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玻璃幕墻是現代建筑的標配，不僅讓建筑看起來更通透、現代，還讓城市天際線更引人注目。不過，幕墻在建造過程中也面臨不少挑戰，比如，建幕墻工人的安全該如何保障？玻璃幕墻造成的能耗問題該如何解決？怎么防止鳥撞幕墻事件？這些問題都亟待設計界來解答。
圖片來源：搜狐
要解決這些問題，光靠技術進步還不夠，行業各方都需要參與進來。為了聚集行業共同的力量，CADE建筑設計博覽會聯合幕墻專家RFR亞洲董事于輝先生，打造了“幕墻20問”主題展區，聚焦建筑師、開發商等用戶最關心的核心問題。
在這個展區，16位國際知名建筑事務所的中國區代表將與多家幕墻技術提供方聯手，探討幕墻技術的新突破和落地應用。本文將深入分析玻璃幕墻的常見問題，并一起探討未來的解決方向。
作者｜Yirou
本欄目文章為作者個人觀點，不代表平臺觀點和立場
設計理念與現實落差
建筑師們對于玻璃幕墻的期望往往充滿理想主義。他們希望通過大面積的弧形和曲線玻璃，將建筑設計推向極限。然而，在現實中，生產這種復雜的弧形玻璃存在巨大挑戰。
國家大劇院 圖片來源：素材天下
北玻作為行業領先者，于1997年首次成功開發出建筑用弧形鋼化玻璃設備，并為北京中國國家大劇院提供了弧形玻璃。
這個項目是現代建筑設計與玻璃技術的巔峰碰撞，但即便如此，早期的玻璃幕墻依然存在應力斑和變形問題，影響了整體的視覺效果。設計師的理想雖然在技術上得到了一定實現，但現實中的細節問題并沒有得到完全解決。
國家大劇院 圖片來源：Klook
另一個典型案例是蘋果公司上海旗艦店。設計師要求安裝12米高的弧形玻璃，并且不能使用任何金屬支撐結構。盡管北玻通過技術突破，生產出了符合要求的玻璃，但這種大規格的玻璃制造依然面臨材料穩定性、生產復雜度等問題，導致設計與實際執行之間的差距依舊存在。
Apple上海旗艦店 圖片來源：Apple
這類復雜曲面設計雖然彰顯了建筑的現代美學，但現實中的技術挑戰依然限制著設計師的發揮。另外，在玻璃幕墻領域，如今，設計師們越來越多地追求個性化建筑，這使得幕墻制造商不得不為每個項目開發新的方案，重新設計生產流程。
典型的例子是北京城市副中心圖書館，該建筑采用了全玻璃外立面，每塊玻璃高達15.6米，沒有任何混凝土或鋼結構支撐。
北京城市副中心圖書館 圖片來源：Archdaily
北京城市副中心圖書館 圖片來源：Archdaily
這種超高定制化設計遠超傳統的幕墻生產流程，需要高度的靈活性和創新。這類建筑的需求與標準化生產之間的矛盾，導致制造商面臨巨大的生產壓力，也同時增加了成本。
高危的建筑工地環境
玻璃幕墻的高空安裝，特別是在惡劣天氣下，不僅是技術考驗，更是一場生死攸關的挑戰。以德清莫干山高新區的建筑工地為例，工人在酷暑下懸掛在七八十米高的吊籃中，冒著36度高溫安裝幕墻玻璃。
每塊五六十斤重的玻璃在高空中操作，任何一點失誤都可能導致危險。現場工友們必須保持極度的專注，而這樣的高溫環境加劇了作業難度。
建筑工地 圖片來源：湖州莫干山高新區
與此同時，高溫天氣對玻璃本身也構成威脅。玻璃的熱膨脹在高溫下表現得尤為明顯，尤其是夏季高溫里暴露在直射陽光下的玻璃幕墻，受熱不均時，容易因內部應力集中，局部受熱膨脹，導致玻璃破裂。
