fā)展趨勢(shì)。

1 建筑外立面設(shè)計(jì)

從字面意思來理解，建筑外立面指的就是建筑物周圍的外部環(huán)境與其本身之間的接觸面。建筑物的外觀展現(xiàn)主要通過外立面達(dá)到的，其以直觀的方式展示了建筑的外部結(jié)構(gòu)，使觀察者獲得愉悅的視覺體驗(yàn)，滿足其審美需求，增加其購(gòu)買、居住意愿，由此現(xiàn)代建筑多對(duì)于外立面的設(shè)計(jì)十分看重。目前普遍認(rèn)為外立面設(shè)計(jì)主要包括4個(gè)要素：窗戶、陽光、樓梯間和入口、屋頂。窗戶的主要功能是通風(fēng)和采光，在不影響這兩點(diǎn)的基礎(chǔ)上，可根據(jù)實(shí)際需求改變常規(guī)的窗戶設(shè)計(jì)，如：采用扇形窗等；陽臺(tái)主要通過護(hù)欄設(shè)計(jì)來影響外立面，護(hù)欄結(jié)構(gòu)多與窗戶相配套，可根據(jù)窗戶的風(fēng)格進(jìn)行改造；樓梯間和入口多也類似于護(hù)欄設(shè)計(jì)；至于屋頂，在某些情況下，屋頂與墻體邊界并不明確，可將屋頂作為外立面的組成，整體規(guī)劃。

2 幕墻設(shè)計(jì)的概述

幕墻通常指覆蓋在主體結(jié)構(gòu)表面上，由支承結(jié)構(gòu)和面板組成的，起到裝飾作用的一種建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)。幕墻多由建筑外墻、采光罩、雨篷等構(gòu)成，具有一定的微動(dòng)能力，是相對(duì)獨(dú)立完整的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。近年，綠色發(fā)展、可持續(xù)性發(fā)展的觀念也逐步運(yùn)用到幕墻設(shè)計(jì)中，光伏幕墻、感應(yīng)風(fēng)雨智能幕墻等不斷涌現(xiàn)，建筑物的現(xiàn)代美感進(jìn)一步提升。幕墻設(shè)計(jì)需注重其五大性能：（1）美觀性，即幕墻設(shè)計(jì)必須與周圍環(huán)境充分協(xié)調(diào)；（2）水密性，即幕墻上的雨水需實(shí)現(xiàn)順流，不滯存在建筑物表面，甚至滲透進(jìn)建筑物內(nèi)部、損壞建筑物結(jié)構(gòu)；（3）氣密性，即空氣滲透良好，不至于過于封閉；（4）抗震性，即主體結(jié)構(gòu)具有一定的形變能力或位移能力；（5）保溫性，確保室內(nèi)溫度達(dá)到基本恒定。

3 幕墻設(shè)計(jì)對(duì)建筑外立面設(shè)計(jì)的影響

3.1 改變?cè)O(shè)計(jì)思路

幕墻設(shè)計(jì)具有相對(duì)獨(dú)立性，設(shè)計(jì)師可以使用不同的結(jié)構(gòu)、材料進(jìn)行幕墻設(shè)計(jì)，為主體建筑增加設(shè)計(jì)感。例如，單元式玻璃幕墻設(shè)計(jì)中，為避免常規(guī)構(gòu)件或幕墻過于單調(diào)，可以考慮運(yùn)用小單元式或半單元式玻璃幕墻替換。根據(jù)金屬幕墻的異形性，對(duì)建筑外表皮元素的形式與比例進(jìn)行調(diào)整，彌補(bǔ)單一元素難以達(dá)到的構(gòu)建效果，也會(huì)形成鮮明的主從關(guān)系。主從關(guān)系主要有以下兩種情況：

第一，構(gòu)架填充。應(yīng)用干凈順直的金屬板，可以突出建筑物的邊界，勾勒出的線條修長(zhǎng)、清晰，也可起到視覺印象畫面中的“線”的作用。玻璃目前與后面的室內(nèi)空間的主要功能為填充內(nèi)容、豐富肌理，使幕墻變?yōu)橐粋€(gè)特殊的容器。在外框的作用下，內(nèi)部肌理變化都會(huì)被限定于一定的空間形式中。第二，局部肌理變異方式。單一幕墻元素構(gòu)建的立面效果單一，易造成審美疲勞，可適當(dāng)增加部分元素，或?qū)σ延屑±磉M(jìn)行改造，豐富立面設(shè)計(jì)效果。例如，某酒店報(bào)告廳的外側(cè)幕墻應(yīng)用了大面積的玻璃元素，整體造型和效果都非常乏味，后期改造中順著外墻玻璃板塊的方向在其間增加了兩個(gè)鋁合金百葉片，厚度為50mm、出挑250mm，豐富了水平方向上的線條變化。在外部光影變化下，百葉陰影變化也突出了幕墻的層次感，就像水滴流過，形象生動(dòng)。

3.2 落實(shí)設(shè)計(jì)理念

不少建筑工程具有良好的設(shè)計(jì)方案，但最終由于某些因素，最終沒能實(shí)現(xiàn)，令人扼腕，而幕墻設(shè)計(jì)易于使理念落到實(shí)處。例如，玻璃幕墻輕巧、美觀、易清潔、無污染等優(yōu)點(diǎn)。1983年中國(guó)首次落實(shí)了這項(xiàng)設(shè)計(jì)，在北京長(zhǎng)城飯店中，整片外墻猶如鏡子一般，將周圍的環(huán)境映入其中，除此之外，室內(nèi)不受強(qiáng)光照射，光線柔和，這些正是通過幕墻外層玻璃內(nèi)側(cè)涂有金屬鍍膜所實(shí)現(xiàn)的。

