建筑幕墙设计理论及其发展趋势分析

周谦

摘要：随着中国经济的快速发展，毫无疑问的，建筑工程业成为一个重点的快速发展的产业。而随着建筑行业的发展，人们对于建筑的美观要求不断地提高。这样，作为建筑工程必不可少的一个重要组成部分，建筑幕墙就成为一个热门行业。但是随之而来的，也会由于设计上的缺陷带来一些诸如破损、开裂等负面影响。基于此，本文针对幕墙设计和发展趋势进行简要的分析。

关键词：建筑幕墙；设计；发展趋势

引言

随着城镇化进程的发展和人们对于审美要求的不断提高，已有100多年历史的建筑幕墙越来越被人们所重视。各式各样的不同造型、不同功用的建筑幕墙被设计出来投入使用，整个行业正处于一个快速发展的阶段。

一 建筑幕墙概述

1 建筑幕墙的概念

一般来说，建筑幕墙可以看成装饰工程的一种，主要是由面板与支承体组成的，在用途上不作为承重墙体，但是位置处于墙体的外层。远处来看，如果一圈幕布把建筑物笼罩住一样。建筑幕墙的主要作用不在于建筑用途，而在于它可以起到很好的装饰作用，不同的材质和种类的建筑幕墙可以产生各式各样的效果，经常被用于各种不同的场合和不同功能定位的建筑物上。

2 建筑幕墙的分类

建筑幕墙的分类有很多种，针对不同的方向可以分为不同的类别，例如按照材料分可以有玻璃、石材、铝合金；按照支承结构体可以分为钢架、拉索、拱桥；按照支承结构所用的钢材型号可以分为轻质钢、普通钢；按密闭手段分可以分为封闭式、半开放式、开放式等。

了解幕墙的分类对于建筑幕墙的设计工作有很大的借鉴意义，所谓的幕墙设计，不仅仅是追求装饰效果，更应该关注设计结构和材料，质量必须要放在首位。

3 建筑幕墙的基本设计理论

正如上文提及的，建筑幕墙的用途虽然是作为建筑物的装饰美观，但是在设计建筑幕墙时，必须要综合考虑各方面的因素。一般而言，以可以从以下三个阶段来进行设计：

（1）概念设计阶段

所谓概念设计，就是在设计开始的时候从全局的角度做一个基本的构想，建立一个可行性方案。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，因此必须根据实际的情况和要求来进行选择。

确定基本的构建和架设方案，必须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，进行合理化的连接方法设计。

估算所用材料种类的数量，对不同位置、不同功用甚至不同角度的区域进行具体的研究，针对主墙的面积和结构进行详细的规划设计，进而估算出所需的材料的大致种类和数量。

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上的需要。

（2）技术设计阶段

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进行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：

在技术设计的最主要的一个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。

其次，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，还需要在幕墙的结构设计中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15mm的空间距离。

当然，作为建筑体系的一部分，毫无疑问的，幕墙设计必须要充分考虑安全性的要求。一般而言，幕墙设计主要需要关注于防火安全和防雷安全。幕墙的防火安全設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；而幕墙的防雷安全设计则主要体现于，在设计时要注意将幕墙的防雷措施与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。

最后，必须指出的是，不同功用的幕墙所需要的材料材质也不尽相同。所以在进行实际的施工之前，必须要充分调研验证装饰效果设计的可行性，并根据结果合理的分配所需采用的材料。

（3）施工设计阶段

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；然后就是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。

二 我国建筑幕墙行业的发展历程及发展趋势

1 建筑幕墙的发展历程与行业现状

我国建筑幕墙从1978年开始起步，经过了30多年的发展，到目前已进入了高速发展的阶段，自2001年开始，每年以750万平方米左右的速度增长。

尽管我国的建筑幕墙行业发展蓬勃兴旺，但是其中也存在一些值得我们认真重视的隐患和问题：

（1）建筑幕墙设计图纸不规范，图纸审核不够严密

（2）过分以追求装饰效果为主，忽略基础因素的严格监控和限定

（3）施工材料和施工设备的质量依然有待提高

（4）产品层次和技术水平还有待提高

2 建筑幕墙的发展趋势

随着经济水平的快速发展和人们审美理念、生活需求的不断变化，以及高层建筑甚至超高层建筑的大量增加，建筑幕墙行业必然会在兴旺发展的同时有新的变化和发展，基于个人的一点看法和经验，节能环保理念作为当前的重点，也是政府和社会广泛宣传和推广的热点问题之一，极有可能成为未来建筑幕墙行业的发展趋势。其实在建筑幕墙行业，很早就有了关于节能的构想和实施。目前阶段，建筑幕墙已经成功实现对太阳能的利用技术，将太阳光转向照明技术和光电幕墙技术。下面简单介绍一下这两项技术：

太阳光转向照明技术，即在幕墙上装设光线反射装置，将日光反射到市内天花板，再通过天花板上架设的设备将光线反射到工作区域和生活区域。

光电幕墙技术，就是将太阳能光电板集成到幕墙材料中，在接受太阳光照的同时，使用太阳能发电技术将太阳光转化为电能，进行储存和利用。

结束语

经济全球化迅猛发展，我国市场经济和建筑行业的行业模式也在进行迅猛的变化，可以预见的，依附建筑行业而愈加壮大的建筑幕墙领域也必将越来越兴盛，而近十年来的行业发展趋势也充分验证了这一推断。对于身处这个行业中的我们来说，深入的了解建筑幕墙的设计内涵，掌握足够的设计理论和设计实践经验，并把握住当前建筑幕墙的需求，以及未来的发展趋势和发展方式是让自身发展壮大的唯一途径。

我相信，建筑幕墙的发展会随着时间的推移而更加多元化，因此，牢固的底层理论基础和多样化的创新理念，必然是这个行业未来的主流理念。

参考文献：

[1]李雄祥，陈展立：《建筑幕墙设计理论及发展趋势》，《广东建材》2010年 第4期

[2]熊建明：《建筑幕墙结构的设计理论研究》，南昌大学学报 2000年12月

[3]張华俐：《浅谈建筑幕墙设计中节能技术的应用》，《城市建筑理论研究》，2013（8）

[4]吕宁：《对建筑幕墙设计要点的探讨》，《中国信息化》2013（10）

[5]宋阳：《浅谈建筑幕墙设计控制要点》，《城市建筑理论研究》2013（10）

[6]艾鸿远：现在建筑幕墙设计实录[M]，南京，东南大学出版社，2007.4

[7]李彤，王叉君：玻璃幕墙的节能技术[J]，建筑设计管理，2005（6）