浅析建筑设计中的玻璃幕墙

张云朋

摘要：玻璃幕墙是以玻璃为面板材料的建筑外墙，它作为一种新的建筑语言的出现，得到了迅速的发展。本文笔者就玻璃幕墙在建筑设计中的使用进行了分析。

关键词：玻璃幕墙；现代建筑；设计；

現代建筑中应用玻璃之处越来越广泛。并且美观实用越来越重要。建筑中玻璃幕墙的使用，将建筑外墙装饰与防风、遮雨、采光、隔热保温等功能很好的结合起来，形成融合建筑技术、艺术为一体的外墙结构。

一、玻璃幕墙概述

玻璃幕墙，是指由支撑结构体系与玻璃组成的、可相对主体结构有一定位移能力、不分担主体结构所受作用的建筑外围护结构或装饰。墙体有单层和双层玻璃两种。玻璃幕墙是一种美观新颖的建筑墙体装饰方法，是现代主义高层建筑时代的显著特征。现代化高层建筑的玻璃幕墙采用了由镜面玻璃与普通玻璃组合，隔层充入干燥空气或惰性气体的中空玻璃。中空玻璃有两层和三层之分，两层中空玻璃由两层玻璃加密封框架，形成一个夹层空间；三层玻璃则是由三层玻璃构成两个夹层空间。中空玻璃具有隔音、隔热、防结霜、防潮、抗风压强度大等优点。据测量，当室外温度为-10℃时，单层玻璃窗前的温度为-2℃，而使用三层中空玻璃的室内温度为13℃。而在炎热夏天，双层中空玻璃可以挡住90%的太阳辐射热。阳光依然可以透过玻璃幕墙，但晒在身上大多不会感到炎热。使用中空玻璃幕墙的房间可以做到冬暖夏凉，极大地改善了生活环境。

二、玻璃幕墙分类：

1. 明框玻璃幕墙：明框玻璃幕墙是金属框架构件显露在外表面的玻璃幕墙。它以特殊断面的铝合金型材为框架，玻璃面板全嵌入型材的凹槽内。其特点在于铝合金型材本身兼有骨架结构和固定玻璃的双重作用。

2.隐框玻璃幕墙：隐框玻璃幕墙的金属框隐蔽在玻璃的背面，室外看不见金属框。隐框玻璃幕墙又可分为全隐框玻璃幕墙和半隐框玻璃幕墙两种，半隐框玻璃幕墙可以是横明竖隐，也可以是竖明横隐注。隐框玻璃幕墙的构造特点是：玻璃在铝框外侧，用硅酮结构密封胶把玻璃与铝框粘结。幕墙的荷载主要靠密封胶承受。

3.点支式玻璃幕墙：点支式玻璃幕墙是近年来新出现的一种支承方式。但一经出现，在城市发展很快。

三、幕墙的构造设计要求

幕墙的构造设计直接关系到幕墙的使用功能，设计时应注意以下问题：

（二）幕墙构件的面板与边框所形成空腔应采用等压设计，使空腔内气压与室外气压相间，防止室外空气压力将雨水压入腔内，以提高幕墙抗雨水渗透的功能。

（三）应在可能产生渗水的部位或可能产渗水的部位可能产生结露的部位预留泄水孔道，集水后由管道排出。

（四）板材与边框连结处必须用硅酮密封胶进行处理，密封材料应能在长期压力下保持良好的弹性。

（五）隐框玻璃幕墙构件之间的拼缝宽度不宜过大，过大影响美观；过小则容易因温度变化而挤压玻璃。一般为15～20mm，设有擦窗机轨道时则不宜小于40mm.明框幕墙中玻璃与铝边框间的空隙要满足变形的要求，通常不小于8～10mm。

（六）由于幕墙位移和温度变化，幕墙各部位会因摩擦产生噪音，影响建筑物的使用质量，所以应在摩擦部位设置垫片以减少摩擦噪音。

（七）各种五金件、连接件设计要防止不同金属相接触产生电化学腐蚀。

（八）建筑设计时必须考虑擦窗机的轨道布置、连接件个相应的荷载值，并及时向结构专业提出。

（九）幕墙墙面活动部分面积不宜大于墙面面积15%，宜采用上悬窗，开启角度不宜大于开启后的宽度不宜大于300mm.

四、玻璃幕墙的建筑设计

（一）选用合适的玻璃幕墙型式

采用玻璃幕墙的建筑，外观的效果非常重要。玻璃幕墙的选型是建筑设计的重要内容，设计者不仅要考虑立面的新颖、美观，而且要考虑建筑的使用功能、造价、环境、能耗、施工条件等诸多因素。如果仅从围护功能来说，不同类型的幕墙形式都是一样的，但要表达建筑师所追求的建筑手法、建筑风格来讲，不同形式的玻璃幕墙在外观上的效果相差非常大，往往不只是线条上的差别，更重要的是质感、体量感的差别。

（二）选用合适的玻璃幕墙材料

幕墙材料选择是幕墙工程中极为重要的一环。它不仅决定整个工程的总造价，而且关系到整个工程的档次、使用寿命、外观效果。

（三）幕墙的换气和通风

在JCJ102—2003新修订版本中，取消了开启扇面积不大于15%的规定。采用双层通风幕墙时，室内可以从热通道取得新风，外幕墙有进风口进风，可不必设开启扇，从而在保证自然通风的同时，使幕墙保持美观和安全。

（四）防火防烟设计

（1）防火玻璃在幕墙中的应用

幕墙采用的防火玻璃应为单片防火玻璃及其制品。防火玻璃可以在下列情况时采用：防火墙两侧的玻璃面板；楼层间水平隔烟层；楼层结构高度小于800mm，未设实体窗下墙时，楼板上的面板；楼层中的透明防火隔断。支承防火玻璃的金属骨架应采用钢结构，不宜采用铝型材。

（2）双层通风幕墙的防火问题

双层通风幕墙通过热通道中的气流调节热通道的温度，减少室内温度与外界的温差，达到节能的要求。但目前国内消防规范要求层间设置封闭隔烟层。为避免本层排风口排出的空气又被上层进风口吸入。形成气流短路，可以在满足防火隔烟要求的前提下，采用下列通风方式之一：加大排风口与上层进风口的竖向距离；采用本跨进风后，在邻跨排风的S形通风路线方式。当外幕墙采用透明玻璃、要求高度通透明，层间隔烟层可采用单片铯钾防火玻璃。高度很大的内天井、内庭，为防止火灾和烟雾在层间扩散蔓延，在天井周边可采用单层铯钾防火玻璃围成井筒，并采用型钢骨架。

结束语

玻璃幕墙是现代城市的象征，是现代建筑的特色，是城市经济前进发展的标志。随着科学技术的不断发展，建筑材料也随之不断更新换代，在外观和结构上更加的有创意更加的灵活，因此，设计时我们不仅要考虑建筑本身的特点，同时涉及了幕墙的设计、材料的选用、制作安装的全过程，创造出更多协调、美观，并富有中国建筑特点的现代化建筑。

参考文献：

[1]甘尚琼.玻璃幕墙设计技术关键要点[J].中外建筑，2011（2）.

[2]黎婉齐.玻璃幕墙设计之外观设计[J].建材与装饰：上旬，2011（10）.

[4]浅谈玻璃幕墙的节能设计.王占良，张春辉.门窗.2009-11-20