诸神之战3上映了吗:玻璃材料构筑建筑空间

来源:百度文库 编辑:九乡新闻网 时间:2024/07/24 14:05:20
自从1831年方丹(P.F.L  Fontaine)采用玻璃建造了巴黎老王宫奥尔良廊的透光顶棚之后,玻璃这一独特的材质即开始了在建筑设计中的大量运用。在此后一百多年的时间里,不断有体现这种独特材质之美的优秀作品问世:
 ·1851年帕克斯顿(Joseph  Paxton)设计的伦敦水晶宫博物馆,玻璃铁构架的庞大外壳曾被认为是建筑工程的奇迹;
 ·1909年贝伦斯(Peter  Behrent)设计的德国通用电气透平机车间及1911年格罗皮厄斯(Walter  Gropius)和A.迈尔(Adolf  Meyer)设计的法古斯工厂,大面积的玻璃外墙简洁、轻快、透明,是西方现代建筑作品的开端;
 ·1952年SOM建筑事务所在纽约建造的利华大厦,被认为是大面积玻璃幕墙的代表作;
 ·密斯·凡·德·罗(Ludwig  Mies  van  der  Rohe)1929年设计的巴塞罗那世界博览会德国馆,运用玻璃材料的设计体现了密斯“少就是多”的建筑处理原则;1978年设计的纽约西格拉姆大厦,其规整、晶莹的玻璃摩天楼的形式对现代建筑产生了巨大的影响,他的纯净、透明的玻璃建筑因流行而被称为“密斯风格(Miesian  Style)”;
 ·1989年贝聿铭设计的巴黎卢浮宫扩建工程中的透明金字塔,则再次体现了玻璃这种纯净材质的魅力。

  随着现代科学技术的发展,玻璃以其性能的多样性、优异性、可靠性成为当代建筑的必备材料。运用玻璃材料创造出的通透、纯净的建筑空间为人们展示了建筑内在的空间次序和建筑外部的壮观景色。这种通透空间的魅力展示,在于设计者对于玻璃材料的尺度把握以及玻璃体的结构支撑设计,因此在建筑设计中,如何针对不同的建筑空间确定玻璃材料的使用构造方式,进行结构的造型设计,以增加玻璃材料的表现力,是建筑空间设计中的重要环节:
 ·玻璃材料用于大面积建筑外墙:传统的明框及半隐框玻璃幕墙会对建筑空间的通透性产生较大影响,除非设计师意图利用明显的金属框架来表现秩序感。而当追求的是建筑的通透效果时,可采用SSG(Structural  Sealant  Glazing)及DPG(Dot  Point  Glazing)构造方式。SSG构造方式是在玻璃的内侧,以金属构件作为玻璃支撑。玻璃在金属框外部,与金属框之间采用粘接方式。这种构造方式可以使金属框不暴露在建筑的外面,出现在建筑外部的是完全齐平对接的玻璃平面。可以形成较完善的建筑外部造型,但由于金属构件的遮挡,对空间的通透性仍有一定的影响。DPG构造方式即点式玻璃结构,是在玻璃四角钻出小孔,插入带有自由旋转系统的金属支撑爪、驳接爪,通过钢结构进行联系和支撑。这种构造方式不仅可以产生高透明度的玻璃空间,同时也由于其支撑体的结构特点,可以不受限制地制造出大面积的和任意倾斜角度的玻璃平面,而且由于驳接爪本身造型精美、极具工艺性,所以这种构造方式具有很强的现代表现力。
 ·玻璃材料用于局部建筑外墙:这种情况往往是强调通透空间与实体建筑的对比关系,除了可以采用DPG构造方式外,由于空间尺度不大,还可以采用玻璃肋构造方式,即在玻璃部件中增加垂直部件表面的肋玻璃,玻璃之间通过粘接剂结合在一起,完全取消了用于支撑玻璃的金属框架的存在,可以产生出完全由玻璃组成的部件,从而带来空间的完全透明和开放感。这种方式着重追求的是空间的透明,尽量虚化了支撑结构的存在,最大限度地将大面积玻璃部件的透明性展示出来。
 ·玻璃材料用于建筑入口:建筑入口是整个建筑的核心部位,是建筑的标志,为了衬托入口处的造型及保证视线畅通,可以用玻璃肋板作为DPG构造方式的支撑结构,即通过金属支撑爪连接玻璃肋板作为支撑件。其主要特点是通透性好,构造简单且结构无锈蚀问题,使入口空间开敞、明亮,而金属件及玻璃肋板组成的支撑结构轻盈、精致,更增添了入口处的现代艺术感。
 ·玻璃材料表达独特建筑局部:当代设计思潮和建筑结构艺术在不断发展,当代建筑也越来越表现出独特的个性,许多建筑在玻璃材料的结构设计上探索了一些新的造型手法,如某些建筑局部设计采用夸张的桁架式玻璃构造方式,用各种加粗的桁架结构,如三角桁架、X形桁架、鱼腹桁架等作为支撑结构,桁架构件表面用油漆、防火涂料或氟碳喷涂,将钢结构的力学美与玻璃材料的纯净通透完美地结合起来,使建筑结构具有强烈的动感及韵律感,吸引人们视觉的焦点,是高科技和现代建筑艺术的结晶。

