為什么越來(lái)越多的建筑采用【玻璃幕墻】?
閃閃發(fā)亮的玻璃大廈已經(jīng)成為很多城市的一個(gè)標(biāo)志。玻璃大樓的締造者是德國(guó)建筑學(xué)家密斯·凡德羅,他是20世紀(jì)中期世界上最著名的四位現(xiàn)代建筑大師之一。1921年,密斯·凡德羅把他異想天開的設(shè)想做成了模型——整幢大樓的外墻全部是用玻璃做的,稱之為“玻璃大樓”。
密斯·凡德羅的“玻璃大樓”只是設(shè)想,1976年,著名美籍華人建筑設(shè)計(jì)師貝聿銘把密斯的設(shè)想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí),在美國(guó)波士頓建成了60層的漢考克大廈,這是一幢玻璃外墻的摩天大樓。這座通體透明、外墻如同鏡子般的新穎大樓,令人眼前為之一亮,頓時(shí)轟動(dòng)了美國(guó),轟動(dòng)了世界。
美國(guó)波士頓的漢考克大廈
而玻璃幕墻建筑進(jìn)入中國(guó)是在上世紀(jì)80年代。1984年,整個(gè)建筑都使用玻璃幕墻的北京長(zhǎng)城飯店正式竣工。當(dāng)時(shí),國(guó)內(nèi)從沒有過(guò)類似的施工經(jīng)驗(yàn),這座建筑的玻璃幕墻的部件都是在比利時(shí)制作、再運(yùn)回國(guó)內(nèi)安裝的。如今,披著玻璃外衣的現(xiàn)代化建筑遍布中國(guó)大大小小的城市,中國(guó)也在成為名副其實(shí)的“幕墻大國(guó)”。
截止到2011年,中國(guó)每年生產(chǎn)7000萬(wàn)平方米的玻璃幕墻,占世界產(chǎn)量的75%。同時(shí),當(dāng)年中國(guó)有玻璃幕墻兩億平方米,占全世界的85%,隨著近幾年中國(guó)建造“現(xiàn)代都市”的步伐,這一數(shù)字還在不斷攀升。
為什么中國(guó)建筑會(huì)如此大量的使用玻璃幕墻?
首先這與近些年流行的建筑設(shè)計(jì)風(fēng)格有關(guān),更重要的是玻璃幕墻有很強(qiáng)的實(shí)用性。
相比混凝土結(jié)構(gòu),使用玻璃幕墻可以將建筑的容積率提高幾個(gè)百分點(diǎn),建設(shè)工期則只是混凝土結(jié)構(gòu)建筑的75%。對(duì)于動(dòng)輒總建筑面積10萬(wàn)平方米的超高層建筑,這個(gè)工期的縮短非常重要。
另外,由于玻璃幕墻重量比較小,一般是每平米49-90公斤,相當(dāng)于傳統(tǒng)材料1/8到1/5,所以500米以上建筑幾乎全部采用玻璃幕墻,這是其他任何材料不能達(dá)到的。比如,沙特王國(guó)大廈,高度1007米,玻璃幕墻重量占總重量的1%;上海環(huán)球金融高度495米,總重量42萬(wàn)噸,玻璃幕墻重量5000噸,占1/80;上海中心中心大廈高127層,632米,玻璃幕墻重量是總重量的1%。
玻璃幕墻建筑因其標(biāo)準(zhǔn)化、工業(yè)化以及不同于傳統(tǒng)建筑的美學(xué)呈現(xiàn),迎合了中國(guó)快速城市化的需要,從而得到了大力的發(fā)展。隨著玻璃幕墻成為一種符號(hào)化的建筑語(yǔ)言,也漸漸走到被濫用的邊緣。
玻璃幕墻造成的問(wèn)題,已經(jīng)多到令人難以忍受了。玻璃幕墻大量在公共建筑中采用,是特定歷史時(shí)期的審美所決定的。如今,這種墻體形式正在向著低成本、高普及的方向轉(zhuǎn)變,玻璃幕墻最初的現(xiàn)代感、國(guó)際化色彩與神秘光環(huán)正在漸漸褪去。在中國(guó)新建建筑還在大量使用玻璃幕墻的時(shí)候,很多國(guó)家已經(jīng)開始謹(jǐn)慎對(duì)待它了。
