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玻璃幕墙的来源与开展

发布时间:2021-11-28 04:20:08
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概要信息:
  修建是文明与有用需求的有用结合,这种需求要求把不同修建资料以某种办法组合起来。在二十世纪上半叶,玻璃在其开展的最高水平阶段显现出了其存在的重要含义------很多并且广泛的使用到修建工程范畴,催生了玻璃幕墙的发生。玻璃幕墙的发生与开展,是习惯人类有用需求的产品,然后带动了修建科技与技能的前进,导致了修建资料的飞跃开展。   在论述玻璃幕墙的来源与开展前,首先应清晰修建幕墙与玻璃幕墙的概念,根
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  修建是文明与有用需求的有用结合,这种需求要求把不同修建资料以某种办法组合起来。在二十世纪上半叶,玻璃在其开展的最高水平阶段显现出了其存在的重要含义------很多并且广泛的使用到修建工程范畴,催生了玻璃幕墙的发生。玻璃幕墙的发生与开展,是习惯人类有用需求的产品,然后带动了修建科技与技能的前进,导致了修建资料的飞跃开展。

  在论述玻璃幕墙的来源与开展前,首先应清晰修建幕墙与玻璃幕墙的概念,根据《修建幕墙(GB/T21086-2007)》的界说,修建幕墙是由面板与支承结构体系(支承设备与支承结构)组成的、可相对主体结构有必定位移才干或本身有必定变形才干、不承当主体结构所受效果的修建外保护墙。玻璃幕墙为面板资料是玻璃的修建幕墙。由此,有必要具有以下特征才干称之为玻璃幕墙:

  玻璃幕墙的开展是跟着修建工程技能的不断开展和前进而发生的,最主要的原因是高层修建技能的开展和公民对日子的夸姣寻求。玻璃制作技能的不断前进,促进了修建玻璃向前开展并构成了多个开展的重要时期,这些重要时期以玻璃制作技能的巨大前进和巨大修建的呈现为代表。

  玻璃幕墙的开展途径与轨道为:人类活动前期住所的窗、哥特式教堂修建时期及其后继时期、植物花园温室及商业街廊、工业修建的启蒙式使用、工作及写字楼大面积的遍及。

  点支式玻璃幕墙的开展是跟着玻璃出产与加工工艺不断前进与改进和修建玻璃与玻璃结构的开展与前进而发生的。它的开展途径与轨道为:全玻璃橱窗、落地式玻璃肋全玻璃幕墙、点支式玻璃幕墙、索结构幕墙等各种新式点支式玻璃幕墙办法。

  在人类懂得修建之后的几千年里,不得不努力满意互相矛盾的两个修建需求:一方面为了满意遮风挡雨、免受侵袭、供给私家空间的要求,要制作密封式的修建;而另一方面,为了照明以及满意视觉上要求,要把光线引进室内。现在人们对修建的需求及自有的沟通愿望在这里集合了,玻璃以其共同的办法融入到修建前史傍边并且构成了自己的前史。

  迄今为止,咱们依然无法确认世界上榜首块玻璃发明的详细时刻和地址。一般以为,玻璃诞生于大约5000年前的美索不达米亚平原,随后通过阿拉伯传达到了世界各地。

  公元前5世纪,在美索不达米亚(Mesopotamia)区域(对幼发拉底河和底格里斯河两河流域的称谓,意为两条河之间的当地,大体坐落如今的伊拉克),现已能够找到玻璃存在的依据。公元前4世纪,在埃及法老坟墓翻开时发现了公元前3500年前左右的绿油油的玻璃念珠,这标志着玻璃制作技能的初步。到公元前1500年,约束和模制的玻璃器皿在埃及现已适当遍及,并且玻璃制作技能现已传达到现代威尼斯和奥地利的霍尔。

