幕墙材料的五个非标准答案

发布时间：2025-08-22

建筑幕墙作为当代建筑的关键界面，其功能已从基础防护发展为塑造建筑性能与形象的核心。这一进化的根本驱动力在于材料的持续创新--材料体系的扩展与性能边界的突破，直接决定了幕墙的节能效率、结构安全、耐久性和维护成本，同时深刻影响着建筑的美学表达。因此，探究墙材料的现状与发展，是理解现代建筑如何通过技术创新实现功能与形式统一的关键。

01.

聚碳酸酯实心板

聚碳酸酯板(PC板)常被贴上“廉价塑料“或“不适合幕墙”的标签，这其实是一种误解。它以远超玻璃的抗冲击性提供更高安全性，同时重量仅为玻璃三分之一，显著减轻建筑结构负担。其透光率接近玻璃，并拥有优异的隔热保温性能。

经过抗UV处理，板材经久耐用不易老化，易于弯曲成型的特性更支持多样化的曲面设计。凭借轻盈安全、节能的核心优势，聚碳酸酯板正为现代建筑幕墙创造独特的光影效果，提供一种更可持续的立面选择。

上海西安国际人工智能中心

设计：日建设计

地址：上海，中国

上海西岸国际人工智能中心的最大设计特色是以“风”为灵感--从建筑造型、立面到商业区的公共空间、景观及室内设计，均采用流线型语言，将“风的形态"贯穿整个项目。

聚碳酸酯板材“之所以成为该项目的理想之选，核心在于其综合性能的卓越表现。首先，其显著的轻量化特性--同等厚度下重量仅为玻璃的三分之---大幅降低了结构荷载，使得项目能够摒弃传统笨重的支撑体系(如承载玻璃所需的球形网架)，转而采用更轻质、经济的骨架方案。

© Mintwow

这不仅高效满足了建筑的采光需求，更赋予了设计实现独特、优美造型的更大自由度。其次，安全性是至关重要的考量:聚碳酸酯板材拥有高达普通玻璃 200 至 300 倍的抗冲击强度，能有效抵御高空坠物等意外冲击，从根本上避免了类似玻璃破碎飞溅带来的安全隐患，为使用者提供坚实保障。

© Mintwow

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在视觉品质上，项目选用的聚碳酸酯实心板达到了顶尖的光学级别，完全有别于市场上常见产品易出现的水波纹、晶点或麻点等瑕疵，其纯净通透的视觉效果足以美玻璃品质。

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02.

钛金属真空玻璃

钛金属真空玻璃的性能奥秘，就藏在它的名字之中。两层玻璃间的微小间隙抽至超高真空状态，搭配钛金属支撑结构，构建起坚不可摧的隔热、隔音防线。

其隔热性能较传统中空玻璃提升 2-4倍，可大幅降低能耗，满足零能耗建筑严苛要求。此外，全频段降噪、超低露点、结构轻薄、安全环保等众多属性，更为建筑幕墙设计释放了更多自由度。

哈佛大学冈德堂改造项目

设计:赫尔佐格&德梅隆建筑事务所、拜尔·布林德·贝尔建筑事务所

地址:美国

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在由赫尔佐格与德梅隆建筑事务所所领衔的哈佛冈德堂改造项目中，钛金属真空玻璃成为激活历史建筑的重要元素。这座承载半个世纪学术记忆的建筑，曾因无隔热玻璃与裸露混凝土结构，面临高能耗与室内环境失衡的困境。

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钛金属真空玻璃的引入，为其注入新生力量。在“托盘"工作室的南北面幕墙设计中，它不仅以高透光率将自然光温柔引入，驱散传统玻璃带来的眩光烦恼，更凭借卓越的隔热隔音性能，为哈佛师生打造出温度宜人、静谧舒适且通透敞亮的创作天地。

©GSD

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从节能减耗到安全防护，从空间塑造到艺术表达，钛金属真空玻璃不仅是冰冷的建筑材料，更是激活建筑生命力的创意媒介。它正以卓越的适配性，为学术殿堂、商业地标等多元场景赋能，引领建筑迈向更安全、更舒适、更绿色的未来。

03.

半透明复合幕墙

常被误标为“高端聚碳酸酯“的 材料，实质是纤维增强复合材料领域的一次突破。它通过三项核心性能，显著提升了建筑围护的表现。

关键在于其夹层中的 Nanogel® 气凝胶，提供了行业领先的隔热性能-- U值低至 0.15 W/m?K节能效率远超传统三玻两腔玻璃。

©James Steinkamp

其独特的漫射光学设计 将直射阳光高效转化为均匀的"光雾"。这种光线可深入空间 30米以上，彻底消除眩光与局部热点，形成舒适、均匀的室内光环境。

尤为突出的是其极致的轻量化(重量仅为玻璃的四分之一)，使其非常适合大跨度结构应用。同时其抗冲击强度超越安全玻璃标准。表面覆盖的 DuPont™ Tedlar® PVF 耐候膜，则确保了长达 50 年无黄变、无老化的持久性能。

