建筑幕墙研究【毕业论文】 36508.doc

授人以渔 能力为本 毕业设计（论文） 建筑幕墙 学 院 建筑工程学院 年 级 2010 级楼宇班 专 业 学 号 学生姓名 指导老师 2013 年 月 授人以渔 能力为本 摘 要 建 筑 是 艺 术 形 式 中 的 一 种 ， 它 既 是 实 用 的 实 体 ， 又 包 含 了 具 有 代 表 性 的 美 化 价 值 ， 体 现出功能与形式、艺术与技术的统一，其多样性的美感由人的视觉体验来得以实现。由 于建筑物本生具有持久性，迫使建筑师最大限度地去寻找单纯、简洁的艺术形式，以适 应各个方面的需求，即在实现功能性和实用性的同时，构造美感。由于人们无法回避建 筑环境的生活，建筑形象的好坏对人有至关重要的影响。然而，幕墙是现代主义建筑的 主要特征，是现代化都市的标志，也是经济、技术发展水平的代表。若将其视为对建筑 物的包装 。 设 计 时 就 应 在 实 用 性 、 功 能 性 的 基 础 上 ， 最 大 限 度 地 表 现 出 幕 墙 外 观 的 单 纯 、 简 洁而和谐的艺术美，从而提高建筑物的使用与观赏价值，这在实际中具有非常重要的 实际意义。 关键词：幕墙；玻璃幕墙；石材幕墙 授人以渔 能力为本 目 录 第一章 幕墙工程的概述 1 1.1 幕墙工程的定义 .1 1.2 幕墙的分类 .1 1.2.1 按结构形式分类 .1 1.2.2 按面板材料分类 .1 第二章 幕墙的形式 2 2.1 明框形式与格线 .2 2.2 半隐框形式与格线 .2 2.3 隐框形式与格线 .3 2.4 单元式幕墙 .4 2.5 点支式幕墙 .4 第三章 艺术设计的应用 6 3.1 平面构成 .6 3.1.1 幕墙立面上的构成应用 .6 3.1.2 框架骨格线尺寸的确定 .7 3.1.3 框线线条的选择与强调 .7 3.1.4 特异性应用 .7 3.2 立体构成 .8 3.3 色彩构成 .8 3.4 美学原则的应用 .9 3.5 建筑装饰风格 .9 第四章 工程实例分析 .10 结 论 13 授人以渔 能力为本 致 谢 14 参考文献 .15 授人以渔 能力为本 第一章 幕墙工程的概述 1.1 幕墙工程的定义 利用各种轻盈、美观、强劲的建筑材料，取代传统的砖石造墙工法，包围在建筑的 外表，而使整个建筑物达到美观、多功能而又安全的建筑工法。简言之，就是给一座建 筑物穿上一件华丽的外衣。 1.2 幕墙的分类 1.2.1 按结构形式分类 框支撑幕墙、全玻璃幕墙、点支撑幕墙。 框支撑幕墙：玻璃由金属框支撑。框支撑幕墙按照金属框与玻璃之间相对位置关系 分为： 明框玻璃幕墙：金属框夹实着玻璃，玻璃位于金属框的中间。 半隐框玻璃幕墙：一组对边露在外面另一组对边隐在玻璃后面，分为横框竖隐和竖 框横隐。 隐框玻璃幕墙：金属框隐藏在玻璃的后面，不外露。玻璃板靠结构胶粘接在金属框 上。全玻璃幕墙：支撑结构和面板都是玻璃，面板是由玻璃肋支撑着。当幕墙高度大于 4m 时，玻璃幕墙通常需要采取顶部悬挂的措施来解决其自身的重力荷载问题。 点支撑幕墙：玻璃面板靠金属连接件在四角支撑，金属连接件是具有艺术性的不锈 钢制品。 