浅析现代建筑幕墙设计

浅析现代建筑幕墙设计

陈争誉

广东惠亚建设有限公司523073

摘要：随着科学技术的发展，社会的不断进步，我国建筑业的发达，我国建筑幕墙施工技术也得到了迅速的发展。

关键词：建筑幕墙；现代建筑；设计

引言

随着我国国民经济、科技水平不断地发展，各种新技术与新材料的日益更新，建筑幕墙设计、制造及相关技术的成熟应用；建筑选择幕墙结构作为外围护结构被更多的建筑师及业主等推崇。建筑幕墙主要由玻璃、铝板、石材等材料构成，依靠转接构件（可以是钢材、铝型材等材料），悬挂于主体结构，其功能除作为外围护结构外，还作为建筑外观装饰，美化城市景观。但是建筑幕墙设计、施工都有一定的复杂性，其工程质量的控制存在一定的难度，在设计阶段对建筑幕墙进行优化设计将是有效控制幕墙施工质量的基础与关键。

1.建筑幕墙设计安全与要求

幕墙作为建筑外观、效能、功能的直接载体；幕墙实施前提就是幕墙设计，幕墙设计发展和幕墙技术创新是相互联系、相辅相成的，在新时代背景下，正确认识幕墙设计，对建筑发展具有极为深远的意义。针对建筑幕墙设计而言，即使给监理、制作人员看设计图纸，若无任何解释，亦将较难完全看懂，完全理解清晰，所以，幕墙设计图纸应该设计详尽与完整，采用规范化表达方式。有些施工单位在施工过程

中自行设计深化幕墙施工图纸后，图纸没有经过原结构设计单位、幕墙设计单位审核，只从立面效果及施工简易性进行考虑、判读，没有很好的做好技术审核等。造成设计图纸不规范，设计深度严重不足，图纸不够齐全等一系列问题。更有甚者缺乏施工图纸、施工要求，缺乏节点大样图，没有预埋件锚节点计算，龙骨框架处于水平与竖向荷载作用下，没有进行应力变形计算。防火、排水、避雷等措施设置不合理，没有设计幕墙本身避雷系统；防雷材料截面尺寸不符合要求、

引出线材料与防雷系统没有可靠连接，在大样图与节点图上没有清晰标注。在设计图纸中，没有标出预埋件位置，不注重三维调节处理。同时，某些幕墙设计比主体工程进度较为滞后，结构没有设置预埋件，未采取合理可靠的后埋连接措施连接主体结构与幕墙，对整体建筑安全性造成影响。未根据要求设置防撞栏杆，防撞标示，窗栏墙高度不符合规范要求，为幕墙留下了安全隐患、质量问题。

1.1关注幕墙结构的安全性

幕墙设计要与建筑设计相统一，帮助实现建筑设计的各项功能。另外，因为它是一种外围护结构，所以它的结构安全性也应当是设计师重视的问题，就像重视钢筋和混凝土结构一样。为了保证幕墙结构的安全性，设计师应当遵守国家颁布实施的相关国家规范、标准、条文及与幕墙设计有关的行业标准等。当前，关于幕墙设计的技术规范已经相对比较完善，因此掌握幕墙设计规范、严格遵守有关规范是每个设计师应有的责任与重点。

1.2幕墙要注意的设计要点

在建筑幕墙的设计中，要注意由于幕墙是属于可更换结构，为此在结构设计中要注意使用年限的问题。由于预埋件一般都是难以更换的，为此在做那些大跨度以及大型支承钢结构的结构设计时，必须做好使用年限的计算，应该着重按主体结构来做好相关设计。在幕墙的设计中，还要做好相关标准规范的理解及执行，这样就能够通过标准规范的执行，来实现新技术的科学规范应用。在幕墙设计中，玻璃的安全选用是比较关键的一个问题，但是安全玻璃在实践中的种类和性能各不相同，在玻璃的选用上，要严格根据各个部位的要求来进行选用。幕墙的节能设计在我国建筑节能中发挥着积极的作用，在建筑幕墙的节能设计中，要根据不同地区的具体情况来做好保温设计的选择，特别是那些严寒地区、寒冷地区和温和地区的冬季保温设计中，更要坚持因地制宜的原则，来做好建筑幕墙的节能选择。

2.建筑幕墙设计应遵循的原则

2.1建筑幕墙设计的安全性原则

幕墙的设计与施工除了要与建筑设计施工保持一致性之外，作为建筑的外围护结构，幕墙设计使用的安全性也是重点，相关法律法规对于幕墙技术已经有了具体规定，设计一定要遵循法律法规中的规范要求，保证设计、施工技术水平的基础上，符合行业规范标准。

2.2建筑幕墙设计的经济性原则

幕墙不仅要考虑到结构安全，还要考虑控制对工程建设的总投资，即在综合以上各项原则的基础上，幕墙设计要考虑经济性的要求，保证业主资金投向的合理性，以最经济的花费实现最多安全美观的建筑外表。

2.3建筑幕墙设计的节能降耗原则

降低建筑能耗及解决环保问题已经上升到国家标准层面，绿色建筑也将是未来建筑的发展方向，建筑幕墙是建筑整体的一部分，作为建筑外围护系统，是房屋室内与室外能量阻隔最薄弱的环节，可以说建筑节能的关键是门窗、幕墙的节能，因此建筑幕墙的设计必须要符合相关规范对节能的设计要求。

