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玻璃幕墙是现代建筑的标配，不仅让建筑看起来更通透、现代，还让城市天际线更引人注目。不过，幕墙在建造过程中也面临不少挑战，比如，建幕墙工人的安全该如何保障？玻璃幕墙造成的能耗问题该如何解决？怎么防止鸟撞幕墙事件？这些问题都亟待设计界来解答。
图片来源：搜狐
要解决这些问题，光靠技术进步还不够，行业各方都需要参与进来。为了聚集行业共同的力量，CADE建筑设计博览会联合幕墙专家RFR亚洲董事于辉先生，打造了“幕墙20问”主题展区，聚焦建筑师、开发商等用户最关心的核心问题。
在这个展区，16位国际知名建筑事务所的中国区代表将与多家幕墙技术提供方联手，探讨幕墙技术的新突破和落地应用。本文将深入分析玻璃幕墙的常见问题，并一起探讨未来的解决方向。
作者｜Yirou
本栏目文章为作者个人观点，不代表平台观点和立场
设计理念与现实落差
建筑师们对于玻璃幕墙的期望往往充满理想主义。他们希望通过大面积的弧形和曲线玻璃，将建筑设计推向极限。然而，在现实中，生产这种复杂的弧形玻璃存在巨大挑战。
国家大剧院 图片来源：素材天下
北玻作为行业领先者，于1997年首次成功开发出建筑用弧形钢化玻璃设备，并为北京中国国家大剧院提供了弧形玻璃。
这个项目是现代建筑设计与玻璃技术的巅峰碰撞，但即便如此，早期的玻璃幕墙依然存在应力斑和变形问题，影响了整体的视觉效果。设计师的理想虽然在技术上得到了一定实现，但现实中的细节问题并没有得到完全解决。
国家大剧院 图片来源：Klook
另一个典型案例是苹果公司上海旗舰店。设计师要求安装12米高的弧形玻璃，并且不能使用任何金属支撑结构。尽管北玻通过技术突破，生产出了符合要求的玻璃，但这种大规格的玻璃制造依然面临材料稳定性、生产复杂度等问题，导致设计与实际执行之间的差距依旧存在。
Apple上海旗舰店 图片来源：Apple
这类复杂曲面设计虽然彰显了建筑的现代美学，但现实中的技术挑战依然限制着设计师的发挥。另外，在玻璃幕墙领域，如今，设计师们越来越多地追求个性化建筑，这使得幕墙制造商不得不为每个项目开发新的方案，重新设计生产流程。
典型的例子是北京城市副中心图书馆，该建筑采用了全玻璃外立面，每块玻璃高达15.6米，没有任何混凝土或钢结构支撑。
北京城市副中心图书馆 图片来源：Archdaily
北京城市副中心图书馆 图片来源：Archdaily
这种超高定制化设计远超传统的幕墙生产流程，需要高度的灵活性和创新。这类建筑的需求与标准化生产之间的矛盾，导致制造商面临巨大的生产压力，也同时增加了成本。
高危的建筑工地环境
玻璃幕墙的高空安装，特别是在恶劣天气下，不仅是技术考验，更是一场生死攸关的挑战。以德清莫干山高新区的建筑工地为例，工人在酷暑下悬挂在七八十米高的吊篮中，冒着36度高温安装幕墙玻璃。
每块五六十斤重的玻璃在高空中操作，任何一点失误都可能导致危险。现场工友们必须保持极度的专注，而这样的高温环境加剧了作业难度。
建筑工地 图片来源：湖州莫干山高新区
与此同时，高温天气对玻璃本身也构成威胁。玻璃的热膨胀在高温下表现得尤为明显，尤其是夏季高温里暴露在直射阳光下的玻璃幕墙，受热不均时，容易因内部应力集中，局部受热膨胀，导致玻璃破裂。
