幕墙建筑结构概念设计及其要点

2013-08-15杨建华张剑锋王清友

中国建筑金属结构 2013年12期

杨建华，张剑锋，王清友

（1.哈尔滨市永大建筑设计有限责任公司，黑龙江哈尔滨 150001；2.黑龙江东方学院，黑龙江哈尔滨 150086）

1 幕墙建筑概念

首先，幕墙（Curtain Wall）是建筑物的外墙围护，不承重，像幕布一样挂上去，因此又称为悬挂墙，是一些建筑中作为装饰常用的一种轻质材料。由结构框架与镶嵌板材组成，不承担主体结构载荷与作用的建筑围护结构。幕墙是利用各种强劲、轻盈、美观的建筑材料取代传统的砖石或窗墙结合的外墙工法，是包围在主结构的外围而使整栋建筑达到美观，多功能而又安全的外墙工法。简言之，是将建筑穿上一件漂亮的外衣。幕墙范围主要包括建筑的外墙、采光顶（罩）和雨篷。其次，建筑幕墙（curtain wall for building）：由面板与支承结构体系（支承装置与支承系统）组成，相对主体结构有一定位移能力或自身有一定变形能力，不承担主体结构所受作用的建筑外围护墙。以上就是对幕墙以及幕墙建筑概念的简单概述。

2 幕墙建筑结构的特征

幕墙建筑结构在墙体外面形成一个自己独立的结构系统；幕墙建筑结构在设计上要求有更高的审美要求；幕墙建筑结构在设计上要倾注自己的经验以及更高的知识及设计要求；幕墙建筑结构在设计的安全性上有更高的要求，不仅仅是设计者自己对其安全性有较高的要求，国家在此方面也格外注重其设计的安全性；幕墙建筑结构在设计的精准方面有更高的要求，例如结构计算上要求精准，以免费工废料；幕墙建筑结构在设计方面要突出个性；幕墙建筑结构在设计方面要求有不断的创新精神。

3 幕墙结构概念设计

幕墙建筑结构概念设计在设计者中经常被提及，但是人们对其的理解却是片面的，认为幕墙建筑结构概念设计不过是一个大概的概况、一个简单的方案、一个电脑做出的图片，其实不然，幕墙结构概念设计是需要以科学指导为前提，在加上知识的运用实践经验的积累以及不断的吸取其他人的建议中不断完善的。一个成功的设计必须选择一个经济合理的结构方案，如何进行合理选择结构方案，首先既要根据建筑的根本情况设计，又要根据其所处的经济环境，气候环境，人文环境等多种综合因素进行设计，同时还要多方面考虑用哪种合理的幕墙，例如钢制的、木质的、金属的、非金属的等。总之，同时必须对建筑师设计要求、幕墙结构特点、材料供应、施工条件等情况进行综合分析，并与设计院建筑、结构等专业充分协商，在此基础上进行结构选择，确定结构方案，多种方案进行比较，优中选优。

当下，电脑已经处于普及阶段，很多设计者都用电脑来制图，来做设计，但是大家却过分的依赖电脑，成了电脑的奴隶，然而在电脑普及的前提下，各种软件也应运而生就导致在设计中应用不同的软件所得出的计算结果是不一样的，而在这种过分的依赖电脑的前提下，所产生的安全隐患也是越来越多，由于计算出现的偏差，导致在制作过程中费工费料，从而造成经济负担，而这种过分依赖电脑的作法也导致设计作品更新缓慢、没有新意、缺少创意。

4 幕墙建筑设计应考虑的一些因素及一般步骤

4.1 因素

要了解幕墙面板的分布情况及格局，一般由设计师提供具体的方案及图样；要准确找到幕布的承重点及其幕墙主体的承重情况，从而确保幕墙的安全可靠；了解主体结构对幕墙的边界条件；理解建筑师级业主对幕墙建筑的方案设计的要求。

根据以下因素确定结构型式（钢结构、索结构、玻璃结构、单杆结构、桁架结构或组合结构等）：各种结构型式的受力特点；各种结构型式所需要的适用条件；各种结构型式是否经济合理；各种结构型式与幕墙的匹配性；各种结构型式是否安全可靠。

4.2 在幕墙结构设计中需要注意的几个问题

幕墙建筑结构式悬挂在主体建筑外面的结构，也就是说幕墙建筑结构是悬挂在主体建筑外面的一种装饰性物件，幕墙只承担本体所带来的负荷，无法承担主体建筑所带来的负荷，而幕墙建筑和主体建筑之间有连接点及连接件，这就要求幕墙和主体建筑的连接点和连接件要够坚固耐用，足够有力量来承接主体和幕墙所带来的重力，同时也要求其适应主体建筑的变形。