2.4建筑幕墙设计的艺术性原则

建筑幕墙作为建筑外围护结构，是建筑的外衣，是建筑形象最直观表达，对于建筑整体外观形象的影响极其重要，是建筑设计理念与风格体现的重点。所以，在做幕墙设计的时候，要充分理解好建筑设计理念，服从于原建筑设计，注意与建筑设计的整体保持一致性，体现出原建筑设计整体的艺术性。

3.建筑幕墙设计的要点探析

目前，在建筑幕墙设计中要求其使用年限要至少在二十五年以上，所以设计师在设计过程中应当对当地幕墙周围的气候、环境等进行综合考虑，在设计过程中对幕墙变形、密封性、抗风压性等功能和标准作出严格的要求，开展施工前要做好测试来保证幕墙施工质量和使用性能，只有各项指标都能够满足要求后才能进行施工。设计师应当考虑地震、重力等因素，在幕墙主体结构设计中合理选择结构形式和构建，避免外力对幕墙构件产生破坏。为了避免出现严重的受压问题，在设计幕墙立柱过程中应当采用偏心受拉构件设计的方法，并且在上端悬挂连接节点，将构件受压问题进行有效地预防。建筑幕墙还可能出现平面变形的问题，所以设计过程中应当计算好主体结构弹性层位移角限值；可以按照主体结构弹性层间位移角限值3倍来进行建筑幕墙设计，从而提高建筑幕墙的抗震性能。设计中还要预留至少15mm的活动接头，为受热后自由伸缩留下空间。

3.1建筑幕墙的防火隔烟设计要点

（1）在建筑结构和幕墙面位置，主体结构楼层梁处的水平防火封堵设计必须严密封堵，保持防火封堵超出建筑幕墙的横梁后部，确保防火岩棉隔厚度大于等于100mm，并采用适量镀锌钢板来支撑；交接位置必须打防火胶封堵严实；严禁出现窜烟现象。（2）我们进行建筑幕墙设计的过程中，往往会忽略对幕墙横梁与主体结构洞口位置的防火封堵设计，我们必须根据相关标准，将建筑幕墙的横梁和主体结构洞口位置的防火封堵厚度应在100mm以上。（3）重视建筑幕墙的纵向防火设计，一般情况下，建筑幕墙纵向防火设计的界面尺寸厚度应在10mm以上，要注意做好主体结构及建筑幕墙立柱位置的纵向防火隔离层设计，并设置科学的玻璃幕墙立柱纵向、主体结构洞口的防火隔离层，做好建筑幕墙的防火隔烟设计工作。（4）对于整面均为剪力墙位置，除需要做好纵向防火外，还应间隔一段合理的距离设计横向封堵，防止烟囱效应的发生。

3.2建筑幕墙的防雷系统设计要点

防雷系统设计属于当今建筑设计的重要问题，应充分利用接地装置、引下线与接闪器，幕墙的横向与竖向龙骨，必须接通防雷网，以构成一个整体的防雷整体。当建筑幕墙获取巨大雷电能量，利用幕墙防雷系统，可迅速向地下传输，确保建筑幕墙防止受到雷电破坏。幕墙设计时，对于幕墙顶部的盖板部分，通常将其设计为接闪器，由于该部分位于顶部，盖板通常选择3mm铝单板，确保接闪器接收雷电流之后，通过幕墙防雷引下线、避雷均压环，将雷电流安全引至防雷网，同时与接地装置连接，实现避雷。

3.3建筑幕墙的节能环保设计要点

（1）建筑幕墙的采光设计。众所周知，现代建筑越来越强调建筑节能，幕墙良好的采光性能，不仅能满足基本的采光需要，而且能够减少白昼时非自然采光能耗。在建筑设计考虑幕墙采光性能时，为了能达到理想的采光和节能效果，玻璃幕墙通常非采光要求的位置采用透光折减系数不低于0.20的玻璃，有采光功能要求的部位采用透光折减系数不低于0.45的玻璃。与此同时，需要考虑进行防光污染设计，采用反射比不大于0.30的玻璃作为幕墙面板材料。（2）建筑的幕墙节能设计主要是指通过幕墙的构造设计、材料选用等措施，使建筑物在使用过程中，以尽量少的能量消耗而获得理想的温度环境和光线环境的过程。据国家建设部有关部门统计，门窗散失的能耗占建筑运营能耗的51%左右，由此可见，幕墙节能设计对于建筑节能的成效具有非常重要的作用和影响。建筑设计采用幕墙作为建筑外墙，在节能、防结露方面根据地方差异采用断热型材与非断热型材，玻璃采用低辐射LOW-E中空玻璃。幕墙层间或其他非透明部分的面材后面设

置传热系数较低的保温岩棉作为保温隔热材料。建筑常用主要材料的导热系数λ[W/(m•K)]：钢筋混凝土：1.74；挤塑聚苯板：0.03；岩棉类：0.045；平板玻璃：0.76；混凝土空心砌块墙：0.79。根据上数据分析不难得出，建筑幕墙一般采用玻璃(透明部分)和岩棉(非透明部分)的导热系数远远低于混凝土、钢材、石材等材料，减少混凝土和砌块墙面积，增大玻璃的面积，不仅能节约建造成本，而且节能效果更突出。

结束语

综上所述，建筑幕墙是建筑工程项目施工的重点，亦是其施工难点，是工程质量控制更是广受关注。建筑幕墙的施工设计是质量控制的关键环节，我们要遵循有效的原则，充分掌握建筑幕墙设计要点，力求从根本上提高建筑幕墙设计有效性，为其后期的质量控制奠定坚实的基础。

参考文献

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