玻璃幕墙是什么做成的？

科普中国网-科技名家风采录 2017-06-02

　　作者：叶永烈

　　闪闪发亮、摩登靓丽的玻璃大厦是大城市的一道风景线，这样建造大楼的外墙是谁发明的呢？

　　异想天开的人，其实是最富有创造性的人。窗，原意是“墙上的洞口”，1919年有人却想要把玻璃窗无限扩大，甚至取代整个墙壁。这个人就是德国建筑学家密斯·凡德罗，他是20世纪中期世界上最著名的四位现代建筑大师之一。1921年，密斯把他异想天开的设想做成了模型——整幢大楼的外墙全部是用玻璃做的，称之为“玻璃大楼”。他宣称要把窗与墙合二为一，玻璃外墙既是透明的窗，又是坚实的墙。

　　密斯的“玻璃大楼”只是设想，1976年，著名美籍华人建筑设计师贝聿铭把密斯的设想变为现实，在美国波士顿建成了60层的汉考克大厦，这是一幢玻璃外墙的摩天大楼。这座通体透明、外墙如同镜子般的新颖大楼，令人眼前为之一亮，顿时轰动了美国，轰动了世界。玻璃外墙被称为玻璃幕墙，密斯则被誉为玻璃幕墙之父。

　　不过，好景不长，对汉考克大厦的赞美声很快变成了批评声。大厦的玻璃幕墙总共使用了1.4米×3.5米的玻璃10 344块，才3年的光景就噼里啪啦碎了2000多块！美丽的高楼千疮百孔。这是因为那些玻璃的强度不够，而且支撑玻璃的钢架强度也不够。经过5年的修整，汉考克大厦才好不容易治好了外墙上的“伤疤”。

　　近几十年来，经过不断改进，玻璃幕墙的质量已经有了明显提高：一是“钢化”。经过钢化处理（热处理）的玻璃抗冲击强度比普通玻璃提高了3～5倍，而且即使碎裂也只是碎成无锐角的细小玻璃块。二是“中空”。把幕墙玻璃做成双层（甚至三层），在两片玻璃之间充入干燥的空气或惰性气体，能够大大提高保温、隔热、隔音性能。据测量，当室外温度为-10℃时，单层玻璃窗前的温度为-2℃，而使用三层中空玻璃的室内温度为13℃。应该强调的是，中空玻璃充入的空气必须是干燥的，那是为了防止水汽在冬天凝结在里层，影响透明度。三是“双银”。在玻璃上镀了两层极薄的银膜，这种“双银玻璃”能够很好地透过可见光，却把太阳的热辐射（红外线）反射掉。在炎热的夏天，双层双银中空玻璃可以透过90%的可见光，挡住90%的太阳辐射热。

　　改进后的玻璃幕墙，面目一新，深受欢迎，“里里外外风光无限”。从外面看，高楼大厦好像穿上了漂亮的玻璃外衣；走进大楼，光线通透，处处是“大屏幕”，窗外无限风光尽收眼底。白天室内亮堂，大大减少了人工照明用电；到了夜间，玻璃幕墙通体透明，大楼成了“水晶宫”，又有另一番灯火通明不夜城的迷人景观。

　　由于玻璃幕墙在建筑设计上的这些优越性，因此很快风靡全世界。纽约曼哈顿、东京银座、香港铜锣湾、上海浦东陆家嘴，都成为玻璃幕墙大厦云集之处。玻璃幕墙虽然在1984年才进入中国，但在短短的20多年间，中国已跃为世界上头号“玻璃幕墙大国”：玻璃幕墙面积猛增至2亿平方米，占全世界的85％；中国的幕墙玻璃的产量，则占全世界的75%。光是上海，就拥有3000多幢穿了华丽的玻璃幕墙外衣的大厦。

　　不过，玻璃幕墙也有缺点：其一是玻璃质量虽然有了很大提高，但并不能完全杜绝自爆现象，为了避免从天而降的“玻璃雨”伤及行人，玻璃幕墙大楼四周通常需设立绿化带；其二是玻璃幕墙的反射强度大约是普通装饰材料的10倍，由此引发的 “光污染”，会对人体健康造成危害。因此规定居民楼、学校建筑不得采用玻璃幕墙。