南京市的建筑工地曾多次出現玻璃破裂事故，高溫天氣與玻璃邊緣的細小裂紋相結合，極易引發破損。這一現象不僅對安裝工人構成安全威脅，也影響了后期的維護和使用安全。
圖片來源：南京市建筑門窗幕墻行業協會
即使現代鋼化玻璃和夾層玻璃在安全性上有所提升，但熱應力仍是無法完全消除的問題。對于一些南向的玻璃幕墻，長時間暴露在太陽直射下的玻璃，其自爆幾率顯著增加。
針對這一問題，設計師們開始在玻璃材料的選擇上做出改變，例如采用低輻射鍍膜玻璃（LOW-E玻璃），這種玻璃能夠有效減少太陽輻射傳導，降低玻璃表面溫差。此外，一些項目還在設計中引入了遮陽板或綠植，減少玻璃直接暴露在陽光下的時間，進一步降低玻璃的熱應力風險。
LOW-E玻璃 圖片來源：上海藍實
垂直綠化 圖片來源：Archdaily
玻璃墻的能耗問題令人擔憂
玻璃幕墻帶來了建筑的透明與美感，但其巨大的能耗問題也令人擔憂。大面積的玻璃使建筑在夏季吸收大量熱量，導致空調系統必須加倍工作才能保持室內溫度。例如，迪拜的哈利法塔，作為世界上最高的建筑，其玻璃幕墻在酷暑中變成了一個巨大的“溫室”，導致空調系統的能耗激增。
在冬季，玻璃的保溫性不足也同樣帶來了高額的取暖費用。許多城市的高層建筑依然依賴于傳統的單層或雙層玻璃幕墻，無法有效隔絕外部溫度變化。
哈里發塔 圖片來源：Dubai Tours
與此同時，玻璃幕墻的生產過程本身也對環境造成了巨大影響。玻璃的制造需要耗費大量能源，尤其是用于大型建筑的高強度鋼化玻璃，其生產過程中不僅消耗了大量資源，還產生了高碳排放。
為了應對玻璃幕墻的高能耗問題，建筑行業正在積極探索綠色幕墻材料。比如前文所提到的低輻射玻璃，通過表面鍍膜技術，能夠有效反射太陽熱量，減少熱量傳導，大幅降低空調和取暖的能源消耗。
這類材料已經被廣泛應用于全球范圍內的高層建筑中，如上海中心大廈，該建筑采用了先進的低輻射玻璃（Low-E玻璃），顯著提升了能源效率。
另外，中空玻璃技術也逐漸成熟，雙層甚至三層中空玻璃可以進一步提升隔熱和隔音效果。德國被動房項目中，使用了多層中空玻璃幕墻，大幅減少了能源消耗，并達到了高度的節能效果。
上海中心大廈低輻射玻璃 圖片來源：選泉設計
德國被動房中空玻璃 圖片來源：VEKA
這些技術雖然提升了幕墻的功能性，但也不可避免地增加了成本，如何在經濟性與環保之間取得平衡，仍然是行業面臨的重大難題。
幕墻之下，還有鳥類的生存空間嗎？
大面積玻璃幕墻的使用不僅給人類帶來了美感，還成為了鳥類的“致命陷阱”。在全球范圍內，每年有數億只鳥類因撞擊玻璃幕墻而喪生，昆山杜克大學的研究員李彬彬在研究中發現，這一現象在中國東部地區尤為嚴重。由于玻璃的透明性或反射性，鳥類常常誤以為前方是天空或樹木，結果高速撞擊玻璃，導致嚴重傷亡。
鳥撞 圖片來源：一席
鳥撞 圖片來源：一席
例如，紐約世界貿易中心紀念碑的燈光柱在夜晚成為鳥類迷失的焦點，成千上萬的鳥類被吸引到光柱附近，導致大量鳥撞事件。雖然該項目后續采取了防鳥撞措施，但類似事件依舊在全球范圍內頻繁發生。
為應對鳥撞問題，設計師和建筑材料商已經開始采取行動。簡單的防護措施包括在玻璃上貼防鳥撞貼紙或設計特定的紋理，以提醒鳥類避開。例如，加拿大多倫多市政廳就采用了這種設計，在玻璃幕墻上增加了細密的圖案，顯著減少了鳥撞事件。