  玻璃建筑对透明性的追求使玻璃材料的结构造型设计有了很大的发展空间,如何最大限度地将大面积玻璃部件的透明性展示出来,是今后玻璃建筑设计中研究的重点,如近年研究并逐步推广应用的TFG(Tensegrity  Frameless  Glazing)结构方式(张拉整体无框架玻璃幕结构)是玻璃支撑构造体系的创新和发展,TFG结构是用圆钢拉杆及悬空连接杆组成空间受力结构体系或用钢绞线和悬空连接杆张拉成空间索桁架系统作为支撑结构,结构体系为一柔性整体,承载能力强,轻盈美观,可以整体提高建筑物的通透度,无障碍地展现玻璃建筑纯净的视觉效果,提升了玻璃建筑的艺术品质。今后建筑领域在结构、材料、施工技术等方面的快速发展,使玻璃材料的结构设计可以突破常规形态限制,让设计师可以更加自由的发挥艺术想象,最大程度的张扬建筑物的个性,给予玻璃建筑以更卓越的艺术表现力。

  社会的发展带来了新的建筑设计理念的出现,现代建筑在资源利用、节约能源、环境协调、有益健康等方面提出了前所未有的新要求。在玻璃材料的选择使用上,要考虑的因素除常规的抗风压强度、保温效果、隔音效果、抗震性和装饰性外,还应该针对采光、光反射、热工性能、防污抗污等方面进行选择,如目前在国际建筑技术发展中已成为主流方向的“生态建筑”、“智能建筑”便对玻璃材料的设计使用提出了更高的要求:

  在这类建筑中,如采用玻璃幕墙和玻璃天棚等满足大面积自然采光的需要;采用热反射玻璃、吸热玻璃、低辐射玻璃等降低辐射热的流动;采用中空玻璃、双层玻璃、真空玻璃等减少热传导形成的热能流动;采用电致变色玻璃﹡、光致变色玻璃﹡、调光玻璃﹡等调节改善室内光线;采用低反射率的热反射玻璃以减少“光污染”;采用防污玻璃﹡、自洁玻璃﹡等环保型玻璃以保护环境卫生等。如澳大利亚奥运场馆便采用了可调光玻璃调节入室阳光的强度,以保持室内光线柔和;被授予德国生态环保奖的杜塞特多市维多利亚保险公司总部大楼,采用的是智能玻璃幕墙(Intelligent Glass fassade)﹡,可根据外界气候环境的变化,自动调节幕墙的保温,遮阳通风设备系统,最大限度的降低了建筑物所需的一次性能源,同时又最大限度地创造出健康、舒适的室内环境;获全国绿色建筑创新奖的我国首幢生态示范建筑上海市建筑科学研究院建筑环境研究中心办公楼,采用断热双玻中空窗及阳光控制膜,并集中了现有几乎所有生态建筑节能技术,使综合能耗减少了3/4;被专家评议为“我国第一幢综合利用太阳能解决能源问题的建筑示范工程”的北京市天普工业园生态示范楼,采用平板玻璃制作建筑物能源自给的太阳能电池基板与盖板,以多晶硅、单晶硅太阳能光伏电池贴覆于玻璃材料上,为建筑玻璃增加了供电功能,实现了太阳能与建筑的一体化结合﹡。

  玻璃材料从19世纪初作为主要材料出现在建筑上以来,被看作是进步和现代生活的象征得以不断的发展和推广运用。材料科研的发展使得设计师在玻璃材料的选择上有了更大的空间,丰富了设计师的创作手段,使设计师能够针对不同建筑功能的需求而选择使用不同效能的玻璃材料,使玻璃的材质属性及形式美感在建筑设计作品中得到完美的统一。在今天,建筑设计进入了更为广阔崭新的空间,不断更新的建筑设计理念,不断变化提高的社会需求,使玻璃材料在建筑空间的应用中不管是在设计表现风格上,构造方法上,还是在材料技术上,都得到了更加全面快速的发展。玻璃这种独特的材料,通过当代建筑设计师的精心构思和不断的技术探索,正在人类所赖以生存的自然环境中,在人类所构筑的建筑空间中焕发出更加和谐纯净的魅力。

注:
 (1)电致变色玻璃:在玻璃内层表面镀上透明导电膜电极,膜电极间涂上变价金属氧化物,其颜色随价态不同而变化,通过控制玻璃夹层中电致变色材料的电流大小(有的用电场方向)来控制玻璃变色和颜色深浅度,可在较大范围内调节玻璃的透光率和入室阳光的强度。

 (2)光致变色玻璃:是含卤化银等胶体光敏剂的玻璃,这种玻璃用于建筑物上,当室外阳光强时,玻璃颜色变深,阳光弱时,玻璃颜色随之变透明,可改善室内光线,发挥天然空调的功能,同时也会使建筑物增加美感。

 (3)调光玻璃:这种玻璃在冬天可把阳光反射室内任何地方;在夏天,可通过调整反射玻璃的角度,把阳光反射出去。

 (4)防污玻璃:在玻璃表面涂上一层含氟硅烷偶联剂,达到憎水憎油防污染的目的。

 (5)自洁玻璃:将二氧化钛光催化剂涂于玻璃表面,受阳光紫外线照射,发生光化学反应,反应产生的活性物质具有极强的氧化能力,可杀死玻璃表面的细菌和病毒,并可使附着在玻璃表面的有机物降解而脱离玻璃表面。

