分析玻璃幕墙与金属幕墙设计控制要点分析

文/张振兴 山东泰信科技集团股份有限公司 山东泰安 271000

近年来，随着中国城市化进程的加快，建筑业在规模和实际应用发展方面都有了很大的提高。建筑工程企业在发展中取得了显着成效，对促进我国城市化发展具有积极作用。玻璃幕墙和金属幕墙因其自身特点而受到建筑行业相关人员的青睐，并积极引入实际施工，但由于其施工特点，仍存在一定的问题，因此相关的建设项目企业应加强玻璃幕墙施工技术，确保其稳定发展。

1、幕墙概述

虽然幕墙施工技术在我国起步较晚，应用施工技术还不完善，但是相关制造企业在制造工艺上却走在世界前列，生产企业根据幕墙施工技术的实际应用，往往运用玻璃幕墙、石材幕墙、混凝土挂板幕墙等技术手段，通常根据高层建筑的设计特点来使用相应的幕墙施工技术。在这些不同的幕墙施工技术当中，较为相似的是玻璃幕墙和金属幕墙，当玻璃幕墙应用时时常伴随着金属幕墙，玻璃幕墙具备装饰作用，而金属幕墙具备坚硬的支撑作用，这两种幕墙技术相互结合，既可以起到装饰作用也可以提升整体幕墙的质量。另外，玻璃幕墙结合金属幕墙可以共同制作，将二者合一制作成点支撑玻璃和无框支撑玻璃等等不同类型，在这之中有框的幕墙还可细分为半隐框幕墙和明框幕墙。而点支撑玻璃幕墙，无框遮挡从而提升幕墙的透光度。混凝土挂板幕墙则是通过对混凝土表面的艺术创作，通过刻画等艺术手段让混凝土表面有各种不同的艺术图案，从而使利用混凝土制作的幕墙具备一个整体的装饰效果。

2、幕墙系统选择的原则

2.1 安全可靠原则

幕墙作为建筑物的外维护结构，长时间承受交变风荷载、雪荷载、自重荷载、温度应力荷载等，有时还要经受地震的考验。在设计使用寿命周期内幕墙应是安全可靠的。因此幕墙的安全性是设计首要考虑的因素，是重中之重。

2.2 结构轻巧且稳定原则

结构轻巧体现了设计师的匠心独运，是一种创造性的成果，本身也降低了结构材料的重量，直接降低了造价。结构稳定是结构设计安全的一个方面，同时也会产生一种结构稳定所特有的美感，失稳的结构会给人带来危机感，造成人的紧张，使人很不愉快。

2.3 环保节能原则

现代幕墙已不再仅仅是一种装饰、一种简单的外维护结构，而是越来越深入地成为整个建筑的一个有机组成部分，越来越多地参与了整个建筑的功能建设。其对于整个建筑的环保节能性能的影响，已经到了至关重要的地步。幕墙的环保节能程度也已成为人们衡量幕墙品质的一个重要指标。

3、各类幕墙设计要点

3.1 玻璃幕墙的设计

玻璃幕墙是指由玻璃肋和玻璃面板构成的玻璃幕墙。玻幕墙的面板厚度不小于10mm，夹层玻璃单片厚度不宜小于8mm，玻璃肋的厚度不小于12mm，断面宽度不小于100mm。玻幕墙的水平分格宜在1.5m左右。一般来说，高度小于2m的玻幕墙在面板满足受力要求时，可以不使用玻璃肋；高度大于4m时，应使用吊挂方式。当采用玻璃肋支撑、且高宽比大于2时，面板是单向板的受力形式，所以在玻璃肋的端部应有压缩性小的、能受力的橡胶垫块，面板中间则采用柔性材料填充，以保证单向板受力模式。

3.2 点式玻璃幕墙

点式玻璃幕墙是由玻璃面板、点支撑装置和支撑结构构成的玻璃幕墙。当采用浮头式连接件时，玻璃厚度不小于6mm。采用沉头式连接件时，玻璃厚度不小于8mm。点式幕墙支撑的结构方式有肋驳接，钢架及索结构及组合支撑方式。肋驳接支撑方式整体通透明亮，适用于大堂等，玻璃肋必须为夹胶玻璃。采用这种方式时，应注意横向失稳的问题。钢支撑一般有单管支撑、钢桁架支撑，一般用在车站机场较多，具有刚性美，采用单管时，应注意横向失稳的问题。索结构有单索及索桁架形式（如鱼腹式），整体通透，适用于车站、机场、展览馆等。如采用单索结构，一般宜设置2层索网体系，竖向承重，横向为风载和稳定等。不管是单索还是索桁架，施工时均必须对索进行预张拉，以保重其初始受力状态。

4、玻璃幕墙与金属幕墙设计控制要点分析

4.1 建筑幕墙主体结构楼层梁的位置处理

在对其进行防火封堵工作时，楼层间防火封堵的位置宜设置在梁底，并与幕墙的横梁或立柱相连接，且保证封堵措施超出幕墙横梁的背部，同时还要将横梁上方设置的防火岩棉隔离层厚度不小于10cm的岩棉、矿棉等耐高温、不燃烧的材料填充密实，并由厚度不小于1.5mm的镀锌钢板承托，竖向应双面封堵。而在防烟设置时，要保证防烟带内不低于1.5mm厚的镀锌钢板封堵，其缝隙应以防火密封胶密封，从而达到防烟的效果。除此之外，为了确保工程建设质量的安全以及稳固性，如项目上确实需要用到类似挤塑聚苯板等容易燃烧的物质，提前并做好隔离措施，保证最终效果的达成。

4.2 结构设计

4.2.1 支撑结构

支撑结构最为工程建设中的主要结构，是幕墙与主体之间进行自重、保温作用、风荷载作用、抗震作用的传递桥梁。所以，在设计过程中，要对支撑结构的强度以及承重能力进行详细的了解和掌握。另外，还可以对幕墙结构进行更换，然后要求幕墙结构的设计年限必须25年以上。在设计幕墙支撑结构时，应注意柱的上下连接设计，以确保其符合设计和使用的标准要求。

4.2.2 后锚固

后锚固的主要方法是锚栓。在设计阶段，最常用的锚栓是：化学锚栓和自扩底锚栓，并以交错的方式。当使用化学锚栓时，不能焊接到连接构件上。自扩底锚栓的应用原理是通过膨胀板的摩擦和压力产生相应的承载力，然后再将其施加于外力进行承载。

结语：

总之，建筑玻璃幕墙与金属幕墙工程不仅符合当前的绿色建筑理念，对于生态技术的发展也有着重要意义。在玻璃幕墙与金属幕墙施工管理过程中，应当针对技术要点和施工管理制定合理的对策，包括材料控制、质量控制、技术要点、安全教育、设计审核和竣工验收等多个方面，整体上提升玻璃幕墙工程的质量。