圖片來源：一席
在中國，深圳騰訊總部也進行了大規模的防鳥撞玻璃改造，貼花和紋理設計在不影響美觀的前提下，有效減少了鳥類的傷亡。這一技術雖然在短期內能夠見效，但未來還需探索更多的創新性防鳥撞設計，例如磨砂玻璃或特制的玻璃涂層，這些都將成為未來幕墻設計的一部分。
玻璃涂層 圖片來源：一席
智能幕墻：未來的解決之道？
隨著科技的進步，智能幕墻逐漸進入建筑設計領域。例如，蘋果總部大樓Apple Park采用了智能玻璃幕墻技術，能夠根據環境光強度自動調節透光率。這不僅大幅降低了建筑的能耗，還提高了室內的舒適度。
然而，智能玻璃幕墻目前的高成本限制了其大規模應用。盡管一些高端項目已經在嘗試應用智能技術，如光電調節玻璃，但對于普通建筑項目來說，智能幕墻的普及依然有待時日。如何進一步降低成本并推廣這一技術，將是未來幕墻行業的一大挑戰。
Apple Park 圖片來源：太格有物
未來的玻璃幕墻不再僅僅是美學的表現形式，而將是智能化和生態友好的綜合設計。玻璃幕墻的未來將朝著智能、節能和環保方向發展，這不僅有助于建筑行業減少碳足跡，還能提升城市與自然之間的和諧關系。
德國斯圖加特的 Mercedes-Benz 博物館就是這種智能幕墻設計的典范，通過智能玻璃和環境控制技術，大幅減少了建筑的能耗，為未來建筑設立了標桿。
Mercedes-Benz 圖片來源：UNStudio
結語
玻璃幕墻作為現代建筑的重要元素，雖然美觀大方，卻充滿了各種技術挑戰——從安全隱患到能耗問題，再到與自然環境的沖突，引發了大量的公眾關注。建筑行業與幕墻行業的從業者們也從他們的角度，關注到以玻璃幕墻為代表的更多的問題:
CADE 幕墻20+問
1. 不銹鋼鍍鈦掉色問題如何解決？
2. 超高耐候PVF涂層的實際效果如何？
3. 大玻璃為什么要用填縫劑？
4. 精致鋼外觀等級標準與造價？
5. 如何解決精致鋼連接位置內腔銹蝕？
6. 如何解決UHPC耐污染問題？
7. 超白玻璃自爆率有何不同？
8. 鋁板自潔涂層實際效能如何驗證？
9. 亞克力的外墻能否做到無縫聚合？
10. FRP能否達到A級防火？
11. 玻璃平整度控制方法？
12. 玻璃彩虹效果控制方法？
13. 蘋果店用玻璃夾金屬為什么不能用不銹鋼？
14. 如何確保層間防火封堵實際耐火性能達到標準？
15. 蜂窩石材在幕墻設計年限25年后還安全嗎？
16. 高層內開啟隱蔽式把手操作不便能否解決？
17. 如何避免陽極氧化鋁板色差？
18. 蜂窩板如何做到不起鼓？
19. 石材超強背網是否能保證耐久性？
20. 石材打膠污染問題如何解決？
21. 如何提升建筑色彩表現和減少幕墻色差？
22. 木結構能用在建筑外表皮嗎？
23. 光伏能即要好看（不要黑糊糊的）又要高效發電還有兼顧采光么？
24. 超低能耗建筑的墻體保溫一體板有什么特別之處？
25. 防水透氣膜是否滿足國標要求保溫材料A級防火等級？
為解決這些問題，CADE建筑設計博覽會聯手幕墻技術專家RFR亞洲董事于輝先生，打造了“幕墻20問”主題展區，建筑師、工程師、材料商等眾多行業精英，將在這里直面幕墻設計中的20多個痛點。
發文編輯/網站審核｜Yirou
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