帷幕牆由什麼製成

帷幕牆是現代建築設計中常見的元素，是建築物輕質、非承重的外牆。它們不僅外觀精美，而且功能齊全，能夠提升建築的美感，同時提供自然採光和隔熱等重要優勢。本文將深入探討幕牆建造所需的材料，從主要部件到當今使用的先進技術。

帷幕牆核心部件：深入了解

帷幕牆由幾種關鍵材料組成，它們共同作用，創造出兼具實用性和美觀性的結構。讓我們詳細探討一下這些材料。

帷幕牆所用材料：

• 玻璃：玻璃是帷幕牆中最常使用的材料。它透明、用途廣泛，並能提供自然光線，使建築顯得通風宜人。低輻射 (Low-E) 玻璃、雙層或三層玻璃等高品質玻璃可用於提高熱性能和能源效率。這些玻璃還能減少熱傳遞，進而降低能耗，營造更舒適的室內環境。

• 鋁：鋁是一種輕質、耐用且高度可回收的材料，是帷幕牆的理想選擇。其強度和柔韌性使其成為主要和次要結構構件的熱門選擇。鋁型材常用於支撐柱、水平軌道和垂直構件，提供必要的穩定性和垂直對齊。此外，鋁的耐腐蝕性和美觀的外觀使其成為現代建築的首選材料。

• 結構矽膠：結構矽膠是用來黏合和防風雨的關鍵材料。它用於將玻璃板粘合到鋁製框架系統上，形成防水密封。矽酮密封膠柔韌耐用，能抵抗風雨和老化。它們還具有抗紫外線輻射的特性，確保其持久耐用。正確使用和維護矽酮密封膠對於保持帷幕牆的結構完整性和耐候性至關重要。

• 不鏽鋼：不銹鋼是一種高度防鏽美觀的幕牆材質。它常用於裝飾或點綴元素，例如封簷板、翅片和渦卷。不銹鋼能夠承受惡劣的環境條件，例如海水侵蝕，因此非常適合沿海或高濕度環境。其耐用性和低維護成本也有助於延長帷幕牆的使用壽命。

• 安全膜：安全膜對於增強玻璃面板的安全性和抗衝擊性至關重要。這些薄膜黏合在玻璃表面，提供額外的防破損保護，並確保玻璃破碎時碎片不會散落。安全膜在高層建築或容易受到意外撞擊的區域（例如人行道或遊樂場附近）尤其重要。

結構框架：帷幕牆設計的支柱

帷幕牆的結構框架旨在提供穩定性、支撐性和美觀性。以下是構成帷幕牆設計主幹的主要結構元素。

• 支撐柱：支撐柱，也稱為垂直框，是為帷幕牆系統提供垂直支撐的垂直部件。這些柱子通常由鋁製成，沿著牆面均勻分佈，以確保負載均勻分佈。它們透過堅固的錨固系統連接到建築結構，確保帷幕牆的穩定性和安全性。

• 水平橫桿：水平橫桿，又稱橫梁，是連接立柱以形成網格結構的水平構件。這些橫桿通常由鋁製成，用於支撐玻璃板和其他建築構件。水平橫桿提供必要的水平支撐，並允許安裝其他功能，例如窗台或窗沿。

• 垂直構件：垂直構件，例如窗間牆板，用於填補玻璃板之間的空隙。這些面板通常由鋁或不銹鋼製成，設計為與玻璃無縫融合。窗間牆板有助於減少熱傳遞，提高熱性能，同時保護隱私和安全。

• 軌道系統：軌道系統是帷幕牆設計的重要組成部分。它引導玻璃面板就位，並允許玻璃面板因溫度變化和建築物移動而膨脹和收縮。軌道通常由鋁製成，安裝在玻璃面板的頂部和底部，確保平穩牢固地安裝。此系統確保幕牆長期保持穩定和功能正常。

耐候性和性能：關鍵特性

帷幕牆的設計必須能夠抵禦惡劣天氣並保持最佳性能。以下是一些需要考慮的關鍵特性。

• 防水透氣：防水透氣對於防止雨水和風的滲透至關重要。防風雨系統，例如矽酮密封膠和墊圈，用於密封玻璃面板和鋁框架之間的縫隙。矽酮密封膠尤其有效，因為它們柔韌耐用，能夠承受極端天氣條件。定期檢查和維護這些屏障對於確保長期保護至關重要。

• 隔熱性能：隔熱膜和雙層或三層玻璃是提升帷幕牆熱性能的關鍵。這些薄膜可以減少熱傳遞，提高能源效率，從而降低暖通空調成本，創造更舒適的室內環境。隔熱膜還能在保護隱私的同時提供清晰的視野，因此成為現代建築的熱門選擇。

永續性和綠建築標準

帷幕牆可以顯著促進永續建築設計。以下是一些需要牢記的環境考量和綠色建築標準。

• 環境考量：使用再生材料是永續帷幕牆設計的關鍵要素。回收玻璃和鋁材通常用於減少施工過程對環境的影響。此外，使用低輻射玻璃和先進隔熱膜等節能技術有助於減少建築的整體碳足跡。 LEED（能源與環境設計先鋒獎）和BREEAM（英國建築研究院環境評估方法）等認證為評估和認證永續建築提供了框架。

案例研究：實際應用

一些著名的項目展示了幕牆在現代建築中的創新應用。

• 歷史案例：芝加哥的西爾斯大樓是鋁幕牆應用的早期範例。建築物光滑的鋁製外牆設計旨在抗風並保證穩定性，為現代帷幕牆設計開創了先例。同樣，吉隆坡的雙子星大樓也展示了玻璃和金屬帷幕牆的運用，將功能性與令人驚嘆的美感完美結合。

• 現代創新：現代帷幕牆設計不斷突破極限。例如，杜拜哈利法塔就採用了先進的材料和設計，包括智慧玻璃和整合LED照明。這些技術不僅提升了建築的美感，也有助於提高能源效率和動態照明效果。

不同材料的比較：權衡與適用性

不同的材料具有獨特的優勢和適合各種應用的特性。

• 鋁與玻璃：鋁輕巧耐用，適用於各種環境。然而，如果保養不當，鋁容易腐蝕。另一方面，玻璃透明且用途廣泛，但單獨的玻璃板不如鋁耐用。鋁和玻璃的結合可以打造堅固耐用且外觀美觀的帷幕牆系統。對於易腐蝕的環境，不銹鋼是支撐柱的更好選擇，而鋁則是水平軌道和垂直構件的理想選擇。

• 玻璃強度與安全膜：玻璃面板可以承受較大的壓力，但在受到撞擊時容易破碎。安全膜透過提供額外的保護來增強玻璃面板的強度。這些薄膜可以顯著降低玻璃面板破碎的風險，並確保碎片不會在破碎過程中散落。對於人流量大的建築物或容易發生意外撞擊的區域，安裝安全膜至關重要。

帷幕牆創新的未來

在材料和技術進步的推動下，帷幕牆不斷發展。未來的帷幕牆可望更加永續、高效，並更具視覺衝擊力。奈米技術、可回收複合材料和先進的數控造工藝等新興趨勢有望塑造帷幕牆設計的未來。隨著建築師和工程師的不斷創新，帷幕牆將在打造現代化、可持續且節能的建築中發揮越來越重要的作用。