建筑幕墙结构设计及优化措施

2020-11-27胡晶晶

建材发展导向 2020年21期

胡晶晶

（东营市筑博建筑科技咨询中心，山东东营 257091）

1 幕墙工程出现安全隐患的主要原因

1.1 幕墙设计问题

在建筑行业中幕墙工程，通常要进行流程严谨的设计。由于幕墙所具有的功能非常之多，所以在结构方面也更为复杂。面对复杂的组成结构，在设计方案过程中，为设计人员带来一定的困难。其次，随着当前民众审美意识的提高，在进行建筑物外观设计与建设过程中，通常会对美观性有较高的要求。结合目前幕墙的具体发展趋势。一些异形幕墙的出现，例如，双曲面幕墙、三维幕墙等等，大大提升建筑物外在美观性，但同时也为设计过程增添更多复杂因素。最后，方案设计人员个人综合素质参差不齐。结合建筑行业幕墙工程在相关方案的设计过程中要求设计人员掌握多方领域的知识的情况，比如：建筑学知识、土木工程知识、机械专业知识以及工程管理等方面的知识。但是，在实际工作过程中很少有设计人员能够具备丰富的知识储量，在方案设计过程中很容易考虑不周全，使设计方案出现大量不足之处。

1.2 幕墙施工问题

在幕墙工程建设过程中，幕墙单元板块需要在工厂进行预制加工。由工厂生产出结构完整的单元板块，然后将其运输至施工现场，由安装人员进行单元式拼装。所以这就要求单元板块在出厂时一定要保证其质量。在实际生产过程中，如果生产厂家不具备相应生产资质很容易影响幕墙单元板块的质量，进而影响整个幕墙工程的总体质量。在安装过程中，施工人员需要针对幕墙单元板块进行安装。如果建筑主体的预埋件与幕墙单元板块不能够很好地连接，将严重影响施工成本以及整体幕墙工程的进度。

2 建筑幕墙结构设计及优化措施

2.1 方案的选定

幕墙的结构和面板材料，要根据建筑整体的设计效果、功能要求和设计的造型来选定。设计的结构形式有半隐式、全隐式、干法隐框幕墙、明框样式等；普遍的幕墙板有玻璃、石材和金属，还有最近新推出的光电幕墙板，根据室内或者室外的外观要求，来确定设计的结构形式。在众多的幕墙材料中，选择铝合金的比较多，因为可以减轻自重和增加耐用性。在一些跨度比较大的项目中，会选择钢立柱，因为要考虑到硬度的需要；一般的项目选择铝合金立柱比较多；如果设计视野比较宽阔的项目，还可以用支点结构设计。

2.2 荷载设计

幕墙设计时，要根据结构的设计模式和选材来计算幕墙的负载极限，如封闭结构的幕墙，要按照风压的正负条件取-0.2/0.2，部分体型系数是指保护件的从属范围A≤1m2；如果范围超过10m2，局域风压的系数就能减到0.8；当1m2≤A≤10m2，体型系数能根据A的对数线性差值判断风的负载高低。选取新的幕墙材料，在保证轻的前提下，还要保持与周围环境、当地风俗和传统建筑的统一性。

2.3 安全评估技术

目前，建筑幕墙工程所运用的建筑玻璃通常会在五金配件方面存在一定的安全问题。主要表现为铝合金结构强度较弱，目前结构胶质不达标等问题。所以，工作人员应该使用合理检测技术，及时检测建筑结构的稳定性。比如玻璃品质是否符合建筑要求、幕墙承受能力是否具有稳定性。针对幕墙结构进行节点、构件、承载力等方面的检测，可以有效保证幕墙结构的安全性，为企业的幕墙后续维护提供有效的数据支持。

2.4 受力设计

作为建筑物外围结构的幕墙，没有承受整个建筑物的负载，所以设计幕墙时需要考虑幕墙自身的重量和风的负载。同时也要考虑到幕墙的热胀冷缩、整体建筑的变形和移位、地质变化及地震对幕墙产生的影响。幕墙所在的柱子、梁和用到的连接件，也要有足够的强度，幕墙与主体结构的结合要有位移能力，这些条件都满足的情况下，才能保证幕墙不变形、不破裂。安全是幕墙设计的前提。

2.5 加强过渡设计

过渡设计可以将老的建筑风格和新的建筑风格相结合。1）建筑的设计过程中，参数化建筑要运用好，要与当地的老建筑和新建筑完美地融合；2）为使当地的建筑参数化设计融合的更好，需要考虑到老的设计理念和方法，使当地的老建筑和新建筑交替，形成更美的城市环境。

2.6 主龙骨安装技术

主龙骨是建筑幕墙最为主要的支撑结构体系，在安装主龙骨的过程中需要以幕墙设计单位提供的主龙骨安装节点图为基础，在连接件上放置竖向龙骨，然后将防腐垫片牢牢地粘贴在竖向龙骨与连接件的接触面上，目的是为了避免垫片出现位移。然后通过调整专用螺丝的拧固程度确定主龙骨立柱与连接件之间的连接关系，并引出两根定位轴线为主龙骨的安装工作提供参考线。在安装主龙骨骨架中的次龙骨结构之前应先将柔性垫片粘贴在竖向龙骨及横梁接触面，然后使用专用螺栓连接。安装主龙骨之后应及时做好龙骨方法及防雷措施。安装完毕之后应及时对其安装质量进行验收。