建筑幕墙设计的问题及对策分析

张志清

摘要：玻璃幕墙在建筑中被越来越广泛的使用，其将墙体和门窗巧妙地合二为一的同时，也提供了极好的采光效果。本文主要对建筑玻璃幕墙设计相关问题进行探讨和分析。

关键词：建筑；幕墙设计；对策

引言

建筑幕墙从产生到发展至今，已经从最初的不断探索和研究，逐渐趋于成熟完善，作为一个幕墙工作人员，对幕墙的认识也在不断深入，不断提高设计水平。

1建筑玻璃幕墙的设计相关问题及对策

1.1在结构设计方面

在玻璃幕墙整个系统中，支撑结构是最基础也是最重要的部分之一。玻璃幕墙自身重量以及所受到的各类载荷都是由主体结构传递到支撑结构，并由支撑结构最终承担的。此外，玻璃幕墙对各类自然气候或灾害，比如地震、大风等的抵抗能力，都主要取决于支撑体系的坚实稳固。然而目前，建筑玻璃幕墙的设计中支撑结构的可靠性不高，降低了使用寿命。

要保障玻璃幕墙整体的安全可靠性，支撑结构的质量必须过关，必须具有一定水准的刚度和强度，还必须方便日常使用过程中的维护和修理。在使用年限上，目前玻璃幕墙支撑体系的使用年限要求达到25 年。（1）立柱是玻璃幕墙支撑体系中最关键的结构，立柱承担着承载幕墙载荷的重要职责，在强度和刚度性能方面必须满足设计要求，要严格依照现代规范进行设计，保障整个结构稳定牢固，做好上下衔接，确保连接紧密。（2）预埋件是玻璃幕墙体系中的重要一环。锚板或锚筋是幕墙预埋件的主要形式。根据外形可以分为平板型和槽型两种。锚板材质为Q235B 钢，表面镀锌，镀层厚度最低不能小于40 微米，否则难以达到防腐效果。先采用坡口塞焊的方式将锚板和钢筋焊接到一起，再按照设计位置进行埋设。对应直径大于20 毫米的锚筋，应采取穿孔塞焊的焊接方式。（3）对于需要进行后置埋件作业的情况，要采用锚栓的方法进行施工。锚栓的种类包括金属膨胀锚栓和化学锚栓两种。前者依靠膨胀片对混凝土结构产生的挤压形成较大的摩擦力，以此稳定连接件。后者的直径不小于12 毫米，其锚固深度不能低于锚固栓直径的600%。在进行施工时，先用钻孔设备在混凝土结构上钻出设计深度、孔径的孔洞，然后用空压机将孔洞清理干净，再用螺母把锚板固定在混凝土结构上，最后进行转接件和锚板的焊接。完成后，要进行锚固栓抗拔试验，以保障施工质量和安全。

1.2在防火设计方面

消防安全是建筑设计必须考虑的问题。如果消防安全设计不科学，将给人们的生命安全带来威胁。

在进行玻璃幕墙设计工作时，要做好以下几个方面：一是做好防火封堵设计。玻璃幕墙与楼板之间的缝隙、与外墙洞口部分之间的缝隙、与其他防火隔离构件之间的缝隙要使用专用防火材料进行密封。封堵后的部位在密封性、耐久性和变形性等方面要满足设计要求，确保火灾发生一定时间内封堵部位保持稳定，不会有较大形变或脱落等情况发生。要使用难燃或不燃的材料制作封堵材料。特别是保护面层要涂刷防火涂料以提高消防安全性。二是要使用矿棉或岩棉对玻璃幕墙和楼层、隔墙的外面部分之间的缝隙进行封堵，并作压实处理。此外，承托板和幕墙结构、建筑主体结构之间的缝隙要用防火密封材料进行填充。对于使用通透隔断分隔防火区的情况，通透隔断要使用防火玻璃价格，防火玻璃达到耐火极限等级的要求。

1.3玻璃幕墙的遮阳设计

玻璃幕墙墙体上的特殊光影效果是遮阳系统形成的，充分传达出现代艺术美学的特点。玻璃幕墙的优点是不言而喻的，极好的透明性，舒適美观的设计结构等不胜枚举。但玻璃幕墙有一个很大的缺陷就是其自身的遮阳效果并不理想。玻璃幕墙相比一般的墙体可损失5 倍以上的热量，再加上目前玻璃幕墙的设计很多以美观为衡量标准，建筑立面很多是无遮阳结构形式，降低了遮阳效果，人们在室内的舒适性受到影响。