  叙利亚人对玻璃制作技能开展的影响不能被轻视。早在公元前200年左右,西顿(Sidon)的叙利亚工匠们发明晰用铁管吹制玻璃的技能,使出产各种不同形状的薄壁容器成为可能,这就是玻璃制作技能前期开展阶段---吹制技能(图1):玻璃吹制工在长度为1.5m左右的空心铁棒杆子未端蘸取玻璃液,然后把它吹成一个薄壁容器。相较于之前的铸制拉延法,玻璃在厚度、透光上都有显着的前进。

  公元8世纪,叙利亚的旋转制盘术被证明对北方玻璃制作业的开展起过极其重要的效果。在公元1000年左右,威尼斯人现已会用旋转法制作厚薄不均的平板玻璃,北欧的制作者们将吹制法和旋转法这两种技能完美的加以一致,建立了适当规划的玻璃工业,这一发明迎来了哥特式修建年代。

  a.1839年钱斯(Chance)兄弟成功改进了吹制圆柱玻璃的切开、打磨和抛光,一起改进了外表抛光工艺,降低了玻璃开裂度,前进了出产功率,才干在1850~1851年短短几个月为英国水晶宫(CrystalPalace)的制作供给很多平板玻璃;

  b.1856年弗雷德里克·西门子(FriedrichSiemens)改进了熔炉专利,使操作流程愈加合理及燃料折半,玻璃价格大幅下降;

  c.19世纪末20世纪初,美国约翰·H·吕贝尔斯(John·H·Lubbers)研究出一种机械工艺,将吹制和拉延两种办法结合起来,能出产出12米长,直径800mm的玻璃。

  1902年埃米尔·弗克(EmileFourcault)成功发明晰将玻璃熔融物直接拉延的工艺(笔直法),呈现了机器出产亮光的玻璃板;

  1906年利比·欧文斯(LibbeyOwens)发明晰水平法玻璃出产工艺:缓慢地用一个抛光的镍合金辊轴把玻璃熔液牵引成一个水平的平面,在一个60米长的冷却槽内冷却至手能触及的温度,然后按尺度切开。这为拉伸法浮法玻璃的出产供给了重要的理论和实践根底。

  条件一:法国圣戈班(Saint-Gobain)公司使用爱德华·贝内迪克特斯(EdwardBenediktys)于1909年取得的专利制作夹胶玻璃;以及从1929年就开端实践的,使用预压玻璃办法构成坚韧的安全玻璃。

  条件二:1955年阿拉斯泰尔·皮尔金顿(AlastairPikington)爵士发明晰浮法工艺:使用熔融玻璃液漂浮在锡液外表上构成平坦的玻璃板。这种办法对制作优质大标准玻璃是革新性的。

  考古发现,在罗马年代的庞培(Pompei)和赫库兰尼姆(Herculaneum)两地的别墅和公共澡堂,初次将玻璃使用到修建的围护结构中。这些玻璃面板有些无框,有些放置在钢框或木框里,标准大致为300mm×500mm,厚度在30~60mm之间。这些窗户用玻璃面板选用铸制拉延法出产:将粘稠的玻璃液先泼到装有沙子的结构桌面上,然后用铁钩拉延扩展。

  北欧哥特式修建时期是榜首个真实含义上的玻璃修建年代,最显着的修建风格就是高耸入云的尖顶及窗户上巨大斑驳的玻璃画,基督大教堂是哥特式修建的代表(图2)。哥特式修建都具有较为一致的基本特征:石头结构、扶壁、拱顶和彩色玻璃。在哥特式修建中,石头结构只存在压力,资料受拉状况很少呈现;拱顶和扶壁带给人们关于环形空间的全新感触;巨大的玻璃窗子满是设备而成的,小块的玻璃靠金属制成的框格将他们组合在一起,构成一面彩色玻璃墙。阳光透过窗户的彩色玻璃射入屋内,显得崇高而美丽,玻璃窗成为内部与外部、天主与人的过滤器。花窗玻璃造就了教堂内部奥秘绚烂的现象,然后改变了修建因采光缺乏而烦闷压抑的感觉,并表达了人们神往天国的心里抱负。

