浅析幕墙专项在建筑设计中的协同关系

浅析幕墙专项在建筑设计中的协同关系

黄金林

中国联合工程有限公司浙江杭州310052

摘要：现阶段，建筑领域融入了各种先进的科学因素。其中建筑幕墙作为一个建筑的外壳，也有了很多不同的结构和分类。然而一些幕墙在进行结构设计的时候仍然存在着一些问题，影响着整个结构的功能性和美观性，如何解决这一系列问题，不断优化对幕墙的结构设计是一个值得考虑的问题。

关键词：幕墙专项；建筑设计；协同关系

引言

幕墙设计是幕墙施工的首要任务，随着建筑幕墙设计技术的不断发展，板材与结构的轻型化、性能的安全与环保化是建筑幕墙现代化设计的新要求，建筑幕墙的设计，不仅要充分发挥建筑墙体的保护功能，又需要传递精湛的设计理念、工艺精神与城市形象，处理好建筑幕墙设计中的关键问题。

1建筑幕墙的分类及各自的特点

1.1单元式幕墙

单元式幕墙是当前该领域最具普及价值和发展潜力的一种幕墙形式，因为其具是通过工厂统一生产组装的，采用了当前最为先进的技术标准，且生产十分快速，所以备受推崇。单元式幕墙的特点首先是从生产到组装全都是工业化进行，生产的精度较高，且生产周期较短，能够高效率地生产大批量的幕墙，有较强的社会经济效益。此外，单元之间是采用结构密封的，应用该幕墙不需要现场填注密封胶，在进行大胶的时候也不需要考虑到天气的因素，受制范围小；其具有良好的气密性、水密性、风压变形等能力，十分迎合当前节能环保的理念。

1.2全玻幕墙

全玻幕墙，顾名思义，即是一种全透明的、全视野的玻璃幕墙。使用该幕墙的主要目的在于利用其的透明性，将内外环境能够融合在一起，且人们可以透过玻璃直接看到整个结构系统，使得幕墙变得多功能化，不再是单一的支撑结构，而起到了美观、观赏的效果，使得整体建筑的设计更加富有艺术的气息，让整个空间更加的清新和立体。不仅如此，就全玻幕墙本身的特点而言，具有重量轻、选材简单、施工快捷、维修方面和便于清洗等特点。运用其所起到的装饰效果是其他幕墙所不可比拟的，非常具有现代性和艺术气息。

2幕墙专项在建筑设计中的协同关系

2.1建筑方案阶段的幕墙设计配合

2.1.1建筑概念方案阶段的幕墙配合

建筑作品就是建筑师们的精心孕育的生命，幕墙就是建筑的霓裳，建筑方案是抽象语言的艺术表现，幕墙设计则是理性及工程的方法，两者之间的水乳交融是项目良好推进的开端。如：建筑希望大板面、双曲异形，带来工程成本的增加、幕墙设计施工的困难、甚至安全的隐患。

这就要求幕墙设计师读懂建筑的理念，选用合理的幕墙形式，满足幕墙的使用功能同时充分体现建筑外观效果；设计合理的分格，更加充分的表达出建筑外观效果，同时降低材料成本；选用合理的材料，即满足外观效果，又可满足建筑使用功能；选用合理的幕墙系统，满足各项功能和外观前提下，简化施工工艺，降低施工和加工难度，降低工程成本。

2.1.2建筑方案深化阶段的幕墙配合

建筑师从方案创作阶段到落实定稿，需要建筑和幕墙专业再次精密配合，采用精确的辅助设计方法（如Rhino、BIM）进行参数化设计，分析各类材料的特性、板幅，加工的性价比，对复杂建筑外表皮进行优化再整合，尽量做到模数化，降低工程成本。

立面材料的选用、尺寸规格的比对，幕墙专业提供的建议越细致，越能让建筑师可以根据外墙的材质、规格划分及构造特点，采用现代的建筑工法，用不同的建筑语言，表现建筑表皮的肌理。

图1随州市城市公共活动中心方案效果图

以随州市城市公共活动中心项目为例，建筑的“行云流水”设计理念（图1），屋面异形铝板和立面铝板、扭曲飘带融合整体，立面玻璃与采光顶屋面形成整体，如何做到铝板、玻璃的自然过渡，降低工程成本及施工难度，在工作中建筑及幕墙专业紧密沟通，反复推敲，通过参数化设计，从玻璃、铝板的规格、板幅，建议采用平板铝板、平板玻璃有序排列，利用玻璃、铝板的自然翘曲，形成建筑的复杂表皮。

