建筑玻璃幕墙的类型特点及设计要点分析

2021-08-15天津市南洋装饰工程公司宁波分公司

门窗 2021年3期

张丽天津市南洋装饰工程公司（宁波分公司）

1 前言

在建筑工程设计过程中，对玻璃幕墙的合理应用进行了全方位的分析和探讨，不仅可以有效地开展设计工作，而且丰富了建筑工程设计的基本内容，提高了整个设计方案的应用潜力价值。因此，在建筑玻璃幕墙工程设计过程中，有必要对其应用进行详细的分析，并获得建筑工程的有力支撑，以避免阻碍我国建筑业的发展。同时，在此基础上，有利于扩大我国建筑玻璃幕墙的整体应用范围，满足建筑玻璃幕墙设计的科学要求。

2 玻璃幕墙概述

玻璃幕墙简单来说就是安装在建筑物外墙上的镜面玻璃，施工过程中需要在结构外墙外侧安装金属龙骨，之后在龙骨上安装玻璃，使其成为封闭的围护幕墙，如图1所示。

图1 玻璃幕墙

一般玻璃幕墙分为单层与双层两种类型，玻璃为经过特殊处理，添加了铁、镍等元素的透明玻璃。玻璃幕墙能够高效吸收阳光中的红外线，降低室内温度与辐射值。同时玻璃幕墙使得建筑物像一面镜子，在环境映衬下能够表现出不同的颜色与图案，色彩丰富，还能够塑造出不同的造型，包括平面型、圆弧型等，更为美观。建筑幕墙维护简单，节能且美观，更好地满足了当前绿色建筑的发展要求，为此被广泛应用于商业、住宅及办公楼建筑中。

3 建筑比例幕墙的类型特点概述

3.1 单元式玻璃幕墙

单元玻璃幕墙是指按单元形式组织玻璃幕墙板和金属框架的生产和装配的玻璃幕墙类型。这种玻璃幕墙单元板在工厂内加工装配，构件精度较高，采用等压原理防水性能较好，同时减少了现场施工和安装工作，缩短了施工周期，降低了人工成本。但由于铝合金型材高、防水性能好等诸多因素，使得这种幕墙的造价高于传统的组合式幕墙。目前，单元式玻璃幕墙的优点已逐渐被人们所认识，在钢结构和主体结构位移能力强的高层建筑中得到了广泛的应用。

3.2 构件式玻璃幕墙

构件式玻璃幕墙在建筑工程中应用广泛，工艺简单，结构灵活。该组件玻璃幕墙采用耐候密封胶和三元乙丙胶带密封，具有较强的气密性和水密性，大大提高了建筑玻璃幕墙的隔热隔音效果，并具有防止位移的能力。该类型幕墙现场施工工作量比较大，安装精度主要受施工水平及施工管理的影响。

3.3 点支式玻璃幕墙

点支式玻璃幕墙，通过多种组合，可以带来更丰富的视觉效果。点支式玻璃幕墙的连接构件主要采用不锈钢铸件电镀而成。支承结构主要包括玻璃肋、钢结构、索结构和索杆结构。点支式玻璃幕墙在建筑工程施工中的应用具有明显的优点，它可以应用于全景式，幕墙结构不仅稳定性好，而且外形美观，结构形式十分丰富，能够形成更加丰富的外观效果。

3.4 全玻璃幕墙

全玻璃幕墙具有全透明、全视野的特点。结合玻璃的透明特性，使现在建筑的内部空间和外部空间融合在一起。人们可以透过玻璃看到幕墙的整个结构体系，增强整个结构体系的可视性，使建筑结构和装饰具有更强的立体感和艺术感。现阶段，全玻璃幕墙已广泛应用于建筑工程中，凭借其施工方便、维护简单的优点，呈现出独特的建筑立面效果，充分体现了现代科学技术在建筑装饰中的应用。

4 建筑玻璃幕墙的设计原则分析

4.1 选用安全性能高的玻璃材质

玻璃幕墙一般主要用于建筑围护结构和室内隔断，因此在设计过程中应充分考虑安全因素，选用安全性能较高的钢化玻璃、夹层玻璃，以减少破损的可能性，避免损伤。

4.2 选用性能稳定的连接构件

在玻璃幕墙的整个施工过程中，幕墙与主体结构主要由骨架和连接构件连接。在设计过程中，必须注意连接构件强度的计算，科学合理地选择参数，确保所选连接构件性能稳定，提高幕墙的整体安全性。

4.3 设计要遵循相关规范

在建筑工程设计中，玻璃幕墙设计具有独立性，在设计过程中必须严格遵循相关的设计标准和要求进行设计工作，同时必须统一全局设计，确保设计方案的可行性和经济性，为后续施工打下良好的基础。

4.4 经济性和节能性的统——

在玻璃幕墙设计过程中，应充分考虑经济性和节能性因素。众所周知，玻璃胶囊墙的设计效果是影响建筑内部资源消耗的重要因素。如果在设计过程中大量使用节能材料，干燥材料的价格就会更高。这将大大增加建设项目的成本。相反，如果过分注重经济，再忽视节能因素，就会大大增加能源消耗。因此，在玻璃幕墙设计过程中，必须考虑节能和经济的因素，实现两者的协调，确保设计的优化。