  巴洛克式修建所重视的是空间的韵律和生动的画面并可将其扩展至无限,光在这方面起了一个非常特别的效果(图4)。透过宽阔的窗户和门的开口进入的亮堂太阳光替代了哥特式教堂内涣散的奥秘光源(图5),光不光发生空间,还成为撤销空间边界的手法。空间失去了它的物质特征:撤销了空间的约束,用于分隔内部与外部厚重墙面消失在布景中,墙面变成了大的接连的金属结构,使修建物与天然、内部与外部融为一体。这些结果表明巴洛克式修建将会取得越来越严重的含义,敞开式修建的日益添加的趋势会导致对玻璃的巨大需求必然会促进玻璃制作技能的前进。

  值得特别阐明的是,在英国都铎修建时期,修建师罗伯特·史密斯松规划的哈德维克工作厅(图)和沃克索普宅邸修建(图),是首个“玻璃比墙还多的修建”:修建立面上安置了比率极高的窗子,主立面大部分都是巨大的玻璃窗组成,巨大的玻璃窗被简便的石头窗棂分红若干块。玻璃窗外形既有平面的也有曲面的,并且大部分玻璃窗并没有可见的支撑构件。

  温室修建的开展从16世纪末延续到19世纪中叶,在修建开展的前史中占有侧重要位置,它没有任何希腊式修建或许哥特式修建的痕迹。劳顿(Lawton)在1832年出书的《村舍、农庄和别墅修建百科全书》对温室修建规划原理的要害内容作了如下描绘:温室上除了一般的熟铁窗格条以外,没有任何其它的主、次梁来加固房顶,在设备玻璃曾经,一丝和风都会整个结构从头到脚的晃动起来,一旦装上了玻璃,整个修建就会变得满足巩固了。由此看出:看似易碎的通明玻璃面板实际上重要的受力原件,它加强了整个结构的刚度和稳定性。

  在修建开展前史中,由约瑟夫·帕克斯顿规划、于1851年建于伦敦海德公园的博览会修建---英国水晶宫(CystalPalace)占有了中心位置,显现了修建办法和风格上的超前思维。

  从19世纪中期开端,商业街廊逐步盛行起来:它并不具有玻璃房顶的修建内部,实际上是有遮盖的内部大街,沿着大街两头是真实修建的商业门面。玻璃和钢铁的绝妙组合而成的玻璃房顶能够保护人们免受风雨的侵袭。由朱塞佩·门戈尼(GiuseppeMengoni)于1861年规划、修建于1865年到1877年之间的维多利奥·玛努埃莱二世街廊(VittorioEmanueleⅡ)是现代密封玻璃购物中心的先祖(图9),它选用19世纪盛行的商场规划,顶部覆盖着拱形的玻璃和铸铁房顶,两条玻璃拱顶的走廊交汇于中部的八角形空间。

  工业革新期间,钢铁作为修建资料的呈现以及铁结构的发明为修建物的外观规划创始了一个全新的六合。在这期间,修建外墙大大降低了其承重功用,结构结构能将楼板接受的荷载直接传递给梁柱,使进一步敞开外墙结构成为可能,直至最终仅用玻璃围护结构悬挂在结构结构外面,作为修建物内部与外部的分界。1848年工程师詹姆斯·博加德斯(JamesBogardus)用预制的柱子和铸铁制作的窗格替代了五层楼的工厂的砖石修建外墙,这种预制的体系为修建外墙规划创始了一个新的范畴。

  科学研究发现空气、阳光对身心健康有积极影响,将它使用于工厂修建,有助于前进出产力,这一理论大大促进了全玻璃修建物呈现在工业修建的正立面。1903~1911年,在德国Giengen的玛格丽特·斯蒂夫股份有限公司工厂东部的修建正立面(图),由延展到有三层楼高的半通明玻璃板构成。

  1911年,沃尔特·格罗皮厄斯(WalterGropius)在德国莱内河畔艾尔弗雷德的一座工业修建德王法古斯鞋楦厂部选用了一片玻璃墙,它选用了薄而通明的玻璃资料,突出于砖砌的梁柱外表,没有任何承重功用。

