建筑幕墙设计中存在的问题及策略探讨

苏甲

摘 要 伴随着我国经济社会的快速发展以及科学技术的不断突破进步，建筑行业迎来了发展的重要时期。越来越多的高层建筑遍布祖国各地，在高层建筑的设计与施工过程中，建筑幕墙的加入既能增加美观性，又能提高工程建设的质量。本文首先讲述了建筑幕墙设计的重要作用，其次列举了建筑幕墙整体的发展历史及其进展情况，再次讨论了在当前建筑幕墙设计中存在的问题，最后针对这些问题提出了可靠性的建议以及相关针对性的举措。

關键词 建筑幕墙设计 发展历史 BIM技术

中图分类号：TU22 文献标识码：A 文章编号：1007-0745（2022）03-0103-03

近年来，我国城市化建设的步伐越来越快，更多的高大建筑在城市中拔地而起，在现代社会建筑施工过程中，更多的建筑企业倾向于使用建筑幕墙的设计方式和设计理念。因此建筑幕墙的设计是至关重要的一个环节，良好的建筑幕墙设计方案既能提高整体项目的经济性、观赏性以及实用性，并且还对整个项目建设的安全可靠性具有重要的保障。

1 建筑幕墙设计中的相关概念以及设计原则

1.1 建筑幕墙设计的重要作用

建筑幕墙的设计是现代化的设计理念中十分有特色的一种设计方式，建筑幕墙的构成主要是由面板以及面板后面的支撑结构来共同组成的。由结构支撑体系以及外部面板共同构成的建筑幕墙，其相对于整个建筑的主体结构部分来说，具有一定的位移能力，这也就决定了建筑幕墙在作用上是不能去分担主体建筑结构的相关作用力的，其起到的主要作用是外围防护以及装饰美观等功能[1]。

幕墙是指像电影院中播放内容的幕布一样，它是挂在整个主体建筑侧面的，不能用来承担主体建筑的任何作用力。但是幕墙在材料的设计和选择上都是轻质化的功能材料，因此在它们加装上去之后不会给主体建筑本身带来更多的负担及载荷，这样更能突出其美观性以及装饰性。在施工工艺上，主要是采用幕墙的结构框架与主体建筑的结构框架互相镶嵌而成，而不是采取互相借力的方式，这样的外围防护结构在性能上更加稳定与可靠。

1.2 建筑幕墙的发展历史及进展

建筑幕墙的设计发展历史已经有几十年之久，从事建筑幕墙设计的国内外知名企业越来越多，行业内的竞争也越来越剧烈，在竞争剧烈的同时也加速了整个建筑幕墙设计行业的创新与突破。这些创新与突破主要集中体现在幕墙材料选取、施工技术、环保性能、安全性能等方面。

比如在建筑幕墙材料的选取上从最开始的重型板材，逐步过渡到轻型板材结构，它们在厚度上明显变小了。后来伴随着化学化工新材料的不断进步与发展，质量更轻，性能更强，可靠性更高的幕墙材料便被开发出来，并且成功运用到大量的建筑幕墙设计施工项目中，取得了很好的应用效果，这也标志着建筑幕墙在材料选取上发生了实质性的改变。这些新材料不仅颜色好看，形状多样，并且还具备良好的保温性能以及隔热性能，这对于生活居住在建筑幕墙主体内部的人员来说是很有帮助的。

在建筑幕墙的施工技术上也发生了很多突破性的改变，之前的施工技术需要将笨重的玻璃幕墙逐步地吊到所需要的安装高度，然后再由施工人员在高空进行作业，这在安全性以及对于施工人员的生命保障方面不是很可靠。后来伴随着建筑幕墙以及建筑材料的突飞猛进发展，现在建筑幕墙的设计安装已经实现了模块化以及结构化，由于每一块幕墙的质量很轻，非常便于施工人员携带及操作，而且每一个幕墙设计好之后，都会对相应的建筑材料进行统一的标号以及准确定位，这样在施工时就能够有条不紊地按照顺序进行安装，同时还能保证很高的安装精确度，误差范围很小。

在环保性能方面，建筑幕墙的设计也越来越符合人类社会可持续发展的相关理念。在早期建筑幕墙的设计及安装过程中大量的非环保材料以及相关涂料，对施工人员的生命健康以及居住在建筑主体中的人员生命安全都存在着潜在的威胁。而采用环保新材料之后，对于建筑主体的环保要求越来越高，对于整个城市的建设来说也是十分有利的，建筑行业在发展过程中也要充分贯彻落实可持续发展的环保理念，既有利于建筑施工企业的良好发展，又有利于人民群众的身心健康。

