建筑幕墙设计常见问题与要点控制探究

张晓蕾

（广州江河幕墙系统工程有限公司，广东广州 511300）

0 引言

随着科学技术的发展，建筑业融入了更多的科技因素。幕墙作为建筑的外壳，其结构形式多种多样。然而，一些幕墙在结构设计上还存在一些问题，影响整个结构的功能性和美观性。怎样解决这些问题，不断优化幕墙结构设计，值得我们深思。

1 建筑幕墙结构设计原则

除复合幕墙和采光屋顶外，它还包含多种装饰构造、金属墙、遮阳系统、隔断墙、建筑门窗等，幕墙起着内外过渡的作用，具有一定的观赏性，体现了建筑设计的风格和理念。幕墙设计要注意建筑设计的整体性，两者要保持高度的一致性。我们在设计时必须表达建筑设计理念，建筑物幕墙的设计效果与建筑物的整体效果密切相关，因为幕墙的设计同样是建筑设计的重要组成部分。此外，幕墙制品的品种也比较多，采购产品时，应严格把好质量关，确保符合相关要求和规定，注重提高建筑艺术效果。在幕墙设计中，应确保幕墙的安全性，满足规范要求。必须严格执行有关法律、法规，使之与相关行业规范和标准保持一致，达到更高水平[1]。

2 建筑幕墙设计中的常见问题

2.1 有关设计人员的技术水平有限

很多幕墙设计师没有相关的能力和经验，由于设计水平不高，存在不完善、错误、缺陷等问题，使整个工程的实用性差，施工难度大，工艺复杂，不能充分发挥幕墙设计的优势和作用，从而造成工期延误。

2.2 缺乏设计和施工协调

但在实际的设计和施工过程中，由于各种设计和施工因素的影响，在设计工作完成后，很难把设计和施工阶段有效地结合起来，从而实现设计费用的最大化。设计矛盾分析一方面，设计工作滞后于施工进度，不利于对施工过程的信任，施工管理不够重要，因此一些工程难以发挥设计方法的有效性，难以协调现场作业，无法充分体现设计过程中施工现场的各项指标，结果使设计难以使用，难以有效地影响施工场地，或使施工过程复杂化，施工进度的延误必然影响使用成本和效率[2]。

3 建筑幕墙设计中要点

3.1 总体设计要点

整体设计应集中在注意安全控制，考虑风载、地震及其他因素对结构的影响，设计时应注意稳定性和安全性。按照相应的技术标准和技术条件确定安全等级，建筑材料不要太接近极限位置，使设计产生多余的能量，保护环境和节约能源是现代立面建设的一个重要指标，正面设计要兼顾降噪、节能、环保。

3.2 结构设计要点

（1）最优安全。从安全优化角度看，除了结构的可靠性外，还应考虑幕墙的防火设计。除防火外，幕墙还应根据建筑物的实际地理位置和环境条件，具有防雷、防撞、防雹等功能。每个连接点的优化设计是满足安全性需求的关键，消防通道布置对消防的影响也不容忽视。

（2）负荷优化。为了达到最安全的承载极限，载荷优化非常重要，在设计时，结构和材料都要校核，加劲板可根据局部荷载的大小选择其作为局部荷载的单位。

（3）优化经济结构。结构的经济优化是在满足设计和各种性能要求的基础上，尽可能降低使用成本。对荷载及结构尺寸进行计算时，应找出最优方案，避免不合理的设计造成的资源浪费和造价损失。就结构形式而言，可采用更实用、更简单的结构，既保证可靠，又能控制成本。

（4）功能优化，如照明和保温。事实上，幕墙具有采光和隔热作用，是建筑幕墙的主要功能之一。但当使用相同类型的幕墙时，保温和隔热两种功能可能会相互冲突。如采用玻璃幕墙，可保证采光，但隔热效果较差，在此情况下，应选择不同传热系数的同声防疫玻璃，优化密封方式。如果需要，可以使用双层幕墙，既能增强幕墙的功能，又能节约能源，保护环境。

3.3 防火、防烟设计要点

①建筑立面的墙体和玻璃表面的位置应尽可能在主要建筑物的墙体上设置水平防火封盖，防火封盖应位于幕墙的梁背之上，以确保耐火岩棉之间的距离在横梁之上大于或等于20cm。用相应数量的镀锌钢板，以防烟熏，如果你在建筑幕墙的垂直结构中使用了可燃物，例如挤塑聚苯板，你应该注意保温工作，以提高建筑施工的安全系数和建筑使用的安全可靠性；②在幕墙的设计中，经常忽略了幕墙梁和主体洞口的防火设计。许多设计者在绘图过程中对设计环节重视不够，对防火、隔热不够重视。按有关标准，幕墙梁及主楼洞口的耐火强度应大于20cm。幕墙垂直防火结构应引起重视。一般情况下，防火幕墙的垂直界面尺寸控制在20cm以内。尤其要重视主楼垂直防火隔热层的设计及建筑幕墙的位置，科学设置玻璃墙柱垂直防火隔热层。对建筑幕墙进行防火防烟设计。

