玻璃幕墙设计原则及设计中存在的问题与对策分析

那鹏　宋洋

【摘 要】幕墙是建筑的外围护结构，它不仅对建筑的使用功能起着重要的作用，而且对建筑具有较好的装饰效果。对建筑物内部的人而言，必须透过幕墙才能与户外进行交流；对建筑物外部的行人而言，幕墙是建筑物的直接外在表现形式，它向行人直观地传达出该建筑物的品质、功能定位等信息。而玻璃幕墙作为如今应用较广的一种，对其设计有效性的分析探讨是很有必要的。

【关键词】玻璃幕墙；设计；问题；措施

1、玻璃幕墙设计原则

1.1、选用安全性能较高的玻璃材质，比如钢化玻璃、防火玻璃、夹丝玻璃、夹层玻璃等。由于玻璃幕墙是建筑物的外部围护结构，其主要用于建筑物的遮风挡雨、隔热保温、美观安全、降噪等，因此，玻璃幕墙应具备特殊的使用功能。

1.2、在玻璃幕墙设计中，主要部分的构件均应以主体结构为支撑或悬挂，应按照围护结构来设计玻璃幕墙，确保玻璃幕墙不会受到地震作用的影响，并且不承担来自主体结构产生的荷载。

1.3、玻璃幕墙与附属连接件自身承载力应过关，同时还应具备容忍主体结构发生轻度位移的能力以及一定的刚度，防止其受到温度、地震以及荷载作用影响出现严重受损或者形变。

1.4、玻璃幕墙在不考虑抗震设计因素的情况下，其玻璃材质在风力作用影响下不应破碎，同时连接件应确保幕墙不脱落不受损，应具备充分的位移能力。

1.5、玻璃幕墙设计在考虑抗震因素的情况下，所用玻璃材质在地震作用影响下不应破损，并且要求在设防烈度地震破坏作用影响下予以相应维护后仍可继续投入使用，幕墙骨架在罕遇地震破坏性作用下不应脱落。

1.6、在设计玻璃幕墙构件过程中应针对温度因素、地震因素、重力荷载因素、主体结构位移作用下幕墙结构完全性以及风荷载因素等予以充分考虑。

2、优化玻璃幕墙设计的注意要点

2.1、幕墙防雷设计。为了确保幕墙工程设计的可靠与安全，一定要对幕墙系统展开防雷、防静电的设计。在对建筑幕墙进行防雷设计的时候，可以采取措施就是，将土建压环和预埋件进行相应焊接，并且进行柔性导线连通，保证形成相应的等电位，连通相应防雷系统，保证幕墙工程的安全。

2.2、幕墙防火隔烟设计

2.2.1、幕墙主体结构楼层梁处的水平防火封堵。在建筑幕墙和玻璃面处，主体结构楼层梁处的水平防火封堵一定要尽量贴近，并且封堵一定要超出幕墙横梁背部，保证横梁上方防火岩棉隔离标准不小于10厘米；对应楼层之间的防烟带使用的岩棉厚度一定要大于1.5毫米，同时利用一些镀锌钢板进行有效的支撑。除此之外，如果在纵向结构上应用了一些挤塑聚苯板等容易燃烧的物质，一定要进行相应的隔离处理，保证建筑工程使用的安全性与可靠性。

2.2.2、幕墙横梁与主体结构洞口处的防火封堵。在设计幕墙的时候，一般均会忽视幕墙横梁和主体结构洞口处的防火封堵设计，一些设计师在进行绘图的时候，也没有进行相应的重视，同时还忽视了防火隔离的相关设计。在一些标准中，幕墙横梁和主体结构洞口处的防火封堵层厚度一般均不小于10厘米。

2.2.3、纵向防火设计。通常情况下，部分纵向防火设计界面尺寸均不会超过10厘米，例如主体结构和幕墙立柱的纵向防火隔离层、玻璃幕墙立柱纵向和主体结构洞口的防火隔离层等。

2.3、幕墙结构设计

2.3.1、幕墙支承结构。支承结构是玻璃幕墙中非常重要的组成部分，其自重、保温作用、风荷载作用、抗震作用等均可以在主体结构与幕墙之间展开传递。因此，一定要明确支承结构的强度与刚度。除此之外，還可以对幕墙围护结构展开相应的拆换，进而要求幕墙结构的设计使用期限一定要超过25年。在幕墙支承结构设计中，一定要重视立柱上下衔接的设计，保证其符合设计要求，达到使用标准。