安全性能是任何建筑工程项目最需要考虑的核心因素。如果安全性能不能够达标的话，那么这个建筑即使设计得再美观，功能性再强大也是不能够投入使用的。建筑幕墙的设计更是需要重点考虑安全性能方面的，这主要是由于其自身的结构和功能所决定的。由上文可知，建筑幕墙是不承担任何主体结构的作用力的，它与建筑主体结构是互相镶嵌的。在作用力上就体现出了各种不安全因素的潜在威胁。伴随着建筑幕墙施工工艺的不断进步，越来越重注视对建筑幕墙设计的安全性能指标以及安全性能因素的综合考察，针对性的安全施工方法也越来越完善，因此现代社会我国对建筑幕墙的设计都是安全可靠的，这对于保障广大人民群众的生命财产安全以及维护企业自身利益来说都是十分有利的[2]。

2 当前建筑幕墙设计中存在的问题

2.1 幕墙设计与幕墙施工在时间上存在着错乱

建筑幕墙一般都用于高层建筑当中，很多的高层建筑施工企业在设计之初并没有提前考虑加入建筑幕墙的设计元素。大部分的施工企业都是在施工过程中，甚至于在施工完成后，才受到甲方的委托加入建筑幕墙的相关设计元素。这就导致了建筑幕墙的设计以及后续的施工在时间上存在着明显的错乱。设计便被要求在很短的时间内就要完成，而施工也有着竣工时间的严格把关，因此二者在时间上不能很好的统一协调，相关的设计理念也不能达到十分完美，后续的施工工作也就容易出现赶进度的现象。这样一来，不仅对于建筑施工设计人员来说是一种巨大的压力，而且对于建筑工程后续的施工工作来说，相关的任务也是更加繁重。并且在赶工期的阶段，很容易在施工人员与设计人员的沟通上出现偏差，小的偏差很容易就引起整体大项目工程的巨大失误，从而对整体工程的验收以及后续工作都十分不利。

2.2 幕墙施工人员与建筑设计人员协同合作方面存在着欠缺

众所周知，幕墙的设计和施工是两个十分重要的工作，但是在我国目前幕墙的设计施工工作中分别是由不同的人员来进行的，这也就导致了设计人员对于幕墙施工的技术了解的不是很透彻，幕墙施工人员对于设计人员的设计理念理解得不到位，在施工方法的选择上容易出现偏差。造成这种现象的主要原因是由于设计人员与施工人员的沟通交流并不广泛，二者之间交叉的灰色地带没有很好的专业人员去彻底地熟悉和了解。

2.3 设计人员、施工人员的整体素质和技术水平有待提高

由于幕墙设计的发展历史较长，幕墙设计又归属于建筑行业当中，而建筑行业当前在我国高校中的学生择业率和就业率都不是很理想，这也就直接导致了当前在设计行业中的人员年龄整体偏大，学历偏低的现象较为广泛。而在幕墙施工人员当中年龄偏大，学历偏低的现象则更为严重，没有年轻人去投入到这个行业，整个幕墙设计与施工行业的更新迭代速度较为缓慢，工程创新以及设计理念的创新较为缺乏，一直在沿用十几年前的研究成果。

2.4 施工图设计不协调

设计人员并非是全能的，其设计出的图纸可能会出现以下几个问题：第一，幕墙内部预埋件或后埋件图纸设计不到位。设计人员在设计的过程中没有对现场的实际情况进行勘察，这样一来所设计出来的图纸就缺乏针对性，同时也不能按照所有埋件的具体情况进行三维图示。第二，后埋件设计没有按照实际情况去设定锚栓的埋置深度和后埋件的拉拔试验数据和数量要求。第三，设计图当中立柱与横梁的安装细节没有用三维视图标识，大多数的设计人员在平日里会用节点图的方式去设计立柱安装图，这样一来就会给施工人员带来一定的安装难度。此外，相关企业也是有不少問题的，具体内容如下：第一，成本投入过少。大多数的企业为了用最少的成本获取到最大的利益，会安排设计师对幕墙进行简单的设计，这样不仅会影响到幕墙的美观性，同时也降低了设计的精准度。此外，企业招聘而来的设计师的水平普遍不高，如此一来出现设计失误的概率就会大大增加。第二，图纸审核周期过长。建筑幕墙设计普遍应用于大型建筑工程当中，大部分的建筑单位或者施工企业会把设计任务交给国外的设计人员，这样一来设计时间以及审核时间就会延长，从而影响了后续工作的有序开展。