  被世界公认的最早使用玻璃幕墙的修建是由威利斯·杰斐逊·波尔克(WillisJeffersonPolk)规划、于1918年建成的美国旧金山哈里德(Hallidie)大楼(图),它选用钢筋混凝土结构,玻璃幕墙挂在伸出外墙轴线英尺的悬臂水泥板上,它具有了现代修建幕墙的一切特征:具有玻璃面板和支承玻璃面板的结构体系、相对与主体结构有必定变形才干、不承当主体结构所受效果。

  在20世纪50年代,由于高层修建的开展,玻璃幕墙作为外保护结构在美国得到了长足的开展。由彼德罗·贝鲁奇(PietroBelluschi)规划、于1947年建成的美国波特兰市的公正储贷大厦(TheEquitableBuilding)是世界上榜首个选用玻璃幕墙的高层修建(图)。由SOM公司规划、于1952年建成的美国纽约利弗大厦(TheLeverBuilding)是世界榜首个最具完好含义选用玻璃幕墙的高层修建(图):a.玻璃和不锈钢结构设备在修建物的正立面;b.与主体结构脱开,悬挂在主体结构上。

  作为二十世纪中期世界上最闻名的四位现代修建大师之一,密斯·凡德罗(Miesvanderrohe)和沃尔特·格罗庇乌斯(WalterGropius)对世界修建幕墙的开展作出了巨大的奉献。

  密斯·凡德罗坚持“少就是多”修建规划哲学,它的奉献在于通过对钢结构结构和玻璃在修建中使用的探究,影响了全世界。其早在1919年就完好的提出玻璃幕墙摩天大楼修建计划(图16),创始了人类用玻璃作幕墙的先例。全球榜首栋高层玻璃帷幕大楼西格兰姆大楼就是出自密斯·凡德罗之手。

  沃尔特·格罗庇乌斯崇尚混凝土、钢铁和玻璃精约修建风格,是现代主义修建学派的倡议人之一,他令20世纪的修建规划挣脱了19世纪各种主义和门户的捆绑,开端遵照科学的前进与民众的要求,并完结了大规划的工业化出产。其于1911完结的法古斯鞋楦厂,不光创始了现代主义修建显赫,一起具有明显的现代修建幕墙特色,被誉为玻璃幕墙的创始者。“萨克森—安哈尔特州德绍包豪斯修建(图19)”,它建于1925—1926年,建议并倡议“机械化很多出产修建构件和预制设备”的修建办法。

  20世纪50年代期间,德国闻名的科学家奥托·哈恩(OttoHahn)研究出一种将玻璃悬挂起来的办法,防止玻璃由于自重发生过大的变形,前史上称号其为“哈恩玻璃悬挂体系”。1956年他为戴姆勒股份有限公司在维也纳的轿车展览室提出了相似的规划计划,但是由于种种原因没有完结。

  1964年,修建师亨利·伯纳德(HenriBemard)规划并制作完结的巴黎播送大楼,约4米高的玻璃面板由黏结在后面的玻璃肋支撑,具有较强的抗弯才干。设备在铰接轴承上的夹具夹住玻璃,保证荷载由独立的悬挂点分管。这是世界上榜首个吊挂式玻璃幕墙,也是点支式玻璃幕墙萌发的开端。

  点支式玻璃幕墙,最重要的是要处理玻璃与金属衔接的结构问题。到今日,玻璃与金属衔接结构阅历了六种衔接办法:

  a.玻璃的分量由柱栓接受,其它荷载由沉头孔周围接受;b.为了取得所需位移,能够将该构件与铰接设备耦合在一起。

  a.支撑点衔接部位选用柔性垫圈,答应支撑点与结构有必定的相对位移;b.使曲折玻璃和螺栓能够平移。

  这是现在点支式玻璃幕墙中广泛选用的球铰衔接办法,与前五种衔接办法比起来具有革新式的前进,它处理了玻璃不接受曲折荷载和歪曲荷载的问题。

  吊挂式玻璃幕墙在1971~1975年阅历了更一步的开展,修建师诺曼•福斯特(NormanFoster)与玻璃制作商皮尔金顿协作,1975年在英国伊普斯威奇(Ipswich)建成的威利斯•费伯•杜马斯大楼(WillisFaber&Dumas),选用了半肋夹板衔接的办法,三层楼高的玻璃面板从屋面顶部一向悬垂下来,玻璃肋悬挂于每层楼板,在每层楼中部衔接,支撑玻璃面板,接受风荷载,现已具有了现代点支式玻璃幕墙的雏形。

