建筑幕墙设计中存在的问题及对策
2023-06-30陈国超
陈国超
摘 要:论述我国建筑幕墙产业的现状,探究幕墙设计应遵循的原则以及主要设计内容,深入分析当前我国幕墙设计中存在的问题,并提出多项具有可行性的解决对策,希望可供各设计单位参考。
关键词:建筑;幕墙设计;问题;解决对策
中图分类号:TU227 文獻标识码:A 文章编号:2096-6903(2023)02-0037-03
1 建筑幕墙产业现状
幕墙工程可直接影响建筑物的美观度、节能性,经过多年的发展,我国的建筑幕墙产业已趋向成熟,涌现出了大量专业的幕墙设计人员与施工人员。在我国的幕墙工程中,单元式幕墙是较为常见的形式,其具备施工简单、施工周期较短的优点,因而得到了设计人员与施工人员的青睐。我国各建筑工程对幕墙设计人员的需求较大,而现有的幕墙设计人员数量无法满足各地业主的需要。某些业主在未聘用到幕墙设计人员的情况下,让其他工程的设计人员参与到幕墙设计中,导致幕墙设计出现了建筑设计与幕墙设计不协调等问题。
2 建筑幕墙设计应遵循的原则
2.1 保证幕墙具备美观性
建筑幕墙设计人员需注意建筑幕墙是否具备美观性。如果建筑幕墙的美观性不足,将影响群众对建筑物的印象。若建筑幕墙的美观性较高,将使得建筑物吸引广大群众的注意力,甚至令建筑物成为当地的地标。另外,需注意幕墙风格是否与建筑物整体风格相匹配,如果出现了幕墙风格和建筑物风格相差较大的现象,对建筑物整体的美观性也会造成影响。
2.2 保证幕墙具备可靠性
建筑幕墙需具备可靠性。如果幕墙不具备一定的可靠性,将有可能从建筑外部脱落,以至于对他人财产乃至生命安全造成威胁。因此,建筑幕墙的设计人员需做好幕墙的安全保障设计。
2.3 保证幕墙施工和维护的经济性
建筑幕墙设计人员应考虑到施工单位以及业主的资金状况,避免采取施工成本较高或维护成本的设计。此外,还需考虑到幕墙维护的成本。建筑幕墙需定期维护,若维护成本无法令业主接受,将影响业主对设计单位的评价,损害设计单位的声誉。
2.4 保证幕墙施工的环保性
某些业主对于幕墙施工中的能耗、资源消耗有一定要求,设计人员应尊重业主的需求,在幕墙施工过程中采取消耗能源、资源较少的设计。
3 建筑幕墙的主要设计内容
3.1 方案选定
设计人员需考虑业主以及施工单位的意见,确定合适的幕墙结构形式及幕墙面板材料、幕墙骨架材料。当前的幕墙结构形式有钢立柱、钢铝结合等形式,而幕墙面板材料主要有玻璃、石材、金属,幕墙骨架材料主要有钢材、铝型材。在进行幕墙设计的过程中,需结合业主要求、幕墙质量等多种因素选择合适的结构形式、面板材料和骨架材料。如果业主要求提高幕墙的耐用程度,以及降低幕墙的自重,设计人员可选择铝合金幕墙。如果需要设计跨度较大的幕墙,为保证幕墙结构的稳定性,应采用钢材,并选择钢立柱或钢铝结合的立柱设计形式。
3.2 建筑结构受力分析
建筑幕墙的设计人员在进行受力分析时,需保证幕墙承载压力和方向、风载荷、温度应力等数据的准确性。如数据有误,受力分析也将出错,以至于影响到后续的设计工作。在不同地区进行幕墙设计,需注意不同方面的数据。如在北方地区进行幕墙设计,就需格外注意雪载荷方面的数据,根据建筑幕墙可承受的雪载荷最大值开展设计,以保证建筑幕墙的弹性状态、平面变形等均处于可控范围之内。
3.3 材料选择
随着科学技术的发展,愈来愈多材料被应用于幕墙设计及施工中。目前常用的新型幕墙材料有微晶玻璃、中空玻璃、陶瓷板等,设计人员需考虑到业主要求以及建筑物本身的状况,然后选择合适的幕墙材料。如果未选择合适的材料,将会降低幕墙的耐用性,并使得设计效果无法达到设计人员的预期。
3.4 防雷设计
幕墙设计人员在开展防雷设计时,需了解建筑物本身的防雷设计,将建筑物本身的防雷设计与幕墙的防雷设计相结合。另外,幕墙设计人员需结合建筑物所在的地质情况设置接地网,确保其完全接地,有效保证幕墙的安全。