 (6)智能玻璃幕墙:主要是双层幕墙的形式。寒冷季节,玻璃幕墙可以最大限度的吸收太阳辐射热,通过调节进出风口的大小,可以控制适当的新风换气量,而进入两层玻璃幕墙之间的缓冲空间的空气,已被阳光初步加热。再送入室内时可减少送暖量。夏季炎热时期,位于两层玻璃空间的遮阳设施被放下来,绝大部分太阳辐射能量在这里被挡住,并通过精心组织的自然通风排到建筑之外。由于外层玻璃具有遮风避雨及防盗作用,夜间室外冷空气可以通过开启的内侧窗户冷却建筑。楼板等高蓄热体,次日上午气温上升时,楼板、墙体等将会有效地冷却室内温度。在春秋季节双层幕墙的开启可以完全打开室内达到完全自然通风。

 (7)与平板玻璃有关的太阳能发电系统有两类:第一类,是在单体建筑物的屋顶和幕墙上安装的光伏发电系统。它是利用硅光电池、硒光电池、碲光电池等在阳光照射下能产生一个定向电动势(即光伏效应)的半导体元件,拼接粘合在超透明平板玻璃上成为光电板,将光能转换成电能并经整流、升压后供建筑物内部直接使用。第二类是大面积集热式太阳能发电系统,以通体透明的大型玻璃建筑物作为集热装置。 自从1831年方丹(P.F.L  Fontaine)采用玻璃建造了巴黎老王宫奥尔良廊的透光顶棚之后,玻璃这一独特的材质即开始了在建筑设计中的大量运用。在此后一百多年的时间里,不断有体现这种独特材质之美的优秀作品问世:
 ·1851年帕克斯顿(Joseph  Paxton)设计的伦敦水晶宫博物馆,玻璃铁构架的庞大外壳曾被认为是建筑工程的奇迹;
 ·1909年贝伦斯(Peter  Behrent)设计的德国通用电气透平机车间及1911年格罗皮厄斯(Walter  Gropius)和A.迈尔(Adolf  Meyer)设计的法古斯工厂,大面积的玻璃外墙简洁、轻快、透明,是西方现代建筑作品的开端;
 ·1952年SOM建筑事务所在纽约建造的利华大厦,被认为是大面积玻璃幕墙的代表作;
 ·密斯·凡·德·罗(Ludwig  Mies  van  der  Rohe)1929年设计的巴塞罗那世界博览会德国馆,运用玻璃材料的设计体现了密斯“少就是多”的建筑处理原则;1978年设计的纽约西格拉姆大厦,其规整、晶莹的玻璃摩天楼的形式对现代建筑产生了巨大的影响,他的纯净、透明的玻璃建筑因流行而被称为“密斯风格(Miesian  Style)”;
 ·1989年贝聿铭设计的巴黎卢浮宫扩建工程中的透明金字塔,则再次体现了玻璃这种纯净材质的魅力。

  随着现代科学技术的发展,玻璃以其性能的多样性、优异性、可靠性成为当代建筑的必备材料。运用玻璃材料创造出的通透、纯净的建筑空间为人们展示了建筑内在的空间次序和建筑外部的壮观景色。这种通透空间的魅力展示,在于设计者对于玻璃材料的尺度把握以及玻璃体的结构支撑设计,因此在建筑设计中,如何针对不同的建筑空间确定玻璃材料的使用构造方式,进行结构的造型设计,以增加玻璃材料的表现力,是建筑空间设计中的重要环节:
 ·玻璃材料用于大面积建筑外墙:传统的明框及半隐框玻璃幕墙会对建筑空间的通透性产生较大影响,除非设计师意图利用明显的金属框架来表现秩序感。而当追求的是建筑的通透效果时,可采用SSG(Structural  Sealant  Glazing)及DPG(Dot  Point  Glazing)构造方式。SSG构造方式是在玻璃的内侧,以金属构件作为玻璃支撑。玻璃在金属框外部,与金属框之间采用粘接方式。这种构造方式可以使金属框不暴露在建筑的外面,出现在建筑外部的是完全齐平对接的玻璃平面。可以形成较完善的建筑外部造型,但由于金属构件的遮挡,对空间的通透性仍有一定的影响。DPG构造方式即点式玻璃结构,是在玻璃四角钻出小孔,插入带有自由旋转系统的金属支撑爪、驳接爪,通过钢结构进行联系和支撑。这种构造方式不仅可以产生高透明度的玻璃空间,同时也由于其支撑体的结构特点,可以不受限制地制造出大面积的和任意倾斜角度的玻璃平面,而且由于驳接爪本身造型精美、极具工艺性,所以这种构造方式具有很强的现代表现力。
 ·玻璃材料用于局部建筑外墙:这种情况往往是强调通透空间与实体建筑的对比关系,除了可以采用DPG构造方式外,由于空间尺度不大,还可以采用玻璃肋构造方式,即在玻璃部件中增加垂直部件表面的肋玻璃,玻璃之间通过粘接剂结合在一起,完全取消了用于支撑玻璃的金属框架的存在,可以产生出完全由玻璃组成的部件,从而带来空间的完全透明和开放感。这种方式着重追求的是空间的透明,尽量虚化了支撑结构的存在,最大限度地将大面积玻璃部件的透明性展示出来。
 ·玻璃材料用于建筑入口:建筑入口是整个建筑的核心部位,是建筑的标志,为了衬托入口处的造型及保证视线畅通,可以用玻璃肋板作为DPG构造方式的支撑结构,即通过金属支撑爪连接玻璃肋板作为支撑件。其主要特点是通透性好,构造简单且结构无锈蚀问题,使入口空间开敞、明亮,而金属件及玻璃肋板组成的支撑结构轻盈、精致,更增添了入口处的现代艺术感。
 ·玻璃材料表达独特建筑局部:当代设计思潮和建筑结构艺术在不断发展,当代建筑也越来越表现出独特的个性,许多建筑在玻璃材料的结构设计上探索了一些新的造型手法,如某些建筑局部设计采用夸张的桁架式玻璃构造方式,用各种加粗的桁架结构,如三角桁架、X形桁架、鱼腹桁架等作为支撑结构,桁架构件表面用油漆、防火涂料或氟碳喷涂,将钢结构的力学美与玻璃材料的纯净通透完美地结合起来,使建筑结构具有强烈的动感及韵律感,吸引人们视觉的焦点,是高科技和现代建筑艺术的结晶。

