现有建筑幕墙的设计及未来发展趋势

王宗齐

【摘 要】现阶段，建筑幕墙作为科技发展的必然产物，现已被广泛运用。根据建筑幕墙材料的不同，主要分为装饰、功能以及结构材料等三种，它们分别决定了幕墙的三大性能，即外观的美化性能、材料的安全性能和材料的功能性质。对其有效的设计使用有着重要的意义。

【关键词】建筑幕墙；设计；发展

1、现有建筑幕墙设计现状

国内建筑幕墙设计现状主要集中以下三个方面，首先幕墙施工单位大部分具备较深的幕墙设计资质保证了幕墙设计过程的专业性；二是幕墙设计与建筑主体设计工作同步进行，幕墙施工时间，则多放到建筑主体施工有工作面后或者完工之后才开始；三是大部分幕墙工程的设计与施工同时招标。目前国内幕墙设计主要存在的问题包含以下三个方面：

首先，建筑设计单位、施工单位对幕墙设计在建筑工程设计中的重要性认识不足，局限于建筑设计完成，就相当于完成整个设计规划任务的思想；

其次，幕墙设计与施工机制不健全，幕墙设计与墙幕施工两者相互联系互为唇齿，但幕墙工程的质量安全仍没有专业幕墙监理，使人堪忧；

第三，幕墙设计人员局限于对幕墙的结构框架设计，忽略幕墙对建筑整体、幕墙功能对建筑本身功能的补充作用。幕墙设计应充分将建筑主体与幕墙的外观、功能等各个方面有效地联系起来。这些问题是国内幕墙设计过程中存在的主要问题需要设计人员与施工人员不懈的努力去改正与提高。

2、建筑幕墙的基本设计理论

2.1、概念设计。

概念设计就是在设计初始，从全局的角度做一个基本的构想，建立可行性方案。在这个阶段需要做很多先期的准备：确定所选用的支承结构体系的类别，不同类别的支承结构体系针对不同的功能用途，对于结构和承重等方面的要求也各有不同；确定基本的构建和架设方案，针对主墙的结构以及实际的施工环境和情况进行详细的调研，再根据调研结果设计构建和架设方案；确定面板的连接方法，根据主墙体的实际结构和角度，结合安装的需要，进行合理的连接方法设计。设计外观装饰效果在最大程度上满足客户需求的同时，还需要充分考虑环保节能。

2.2、技术设计。

在技术设计阶段，我们主要的工作就是将之前的概念设计中的构想，具体落实到详细的参数和计算中来，形成完整的指导图纸和步骤说明。一般来说，以下几点是需要重点关注的方面：最主要的步骤就是结合实际的建筑需要和主墙的结构，对概念设计形成的构想进行修正建立正确清晰的参数设计尺寸分格图；幕墙整体设计时需要考虑刚性要求和稳定性要求确保幕墙可以承受足够的重力及风荷载等外力。

同时，还需要所选择的材料的防水性能和密封性能避免发生漏水或隔音不良等情况的出现。同时，还需要充分的考虑幕墙与主墙体之间留有足够的空间的要求，防止幕墙由于主墙体的伸缩位移而受损。同时也需要保证幕墙自身具备一定的可伸缩性，上下之间一般建议留出不小于20mm的空间距离。

当然作为建筑体系的一部分幕墙设计必须要充分考虑安全性的要求。一般而言庄要需要关注于防火安全和防雷安全。防火安全设计主要体现在对防火规范的严格遵循重点在幕墙空间和节点位置采用岩棉等不可燃材料作为填充材料；而防雷安全设计则主要体现于要注意将幕墙的防雷措施主建筑的防雷系统相连接使两者组合成一个完整的防雷体系，提高安全系数。一般而言幕墙的顶部接闪器应采用不小于2.5mm的铝制单板将雷击电能导入地下。另外由于幕墙是一种可更换可移动式装饰墙体所以必须考虑幕墙部件的使用年限和备用更换件。一般而言使用年限介于25--50年之间为佳，同时，主墙的使用年限也是一个重要的参考依据。