2.3.2、幕墙后锚固处理。在幕墙后锚固处理中，采用的主要形式就是锚栓，目前比较常用的锚栓主要就是化学锚栓、金属膨胀锚栓。其中化学锚栓在应用的时候，一定不要对其连接构件进行焊接；金属膨胀锚栓的应用原理就是，通过膨胀片对混凝土的摩擦力与压力，产生相应的承载力，进而对外界的拉力进行承载。

2.3.3、幕墙预埋件设计。在固定幕墙支承结构的时候，主要应用的受力构件是预埋件，因此，一定要对其质量进行重视。预埋件的主要结构就是锚筋、锚板。比较常用的预埋件为平板形、槽形两种。其中锚板需要应用的钢材型号为Q235B，并且一定要在表面进行镀锌，其锌膜的厚度一定要大于40微米，并且带有一定的防腐、放热效果。在进行预埋件加工的时候，基本上没有规定锚筋、锚板的焊接方式，通常将其焊接成T形或者进行塞焊，不过一定要保证其质量达到标准，最好选用坡口塞焊的方式进行焊接。除此之外，当锚筋直径大于20毫米的时候，一定要选用穿孔塞焊的方式进行焊接。

3、玻璃幕墙设计中存在的问题分析

3.1、设计滞后。如今，很多设计公司都未全面了解到设计幕墙的重大价值，通常是主体工程正式施工以后，开始预埋部件才会想到要设计玻璃幕墙，推迟设计玻璃幕墙通常会对主体工程的施工造成非常不好的影响。为了能够节约时间，有些设计公司在设计图纸中的对应位置会标记为：玻璃幕墙的施工单位来完成，如此不仅加大了玻璃幕墙单位的工作负担，也使玻璃幕墙单位和施工及建筑单位之间的沟通工作加大，这会在一定程度上阻碍工程的进度。

3.2、建筑施工与幕墙设计之间缺乏一定的相对性，在对工程进行施工时，会遇到很关键的一个问题，那就是玻璃幕墙的设计一定要同建筑施工保持一致。具体施工的过程中，通常无法保持一致，因为在设计单位，没有专业从事设计玻璃幕墙工作的员工，一般的员工因为不是很了解玻璃幕墙的技术与材料，所以他们不能科学设计，使得设计玻璃幕墙与建筑施工无法保持一致，从而导致正常施工受到严重影响。

3.3、设计一体化制度弊端。目前，市场竞争一天比一天激烈，有些玻璃幕墙的建筑公司都未同时具备施工资质和设计玻璃幕墙的资质。但是，在对工程进行实际招标时，玻璃幕墙设计资质只是我们看中的一个方面，不收或者少收设计费是该行业长久以来的习惯，普遍来说，都会采用降低标底的手段来赢得招标单位的青睐。但对于一些没有成功中标的方案来说，因为少了部分的补偿，所以对整个方案都会有一定影响。当玻璃幕墙单位成功中标后，要想尽可能降低成本，首先需要对材料的选取减低标准，这样的话，最终的工程并没有达到预期的要求，因此会使整个玻璃幕墙的质量达不到标准。

3.4、设计人员技术水平有待提高。如今，为了能够让玻璃幕墙的施工机构在市场竞争中占据更多的地位，很多玻璃幕墙的施工机构都同时具有了施工资质和设计资质。国内的众多大学里，几乎没有专门针对玻璃幕墙设立专业，从而导致很少有人从事该行业，而且有的毕业生其真正的能力也不是很高，进而阻碍了玻璃幕墙工作的进行。与此同时，南方学校很少开设玻璃幕墙专业，由于有效的设计技术，从而导致不能进行科学合理的优选和创新，进而无法有效提升其设计玻璃幕墙的技术。

总言之，在以后的工作中，相关人员要切实针对方案的可行性展开充分的论证与研究，力求设计方案的严谨性，同时不断优化技术措施，以此最终实现玻璃幕墙设计的安全性以及美观性。

参考文献：

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