1.2.2 按面板材料分类 玻璃幕墙、铝板幕墙、石材幕墙、混凝土幕墙、其它面板幕墙 授人以渔 能力为本 第二章 幕墙的形式 2.1 明框形式与格线 “明框”指将玻璃板镶嵌在明框内，构成四边都露出铝框幕墙构件，再将其镶在横 梁立柱上，横梁立柱可见，形成了水平和垂直的格线。如图 1-1、1-2 所示： 图 1-1 图 1-2 2.2 半隐框形式与格线 “半隐框”是将玻璃两边对嵌在铝框上，另外两对用结构胶粘结在铝矿上，立柱外 露横梁被挡住称为竖框横隐，形成垂直的格线；横梁外露立柱被挡称为横框竖隐，形成 水平的格线。如图 1-3 所示： 授人以渔 能力为本 （a） 横框竖隐 （b） 横框竖隐 图 1-3 隐框格线 2.3 隐框形式与格线 “隐框”是指将玻璃用结构胶粘结在铝框上，使铝框隐藏在玻璃后面，形成大面积 的全玻璃镜面，玻璃之间的间隙形成不太明显的格线，如图 1-4、1-5 所示： 图 1-4 隐框玻璃格线 图 1-5 隐框玻璃幕墙 授人以渔 能力为本 2.4 单元式幕墙 单元式幕墙是指在工厂将骨架和板材预拼装成一定大小的安装单元，再运至建筑现 场逐个安装，由于是在工厂安装，可用各种构图组合安装单元，设计出不同风格的异形 幕墙以显示出艺术效果。如图 1-6，是一块典型的单元式幕墙。 单元式幕墙是的特点是：单元体工厂组装，便于检查，有利于保证工程质量，同时 促进了建筑工业化程度；单元体板块直接悬挂于建筑主体预埋件上，所以单元体受力简 单，传力路径简捷明确；而且幕墙单元体安装连接接口构造能吸收层间变位及单元变形， 通常能承受较大幅度建筑物变形，对高层建筑和钢结构建筑特别有利；可与土建配合同 步施工，依次从下往上安装，大大缩短了整个建筑的施工周期。缺点是：结构复杂，用 料多，耗费大，运输和存放不方便、施工现场起吊要求高 容易造成损坏 授人以渔 能力为本 如图 1-6 2.5 点支式幕墙 点支式玻璃幕墙由装饰面玻璃，驳接组件支承结构组成。按外立面装饰效果分为平 头点支式玻璃幕墙和凸头点支式玻璃幕墙。按支承结构分为玻璃肋点支式玻璃幕墙，钢 结构点支式玻璃幕墙，钢拉杆点支式玻璃幕墙和钢拉索点支式玻璃幕墙。如图 1-7 是一片 点支式幕墙，图 1-8 是点支式幕墙爪件。 点支式幕墙的性能是，效果通透，可使室内空间和室外环境自然和谐。构件精巧， 结构美观，实现精美的金属结构与玻璃装饰艺术的完美融合。 图 1-7 点支式幕墙支承结 构多样，可满足不同建筑结构和装饰效果的需要。其既保留了铝合金玻璃的安全性，又 达到整体通透、简洁、明快的艺术效果；摆脱了铝合金玻璃幕墙结构型式单一，受制于 建筑结构的缺陷，是一种集安全性，实用性和艺术性于一体的玻璃幕墙结构形式。是当 今世界上高科技的结晶，人类文明和智慧的展示。石材幕墙的形式是外面是石材，里面 是铝型材。石材幕墙的优点是天然材质，光良晶莹、坚硬、永久高贵典雅。 授人以渔 能力为本 如图 1-7 如图 1-8 第三章 艺术设计的应用 3.1 平面构成 平面构成是现代设计基础的重要组成部分，它将既有的几何形态如点、线、面，在 二维的平面内，按照秩序的形式法则进行分解、组合构成新的图案。平面构成探讨的只 是二维平面上的形式，若在平面内塑造虚幻的立体视觉空间，那么其想像构思就比真实 的立体空间更复杂。 如对比、特异、变形等。对几何形态进行表现的构成要素是大小、方向、明暗、色 彩、肌理等。