3.3 兼顧美觀與實(shí)用

隨著現(xiàn)代化發(fā)展，人類對(duì)于房屋的功能需求逐步多樣化，同時(shí)也在不斷追求建筑的審美作用，想要同時(shí)滿足這兩者，良好的幕墻設(shè)計(jì)成為人們的首選。這里以玻璃幕墻為例，玻璃幕墻的突出優(yōu)勢(shì)為通透性、表現(xiàn)性較強(qiáng)。該材料的通透效果是通過玻璃對(duì)于陽光的吸收、反射與反射取值不同而有所差異，三者關(guān)系為：透射+ 反射+ 吸收=100%。隨著取值的變化，玻璃在相同的環(huán)境下可以營(yíng)造出不同的通透效果。反射率越高，透射率則越低，而玻璃的通透性越差，則整體性越強(qiáng)。與鏡面效果有異曲同工之妙，內(nèi)外界限清晰，適用于建筑外形輪廓較為清晰的建筑項(xiàng)目中，如應(yīng)用于超高層建筑中應(yīng)用效果突出。若反射率低、透射率高，則玻璃的通透性較強(qiáng)，整體的輪廓邊界模糊，但是會(huì)展現(xiàn)出晶瑩剔透的水晶效果。適用于現(xiàn)代主義風(fēng)格建筑設(shè)計(jì)。

4 實(shí)例分析

某建筑工程總施工高度為86m，地下兩層，地上17層，裙樓外立面主要使用干掛石材幕墻，并且對(duì)稱布置了外凸干掛花崗巖方柱，設(shè)置了鋁合金門窗。鋁合金外窗采用藍(lán)灰色中空鍍膜玻璃，型材為咖啡色。在塔樓頂部63.1～68.2m之間的圓柱上布置了四幅半隱框圓弧形鋁合金玻璃幕墻，如圖1所示。

圖1 玻璃幕墻立面示意圖（mm）

塔樓東側(cè)立面外墻的標(biāo)高為19～63.1m，外墻主要采用瓷片裝飾，并使用35個(gè)大小不一并且排列整齊的鋁合金窗。在塔樓的西側(cè)立面設(shè)置了13幅玻璃幕墻，此立面選用各類規(guī)格的鋁合金窗一共有120樘，剩下的墻面使用瓷片進(jìn)行裝飾，在建筑的北側(cè)立面和南側(cè)立面也對(duì)應(yīng)設(shè)置了不同類型的裝飾，在11～14層之間設(shè)置了四幅明框鋁合金玻璃幕墻LC11，在15～16層之間設(shè)置了LC14鋁合金玻璃幕墻，剩下的墻面使用瓷片裝飾。南側(cè)立面和北側(cè)立面一共設(shè)置了128樘矩形鋁合金門窗，另外還有12樘圓形的鋁合金門窗在建筑相應(yīng)位置進(jìn)行靈活布置。在外立面標(biāo)高為36.8、63.2、58.4、69.2m的位置，均用噴有石漆的外挑檐口進(jìn)行裝飾，提高了建筑的美觀性。

建筑使用三段法設(shè)計(jì)造型：（1）下部為勒腳和裙樓部分，在裙樓的二層、四層和五層上采用腰線挑檐將大廈主體箍緊，使用干掛石材幕墻作為這部分墻的主面，并適當(dāng)開出一些方窗、矩形窗、拱窗和點(diǎn)窗等，提高大廈下部的穩(wěn)重型和堅(jiān)固性。（2）大廈的中部主要使用石材幕墻為主，在位于左側(cè)的弧形墻面上，按照規(guī)律開出了長(zhǎng)方形的窗戶，并且按照從下到上的順序每間隔四層設(shè)置一道牢固的腰線，不僅可以拉近右側(cè)墻面，并且可以提高弧形墻面的穩(wěn)固性。右側(cè)墻面下部使用高度跨越兩層的半圓形窗為主，使這部分結(jié)構(gòu)在大廈外觀凸顯出來。（3）大廈的上部采用垂直玻璃幕墻進(jìn)行設(shè)計(jì)，使用弧形墻面作為頂層結(jié)構(gòu)。大廈頂部使用圓弧玻璃幕墻和金屬尖塔收緊。

此建筑采用古典和現(xiàn)代相結(jié)合的設(shè)計(jì)方法，采用幕墻設(shè)計(jì)的方法對(duì)建筑外立面進(jìn)行設(shè)計(jì)，使建筑整體看起來更加堅(jiān)實(shí)、穩(wěn)固、美麗，取得了良好的設(shè)計(jì)效果。

5 結(jié)語

綜上所述，近年來建筑工程中幕墻的應(yīng)用日益普遍，對(duì)于建筑外立面設(shè)計(jì)影響重大。在實(shí)際建筑工程中，幕墻設(shè)計(jì)要充分綜合運(yùn)用環(huán)境、物理、藝術(shù)等方面的知識(shí)，使建筑具有較高的綜合性與科學(xué)性，兼顧幕墻美學(xué)效果與建筑性能發(fā)揮，保持建筑整體性，提高外立面的審美價(jià)值，真正打造一個(gè)高品質(zhì)的建筑項(xiàng)目。