De quoi sont faits les murs-rideaux en verre ?

Cet article a pour thème « De quoi sont faits les murs-rideaux ? » et présente l’idée originale des murs-rideaux en verre, leur premier cas d’application et les problèmes rencontrés au début, les améliorations apportées au processus de fabrication, les avantages de leur utilisation et leur popularité actuelle, ainsi que leurs inconvénients et les réglementations relatives à leur utilisation.

De quoi sont faits les murs-rideaux en verre ?

Les personnes visionnaires sont en réalité les plus créatives. La fenêtre, initialement définie comme « un trou dans le mur », a été radicalement réinventée en 1919 par Mies van der Rohe, architecte allemand, qui a voulu agrandir les fenêtres en verre jusqu’à remplacer complètement les murs. En 1921, Mies a réalisé une maquette de son idée visionnaire : un bâtiment entièrement recouvert de verre, qu’il a appelé le « Building of Glass ». Il prônait l’idée d’unifier la fenêtre et le mur, le verre servant à la fois de fenêtre transparente et de mur solide.

Le « Building of Glass » de Mies n’est resté qu’un projet. En 1971, I. M. Pei, célèbre architecte américain d’origine chinoise, a finalement transformé cette vision en réalité en construisant la Hancock Tower de 60 étages à Boston, le premier gratte-ciel au monde avec des murs entièrement en verre. Ce bâtiment transparent, dont les murs extérieurs ressemblent à des miroirs, a fait sensation aux États-Unis et dans le monde entier. Les murs extérieurs en verre ont été baptisés « façade en verre », et Mies van der Rohe a été surnommé le « père de la façade en verre ».

Cependant, cette réussite n’a pas duré longtemps. Les critiques ont rapidement remplacé les éloges à l’égard de la Hancock Tower. En seulement trois ans, plus de 2 000 panneaux de verre de 1,4 x 3,5 mètres se sont brisés ! Ce magnifique gratte-ciel était couvert de fissures. La raison en était la faible résistance du verre et du cadre en acier qui le soutenait. Après cinq ans de travaux de réparation, la Hancock Tower a enfin pu réparer les « cicatrices » de ses murs extérieurs.

Au cours des dernières décennies, la qualité des façades en verre s’est considérablement améliorée :

  1. Le « verre trempé ». Le verre traité thermiquement est 3 à 5 fois plus résistant aux chocs que le verre ordinaire, et même s’il se brise, il ne forme que de petits fragments sans angles vifs.
  2. Le « verre creux ». Les panneaux de façade en verre sont doublés de deux couches de verre séparées par une couche d’air sec ou de gaz inerte, ce qui améliore considérablement l’isolation thermique et acoustique. Selon les mesures, lorsque la température extérieure est de -10 °C, la température devant une fenêtre en verre simple est de -2 °C, tandis que la température intérieure d’une fenêtre en verre triple est de 13 °C. Il est important de noter que l’air contenu dans le verre creux doit être sec, afin d’éviter que l’humidité ne se condense sur la face intérieure en hiver et ne réduise la transparence.
  3. Le « double argent ». Deux très fines couches d’argent sont déposées sur le verre. Ce « verre double argent » laisse passer la lumière visible tout en réfléchissant le rayonnement solaire infrarouge. En été, un double vitrage double argent laisse passer 90 % de la lumière visible et bloque 90 % du rayonnement solaire.

Ces améliorations ont donné une nouvelle vie aux façades en verre, qui sont devenues très populaires. Manhattan à New York, Ginza à Tokyo, Causeway Bay à Hong Kong et Lujiazui à Shanghai sont tous devenus des lieux de concentration de gratte-ciels en verre. Bien que le verre trempé n’ait été introduit en Chine qu’en 1984, le pays est rapidement devenu le « premier pays du verre trempé » au monde. En l’espace de 20 ans seulement, la superficie des façades en verre en Chine est passée à 200 millions de mètres carrés, soit 85 % du total mondial, et la production de verre pour façades en Chine représente 75 % du total mondial. À Shanghai seulement, on compte plus de 3 000 bâtiments dotés d’une façade en verre luxueuse.

Cependant, les façades en verre ont également des inconvénients :

  1. La qualité du verre s’est considérablement améliorée, mais les panneaux de verre peuvent toujours se briser.
  2. Le verre creux permet une meilleure isolation thermique et acoustique, mais il est plus difficile de le nettoyer.
  3. Le verre double argent est efficace contre le rayonnement solaire, mais il peut provoquer des reflets gênants.

异想天开的人往往是最有创造力的人。窗户最初的定义是“墙上的洞”,但1919年,德国建筑师密斯·凡·德罗却想把玻璃窗无限扩大,甚至取代整个墙壁。他设计的“玻璃大楼”被称为"Building of Glass",意在把窗与墙合二为一,玻璃既是透明的窗,又是坚固的墙。

然而,密斯的"玻璃大楼"只是设想。1971年,美国华裔建筑大师贝聿铭终于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,这是世界上第一座玻璃幕墙摩天大楼。这座通体透明的奇特建筑,一下子轰动了美国,轰动了世界。玻璃幕墙被称为"玻璃外墙",密斯也被誉为"玻璃幕墙之父"。

好景不长。汉考克大厦的玻璃幕墙仅用了3年时间,就有2000多块玻璃碎了!这座华丽的玻璃大楼千疮百孔。原因在于玻璃质量不达标,钢架也不牢固。经过5年的修缮,汉考克大厦才终于治好了"伤疤"。

近几十年来,玻璃幕墙质量有了明显提高:

  1. "钢化"。经过热处理的玻璃抗冲击强度比普通玻璃提高了3至5倍,而且即使碎裂,也只形成无锐角的小碎片。
  2. "中空"。在两片玻璃之间充入干燥的空气层或惰性气体层,可以大大提高保温、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℃,而三层中空玻璃的室内温度为13℃。需要强调的是,充入玻璃幕墙的中空层必须是干燥的,否则冬季水汽会在内层凝结,影响透明度。
  3. "双银"。在玻璃上镀两层极薄的银膜,这种"双银玻璃"可以很好地透过可见光,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。

改良后的玻璃幕墙焕然一新,深受欢迎,"里里外外都是美景"。外看,高楼大厦仿佛披上华丽的玻璃外衣;内看,到处是"大屏幕",窗外无限风光尽收眼底。白天室内明亮,极大减少了人工照明用电;到了夜晚,玻璃幕墙通体透明,成为"水晶宫",又是一派灯火通明的不夜城景象。

由于玻璃幕墙的这些优点,它很快风靡全球。纽约曼哈顿、东京银座、香港铜锣湾、上海陆家嘴等地都成了玻璃幕墙大楼的聚集地。不过,玻璃幕墙也有缺点:

  1. 玻璃质量虽然有了很大提高,但玻璃碎片仍然很多。
  2. 玻璃幕墙隔热、隔音效果好,但清洁困难。
  3. 玻璃双银能反射太阳辐射,但会产生眩光。

Cependant, il n'est pas possible d'éliminer complètement le phénomène d'auto-explosion. Pour éviter que la « pluie de verre » qui tombe du ciel ne blesse les piétons, il est généralement nécessaire d'aménager des zones vertes autour des bâtiments à façade vitrée. Deuxièmement, l'intensité de la réflexion des façades vitrées est environ dix fois supérieure à celle des matériaux de décoration ordinaires, ce qui peut entraîner une « pollution lumineuse » pouvant nuire à la santé humaine. Par conséquent, il est interdit d'utiliser des façades vitrées dans les immeubles résidentiels et les bâtiments scolaires.