所以，有必要在玻璃幕墙设计中采取必要的遮阳措施来降低室内的温度，提高室内环境的舒适性。尤其是在炎热的夏天，应采用必要的遮阳措施来减少直射的阳光，以利于人们视觉正常工作的同时，也避免了玻璃自身反光产生的光污染。不同地区的气候特点不同，相应对于房间的布置和使用也有不同的要求，有的进行内遮阳，有的则进行外遮阳。内遮阳相比外遮阳来说使用更普遍，其在节省能源方面发挥着重要作用。不仅如此，内遮阳还具有成本低，结构简单，易于安装和拆卸等诸多优异特点。根据形式和样式特点，可将内遮阳分为：普通式、嵌入式和双层皮夹层式等。外遮阳则具有内遮阳所没有的遮阳形式，其优越的隔热性能，有效的阻止光污染对周围环境影响等优势是内遮阳所不能媲美的。

2建筑玻璃幕墙的设计技术及发展

2.1新型节能构造技术在玻璃幕墙设计中的应用

高科技技术越来越多的应用于大型玻璃幕墙的高楼大厦中，其类型也是多种多样，比如具有双层玻璃的特殊幕墙，利用水来调整温度的玻璃幕墙，以及具有雨水收集功能的玻璃幕墙等。其中以双层玻璃幕墙节能功效最为突出，鉴于其自身的构造设计要求，隐框和明框多用于外层幕墙，而内层幕墙则更倾向于选用铝合金做门窗。此种玻璃幕墙不仅避免了普通玻璃幕墙的缺点，例如高耗能，室内空气流通性差等问题，还具有采光优良，舒适美观的优点，保温性能得到了提升，通风性也得到了极大的改善，在能源消耗方面也比一般的幕墙节约了42% 至52%。玻璃幕墙按照结构类型可以分类为封闭式内循环体系结构和敞开式外循环体系结构。冬季的时候，寒冷地区多采用为封闭式内循环体系结构。内层多采用断热型或者中空的单片钢化玻璃，简易的可开启的窗口结构。相反的，外循环体系结构是双层的玻璃幕墙。内层采用的明框幕墙或是单元幕墙多采用隔热或是断热的材料，这是一种目前广泛使用的结构形式。通风方式的不同，结构形态的差异，使得双层玻璃幕墙在应用范围和场所上有很大的不同，据此可以将此种玻璃幕墙进行分类：箱式、井箱式、多层式以及可开启式。种类越来越多的玻璃幕墙，极大地改善了人们的工作和生活，也推动了玻璃幕墙节能技术的后续发展。

2.2玻璃幕墙节能技术发展趋势分析

高科技的进步促使新技术不断发展，各领域新型材料持续更新，传统落后的节能思想也将面临淘汰。目前，国内外各界积极探索研究玻璃目前节能技术，极大改善了玻璃幕墙的结构。新节能技术在玻璃幕墙中的应用赋予了建筑不一样的生气，既节能又美观。双层幕墙是具有双层结构的新型幕墙，作为一种新型的建筑幕墙系统，双层幕墙与其他传统幕墙体系相比，最大特点在于其独特的双层幕墙结构，具有环境舒适、通风换气的功能、保温隔热和隔声效果非常明显。双层玻璃幕墙具有传统幕墙所没有的气流通道的特点。南方相对北方来说比较炎热，若在幕墙内隐蔽的设计相应的遮阳设施来阻挡阳光的话，不愧是一种理想的选择。太阳照射时，出风口打开，空气会因温度高而往上走，这样的空气流在降低玻璃面温度的同时，极大的降低了制冷成本。相对于寒冷的北方而言，中空玻璃的镀膜幕墙再合适不过了。将太阳散发的热量直接传到室内，同时关闭出风口，太阳进行照射时，空气的温度会在换气层中升高，内层玻璃的温度得到升高，同时辐射降低也利于人们的健康。

结束语

随着我国城市建设现代化水平的不断提高，玻璃幕墙技术势必迎来更大的发展空间。建筑装饰企业要牢牢把握这个有利时机，秉持科学设计的理念，在满足现场实际情况和硬性条件的基础上，充分发挥设计者的创造能力，实现技术性和装饰性的最优化。

参考文献

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[2]张月猛，刘洪萍.浅析剪力墙连梁在高层建筑中的设计方法[J].民营科技，2010（5）.