3.4 避雷防护设计要点

任何建筑工程都离不开防雷设计，特别是幕墙工程更需要有适当的防雷设计。建筑幕墙是一种建筑外貌，往往暴露于雷击的危险之中，需要适当的防雷技术进行有效的防雷保护，防止对建筑的破坏，保护人民的财产和生命安全。另外，高层建筑还应具备一定的安全防雷装置，才能保证建筑物的安全。建筑工程在进行防雷设计时，应充分考虑建筑本身的防雷设备技术，并与幕墙本身的柱、梁进行有效的结合，实现建筑设计与防雷的有机结合，建立起良好的防雷网络。通过这种方式，在幕墙遭受雷击后，我们可以利用建筑物本身的防雷系统，将其引向地下，达到防雷的目的[3]。

4 建筑幕墙优化设计措施

4.1 新型玻璃幕墙材料的开发和应用

新材料是幕墙设计中的重点和难点，如幕墙表面可涂二氧化钛等自洁性涂料，在光线照射下可产生自洁性效果。此外，幕墙表面可覆盖一层低辐射膜，有利于幕墙保温。除涂层保温外，还可采用低传热系数的空心幕墙。现已开发出“悬浮式多腔节能玻璃”，不但保温效果好，而且还具有隔声、防紫外线等功能，起到了很好的节能环保。此外，抗震性能也是一项重要的安全指标，应保证其能够承受一定强度的地震而不会倒塌。

4.2 加强新型多功能幕墙设计

采用新材料、新工艺的建筑玻璃幕墙，主要通过改变玻璃的形状来改变其性能，从而优化室内环境。设计人员在实际工作中应对玻璃参数进行具体分析，玻璃窗幕墙在设计时，综合考虑了传热系数、遮阳系数、太阳透过率及相对热增益系数等因素，采用了新材料。中空玻璃、镀膜玻璃和热反射玻璃都是目前节能环保的重要材料，其中，镀膜玻璃能有效减少太阳辐射和热排放。另外，在技术不断发展更新的过程中，也能实现光电技术的应用，将光电技术应用于玻璃幕墙设计，有效地提高了玻璃幕墙的节能性能。

4.3 应用新的构造技术

双层玻璃幕墙、集雨玻璃幕墙、冷却玻璃幕墙和制冷设备用玻璃幕墙等，为满足建筑幕墙环保节能的要求，其新型玻璃幕墙被广泛采用。这一新技术的应用使围护结构的隔热和通风性能大大提高。闭环双层玻璃幕墙，采用“开合式”设计，“分离连续”，起到提醒和过渡的作用。一般来说，隔墙采用书架、屏风、隔断柜等传统的装饰方式，隔墙有了，整个房间功能划分更清晰，空间利用更合理，功能与装饰一体化[4]，建筑幕墙新型构造设计也具有类似的功能与装饰一体化的作用。

4.4 有针对性地培养相关设计师

完善与优化幕墙设计水平与施工方案，关键在于注重幕墙设计者自身，提高设计者自身的设计水平，从而提高整个幕墙设计项目的水平。研究人才培养问题，需要对设计人员进行分析，并制定相应的培养方案，以提高设计人员的综合适应能力和综合设计分析能力，使其具备与工程相适应的设计能力和素质。与此同时，设计者还需要分析学习新材料、新方法，结合幕墙设计需要不断创新。要充分认识幕墙施工的特点，认识幕墙对整个建筑的重要性，不断完善幕墙的设计，确保在正式施工之前，幕墙施工的可靠性、准确性以及预埋件的选择都得到提高。相关建筑公司在幕墙设计招标前，必须提前安排幕墙设计，以推进幕墙工程的快速实施，且建筑行业投标与幕墙领域投标应尽可能有效地分开，以防止建筑工程的整合以及建筑行业的投标更公平，此外，我们亦可设计若干招投标标准或管理规定，以补偿和鼓励一些未能中标的单位，并积极呈交自己优秀的建筑工程，以有效地确保建筑工程优良的设计质量。还要重视幕墙设计师的培训工作。通过专业训练，让幕墙设计师更深入了解自身的专业设计知识，不断更新设计观念，提升设计能力，并向设计师学习一些国内外先进设计方法与技术，以推动幕墙设计的高效率、高质量。

4.5 协调与建筑环境相适应的设计

保证立面施工项目具有理想的可行性，关键是从设计和施工阶段的优化管理入手，保持协调，根据施工进度调查施工现场的实际情况，努力调整设计进度，尽可能给设计师充足的时间，保证设计工作的准确性，接近施工现场的实际情况。项目经理在总体项目规划中考虑到立面设计的时机，让立面设计及时准确的融入幕墙的设计内容上，既需要满足建筑师对建筑外立面的要求，又要通过可行的、经济的、环保的幕墙设计方案来实现。

5 结语

在幕墙设计过程中，要充分掌握主体建筑及土木工程图纸的施工情况，掌握建筑总体设计、结构，施工过程中的一切技术参数以及消防安全、防烟、防雷等，及时总结设计中的经验，有效避免并解决设计中的问题，保证幕墙设计及工程整体进度不间断地继续进行。