Metea Valley 高中体育馆

设计:DLR

地址:伊利诺伊州，美国

©James Steinkamp

©James Steinkamp

美国伊利诺伊州 Metea Valey 高中体育馆，一片近1,860 平方米的采光顶，仅凭单层钢构轻盈托起--结构截面较传统玻璃方案锐减 60%，成功为主结构卸下 23% 的荷载重担。

时间给出了更有力的证明:五年持续追踪显示，馆内漫射光照度始终稳定在 500-750 lux 的舒适区间，且全无眩光侵扰，日常训练时段人工照明能耗直降 37%。

冬季的热成像检测则清晰勾勒出其保温实力:室内外温差传导速率相较三玻两腔玻璃幕墙骤降 42%。这份出色的节能与光环境答卷，助力项目在 LEED v4“能源与大气“评分项中轻松斩获满分。

©James Steinkamp

而历经十年风霜考验，其表面膜层透光率维持率依然坚挺于 89% 以上，未见丝毫晶化或应力开裂的痕迹，以无声的坚韧印证了其跨越时间的耐久承诺。

04.

藻类基生物反应幕墙

全球首个藻类基生物反应幕墙 2013 年在汉堡首次亮相。BIQ 住宅楼的生物反应器幕墙已安装就位这座被动式节能住宅楼安装了 200 平方米的集成式光生物反应器，可产生生物质和热能作为可再生能源。与此同时，该系统还集成了动态遮阳、隔热和降噪等附加功能，充分展现了这项技术的潜力。

BIQ HOUSE

设计:ARUP

地址:汉堡，德国

© Colt International, Arup

© Colt International, Arup

经过技术优化，汉堡 BIQ 住宅的藻类幕墙系统已实现显著性能提升:藻种从最初的 Spirulina 更换为耐寒性更强的 Chlorella vulgaris ，使冬季运行效率提高约 15%;通过增加A|控制传感器优化藻液流速，年 CO:吸收量从 1.5 吨增至 2吨，热水供应占比也从 25% 提升至 30%。不过，该系统仍存在一定局限性:能源产出尚需依赖外部电网补充，且藻类维护成本较高，需保持每周人工检查的频率。

© Colt International, Arup

当前，多家同业公司正加速推进藻类建筑系统的商业化进程。以墨西哥 Greenfluidics 公司为例，其研发的微藻基生物太阳能建筑板材集成了光合作用能源转换与碳封存双重功能，目前已完成技术研发阶段，正寻求建筑行业合作伙伴以推进实际应用。这一创新成果代表了藻类技术在绿色建筑领域的最新突破，展现了该技术在实现碳中和目标中的商业化潜力。

05.

饰面光伏幕墙

不是所有的太阳能板都长一个样——太阳能幕墙系统正在打破传统光伏组件的刻板印象。一无论是陶瓷质感、金属光泽，抑或其他独特风格，“皆能游刃有余。这种非凡的外形适应性与卓越的光伏性能，为建筑师解锁了前所未有的设计自由度。

太阳能幕墙墙系统涵盖幕墙、百叶窗及雨幕等多种类型，每种均经过精心设计，能灵活融入各类建筑语境。建筑师可自由定义色彩、纹理与表面处理，塑造既契合美学追求又彰显个性的建筑立面。与此同时，集成尖端太阳能技术，在保障高效稳定发电的同时，为建筑提供持久可靠的绿色能源解决方案。

哥本哈根国际学校

设计:C.F. Meller

地址:哥本哈根，丹麦

太阳能幕墙系统在哥本哈根国际学校的革命性应用，树立了建筑光伏一体化(BIPV)的全球标杆。项目创造性铺设 12,000 块海蓝色定制光伏幕墙板，其釉面色彩灵感源自毗邻的波罗的海通过独家纳米涂层技术，在维持 20% 高光电转化率(美常规光伏板)的同时，将能源基础设施转化为建筑美学载体。

©Adam Mork

幕墙单元以 55°智能倾斜角拼接成波浪立体表皮，既呼应海洋意象，更针对丹麦低纬度日照条件提升全年发电效率 21%((较垂直方案)，年发电量突破 300 兆瓦时，满足学校 50%以上用电需求，相当于年减碳 120 吨。

同步集成的光伏百叶窗系统可自动调节角度，阻挡夏季 80% 直射热负荷，并通过漫射光降低室内人工照明能耗 30%，实现发电、遮阳、采光的协同优化。该光伏表皮还作为"主动隔热层”，夏季可降低外墙表面温度达 15°C。

©Adam Mork

项目更将技术转化为教育媒介--实时显示于立面的发电数据成为学生可持续教育的“活教材”，最终以能源自给、美学突破与人文价值三重成就，荣获丹麦可持续建筑 DGNB 铂金级最高认证，被国际业界誉为“会发电的海洋雕塑”。

©Adam Mork

太阳能幕墙系统不仅在设计上极具灵活性，更在环保方面表现出色。其幕墙面板采用至少 40% 的回收材料制成，全程使用可持续能源进行生产，有效降低了对环境的影响。此外，系统的高效光伏性能意味着建筑能够显著减少对一次能源的依赖，降低碳排放，实现绿色建筑的目标。