  玻璃建筑对透明性的追求使玻璃材料的结构造型设计有了很大的发展空间,如何最大限度地将大面积玻璃部件的透明性展示出来,是今后玻璃建筑设计中研究的重点,如近年研究并逐步推广应用的TFG(Tensegrity  Frameless  Glazing)结构方式(张拉整体无框架玻璃幕结构)是玻璃支撑构造体系的创新和发展,TFG结构是用圆钢拉杆及悬空连接杆组成空间受力结构体系或用钢绞线和悬空连接杆张拉成空间索桁架系统作为支撑结构,结构体系为一柔性整体,承载能力强,轻盈美观,可以整体提高建筑物的通透度,无障碍地展现玻璃建筑纯净的视觉效果,提升了玻璃建筑的艺术品质。今后建筑领域在结构、材料、施工技术等方面的快速发展,使玻璃材料的结构设计可以突破常规形态限制,让设计师可以更加自由的发挥艺术想象,最大程度的张扬建筑物的个性,给予玻璃建筑以更卓越的艺术表现力。

  社会的发展带来了新的建筑设计理念的出现,现代建筑在资源利用、节约能源、环境协调、有益健康等方面提出了前所未有的新要求。在玻璃材料的选择使用上,要考虑的因素除常规的抗风压强度、保温效果、隔音效果、抗震性和装饰性外,还应该针对采光、光反射、热工性能、防污抗污等方面进行选择,如目前在国际建筑技术发展中已成为主流方向的“生态建筑”、“智能建筑”便对玻璃材料的设计使用提出了更高的要求:

  在这类建筑中,如采用玻璃幕墙和玻璃天棚等满足大面积自然采光的需要;采用热反射玻璃、吸热玻璃、低辐射玻璃等降低辐射热的流动;采用中空玻璃、双层玻璃、真空玻璃等减少热传导形成的热能流动;采用电致变色玻璃﹡、光致变色玻璃﹡、调光玻璃﹡等调节改善室内光线;采用低反射率的热反射玻璃以减少“光污染”;采用防污玻璃﹡、自洁玻璃﹡等环保型玻璃以保护环境卫生等。如澳大利亚奥运场馆便采用了可调光玻璃调节入室阳光的强度,以保持室内光线柔和;被授予德国生态环保奖的杜塞特多市维多利亚保险公司总部大楼,采用的是智能玻璃幕墙(Intelligent Glass fassade)﹡,可根据外界气候环境的变化,自动调节幕墙的保温,遮阳通风设备系统,最大限度的降低了建筑物所需的一次性能源,同时又最大限度地创造出健康、舒适的室内环境;获全国绿色建筑创新奖的我国首幢生态示范建筑上海市建筑科学研究院建筑环境研究中心办公楼,采用断热双玻中空窗及阳光控制膜,并集中了现有几乎所有生态建筑节能技术,使综合能耗减少了3/4;被专家评议为“我国第一幢综合利用太阳能解决能源问题的建筑示范工程”的北京市天普工业园生态示范楼,采用平板玻璃制作建筑物能源自给的太阳能电池基板与盖板,以多晶硅、单晶硅太阳能光伏电池贴覆于玻璃材料上,为建筑玻璃增加了供电功能,实现了太阳能与建筑的一体化结合﹡。

  玻璃材料从19世纪初作为主要材料出现在建筑上以来,被看作是进步和现代生活的象征得以不断的发展和推广运用。材料科研的发展使得设计师在玻璃材料的选择上有了更大的空间,丰富了设计师的创作手段,使设计师能够针对不同建筑功能的需求而选择使用不同效能的玻璃材料,使玻璃的材质属性及形式美感在建筑设计作品中得到完美的统一。在今天,建筑设计进入了更为广阔崭新的空间,不断更新的建筑设计理念,不断变化提高的社会需求,使玻璃材料在建筑空间的应用中不管是在设计表现风格上,构造方法上,还是在材料技术上,都得到了更加全面快速的发展。玻璃这种独特的材料,通过当代建筑设计师的精心构思和不断的技术探索,正在人类所赖以生存的自然环境中,在人类所构筑的建筑空间中焕发出更加和谐纯净的魅力。

注:
 (1)电致变色玻璃:在玻璃内层表面镀上透明导电膜电极,膜电极间涂上变价金属氧化物,其颜色随价态不同而变化,通过控制玻璃夹层中电致变色材料的电流大小(有的用电场方向)来控制玻璃变色和颜色深浅度,可在较大范围内调节玻璃的透光率和入室阳光的强度。