3 提高建筑幕墙设计可靠性的建议与相关举措

3.1 加强建筑幕墙设计管理，提高工程管理效力

加强幕墙设计的相关管理，主要体现在：首先，要对于目前设计的相关工作进行提前确认，将所有的工作按期完成，为后续的施工工作预留出充分的时间。其次，在设计过程中还需要严格地参照国家相关标准，按照标准流程以及操作规范来进行设计工作，这样才是幕墙设计及施工工作顺利进行的首要保证。最后，在设计工作与施工工作的时间安排上要进行统筹规划管理，确保每道工序都有序开展，高效进行[3]。

3.2 重视幕墙设计人员、施工人员之间的相互沟通交流

由上文可知，建筑幕墙的设计与施工是一项系统性的工程，需要各种专业学科的技术人员互相高效沟通，通力合作才能有效开展。因此，这就需要促进设计人员与施工人员以及相关的材料选取人员、工艺技术人员等进行有效的沟通交流。建筑企业也要努力做好平台建设，为这些人员搭建良好的交流平台。另外，还应该加强相关人员之间的协调处理，针对相关人员之间的不同意见，要进行及时的协调与交换，真正地将设计理念解决在正式施工开始之前。

3.3 加大设计人员的培训力度，提高技术人员整体素质

建筑施工企业应该注重加大对于设计人员以及施工人员的培训力度，及时地让他们掌握国内外的先进设计理念以及施工经验，并结合自身项目的工作实际运用所学的知识，更好地服务工作实际，提高设计人员和施工人员的整体素质，加大工作创新力度，推动建筑幕墙设计行业不断向前飞速发展与突破。

3.4 落实好设计施工协调处理

为了能大幅度地提升建筑幕墙设计的应用效果，相关负责人一定要在设计初始阶段和施工阶段地进行人员配置的优化控制，之所以这么做是因为幕墙设计和后续的施工阶段的协调处理需要时间安排以及现场调查这两个方面的内容。从时间安排上看，建筑幕墙设计是一项非常耗时的工作，为此就必须要为其准备大量的时间，这些时间不仅仅是留给设计人员的，也是留给施工人员的，这样才能有足够的剩余时间对施工成果进行反复的检查，从而保证其外观的美观性以及设计图纸的准确性。但是就目前的情况来看，我国大部分的管理人员在施工之前并不能对施工场地进行全面的勘察，在此基础上也不会对场地中的问题和障碍进行全面的分析，这样一来其设计图纸中的内容就会有所欠缺。基于此，设计人员一定要对这一点予以高度的重视，在丰富自己设计图纸内容的同时也要做好协调工作，只有这样才能确保设计工作和施工环节得到很好的过渡。

3.5 加大对幕墙设计方案的审查力度

为了能更大限度地提升建筑幕墙设计方案的应用效果，相关部门应对每一个设计方案进行全面的审核，如此一来建筑幕墙设计方案的内容和细节就不会与实际存在较大的出入。设计工作完成之后审核人员一定要对图纸中的内容进行严格地把关，这样不仅能降低意外事故的发生几率，同时也能在一定程度上达到理想的监督审核效果。此外，相关企业还要尽可能地引入一些先进的技术来进行相关模拟演练，设计人员在演练的过程中就能对自身存在的不足进行分析并予以改正，这样一来其设计结果就能得到更好的应用。

3.6 利用BIM技术进行曲面的设计

我国大部分的设计人员在对建筑幕墙进行设计的过程中难免会碰到一些与曲面有关的问题，这不仅会增加设计时长，同时也给设计人员增加了工作难度。现阶段，我国建筑外幕墙的曲面设计普遍存在着参数化、不规则化等特点，如果设计人员采用了传统的设计软件以及设计方式对其进行设计，那么就不能满足企业对幕墙曲面的要求，同时也会给安装人员增加不小的工作难度。为了解决以上问题，设计人员可以在设计的过程中应用BIM技术，该项技术中的三维功能不仅可以根据设计人员的设计理念拟制一个幕墙的外形，还能将这些繁杂的设计理念和设计程序进行简化和转化，如此一来就能在最短的时间内获取到一个更好的设计效果。

4 结语

综上所述，建筑幕墙对于高层建筑在美观性以及功能性、实用性上的意义是十分重要的，建筑幕墙的设计理念在当前我国设计施工中被广泛采用。本文总结概述了建筑幕墙设计中的概念以及设计原则，突出了建筑幕墙的重要作用，然后分别从不同方面论述了当前的建筑幕墙设计中存在的问题，最后就提高建筑幕墙设计可靠性列举出了相关的建议以及举措。

参考文献：

[1] 赵志鹏.当前建设工程质量监督管理存在的问题及其解决对策[D].苏州：苏州大学，2019.

[2] 同[1].

[3] 许学.浅析幕墙设计中存在的问题及对策[J].中国新技术新产品，2020（13）：132-133.