南京市的建筑工地曾多次出现玻璃破裂事故，高温天气与玻璃边缘的细小裂纹相结合，极易引发破损。这一现象不仅对安装工人构成安全威胁，也影响了后期的维护和使用安全。
图片来源：南京市建筑门窗幕墙行业协会
即使现代钢化玻璃和夹层玻璃在安全性上有所提升，但热应力仍是无法完全消除的问题。对于一些南向的玻璃幕墙，长时间暴露在太阳直射下的玻璃，其自爆几率显著增加。
针对这一问题，设计师们开始在玻璃材料的选择上做出改变，例如采用低辐射镀膜玻璃（LOW-E玻璃），这种玻璃能够有效减少太阳辐射传导，降低玻璃表面温差。此外，一些项目还在设计中引入了遮阳板或绿植，减少玻璃直接暴露在阳光下的时间，进一步降低玻璃的热应力风险。
LOW-E玻璃 图片来源：上海蓝实
垂直绿化 图片来源：Archdaily
玻璃墙的能耗问题令人担忧
玻璃幕墙带来了建筑的透明与美感，但其巨大的能耗问题也令人担忧。大面积的玻璃使建筑在夏季吸收大量热量，导致空调系统必须加倍工作才能保持室内温度。例如，迪拜的哈利法塔，作为世界上最高的建筑，其玻璃幕墙在酷暑中变成了一个巨大的“温室”，导致空调系统的能耗激增。
在冬季，玻璃的保温性不足也同样带来了高额的取暖费用。许多城市的高层建筑依然依赖于传统的单层或双层玻璃幕墙，无法有效隔绝外部温度变化。
哈里发塔 图片来源：Dubai Tours
与此同时，玻璃幕墙的生产过程本身也对环境造成了巨大影响。玻璃的制造需要耗费大量能源，尤其是用于大型建筑的高强度钢化玻璃，其生产过程中不仅消耗了大量资源，还产生了高碳排放。
为了应对玻璃幕墙的高能耗问题，建筑行业正在积极探索绿色幕墙材料。比如前文所提到的低辐射玻璃，通过表面镀膜技术，能够有效反射太阳热量，减少热量传导，大幅降低空调和取暖的能源消耗。
这类材料已经被广泛应用于全球范围内的高层建筑中，如上海中心大厦，该建筑采用了先进的低辐射玻璃（Low-E玻璃），显著提升了能源效率。
另外，中空玻璃技术也逐渐成熟，双层甚至三层中空玻璃可以进一步提升隔热和隔音效果。德国被动房项目中，使用了多层中空玻璃幕墙，大幅减少了能源消耗，并达到了高度的节能效果。
上海中心大厦低辐射玻璃 图片来源：选泉设计
德国被动房中空玻璃 图片来源：VEKA
这些技术虽然提升了幕墙的功能性，但也不可避免地增加了成本，如何在经济性与环保之间取得平衡，仍然是行业面临的重大难题。
幕墙之下，还有鸟类的生存空间吗？
大面积玻璃幕墙的使用不仅给人类带来了美感，还成为了鸟类的“致命陷阱”。在全球范围内，每年有数亿只鸟类因撞击玻璃幕墙而丧生，昆山杜克大学的研究员李彬彬在研究中发现，这一现象在中国东部地区尤为严重。由于玻璃的透明性或反射性，鸟类常常误以为前方是天空或树木，结果高速撞击玻璃，导致严重伤亡。
鸟撞 图片来源：一席
鸟撞 图片来源：一席
例如，纽约世界贸易中心纪念碑的灯光柱在夜晚成为鸟类迷失的焦点，成千上万的鸟类被吸引到光柱附近，导致大量鸟撞事件。虽然该项目后续采取了防鸟撞措施，但类似事件依旧在全球范围内频繁发生。
为应对鸟撞问题，设计师和建筑材料商已经开始采取行动。简单的防护措施包括在玻璃上贴防鸟撞贴纸或设计特定的纹理，以提醒鸟类避开。例如，加拿大多伦多市政厅就采用了这种设计，在玻璃幕墙上增加了细密的图案，显著减少了鸟撞事件。