 (2)光致变色玻璃:是含卤化银等胶体光敏剂的玻璃,这种玻璃用于建筑物上,当室外阳光强时,玻璃颜色变深,阳光弱时,玻璃颜色随之变透明,可改善室内光线,发挥天然空调的功能,同时也会使建筑物增加美感。

 (3)调光玻璃:这种玻璃在冬天可把阳光反射室内任何地方;在夏天,可通过调整反射玻璃的角度,把阳光反射出去。

 (4)防污玻璃:在玻璃表面涂上一层含氟硅烷偶联剂,达到憎水憎油防污染的目的。

 (5)自洁玻璃:将二氧化钛光催化剂涂于玻璃表面,受阳光紫外线照射,发生光化学反应,反应产生的活性物质具有极强的氧化能力,可杀死玻璃表面的细菌和病毒,并可使附着在玻璃表面的有机物降解而脱离玻璃表面。

 (6)智能玻璃幕墙:主要是双层幕墙的形式。寒冷季节,玻璃幕墙可以最大限度的吸收太阳辐射热,通过调节进出风口的大小,可以控制适当的新风换气量,而进入两层玻璃幕墙之间的缓冲空间的空气,已被阳光初步加热。再送入室内时可减少送暖量。夏季炎热时期,位于两层玻璃空间的遮阳设施被放下来,绝大部分太阳辐射能量在这里被挡住,并通过精心组织的自然通风排到建筑之外。由于外层玻璃具有遮风避雨及防盗作用,夜间室外冷空气可以通过开启的内侧窗户冷却建筑。楼板等高蓄热体,次日上午气温上升时,楼板、墙体等将会有效地冷却室内温度。在春秋季节双层幕墙的开启可以完全打开室内达到完全自然通风。

 (7)与平板玻璃有关的太阳能发电系统有两类:第一类,是在单体建筑物的屋顶和幕墙上安装的光伏发电系统。它是利用硅光电池、硒光电池、碲光电池等在阳光照射下能产生一个定向电动势(即光伏效应)的半导体元件,拼接粘合在超透明平板玻璃上成为光电板,将光能转换成电能并经整流、升压后供建筑物内部直接使用。第二类是大面积集热式太阳能发电系统,以通体透明的大型玻璃建筑物作为集热装置。 自从1831年方丹(P.F.L  Fontaine)采用玻璃建造了巴黎老王宫奥尔良廊的透光顶棚之后,玻璃这一独特的材质即开始了在建筑设计中的大量运用。在此后一百多年的时间里,不断有体现这种独特材质之美的优秀作品问世:
 ·1851年帕克斯顿(Joseph  Paxton)设计的伦敦水晶宫博物馆,玻璃铁构架的庞大外壳曾被认为是建筑工程的奇迹;
 ·1909年贝伦斯(Peter  Behrent)设计的德国通用电气透平机车间及1911年格罗皮厄斯(Walter  Gropius)和A.迈尔(Adolf  Meyer)设计的法古斯工厂,大面积的玻璃外墙简洁、轻快、透明,是西方现代建筑作品的开端;
 ·1952年SOM建筑事务所在纽约建造的利华大厦,被认为是大面积玻璃幕墙的代表作;
 ·密斯·凡·德·罗(Ludwig  Mies  van  der  Rohe)1929年设计的巴塞罗那世界博览会德国馆,运用玻璃材料的设计体现了密斯“少就是多”的建筑处理原则;1978年设计的纽约西格拉姆大厦,其规整、晶莹的玻璃摩天楼的形式对现代建筑产生了巨大的影响,他的纯净、透明的玻璃建筑因流行而被称为“密斯风格(Miesian  Style)”;
 ·1989年贝聿铭设计的巴黎卢浮宫扩建工程中的透明金字塔,则再次体现了玻璃这种纯净材质的魅力。

