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现代玻璃技术与现代建筑艺术

来源:北玻股份 2024/9/2 16:44:09

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建筑设计有着诸多内涵,但直观可见的是它的视觉美,所以建筑设计大师也是视觉艺术大师,优秀建筑就是一个胜比绘画和雕塑的立体艺术巨作。绘画和雕塑只能在有限的空间供有限的人欣赏,而建筑屹立在城市中,人人可见、人人分享,同时也代表着一个城市的实力水平和文化品位。好的建筑不仅来源于建筑师和结构工程师的创意和设计,也离不开新材料和新技术,有了新材料新技术,建筑师的创意和想象才能落地变成现实。

现代玻璃技术与现代建筑艺术的融合已经成为一种令人瞩目的趋势。这种融合不仅是技术与艺术的结合,更是对建筑空间和环境的创新表达。美国苹果公司新总部大楼(Apple Park)就是其中的代表,这座建筑由英国建筑事务所Foster + Partners设计,利用玻璃技术打造了一个环境友好型总部。洛阳北方玻璃技术股份有限公司(以下简称“北玻”)承担了其建筑幕墙玻璃中规格最 大、技术最难,最为复杂的相关部分,巨型玻璃不仅创造了无缝连接室内外的流畅感,还提供了自然光线充足的工作环境,营造出通透、开放、创新的氛围。此外,现代玻璃技术还提升了建筑的安全性和可塑性。随着新型材料和新兴技术的发展和创新,现代玻璃技术使得建筑师们可以创造出更加令人惊叹的建筑作品,为建筑行业带来巨大的变革。

洛阳北玻高端装备产业园 ( 园区占地510亩、建筑面积22万㎡ )

高端装备产业园贵宾楼

洛阳北方玻璃技术股份有限公司

上海北玻玻璃技术工业有限公司

天津北玻玻璃工业技术有限公司

北玻成立于1995年,是中国最早开发制造玻璃钢化设备的公司之一,发展过程中坚持不断创新,成为玻璃钢化技术领域的领导者。公司建设了自己的玻璃生产实验基地,用于新技术、新产品的试验和展示,也承接市场对玻璃新的需求和新的挑战,这就使得公司不仅是玻璃钢化设备的制造商,也成为高端玻璃的生产制造商,并在玻璃深加工技术方面不断突破,成就更多建筑创意。

1.成就城市建筑的多样化

20多年前,玻璃钢化技术水平整体有限,弧形钢化玻璃只能生产小规格产品,全球范围内都无法生产能满足建筑要求的大规格弧形钢化玻璃,这在很大程度上限制了建筑设计师的创造和城市建筑的多样化。北玻于1997年成功开发出建筑用弧形钢化玻璃生产设备,并生产出2,440×2,500mm弧形钢化玻璃,随后又研发出2,440×5,000mm弧形钢化玻璃,从此满足了建筑对大规格弧形钢化玻璃需求,也替代了以往用平面玻璃折线拼接弧线的幕墙做法。该研发成果及产品受到全球范围内的建筑设计师青睐,之后的城市建筑得以呈现出更多的曲线和弧形。

建筑用弧形钢化玻璃的问世,无疑是对建筑创新的一次解放和推动。如今,以玻璃幕墙为主的高楼大厦已成为城市建筑的主角,各种弧形曲面玻璃幕墙层出不穷,成就多样的城市建筑。

2. 满足通透幕墙的新要求

回溯往昔,我依稀记得中国国家大剧院在设计之初的一段往事。当时法国设计大师保罗•安德鲁(Paul Andreu)要为具有厚重文化历史底蕴的北京设计一座现代感十足的国家大剧院,其建筑风格独特,充满创意,大剧院在水面倒影的衬托下呈现出巨大的水滴造型,使夜晚的建筑犹如一颗悬挂在天空的璀璨明珠,成为北京城市风景的一大亮点。而钛合金和晶莹剔透的玻璃幕犹如徐徐拉开的舞台幕布。

为了追求玻璃幕墙晶莹剔透的视觉感观,保罗•安德鲁最初的方案并不准备采用钢化玻璃。这是由于受当时的国际钢化玻璃生产技术限制,钢化玻璃不可避免地伴有变形以及应力斑,影响幕墙的通透感和美观度。但不使用钢化玻璃,又不符合中国的建筑规范要求。北玻得知这一信息后迅速组织研发团队,针对钢化玻璃的变形和应力斑开展研究设计,很快开发出钢化玻璃的新技术——纯平无斑玻璃钢化机组,并生产出纯平无斑钢化玻璃。该产品经法国设计方多次工厂实地检查和评估后,终于得以应用在国家大剧院项目中,圆满实现了设计大师对国家大剧院的艺术追求。

3. 超高弧形钢化玻璃的诞生

2009年,美国苹果公司计划在上海陆家嘴建造苹果产品体验旗舰店,其造型为一个高12m多的圆柱玻璃体。当时的设计方案基于北玻已有弧形钢化玻璃的最 大尺寸5m高而设计——这也是当时国际的TOP水平。因此,12m多高的圆柱形建筑只能采用3块玻璃上下拼接的方式来实现。但该设计方案不仅会有玻璃拼缝,且玻璃本身需要钢结构作为受力支撑,建筑的通透与美观受到极 大影响。时任苹果公司首席执行官史蒂夫·乔布斯(Steve Jobs)对此方案很不满意,要求设计团队和北玻探讨能否从下至上用一块完整的玻璃,且不使用金属结构。面对这一挑战,北玻凭借多年的经验和技术积累,在不到一年的时间里研发出相应的技术和设备,生产出12.8m高的弧形钢化玻璃产品,打破由北玻创造的5m高弧形钢化玻璃的纪录。

