浅谈建筑设计之幕墙设计

2017-03-11马巍

环球市场 2017年30期

关键词：玻璃幕墙幕墙建筑设计

马巍

榆林市恒泰建筑设计有限公司

浅谈建筑设计之幕墙设计

马巍

榆林市恒泰建筑设计有限公司

随着世界经济的飞速发展，全球能源危机日益严重。与生活息息相关的建筑，将继续沿着节能环保的方向演化。幕墙作为建筑有机组成部分，经过多年跨越式的发展，在美观、节能、经济等方面均表现得出类拔萃，它已成为建筑外立面设计的首选。

建筑设计；幕墙设计；建筑节能；玻璃幕墙

1 传统幕墙

1.1 耗能高

自20世纪70年代能源危机后，世界各国越来越重视节能工作，同样，能源问题目前也正困扰着中国的经济建设和发展，建设节约型社会已经成为全社会关注的焦。据统计，目前北京上海等大城市的建筑能耗已占全市总能耗的1/4，居于能耗的首位，其中公共建筑能耗又占建筑总能耗的大部分，玻璃幕墙夏季的吸热和冬季的散热，在给建筑物带来美观亮丽的同时也大量的消耗着能源。

1.2 光污染

光污染危害来源的主要对象仍是城市高层建筑的玻璃幕墙，一幢幢矗立在马路两侧的玻璃幕墙，就像一面面巨大的镜子，其产生的光反射，极易诱发意外交通事故。而如果人们长期受到玻璃幕墙的白光污染，人会深感精神压抑，心情烦躁，除视力因长时间遭反射光刺激而下降外，还会诱发某些疾病。在国内和国外，随着玻璃幕墙在各大城市建设中大行其道，各地近年来接到市民对光污染的投诉也直线上升。

1.3 安全隐患

据有关专家介绍，目前市面上很多用于黏结玻璃幕墙结构胶水会随着时间推移老化，甚至失效。一般而言，厂家对硅胶、结构胶承诺的保质期为10年。即便按照现行技术规范，玻璃幕墙的设计年限也不超过25年.玻璃幕墙如果年久失修，会产生许多安全隐患，成为空中定时炸弹。

2 为什么建筑设计宜优先选用建筑幕墙

2.1 建筑设计首选幕墙之安全可靠

传统建筑设计通常采用混凝土或砖石结构与窗户相结合的形式。建筑幕墙是建筑物不承重的外围护结构，通常由面板(玻璃、石材等)和支承结构(铝龙骨、钢结构等)组成。幕墙龙骨的上端挂接在主体结构上，龙骨可相对主体有一定位移能力或自身有一定变形能力、不承担主体结构所受荷载作用。基于幕墙的这个特点，相比窗户的低抗震性，幕墙具有同建筑主体结构相同的优越抗震性能。幕墙良好的抗震性，在汶川大地震中体现得淋漓尽致，震区的窗户大量损毁，而幕墙却基本完好无损，可见幕墙具有优于窗户的安全可靠性。

在进行建筑设计时，幕墙设计应遵循“大震不倒、中震可修、小震不坏”的设计原则。应充分考虑在正常使用条件下的重力荷载、风荷载、雪荷载、地震作用、温度作用和主体结构位移等因素对幕墙的影响，并采用合理的设计安全系数，以满足建筑功能合理的使用需求。

2.2 建筑设计首选幕墙之造型美观

建筑是一种艺术，是人类对美的追求形式。是功能与形式、艺术与科技的统一，其多样性的美感通过人的视觉体验得以实现。因建筑物具有持久性和耐久性，迫使建筑师最大限度地去寻找单纯、简洁的艺术形式，以适应各时期人们不断变化的审美和使用需求。既要实现功能性和实用性，又需构造持之以久的建筑美感。建筑设计进行合理的幕墙设计，即可迎合以上需求的实现。

屹立于中国首都北京的著名建筑，皆融入了现代化的幕墙设计理念，这些超脱的设计理念，实现了用一般建筑结构难以实现的梦想。如：2008奥运场馆(鸟巢和水立方)、中央电视塔新址、国贸三期等北京地标建筑，幕墙让建筑师实现了中国建筑世界的奥林匹克梦想，留给世人享誉全球的新地标。以造型奇特的中央电视塔新址尤为壮观，两座塔楼双向内倾斜，由“L”形悬臂结构连为一体，建筑外表面的单元式玻璃幕墙造型独特、结构新颖、新技术含量高。大楼独特的造型，用传统的混凝土结构很难实现，建筑师采用了钢结构+单元式幕墙的形式，立面由大面积玻璃幕墙与菱形钢网格结合而成，展现出独特的外观造型，营造了举世瞩目的建筑美感。

建筑形象的好坏受其外观造型及外立面效果的影响，而建筑幕墙立面具有很强的观赏性，幕墙逐渐成为现代主义建筑的主要特征，是现代化都市的标志。建筑设计时应在实用性、功能性的基础上，最大限度地表现出建筑幕墙外观的单纯、简洁而和谐的艺术美，提高建筑物的使用和观赏价值，在设计工作中具有非常重要的实际意义。

3.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，设计时应对以下问题予以注意：(1)为了提高幕墙抗雨水渗透的功能，幕墙构件的面板与边框所形成的空腔应采用等压设计，使空腔内气压与室外气压相同，防止室外空气压力将雨水压入腔内。(2)应在可能产生渗水的部位或可能产生结露的部位预留泄水孔道，集水后由管道排出。(3)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。(4)伸缩缝、温度缝、沉降缝处必须进行较好的处理，使其既能保持立面美观，又能满足缝两侧结构变形的要求。目前有两种设计方法：一种是采用活动盖板，避免连接部位损坏；另外一种是允许缝上的玻璃板局部损坏，只要及时修补既可。后者表面不露痕迹，较为美观。(5)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；也不宜过小，过小则容易因温度变化而挤压玻璃。一般为15―20mm，设有擦窗机轨道时要大于40mm，明框幕墙构件中玻璃与铝边框之间的空隙要满足温度变形的要求，通常要大于8-10mm。(6)由于幕墙位移和温度变化，幕墙各部位会因磨擦产生噪音，影响建筑物的使用质量，所以应在磨擦部位设置垫片以减少磨擦噪音。(7)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。(8)建筑设计时必须考虑察窗机的轨道布置、连接件和相应的荷载值，并及时向结构专业提出。