  随着现代科学技术的发展,玻璃以其性能的多样性、优异性、可靠性成为当代建筑的必备材料。运用玻璃材料创造出的通透、纯净的建筑空间为人们展示了建筑内在的空间次序和建筑外部的壮观景色。这种通透空间的魅力展示,在于设计者对于玻璃材料的尺度把握以及玻璃体的结构支撑设计,因此在建筑设计中,如何针对不同的建筑空间确定玻璃材料的使用构造方式,进行结构的造型设计,以增加玻璃材料的表现力,是建筑空间设计中的重要环节:
 ·玻璃材料用于大面积建筑外墙:传统的明框及半隐框玻璃幕墙会对建筑空间的通透性产生较大影响,除非设计师意图利用明显的金属框架来表现秩序感。而当追求的是建筑的通透效果时,可采用SSG(Structural  Sealant  Glazing)及DPG(Dot  Point  Glazing)构造方式。SSG构造方式是在玻璃的内侧,以金属构件作为玻璃支撑。玻璃在金属框外部,与金属框之间采用粘接方式。这种构造方式可以使金属框不暴露在建筑的外面,出现在建筑外部的是完全齐平对接的玻璃平面。可以形成较完善的建筑外部造型,但由于金属构件的遮挡,对空间的通透性仍有一定的影响。DPG构造方式即点式玻璃结构,是在玻璃四角钻出小孔,插入带有自由旋转系统的金属支撑爪、驳接爪,通过钢结构进行联系和支撑。这种构造方式不仅可以产生高透明度的玻璃空间,同时也由于其支撑体的结构特点,可以不受限制地制造出大面积的和任意倾斜角度的玻璃平面,而且由于驳接爪本身造型精美、极具工艺性,所以这种构造方式具有很强的现代表现力。
 ·玻璃材料用于局部建筑外墙:这种情况往往是强调通透空间与实体建筑的对比关系,除了可以采用DPG构造方式外,由于空间尺度不大,还可以采用玻璃肋构造方式,即在玻璃部件中增加垂直部件表面的肋玻璃,玻璃之间通过粘接剂结合在一起,完全取消了用于支撑玻璃的金属框架的存在,可以产生出完全由玻璃组成的部件,从而带来空间的完全透明和开放感。这种方式着重追求的是空间的透明,尽量虚化了支撑结构的存在,最大限度地将大面积玻璃部件的透明性展示出来。
 ·玻璃材料用于建筑入口:建筑入口是整个建筑的核心部位,是建筑的标志,为了衬托入口处的造型及保证视线畅通,可以用玻璃肋板作为DPG构造方式的支撑结构,即通过金属支撑爪连接玻璃肋板作为支撑件。其主要特点是通透性好,构造简单且结构无锈蚀问题,使入口空间开敞、明亮,而金属件及玻璃肋板组成的支撑结构轻盈、精致,更增添了入口处的现代艺术感。
 ·玻璃材料表达独特建筑局部:当代设计思潮和建筑结构艺术在不断发展,当代建筑也越来越表现出独特的个性,许多建筑在玻璃材料的结构设计上探索了一些新的造型手法,如某些建筑局部设计采用夸张的桁架式玻璃构造方式,用各种加粗的桁架结构,如三角桁架、X形桁架、鱼腹桁架等作为支撑结构,桁架构件表面用油漆、防火涂料或氟碳喷涂,将钢结构的力学美与玻璃材料的纯净通透完美地结合起来,使建筑结构具有强烈的动感及韵律感,吸引人们视觉的焦点,是高科技和现代建筑艺术的结晶。

  玻璃建筑对透明性的追求使玻璃材料的结构造型设计有了很大的发展空间,如何最大限度地将大面积玻璃部件的透明性展示出来,是今后玻璃建筑设计中研究的重点,如近年研究并逐步推广应用的TFG(Tensegrity  Frameless  Glazing)结构方式(张拉整体无框架玻璃幕结构)是玻璃支撑构造体系的创新和发展,TFG结构是用圆钢拉杆及悬空连接杆组成空间受力结构体系或用钢绞线和悬空连接杆张拉成空间索桁架系统作为支撑结构,结构体系为一柔性整体,承载能力强,轻盈美观,可以整体提高建筑物的通透度,无障碍地展现玻璃建筑纯净的视觉效果,提升了玻璃建筑的艺术品质。今后建筑领域在结构、材料、施工技术等方面的快速发展,使玻璃材料的结构设计可以突破常规形态限制,让设计师可以更加自由的发挥艺术想象,最大程度的张扬建筑物的个性,给予玻璃建筑以更卓越的艺术表现力。

  社会的发展带来了新的建筑设计理念的出现,现代建筑在资源利用、节约能源、环境协调、有益健康等方面提出了前所未有的新要求。在玻璃材料的选择使用上,要考虑的因素除常规的抗风压强度、保温效果、隔音效果、抗震性和装饰性外,还应该针对采光、光反射、热工性能、防污抗污等方面进行选择,如目前在国际建筑技术发展中已成为主流方向的“生态建筑”、“智能建筑”便对玻璃材料的设计使用提出了更高的要求:

  在这类建筑中,如采用玻璃幕墙和玻璃天棚等满足大面积自然采光的需要;采用热反射玻璃、吸热玻璃、低辐射玻璃等降低辐射热的流动;采用中空玻璃、双层玻璃、真空玻璃等减少热传导形成的热能流动;采用电致变色玻璃﹡、光致变色玻璃﹡、调光玻璃﹡等调节改善室内光线;采用低反射率的热反射玻璃以减少“光污染”;采用防污玻璃﹡、自洁玻璃﹡等环保型玻璃以保护环境卫生等。如澳大利亚奥运场馆便采用了可调光玻璃调节入室阳光的强度,以保持室内光线柔和;被授予德国生态环保奖的杜塞特多市维多利亚保险公司总部大楼,采用的是智能玻璃幕墙(Intelligent Glass fassade)﹡,可根据外界气候环境的变化,自动调节幕墙的保温,遮阳通风设备系统,最大限度的降低了建筑物所需的一次性能源,同时又最大限度地创造出健康、舒适的室内环境;获全国绿色建筑创新奖的我国首幢生态示范建筑上海市建筑科学研究院建筑环境研究中心办公楼,采用断热双玻中空窗及阳光控制膜,并集中了现有几乎所有生态建筑节能技术,使综合能耗减少了3/4;被专家评议为“我国第一幢综合利用太阳能解决能源问题的建筑示范工程”的北京市天普工业园生态示范楼,采用平板玻璃制作建筑物能源自给的太阳能电池基板与盖板,以多晶硅、单晶硅太阳能光伏电池贴覆于玻璃材料上,为建筑玻璃增加了供电功能,实现了太阳能与建筑的一体化结合﹡。