歐美一些國(guó)家早在20世紀(jì)80年代末,就開始限制在建筑物外部裝修使用玻璃幕墻。在發(fā)現(xiàn)玻璃幕墻存在的諸多安全隱患和不夠環(huán)保之后,美國(guó)出臺(tái)《節(jié)約能源法》對(duì)玻璃幕墻使用提出限制,德國(guó)禁止使用大面積玻璃幕墻。
之所以會(huì)慎用大面積玻璃幕墻,第一個(gè)原因是環(huán)保。一般建筑的窗與墻的單位能耗比例為6:1,而“玻璃”建筑由于大面積采用玻璃幕墻,從而出了“冬寒夏熱”的現(xiàn)象。多數(shù)摩天大廈不得不加大功率,開放空調(diào)以調(diào)節(jié)室溫。冬天要先于其它建筑供暖,夏天要先于其它建筑制冷,能源高消耗觸目驚心。處于直射或當(dāng)陽(yáng)的玻璃樓,其耗能是普通建筑的4倍以上。深圳市建筑科學(xué)研究院曾做過(guò)一個(gè)測(cè)算,夏天采用玻璃幕墻的建筑每5平方米的采光面積就需要用一匹的空調(diào)來(lái)抵消,而普通建筑20平方米的面積才需要用一匹的空調(diào)來(lái)降溫。
第二個(gè)原因則是光污染。玻璃幕墻的光污染,是指高層建筑的幕墻上采用了涂膜玻璃或鍍膜玻璃,當(dāng)直射日光和天空光照射到玻璃表面時(shí)由于玻璃的鏡面反射而產(chǎn)生的反射炫光。光污染不僅影響周圍居民身體健康,強(qiáng)光經(jīng)反射進(jìn)入高速行駛的汽車內(nèi),會(huì)造成司機(jī)視力錯(cuò)覺,還可能誘發(fā)交通事故。
光污染”是玻璃幕墻的問(wèn)題之一
當(dāng)然,最核心的還是安全問(wèn)題。近些年,幾乎每年都有玻璃幕墻墜落或者爆裂的新聞,有的是像此次臺(tái)風(fēng)中,承受不住狂風(fēng)被吹落的;有的則是自爆,因?yàn)榇罅康牟A粔Σ捎玫氖卿摶A?,而鋼化玻璃又有千分之三的自爆率,因?yàn)殇摶Aе泻辛蚧嚰捌渌w粒雜質(zhì),在玻璃被太陽(yáng)照射,溫度發(fā)生改變后,會(huì)產(chǎn)生膨脹,從而導(dǎo)致玻璃自爆。鋼化玻璃的單片面積越大、結(jié)構(gòu)越厚,自爆可能性越大。
2011年7月19日到7月27日這9天時(shí)間里,上海就連續(xù)發(fā)生了5起玻璃幕墻爆裂事故,這些表面晶瑩剔透的玻璃幕墻,就像懸在人們頭頂?shù)牟欢〞r(shí)炸彈。2012年,上海曾對(duì)玻璃幕墻建筑進(jìn)行調(diào)查,結(jié)果顯示,上海共有玻璃幕墻建筑4210棟,其中有475棟玻璃幕墻建筑存在安全隱患,存在安全隱患的建筑比例達(dá)到了11.28%。
2015年西安一酒店玻璃幕墻自爆,砸壞多輛汽車
而在美國(guó),貝聿銘設(shè)計(jì)的漢考克大廈,從施工到建成后的兩年時(shí)間里,先后有55塊玻璃破碎,讓人對(duì)玻璃幕墻建筑的安全性產(chǎn)生了懷疑。
所以,一些國(guó)家對(duì)玻璃幕墻建筑有特別的安全經(jīng)驗(yàn),比如日本:在緊鄰幕墻的地方設(shè)置隔離帶,不安排設(shè)施吸引行人停留;室內(nèi)靠墻的地方不設(shè)展位、餐飲、售貨位置;停車位遠(yuǎn)離墻根,出入口設(shè)置雨棚,或者安裝金屬安全網(wǎng)。
是時(shí)候重視玻璃幕墻的安全問(wèn)題了
為什么在中國(guó)應(yīng)該更關(guān)心玻璃幕墻的安全問(wèn)題?因?yàn)楝F(xiàn)在,除了中國(guó),很少有其他國(guó)家這么大量地建造高樓,而玻璃幕墻又是高層建筑不可取代的建筑材料。
盡管相比歐美、日本等一些國(guó)家,中國(guó)遲遲沒有針對(duì)玻璃幕墻的使用作出相關(guān)限制,但近些年,政策上對(duì)于玻璃幕墻安全性的關(guān)注越來(lái)越強(qiáng)。2015年,針對(duì)不斷出現(xiàn)的玻璃幕墻事故,國(guó)家住建部、安監(jiān)總局聯(lián)合發(fā)布了《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)玻璃幕墻安全防護(hù)工作的通知》,明確要求新建住宅、黨政機(jī)關(guān)辦公樓、醫(yī)院門診急診樓和病房樓、中小學(xué)校、托兒所、幼兒園、老年人建筑,不得在二層及以上采用玻璃幕墻。