  半肋夹板衔接选用了栓板组合式,对折线组成的接连玻璃外表也进行了特别的结构处理,这在吊挂式玻璃幕墙玻璃与金属的衔接结构上是一个不小的前进。

  修建师诺曼•福斯特(NormanFoster)与玻璃制作商皮尔金顿协作再次协作,于1982年在英国斯温登雷诺中心(SwindonRenaultCenter)初次将金属件嵌固在玻璃面内------即皮尔金顿平式体系。

  单层玻璃不是悬挂而是通过螺栓衔接在支撑的钢梁柱上,衔接选用的皮尔金顿平式体系驳接结构,在点支式玻璃幕墙的开展过程中具有里程碑式的重要含义。能够说是世界上榜首点支式玻璃幕墙工程,比我国榜首个点支式玻璃幕墙提早了13年。

  修建师阿德里安(AdrienFainsiber)于1980~1986年完结规划,并于1986年在法国拉维莱特制作的城市科学博物馆(图),是世界上榜首个完好含义的点支式幕墙,也是世界上榜首个索结构点支式玻璃幕墙。

  选用索桁架结构支撑体系,创始了索结构体系使用于玻璃幕墙的先河。玻璃起到了必定的结构效果,由于索结构支撑体系与其衔接后,取得了本身的稳定性。

  玻璃选用12mm单片玻璃,每块约2平方米左右,悬挂在顶部结构预应力绷簧结构上。在玻璃与衔接中初次完好、体系的规划并使用了万向球铰,其结构原理一向沿用到今日。

  改革敞开今后,跟着与国外沟通的日益频繁,国外一些先进的修建科技和技能逐步的被引进国内,修建幕墙技能通过国内的消化、了解和吸收,在我国得到了长足的开展。现在,不管从幕墙规划仍是产值,我国正从幕墙大国向幕墙强国跨进。

  1981年,广州广交会展馆完工。在广交会展馆正立面呈现了国内榜首片玻璃幕墙工程,具有了现代玻璃幕墙的特征,能够作为我国玻璃幕墙年代的开端(图)。

  北京长城饭馆是我国首家中外合资五星级饭馆,由美国培盖特修建规划事务所规划,北京市第六修建工程公司施工总承揽,于1981年3月10日开工,1984年6月20日建成投入使用。是我国真实具有代表含义的玻璃幕墙工程,单元式明框玻璃幕墙,全部从国外进口。

  北京长城饭馆是现在国内职业公认的我国最早的使用玻璃幕墙的修建,但从时刻上来看,它比广州广交会展馆投入使用时刻要晚。

  1995年,由珠海晶艺玻璃工程有限公司规划并施工完结的建成深圳康佳展厅柱驳接点式玻璃幕墙,是我国榜首个点支式玻璃幕墙工程。

  1998年建成的、由法国夏邦杰修建事务所规划的上海大剧院,是我国榜首个索结构点支式玻璃幕墙工程,受其时幕墙技能条件约束,其规划和施工均由国外人承当。

  由哈尔滨工业大学修建规划研究院、黑龙江省修建规划研究院规划的哈尔滨世界体育会展中心于2000年建成,是我国榜首个单层索网点支式玻璃幕墙工程,幕墙面积约8000平方米,深圳三鑫特种玻璃技能股份有限公司承当了索结构部分的规划与施工。

  作为点式玻璃幕墙技能含量较高的单层索网幕墙的呈现,敏捷得到修建师的喜爱,在北京保利大厦、重庆机场T2A航站楼、昆明新机场中得到了广泛的使用。回来搜狐,检查更多

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