  玻璃材料从19世纪初作为主要材料出现在建筑上以来,被看作是进步和现代生活的象征得以不断的发展和推广运用。材料科研的发展使得设计师在玻璃材料的选择上有了更大的空间,丰富了设计师的创作手段,使设计师能够针对不同建筑功能的需求而选择使用不同效能的玻璃材料,使玻璃的材质属性及形式美感在建筑设计作品中得到完美的统一。在今天,建筑设计进入了更为广阔崭新的空间,不断更新的建筑设计理念,不断变化提高的社会需求,使玻璃材料在建筑空间的应用中不管是在设计表现风格上,构造方法上,还是在材料技术上,都得到了更加全面快速的发展。玻璃这种独特的材料,通过当代建筑设计师的精心构思和不断的技术探索,正在人类所赖以生存的自然环境中,在人类所构筑的建筑空间中焕发出更加和谐纯净的魅力。

注:
 (1)电致变色玻璃:在玻璃内层表面镀上透明导电膜电极,膜电极间涂上变价金属氧化物,其颜色随价态不同而变化,通过控制玻璃夹层中电致变色材料的电流大小(有的用电场方向)来控制玻璃变色和颜色深浅度,可在较大范围内调节玻璃的透光率和入室阳光的强度。

 (2)光致变色玻璃:是含卤化银等胶体光敏剂的玻璃,这种玻璃用于建筑物上,当室外阳光强时,玻璃颜色变深,阳光弱时,玻璃颜色随之变透明,可改善室内光线,发挥天然空调的功能,同时也会使建筑物增加美感。

 (3)调光玻璃:这种玻璃在冬天可把阳光反射室内任何地方;在夏天,可通过调整反射玻璃的角度,把阳光反射出去。

 (4)防污玻璃:在玻璃表面涂上一层含氟硅烷偶联剂,达到憎水憎油防污染的目的。

 (5)自洁玻璃:将二氧化钛光催化剂涂于玻璃表面,受阳光紫外线照射,发生光化学反应,反应产生的活性物质具有极强的氧化能力,可杀死玻璃表面的细菌和病毒,并可使附着在玻璃表面的有机物降解而脱离玻璃表面。

 (6)智能玻璃幕墙:主要是双层幕墙的形式。寒冷季节,玻璃幕墙可以最大限度的吸收太阳辐射热,通过调节进出风口的大小,可以控制适当的新风换气量,而进入两层玻璃幕墙之间的缓冲空间的空气,已被阳光初步加热。再送入室内时可减少送暖量。夏季炎热时期,位于两层玻璃空间的遮阳设施被放下来,绝大部分太阳辐射能量在这里被挡住,并通过精心组织的自然通风排到建筑之外。由于外层玻璃具有遮风避雨及防盗作用,夜间室外冷空气可以通过开启的内侧窗户冷却建筑。楼板等高蓄热体,次日上午气温上升时,楼板、墙体等将会有效地冷却室内温度。在春秋季节双层幕墙的开启可以完全打开室内达到完全自然通风。

 (7)与平板玻璃有关的太阳能发电系统有两类:第一类,是在单体建筑物的屋顶和幕墙上安装的光伏发电系统。它是利用硅光电池、硒光电池、碲光电池等在阳光照射下能产生一个定向电动势(即光伏效应)的半导体元件,拼接粘合在超透明平板玻璃上成为光电板,将光能转换成电能并经整流、升压后供建筑物内部直接使用。第二类是大面积集热式太阳能发电系统,以通体透明的大型玻璃建筑物作为集热装置。 自从1831年方丹(P.F.L  Fontaine)采用玻璃建造了巴黎老王宫奥尔良廊的透光顶棚之后,玻璃这一独特的材质即开始了在建筑设计中的大量运用。在此后一百多年的时间里,不断有体现这种独特材质之美的优秀作品问世:
 ·1851年帕克斯顿(Joseph  Paxton)设计的伦敦水晶宫博物馆,玻璃铁构架的庞大外壳曾被认为是建筑工程的奇迹;
 ·1909年贝伦斯(Peter  Behrent)设计的德国通用电气透平机车间及1911年格罗皮厄斯(Walter  Gropius)和A.迈尔(Adolf  Meyer)设计的法古斯工厂,大面积的玻璃外墙简洁、轻快、透明,是西方现代建筑作品的开端;
 ·1952年SOM建筑事务所在纽约建造的利华大厦,被认为是大面积玻璃幕墙的代表作;
 ·密斯·凡·德·罗(Ludwig  Mies  van  der  Rohe)1929年设计的巴塞罗那世界博览会德国馆,运用玻璃材料的设计体现了密斯“少就是多”的建筑处理原则;1978年设计的纽约西格拉姆大厦,其规整、晶莹的玻璃摩天楼的形式对现代建筑产生了巨大的影响,他的纯净、透明的玻璃建筑因流行而被称为“密斯风格(Miesian  Style)”;
 ·1989年贝聿铭设计的巴黎卢浮宫扩建工程中的透明金字塔,则再次体现了玻璃这种纯净材质的魅力。