4.5 满足适用性原则

在玻璃幕墙设计过程中，需要对建筑场地的自然环境和实际情况进行仔细的调查分析，使设计方案具有较高的适用性。例如，对于寒冷地区的玻璃幕墙设计，必须保证墙体系统的高保温性能。对于在炎热地区设计玻璃幕墙，要确保其具有良好的热绝缘性能、遮阳效果。在设计中，应科学合理地选择和使用幕墙材料和系统，以提高建筑的整体性能。

5 建筑玻璃幕墙设计要点分析

5.1 秉承设计原则，优化设计方案

结合玻璃幕墙工程设计的基本原则和设计优化方案，遵循其设计规格，选择较为安全的玻璃幕墙材料，并设定一定的设计参数。现阶段，由于玻璃幕墙主要用于外部主体结构或内部隔断，在设计过程中，应注重其整体使用安全，充分了解其材料，选用钢化玻璃和钢丝玻璃。

5.2 确定好玻璃幕墙分隔尺寸

在玻璃幕墙设计过程中，如果要加强室内整体视觉和功能的应用效果，就需要确定这种玻璃幕墙的隔断尺寸，使玻璃幕墙的隔断与整个设计空间相结合，从而满足建筑玻璃幕墙的设计要求。此外，在确定玻璃幕墙隔断尺寸后，应综合考虑门窗位置、面板承受压力、视觉效果等因素，全面提高玻璃幕墙的设计水平，为人们提供更好的居住环境。

5.3 建筑玻璃幕墙的安全和可靠性设计

在玻璃幕墙工程设计过程中，安全性和可靠性设计是最重要的因素。因此，在设计过程中，需要遵守中国的相关法律法规，满足玻璃幕墙工程的设计标准和要求，以及玻璃幕墙的总体地震荷载和风荷载，以及玻璃本身的承载力对整个幕墙设计的应力构件的影响，在一定程度上保证了建筑玻璃幕墙设计的安全性和可靠性。另外，建筑主体结构与玻璃幕墙的连接是影响整个工程安全可靠的主要因素。

5.4 节能保温设计

在当前低碳经济发展背景下，建筑玻璃幕墙保温节能效果直接关系到整个工程方案的设计和应用效果。相关设计人员在实际建筑外墙的窗户比例和形状系数等几个方面，并结合行业的技术规范，实现建筑玻璃幕墙的合理应用，以及节能保温改善情况的有力支持，满足我国科技和可持续发展的需要。

此外，在建筑玻璃幕墙提出保温要求时，可采用中空玻璃，也可采用隔热铝合金型材，对建筑玻璃幕墙工程设计提出隔热要求时可采用遮阳式玻璃。相关设计人员应对窗墙比例进行分析研究，按照国家有关规范计算k值，并作出设计标注和说明。同时，玻璃的k值与幕墙的k值不同，因此有必要确保前者小于后者。

5.5 满足通风需求方面的应用

为了保证建筑设计中的通风要求，我们需要加强服务的基本功能，在设计过程中注意玻璃幕墙材料的应用，以满足建筑通风的要求。其主要应用体现在以下几个方面。第一，有关人员可以选择玻璃幕墙的开合设计，以确保它能在雨天自动关闭，在晴天自动开启，以保证室内通风；第二，建筑玻璃幕墙的设计，需要更多地考虑通风需求，提高室内环境的舒适度，提高节能效果，优化设计内容，以增加对整体通风效果的参考，避免质量问题。

5.6 采光度控制方面的应用

首先，建筑工程师应充分考虑玻璃幕墙本身的功能特点和应用价值，根据建筑区域的实际情况和气候特点等因素，选择最佳的玻璃幕墙，以提高建筑物的渗透性；其次，应充分考虑玻璃幕墙的应用，以保持其良好的设计光度，提高其控制效果。同时在具体的设计工作中，建筑物应针对阴影，选择透明的玻璃幕墙，可以集中照明。

5.7 玻璃幕墙的遮阳日设计

搞好建筑玻璃幕墙的遮阳设计也具有重要的现实意义。在实际的设计过程中，对于遮阳板的设计，要保证板子具有良好的视野、通风、采光良好、结构合理，最重要的是要考虑到直接遮阳。一般情况下，大部分都会设计成百叶遮阳图案，遮阳主要是由混凝土、轻金属和铝板等材料制成。同时，在遮阳板的设计过程中，通风防热也会受到一定程度的影响。

为了避免热空气进入房间，应适当控制面板与玻璃幕墙之间的距离，使热空气迅速消散。此外，在选择遮阳板的材料和颜色的过程中，由于遮阳部件大多是在室外，所以要保证所选用的材料坚固性强、重量轻，并有效地降低部件的总重量。在色彩方面，最好选择浅色，避免影响隔热效果。