在设计中，运用简练的基本形，采用骨骼和排列的方法加以构成变化，使 新的图像具有动感和秩序美，增加了应用上的吸引力。 其实，在造型时平衡的感觉非常重要，由于平衡造成的视觉满足使人眼在观察对象 时，产生一种安稳的感受。另外，韵律是表现动态的构成法之一，在表现同一要素周期 性反复出现时，令画面充满生机。如图 2-1，利用了对称美，形成一栋亮丽的建筑。 3.1.1 幕墙立面上的构成应用 由于玻璃幕墙的建筑结构、层高层数、材料使用诸多方面有严格的限制，因此幕墙 建筑在艺术表现上不能够有像绘画、雕塑那样求新、求变的自由，建筑的美应该是利用 材质。虚实、光影和造型综合表现的结果，而立面外观的艺术设计仅是其中一个重要组 成部分。如图 2-2，上海环球金融中心，顶端的倒梯形，既美观，又能减少风压。 建筑的层高、开间、柱距的大小是按建筑模数取定的尺寸统一划分，等距等高，并 且格线只有水平和垂直两个方向，如果将其视作平面构成的骨格线的话，玻璃窗板就是 基本形，整个幕墙立面如同一个平面的重复构成图案。重复排列具有很强的秩序性和统 授人以渔 能力为本 一感，为避免呆板和单调，设计时可在框格的面积划分上、玻璃板的颜色上、相邻材质 上、组成新的图案上进行变化，以达到视觉效果的完美，同时要防止过于散乱而琐碎。 图 2-2 上海环球和经贸大厦 如图2-1 如图2-2 3.1.2 框架骨格线尺寸的确定 框架长宽的尺寸，首先应考虑生产厂家玻璃板的原始尺寸的大小，即便需要裁剪无 用的部分，也要控制材料的利用率在 80%以上为好。与此同时，要考虑横梁与层高、立 柱与柱距尺寸的协调一致，并遵守防火规范要求，不要将框架骨格做得太大，以免单块 的正向风压大，以至造成材料的截面尺寸增大，板厚增加，造成浪费。目前，幕墙块面 的划分趋向于小面积发展，一般情况下，框格玻璃面积小于等于 3m。 3.1.3 框线线条的选择与强调 外露框线线条选择取决于建筑立面的长竖比，偏高的宜强调横线条，即横框竖隐的 形式；偏长的宜强调竖线条，即竖框横隐的形式。当墙面设计成柱状曲面时，应采用横 框竖隐的形式，强调水平的曲线，形成流畅、明快的动感，与曲面和谐呼应。若竖框横 隐的形式划分曲面的墙面，显得生硬、严肃，并使立面显零碎感。 授人以渔 能力为本 3.1.4 特异性应用 特异构成的表现特征是在普遍相同性质的实物中，有个别异质事物，立刻表现出来， 在幕墙立面上，窗格玻璃按相同的骨骼排列，形象重复，方向一致，具有构成的同一性。 一般情况下，无法改变个别窗格的面积和形状，但是可以利用个别窗玻璃的色彩变 异，产生对比，使墙面活泼多变，如图2-3所示，外墙面均匀排列着蓝色玻璃窗格，但其 中有一排窗用棕色玻璃，它立刻变得醒目、突出，令人印象深刻. 如图2-3 如图2-4 3.2 立体构成 立体构成是指用一定的材料，以视觉为基准将造型要素按一定的构成原则，做立体 的空间构形，它所表现的是真实的立体效果。块立体是具有封闭性的形状，它表现出稳 定和充实感。由于块形状中包含了点和线（棱线和顶点） ，故表现出丰满厚实的量感关系。 对建筑物而言，美感不是孤立的表面现象，其中体形的对比也有很大的影响，如基 本图之间的组合、叠加、切割，使得玻璃面不在一个平面上，产生透视和距离的变化， 有强烈的视觉冲击力，在平整的玻璃墙面上，恰当地突出或凹进立体块面，形成点、线、 面、体的组合，令墙面活泼、丰富多彩，如图2-4所示。 