  随着现代科学技术的发展,玻璃以其性能的多样性、优异性、可靠性成为当代建筑的必备材料。运用玻璃材料创造出的通透、纯净的建筑空间为人们展示了建筑内在的空间次序和建筑外部的壮观景色。这种通透空间的魅力展示,在于设计者对于玻璃材料的尺度把握以及玻璃体的结构支撑设计,因此在建筑设计中,如何针对不同的建筑空间确定玻璃材料的使用构造方式,进行结构的造型设计,以增加玻璃材料的表现力,是建筑空间设计中的重要环节:
 ·玻璃材料用于大面积建筑外墙:传统的明框及半隐框玻璃幕墙会对建筑空间的通透性产生较大影响,除非设计师意图利用明显的金属框架来表现秩序感。而当追求的是建筑的通透效果时,可采用SSG(Structural  Sealant  Glazing)及DPG(Dot  Point  Glazing)构造方式。SSG构造方式是在玻璃的内侧,以金属构件作为玻璃支撑。玻璃在金属框外部,与金属框之间采用粘接方式。这种构造方式可以使金属框不暴露在建筑的外面,出现在建筑外部的是完全齐平对接的玻璃平面。可以形成较完善的建筑外部造型,但由于金属构件的遮挡,对空间的通透性仍有一定的影响。DPG构造方式即点式玻璃结构,是在玻璃四角钻出小孔,插入带有自由旋转系统的金属支撑爪、驳接爪,通过钢结构进行联系和支撑。这种构造方式不仅可以产生高透明度的玻璃空间,同时也由于其支撑体的结构特点,可以不受限制地制造出大面积的和任意倾斜角度的玻璃平面,而且由于驳接爪本身造型精美、极具工艺性,所以这种构造方式具有很强的现代表现力。
 ·玻璃材料用于局部建筑外墙:这种情况往往是强调通透空间与实体建筑的对比关系,除了可以采用DPG构造方式外,由于空间尺度不大,还可以采用玻璃肋构造方式,即在玻璃部件中增加垂直部件表面的肋玻璃,玻璃之间通过粘接剂结合在一起,完全取消了用于支撑玻璃的金属框架的存在,可以产生出完全由玻璃组成的部件,从而带来空间的完全透明和开放感。这种方式着重追求的是空间的透明,尽量虚化了支撑结构的存在,最大限度地将大面积玻璃部件的透明性展示出来。
 ·玻璃材料用于建筑入口:建筑入口是整个建筑的核心部位,是建筑的标志,为了衬托入口处的造型及保证视线畅通,可以用玻璃肋板作为DPG构造方式的支撑结构,即通过金属支撑爪连接玻璃肋板作为支撑件。其主要特点是通透性好,构造简单且结构无锈蚀问题,使入口空间开敞、明亮,而金属件及玻璃肋板组成的支撑结构轻盈、精致,更增添了入口处的现代艺术感。
 ·玻璃材料表达独特建筑局部:当代设计思潮和建筑结构艺术在不断发展,当代建筑也越来越表现出独特的个性,许多建筑在玻璃材料的结构设计上探索了一些新的造型手法,如某些建筑局部设计采用夸张的桁架式玻璃构造方式,用各种加粗的桁架结构,如三角桁架、X形桁架、鱼腹桁架等作为支撑结构,桁架构件表面用油漆、防火涂料或氟碳喷涂,将钢结构的力学美与玻璃材料的纯净通透完美地结合起来,使建筑结构具有强烈的动感及韵律感,吸引人们视觉的焦点,是高科技和现代建筑艺术的结晶。

  玻璃建筑对透明性的追求使玻璃材料的结构造型设计有了很大的发展空间,如何最大限度地将大面积玻璃部件的透明性展示出来,是今后玻璃建筑设计中研究的重点,如近年研究并逐步推广应用的TFG(Tensegrity  Frameless  Glazing)结构方式(张拉整体无框架玻璃幕结构)是玻璃支撑构造体系的创新和发展,TFG结构是用圆钢拉杆及悬空连接杆组成空间受力结构体系或用钢绞线和悬空连接杆张拉成空间索桁架系统作为支撑结构,结构体系为一柔性整体,承载能力强,轻盈美观,可以整体提高建筑物的通透度,无障碍地展现玻璃建筑纯净的视觉效果,提升了玻璃建筑的艺术品质。今后建筑领域在结构、材料、施工技术等方面的快速发展,使玻璃材料的结构设计可以突破常规形态限制,让设计师可以更加自由的发挥艺术想象,最大程度的张扬建筑物的个性,给予玻璃建筑以更卓越的艺术表现力。

  社会的发展带来了新的建筑设计理念的出现,现代建筑在资源利用、节约能源、环境协调、有益健康等方面提出了前所未有的新要求。在玻璃材料的选择使用上,要考虑的因素除常规的抗风压强度、保温效果、隔音效果、抗震性和装饰性外,还应该针对采光、光反射、热工性能、防污抗污等方面进行选择,如目前在国际建筑技术发展中已成为主流方向的“生态建筑”、“智能建筑”便对玻璃材料的设计使用提出了更高的要求:

  在这类建筑中,如采用玻璃幕墙和玻璃天棚等满足大面积自然采光的需要;采用热反射玻璃、吸热玻璃、低辐射玻璃等降低辐射热的流动;采用中空玻璃、双层玻璃、真空玻璃等减少热传导形成的热能流动;采用电致变色玻璃﹡、光致变色玻璃﹡、调光玻璃﹡等调节改善室内光线;采用低反射率的热反射玻璃以减少“光污染”;采用防污玻璃﹡、自洁玻璃﹡等环保型玻璃以保护环境卫生等。如澳大利亚奥运场馆便采用了可调光玻璃调节入室阳光的强度,以保持室内光线柔和;被授予德国生态环保奖的杜塞特多市维多利亚保险公司总部大楼,采用的是智能玻璃幕