2.2建筑初步设计阶段的幕墙设计配合

2.2.1与建筑专业的配合

（1）建筑外立面轮廓尺寸直接影响建筑面积指标，同时外轮廓与结构外边缘线的距离影响建筑幕墙的安装，通常可根据建筑层高确定结构边到幕墙轮廓线距离，下表为采用框架幕墙的经验值，采用单元幕墙时间距可适当加大。

（2）确定面板材料的选用，并根据建筑外形结合规范、轴线、高度初步划分材料大小。例如玻璃不要超许用面积，厚度为6、8、10、12mm的单片钢化玻璃的许用面积分别为3、4、5、6m2;单块石材的面积不超过6m2；单层铝板、蜂窝铝板、复合铝板都有板宽的限制，这些都需幕墙设计与建筑沟通确定。

（3）确定幕墙通风、排烟的方式，确定开窗的方法，在开窗立面效果、防水效果以及通风效果中共同选择。

（4）选定幕墙施工工法。对于常规高度、异形的建筑，建议采用框架式幕墙，对于超高层建议采用单元式幕墙；对于超高空间的幕墙应结合结构的边界条件，选定幕墙支撑，如索网、空腹桁架等；对于采光顶应结合结构的边界条选定支撑，如索网或钢结构等。

（5）确定各类幕墙的建筑做法，并满足建筑节能的要求。特别是超高层的不采光幕墙，通常没有内层墙体，需要幕墙构造结合内饰制定

（6）确定雨棚做法、门的做法以及特殊建筑造型的建筑做法。

2.2.2与结构专业的配合

（1）提资给结构专业，明确幕墙的受力部位，特别是幕墙受力变化的部位，同时了解结构边梁的荷载预留。

（2）提供特殊及异形幕墙，如张拉索（杆）网、大跨度大空间及大悬挑或雨棚等受力部位的支反力。

（3）明确结构边梁截面形式，核实幕墙可使用的边界结构条件。

2.3建筑施工图阶段的幕墙设计配合

2.3.1与建筑专业的配合

（1）配合建筑完成外立面的细化，包括各类幕墙划分的合理性、和谐型，百叶窗的隐蔽、变形缝的隐蔽、消防救援窗的设置合理部位等。

（2）配合完成建筑对幕墙细节的推敲，如线条、雨棚、檐口及门的艺术性设计，大跨幕墙室内外的美观性，体现整体立面特征性设计。

（3）及时推敲建筑墙身图，结合幕墙构造及时反馈外轮廓尺寸变化。

（4）确定各类幕墙的落地做法。

（5）施工图绘制完成后反馈建筑专业再做必要的调整。

2.3.2与结构专业的配合

（1）了解结构的边界条件，并提资给结构专业幕墙的受力构造，以供结构专业评估对主体结构的影响，如幕墙在主体钢结构的受力节点是否合理。

（2）结构专业也要及时提供特殊结构的资料做法，避免产生对外立面的影响，如预应力张拉端头等凸出外立面的结构，幕墙专业及建筑专业及时调整该部分影响。

（3）及时推敲建筑墙身图，结构专业配合设置必要的幕墙受力结构，如地梁或基础柱、幕墙上部顶梁、洞窗或带形窗的过梁及压顶梁、出楼面需做幕墙的结构，超高女儿墙结构，这些部位的混凝土强度等级不宜低于C30。

（4）施工图绘制完成后反馈结构专业再做必要的调整。

结语

幕墙专项设计是建筑设计的一个重要环节，它在建筑设计中的设计配合及协调设计，有利于建筑更好的把握建筑细部及整体效果，有利于结构设置的合理，各专业的整体设计，有利于提升项目的设计质量及工程进度，减少不必要的损失。幕墙专项设计对建筑的量体裁衣，精心定制，不仅对单项的品质提升，同时能促进幕墙行业提升设计质量，健康持续地发展。

参考文献

[1]姜锐.建筑幕墙结构设计与优化探讨[J].环球市场,2017(32):98-98.

[2]徐鹏．探讨建筑幕墙设计要把控好的要点［J］．建筑工程技术与设计，2017(15):1001－1001．

[3]陈敏鸿.建筑幕墙的设计要点分析[J].住宅与房地产,2017(30):87.