3.3 色彩构成 色彩构成是对色彩的形成及两个以上色彩之间配合与组成的研究，它的基础是由色 授人以渔 能力为本 环、色立体、色相、明度、纯度、色彩冷暖等概念组成。色彩对比与调和的变化形式取 决于对设计主题的表现。 玻璃幕墙上采用的玻璃是建筑物的主要材料之一，它的颜色也体现出幕墙的艺术风 格，镀膜玻璃的颜色有灰色、茶色、金色、浅蓝色、棕色、古铜色等。热反射镀膜玻璃 可以获得各种反射色，能将四周建筑物及景物影像在彩色玻璃幕墙上，使建筑物体现出 光和影的艺术魅力。 玻璃幕墙色彩的选择由建筑物的使用性质和用途而定；一般情况下，办公建筑采用 明朗的色调，如蓝色、银灰色；金融机构、烟草部门用金黄色 反射玻璃多些；商业建筑、旅馆选择较自由，可选择鲜艳的色 彩，如宝蓝色、翡翠绿、玫瑰红等，用色大胆、夸张、引人注 目。由于建筑物的特性，外墙色彩选择和搭配以稳妥为好。一 般情况下设色不能多、不能杂，一到两色即可。主调色以冷色 调或中性色彩为主，作配合的色彩用灰色或类似色对比，效果 明快而又不失调和感，但是建筑物墙面的色彩常与不同地域的 传统文化有密切的联系，如国内少数民族地区的建筑用色丰富、 艳丽。不过，若应用高纯度对比色彩构成，一定要控制好色彩的面积和分布的位置，以 免眼花缭乱、刺激强烈。如图2-5所示，这栋建筑从视觉上看上去很平和，是白色和浅蓝 色的玻璃结合，没有让人感觉到很刺眼。 如图2-5 3.4 美学原则的应用 美学原则将抽象的美学理念表示成具体的形式美感，如比例、对比统一、平衡、对 称、节奏、韵律等。美学原则贯穿于艺术设计的全过程 3.5 建筑装饰风格 玻璃幕墙墙面过于简单、规则的造型，容易彼此相似，手法雷同，造成缺乏建筑的 个性特征，因此，体现后现代主义装饰手段成为目的趋势。如果将玻璃墙面视为虚墙面， 钢板、金属铝板、石材为实墙面，变大面积的玻璃幕墙为分散的玻璃幕墙的点、线、块， 与实墙部分相互镶嵌，形成有虚有实、虚实结合的丰富立面，在材质的质地、面积、形 状、颜色上多采用象征性手法，较多地使用铝材、石材，与玻璃幕墙材料结合形成幕墙 的虚实对比是该风格的一大特征。 授人以渔 能力为本 第四章 工程实例分析 工程名称：玺龙湾项目幕墙工程（温江区） 玺龙湾幕墙工程为干挂石材幕墙和明框玻璃幕墙。 石材幕墙，石材为25mm花岗石，大面为中黄色花岗石，柱脚为深咖啡色 花岗石，由镀锌矩管、角钢，水平挑件，后切式，不锈钢螺栓、挂件、泡沫 棒、195石材胶等构成。石材施工工艺见节点。 授人以渔 能力为本 授人以渔 能力为本 玻璃幕墙以明框玻璃幕墙为主，屋面造型为钢框幕墙，外加玻璃雨棚；由幕 墙立柱，横料，中空玻璃，角码，193 密封胶等构成，施工工艺见图。 授人以渔 能力为本 授人以渔 能力为本 结 论 随着高层建筑的不断增加，建筑幕墙更是为现代建筑注入了新的活力，那繁华的都 市风貌，那高耸人云的摩天大楼蔚为壮观，而其通体的玻璃幕墙映衬出的蓝天和飘舞的 白云，更为之增添了绚丽的色彩。近年来，随着国民经济及科学技术的发展幕墙以其 装饰效果好 、质量轻、安装速度快等优点，在国内大型高层建筑中得到广泛应用尤其 是多功能展厅 、商场和营业厅。本文通过介绍幕墙的形式，分类构造，应用工程实例,对 幕墙有一个大致的认识