2.3、施工设计。

该阶段就是依照之前总结出的所有数据进行具体的实际操作出详细的施工图纸供现场安装使用；并根据施工图纸进行提料、出加工图、框架组装图等配合采购、制造、运输、安装甚至维护等各个环节。需要注意的是在这个环节并不是单纯的按照图纸做工程而应该在施工中不停地验证设计的可靠性不断地进行修正和改进。

3、现有建筑慕墙的未来发展趋势

3.1、节能双层幕墙

双层幕墙设计分为两种：主动式内循环双层幕墙和外循环式双层幕墙。其中主动式内循环双层幕墙的通风系统是由进风口、流通通道、排风口和管道风机组成。进风口一般会放置在内层玻璃的底部，排风口放置在双层幕墙通道的顶部。在设计上，每个单元体上端的铝合金型材上都有排风孔，在型材侧面连接至排风管道。双层幕墙通道内的空气流通需要机械运转，产生风压，将室内空气导人双层幕墙内，在双层幕墙中形成自下而上的空气流动，最后通过排风管道排出。而外循环式双层幕墙，在冬季时，将通风两侧的排风口关闭，通道内的空气在阳光照射下温度升高，于是便会形成一个温室，这对室内保暖做出相当大的保障，通过温室效应，减少室内采暖费用。当夏季时，将换气层的排风口打开，在阳光的照射下通道内的空气温度上升，形成一种自下而上的空气流，再由烟囱带走通道内热量，降低内层玻璃的温度，减少制冷费用。在对排风口进行控制，并对双层幕墙的结构进行设计，可以通过通风层向室内传输新鲜空气，优化了室内的通风质量。

3.2、陶土板幕墙

陶土板幕墙的特点。陶土板是一种天然低碳环保材料，它由陶土配合石英砂，经过工厂加工，高温锻烧后形成。陶土板经过高温锻烧后，自身所含的矿物元素被氧化，因此不含有放射性元素，并且陶土是可再生能源，能够回收利用，非常利于环保；结构安全。陶土板幕墙在经过工厂加工，受1200℃高温烧制后，理化性能非常稳定，具有良好的耐力性，抗折、抗冲击、抗冻、抗腐蚀。陶土板幕墙自身较轻，相对于石材幕墙的60kg/m2，陶土板幕墙仅有31kg/m2。因此，石材幕墙不适合高层建筑使用，而陶土板幕墙则可以；物理性能卓越。陶土板耐酸碱、高温、霜冻，并且陶土板幕墙能够阻燃，十分适用于民用住宅建筑，安全防火。陶土板中空结构能够降低噪音，由于自身较轻，外观温和，可搭配玻璃、金属等其他材料。陶土板能够减少光污染，增加墙面的抗震性能；颜色光鲜、色彩永驻。陶土板是由天然的陶土烧制而成，陶土中含有大自然的色泽，具有独特的艺术气息，经过高温烧制，色彩凝聚。陶土色彩较为丰富，自然醇厚，并且表面可以进行喷砂面、槽面、釉面等工艺处理，颜色容易掌控。陶土还可以自由随意的切割，又与陶土的天然色体浑然而成，切割时不必担心外观效果受到影响，陶土板经久耐用，并且色彩永驻。

总而言之，在我国经济不断发展，生活水平不断提高的今天，人们的能源和环保意识也日益加强，这就要求建筑幕墙材料更多的使用环保新材料，从而可以节省更多能源，适应市场需求对缓解能源危机有重要的意义。新型建筑材料除了环保材料以外，还有新型墙体材料、新型的密封防水材料和隔热保温材料等。在新的市场环境下这些新型建筑幕墙材料优势明显有利于人们的生活安全和保证人们的生活质量非常值得推广使用，而其中建筑幕墙的的合理设计及使用可有有效满足此需求，因此在以后的实际工作中必须得到我们的重视发展。

参考文献：

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