受臺(tái)風(fēng)“山竹”影響,位于廣州天河區(qū)萬(wàn)菱匯寫字樓三副玻璃窗從高空墜落
另外,玻璃幕墻的技術(shù)規(guī)范也有待提升。現(xiàn)行的玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范是2003年制定的,規(guī)范中強(qiáng)制要求高層玻璃幕墻必須使用安全玻璃和雙層夾膠安全玻璃。雖然雙層夾膠安全玻璃在保暖、安全等性能上都好于普通的安全玻璃,但是由于其成本要高得多,所以開發(fā)商為節(jié)約成本都選擇普通安全玻璃。現(xiàn)在這么多年過(guò)去了,出于安全和環(huán)保角度的考慮,是時(shí)候該修改技術(shù)規(guī)范,提高強(qiáng)制安裝玻璃的級(jí)別了。
當(dāng)然,除了新建建筑的安全標(biāo)準(zhǔn)提升,既有建筑的玻璃幕墻維護(hù)也是非常重要的。就像人需要定期體檢一樣,玻璃幕墻也是如此。良好的維修和維護(hù)才能最大限度的延長(zhǎng)它的使用壽命。1996年當(dāng)時(shí)建設(shè)部的《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》中明確規(guī)定:玻璃幕墻大樓正常使用后每5年需進(jìn)行一次全面檢查。
然而,上海在2011年的調(diào)查顯示,主動(dòng)愿意接受專業(yè)檢測(cè)、評(píng)估的樓宇,不足10%,原因主要是為了節(jié)省經(jīng)費(fèi)。
上海建科院副總工程師曾在接受采訪時(shí)說(shuō):通常每平方米玻璃幕墻的檢測(cè)費(fèi)用為10-20元,一幢公共建筑單體的玻璃幕墻面積通常在10000-20000平方米左右,以此來(lái)估算,一幢樓宇的玻璃幕墻 “體檢”花銷,也在10萬(wàn)元至數(shù)十萬(wàn)元的水平。這一塊維護(hù)、保養(yǎng)的費(fèi)用,是不包含在物業(yè)費(fèi)里的。業(yè)主、開發(fā)企業(yè)只能通過(guò)募集、動(dòng)用專項(xiàng)維修基金、動(dòng)用公共收益等,來(lái)進(jìn)行這一“額外”的檢測(cè)??墒?,動(dòng)用專項(xiàng)維修基金必須得通過(guò)全體業(yè)主的同意才行,如果這一建筑是單一業(yè)主還好辦些,如果是多個(gè)業(yè)主就比較麻煩,很難讓大家都做到協(xié)調(diào)一致。
缺少必要維護(hù),增大了玻璃幕墻墜落的風(fēng)險(xiǎn)。可是,如果長(zhǎng)期對(duì)玻璃幕墻沒有保養(yǎng)和維護(hù),安全隱患就會(huì)大大增加?!睹穹ㄍ▌t》指出,墜物傷人要由業(yè)主承擔(dān)責(zé)任,一旦出現(xiàn)傷人毀物,就很可能要賠個(gè)傾家蕩產(chǎn)。
所以,玻璃幕墻的安全問(wèn)題必須要重視起來(lái)了。如前所述,一方面要限制玻璃幕墻建筑的建設(shè),因?yàn)椴A粔Φ氖褂脡勖挥?/span>25年;另一方面借鑒東京經(jīng)驗(yàn),明令鬧市區(qū)域的玻璃幕墻建筑必須使用“夾絲玻璃”,這種玻璃碎裂后,碎片不會(huì)馬上掉下傷及路人。此外,還要根據(jù)現(xiàn)有的規(guī)定嚴(yán)格管理和維修玻璃窗和玻璃幕墻,玻璃幕墻必須定期進(jìn)行安全性能鑒定。
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