玻璃幕墙在建筑设计中的应用

范文鑫 宁夏华麟装饰设计有限公司

玻璃幕墙是现代建筑技术与艺术结合的产物。玻璃幕墙具有自重轻、外观美、工期短等特点。因此玻璃幕墙设计深受设计师与业主的喜爱。现代建筑设计分工细化，把艺术和技术分开，过度追求玻璃幕墙形态的美观性，忽视技术性，导致玻璃幕墙容易自动爆裂坠落，影响到建筑的美观性，甚至危害到人们的生命财产安全。因此，加强对玻璃幕墙在建筑设计中的应用研究非常必要。

一、玻璃幕墙的概念和特点

所谓幕墙是指采用相对更加轻便的材料来进行建筑外墙的包裹，在建筑对立面应用特殊材料来对其进行保护，与帷幕比较相似。另外，幕墙并不单纯地铺设建筑外墙的部分，也包括建筑施工中的采光和雨蓬的安装。随着科学技术的逐步发展，幕墙展现出了更多的优势，具体表现在安全性和美观性等几个方面，所谓安全性，是指幕墙能够起到防雨、风和抗压的效果，除此之外，幕墙也能够起到抗震、保温、防雷和隔音等效果。在建筑对立面的设计过程中，幕墙发挥着重要的美观效果，同时也能够起到节能的作用，可以说玻璃幕墙对于建筑起到了非常重要的作用，尤其是对于高层建筑而言，因为高层建筑施工中无法应用重量较高的材料，所以采用玻璃幕墙能够提升整体的抗压性，从而为建设施工提供便利条件。

二、玻璃幕墙在建筑设计中的缺陷

首先，玻璃幕墙会增加光污染。玻璃幕墙工程中所采用的镀膜玻璃、涂膜玻璃等在日光的照射下会在玻璃表面产生反射眩光现象，即产生光污染。光污染会对室外光环境带来负面影响，也会对人的健康和过往交通安全产生影响。高层建筑玻璃幕墙上的反射会造成过往司机视力错觉或者暂时性失明，引发交通事故。同时，夏日强烈的光照反射到室内，会增加室内外的光照强度，提高室内温度。有研究表明，长期处于强光污染环境会造成人的视网膜损伤，导致视力下降。其次，玻璃幕墙存在一定的安全隐患。玻璃本身属于脆性材料，在受到外力时容易破坏，玻璃幕墙的耐受性受很多因素影响，如现场安装质量、骨架结构等。特别是在一些台风较多的地区，玻璃幕墙出现破损的情况增多，安全问题也更加突出。最后，玻璃幕墙后期维护难度较大。玻璃幕墙本身透明性强，所以在后期使用中一旦出现积灰或者无损都会影响建筑的整体效果。因此，玻璃幕墙工程在设计时应该考虑到后期的维护问题。玻璃幕墙的清洁维护方式包括机械作业与人工作业两种。机械作业虽然效率高，也不容易受外界因素干扰，但是清理不够彻底，且有些地方无法使用。人工作业虽然清洁效果好，但是作业效率低，受外界环境影响大，且存在一定的安全隐患。

三、建筑玻璃幕墙设计

（一）抗风压设计

玻璃幕墙抗风压设计会对高层建筑工程中采用的玻璃幕墙安全性造成直接影响，可见，在建筑工程中的玻璃幕墙设计中，抗风压设计是幕墙结构设计的一项重要内容。因此，针对非对称幕墙结构构件，要全面考虑正风压和负风压在建筑工程幕墙中的作用。在计算构件结构时，工作人员要对变形和强度两个指标进行校核，也就是正常应用的极限状态和承载力极限状态。需要注意的是，不同材料的变形值和强度值也会有所不同，因此，在分析时要与其他荷载情况进行组合，对比分析找到最差工况，合理计算，从而使玻璃幕墙安全性能够得到进一步提高，满足应用需求。

（二）防火设计

对于玻璃幕墙和楼板之间和与防火隔离构件之间的空气应该注意进行防火封堵，所选用的填料应该属于不可燃的材料，并注意对其他部分进行防火涂层。对于没有设置窗槛墙的玻璃幕墙应该在每层外沿部分进行防火玻璃幕墙的设计，并且要采用单独设立的方式。玻璃幕墙和楼层资金的空气要用钢板来进行支撑，并要注意对钢板进行镀锌处理。

（三）抗震防脱设计

在幕墙设计中还要考虑到板块的抗震防滑脱设计问题。在幕墙工程中，单元体上下左右的相互咬合实际上就可以保障单元板不会脱出。因此，很多玻璃幕墙工程在吊挂设计上没有增加防滑脱落装置。不过，考虑到地震时可能会对邻板产生作用，让其向不同方位移动。如果邻板之间的位移高于插接深度时可能会造成板块的局部脱落，甚至带动其他单元板块脱落。所以，在建设项目中，在考虑搭接深度问题的同时，对支座进行锁定处理。抗震防脱设计主要从科学设计搭接深度与设置支座锁定装置两个方面进行。在锁定装置设计上使用不锈钢逻辑把单元板块某侧挂件与支座进行固定，避免板块整体侧滑，保障支座伸缩方向，提高板块对施工安装的要求。

（四）安全性设计

在进行高层建筑玻璃幕墙的设计过程中，要重视其安全性设计和可靠性设计，具体来看首先应该严格规定玻璃幕墙的气密性、风压性、平面变形以及水密性的数值，并要对其承受力进行检查，这里要重视规定数值是否达到要求。其次要注意进行接地防雷系统的设计，通常是将高层建筑中的防雷钢筋和预埋件之间进行焊接，使得雷击能够通过钢筋传输给大地，并和外部接地系统进行连接，确保高层建筑玻璃幕墙的安全。

四、结语

现代建筑工程即对建筑物的功能性和安全性具有较高的要求，同时还对建筑物的美观性有一定的要求。体现在外墙上就是老式的水泥墙逐渐开始被玻璃幕墙所取代。玻璃幕墙的使用既能提高建筑工程相应的整体美观度，也能提高其内部采光度，更好的节约能源。设计单位在进行玻璃幕墙设计时应关注不同类型玻璃幕墙结构的特点与设计要点，采取合理的方式与方法，提高玻璃幕墙的稳定性与安全性。