苹果产品体验旗舰店12m多高的整片弧形钢化玻璃及无金属结构,创造出玻璃在建筑应用领域的新概念、新性能和新功能,也为新的建筑理念和风格提供了可能——高大的建筑可以没有水泥柱、钢柱和钢梁,而是完全由玻璃直接建造完成。

北京城市副中心图书馆是另一个具有代表性的案例,其外立面墙体不设混凝土柱或钢结构柱,全部由北玻生产的276块玻璃构成。每块玻璃最 大高度15.6m,宽度2.55m,厚133mm,最 高单块玻璃重达11.5t,且玻璃内部具有多层多功能复合构造,玻璃与玻璃之间在水平方向上为斜切折线拼接,以此增加玻璃墙体的承载力。超大幕墙玻璃运输到施工现场时,需要拆除围挡。为了确保入场安全,在正式安装前,项目部已多次展开专家论证并多次进行安全施工系数测试,以确保运输、存放、吊装精准安全。建成后的图书馆通透大气,颇具时尚感,成为现代建筑的典范。

实践证明,建筑设计的大胆创意对于材料研发、生产技术而言是挑战也是动力,设计师的要求为新材新技提供研发方向,而材料和技术的进步又成为建筑设计和创意的实现基础,两者互相推动,驱动着城市面貌的日新月异。

4. 引领国际玻璃技术的中国玻璃

在如今北玻供给市场用于建筑的玻璃中,单块高度10m已属常规,12m、15m、18m乃至20m、24m也已出现。2021年由北玻承接的泰康集团大厦玻璃,其首层采用近17m的超高全玻璃幕墙,经吉尼斯世界纪录认证,是当时世界上单块面积最 大的玻璃窗,达到50.869㎡。而今的最 大钢化玻璃尺寸又已被北玻刷新到24m高,尺寸不断突破的背后是玻璃技术的快速发展,也投射出城市建筑多样的造型和丰富的效果。

中国的领先钢化玻璃技术和深加工水平,为诸多国际建筑优秀作品提供了技术支撑,带来了落地可能。以澳大利亚在建的布里斯班新剧院项目为例,该项目由斯诺赫塔建筑工作室Snøhetta和布利特·雷纳建筑设计公司Blight Rayner Architecture合作,设计灵感来自蜿蜒的布里斯班河以及河岸立面的形状和纹理。北玻深加工玻璃事业部为该项目设计并生产了近150块7m超高正反弯小半径双夹层+中空钢化玻璃,曲率大小不一的弧形玻璃连成一片,与布里斯班河相呼应,营造出一个极 具视觉冲击的现代建筑。

5. 从玻璃到非玻璃

北玻轻晶石别墅

我虽与玻璃打交道较多,但自10年前就一直有这样一个观点:城市建筑的全玻璃幕墙固然美观现代,但千篇一律,少了些建筑的艺术和城市的韵味,易造成审美疲劳。玻璃幕墙还应该有一些非玻璃、不透明、不反光的部分,与透明玻璃形成差异和对比,方能彰显建筑的形体和立体感。这一观点在我与设计师友人的交流中得到了对方的赞同,同时也从设计师处获知,中空镀膜玻璃作为建筑幕墙,之所以更受市场青睐,是因其具有现场安装简单、安全可靠的优点;而使用其他材料作为外墙,均需多道工序现场施工,人工和时间成本都很高,且安全性很难保证,在成本和工期相对玻璃幕墙缺乏优势。这既反映出玻璃作为建筑幕墙材料的优越性,也显示出建筑外墙材料的一大痛点——市场上缺乏不透明、不反光,又如同玻璃一样现场施工安装简单方便的新型外墙材料。

北玻轻晶石部分应用案例

北玻正在生产和推广的“轻晶石(轻质微晶石)”,是解决建筑外墙痛点的一种新型材料。其原料利用废弃尾矿砂或自然砂石等硅基类环境废弃物,表面为微晶石,背面有100mm厚发泡保温层,由一次高温熔融而成。它具有轻质高强、耐火保温、憎水防潮、吸音隔音、稳定持久、装饰融为一体的特点,非常适合作为外墙材料。现在“轻晶石”新型墙材已获得业界的高度认可,随着“轻晶石”产品在市场上的推广应用,不透明外墙的施工痛点有望得到解决,也为建筑设计增添了一个重要的设计元素。轻晶石材料可与玻璃相互为伴,成为城市建筑绿色环保的“新外衣”,使未来的城市建筑更加丰富多彩。

6. 结语

作为一家专注玻璃深加工设备及深加工玻璃产品的公司,北玻成长的29年也是中国城市日新月异、玻璃加工技术及新型建筑材料探索进取的29年。随着玻璃加工技术的不断提升迭代,建筑玻璃产品和轻晶石产品也越来越多元化,将更好地满足建筑设计师的创新和想象,造就城市建筑更加丰富多彩,彰显城市的现代和艺术。


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