图片来源：一席
在中国，深圳腾讯总部也进行了大规模的防鸟撞玻璃改造，贴花和纹理设计在不影响美观的前提下，有效减少了鸟类的伤亡。这一技术虽然在短期内能够见效，但未来还需探索更多的创新性防鸟撞设计，例如磨砂玻璃或特制的玻璃涂层，这些都将成为未来幕墙设计的一部分。
玻璃涂层 图片来源：一席
智能幕墙：未来的解决之道？
随着科技的进步，智能幕墙逐渐进入建筑设计领域。例如，苹果总部大楼Apple Park采用了智能玻璃幕墙技术，能够根据环境光强度自动调节透光率。这不仅大幅降低了建筑的能耗，还提高了室内的舒适度。
然而，智能玻璃幕墙目前的高成本限制了其大规模应用。尽管一些高端项目已经在尝试应用智能技术，如光电调节玻璃，但对于普通建筑项目来说，智能幕墙的普及依然有待时日。如何进一步降低成本并推广这一技术，将是未来幕墙行业的一大挑战。
Apple Park 图片来源：太格有物
未来的玻璃幕墙不再仅仅是美学的表现形式，而将是智能化和生态友好的综合设计。玻璃幕墙的未来将朝着智能、节能和环保方向发展，这不仅有助于建筑行业减少碳足迹，还能提升城市与自然之间的和谐关系。
德国斯图加特的 Mercedes-Benz 博物馆就是这种智能幕墙设计的典范，通过智能玻璃和环境控制技术，大幅减少了建筑的能耗，为未来建筑设立了标杆。
Mercedes-Benz 图片来源：UNStudio
结语
玻璃幕墙作为现代建筑的重要元素，虽然美观大方，却充满了各种技术挑战——从安全隐患到能耗问题，再到与自然环境的冲突，引发了大量的公众关注。建筑行业与幕墙行业的从业者们也从他们的角度，关注到以玻璃幕墙为代表的更多的问题:
CADE 幕墙20+问
1. 不锈钢镀钛掉色问题如何解决？
2. 超高耐候PVF涂层的实际效果如何？
3. 大玻璃为什么要用填缝剂？
4. 精致钢外观等级标准与造价？
5. 如何解决精致钢连接位置内腔锈蚀？
6. 如何解决UHPC耐污染问题？
7. 超白玻璃自爆率有何不同？
8. 铝板自洁涂层实际效能如何验证？
9. 亚克力的外墙能否做到无缝聚合？
10. FRP能否达到A级防火？
11. 玻璃平整度控制方法？
12. 玻璃彩虹效果控制方法？
13. 苹果店用玻璃夹金属为什么不能用不锈钢？
14. 如何确保层间防火封堵实际耐火性能达到标准？
15. 蜂窝石材在幕墙设计年限25年后还安全吗？
16. 高层内开启隐蔽式把手操作不便能否解决？
17. 如何避免阳极氧化铝板色差？
18. 蜂窝板如何做到不起鼓？
19. 石材超强背网是否能保证耐久性？
20. 石材打胶污染问题如何解决？
21. 如何提升建筑色彩表现和减少幕墙色差？
22. 木结构能用在建筑外表皮吗？
23. 光伏能即要好看（不要黑糊糊的）又要高效发电还有兼顾采光么？
24. 超低能耗建筑的墙体保温一体板有什么特别之处？
25. 防水透气膜是否满足国标要求保温材料A级防火等级？
为解决这些问题，CADE建筑设计博览会联手幕墙技术专家RFR亚洲董事于辉先生，打造了“幕墙20问”主题展区，建筑师、工程师、材料商等众多行业精英，将在这里直面幕墙设计中的20多个痛点。
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