3.5 安全保障设计
某些建筑幕墙设计人员因业主要求,为建筑物设计了垂直幕墙。而此类幕墙发生脱落事故的概率较大,幕墙设计人员需设法提高此类幕墙的安全性。如果采取玻璃作为垂直幕墙的材料,应在玻璃边缘和镶嵌槽底板之间预留一定空间,否则有可能因玻璃被挤压而产生应力被破坏的情况。
设计人员设计玻璃垂直幕墙时,应选择夹层玻璃或贴膜玻璃。夹层玻璃和贴膜玻璃即使发生了破裂的现象,在短时间内仍然会处于框架之中,不会立即脱落。某些幕墙有可能出现开启窗脱落的现象,幕墙设计人员应提高对开启窗设计的重视。可在开启窗底板加设铝合金托条或者不锈钢托条,关注开启窗顶框和横龙骨、扣板之间的连接是否紧密。只有确保开启窗顶部和横龙骨等部件连接紧密,才可有效减少开启窗掉落的概率。
3.6 承载性能优化设计
为降低幕墙的自重,设计人员理应选择质量相对较轻的材料。而随着材料质量的减少、厚度的降低,幕墙结构强度也会下滑。因此,幕墙设计人员需设法优化幕墙的承载性能,采取在建筑物外部增加筋劲的设计,使用折边工艺,并严格控制幕墙机构的粘结宽度和厚度。
4 当前幕墙设计中存在的问题
4.1 业主对幕墙设计的重视不足
某些业主不重视幕墙设计工作,在建筑主体完工后,才进行幕墙设计、施工的招标,致使幕墙施工滞后于建筑其他部分的施工,以至于影响到建筑物的竣工时间[1]。另外,某些业主为了减少幕墙设计所耗费的时间,加快幕墙施工速度,将幕墙设计工作推给幕墙单位。一些幕墙单位尽管拥有幕墙设计人员,但是专业水平不如设计单位的人员,如将幕墙设计工作交给幕墙单位,将致使幕墙设计质量较差。
4.2 幕墙设计与建筑整体设计产生冲突
在开展幕墙设计的过程中,某些设计人员只考虑到了幕墙本身的情况,未考虑到建筑物其他部分的设计,使得幕墙设计和建筑整体设计产生了冲突,导致建筑施工效率下降。幕墙设计属于建筑设计的一部分,和建筑主体设计、结构设计等存在着极为紧密的联系,如某一方面的设计不当,将对其他方面的设计造成一定影响[2]。
因此,必须做好各部分设计的协调。然而,在实际的设计中,某些建筑物的幕墙设计与建筑整体设计存在脱节现象,不仅是幕墙设计人员未考虑到建筑物其他部分的情况,建筑物其他部分的设计人员也未深入了解幕墙设计的情况,在设计时未考虑建筑其他部分的设计对幕墙的影响[3]。由于部分幕墙设计人员和建筑其他部分设计人员的沟通意愿不强烈,导致双方之间的交流较少,幕墙设计和整体设计产生冲突的概率增大。
4.3 幕墙设计图纸的审查程序不完善
在理论上,幕墙设计人员在完成设计后应将设计图纸交给审查部门,以便审查部门在施工前发现设计的不足之处,及时进行修正。如果待正式施工才发现不足之处,将使得幕墙施工时间延后,进而延长建筑物的施工周期,不利于业主及施工单位收回建设成本。
而实际上,某些设计单位为节约确定幕墙设计方案的时间,省略将设计图纸交给审查部门这一步骤,以至于在正式施工阶段才发现设计图纸中的问题,影响了幕墙施工单位的工作。某些设计单位尽管存在审查程序不完善或审查时间过长的情况。审查程序不完善将不能保证审查工作的质量,也就无法确保施工单位获得高质量的幕墙设计图纸[4]。而审查时间过长,则让施工单位获得幕墙设计图纸的时间延后,不利于提高幕墙施工效率。
4.4 部分幕墙设计人员的专业水平较低
尽管我国的幕墙设计及相关产业已发展多年,但仍有部分人员的专业程度较低。幕墙设计是一项对专业水平有一定要求的工作,设计人员只有具备较高的专业水平,才可稳定出产高质量的幕墙设计方案。某些设计人员并不了解幕墙设计的相关规范以及知识,但因某些设计单位或业主对幕墙设计的重视不足,其得以参与到幕墙设计中,进而降低了幕墙设计的质量。另外,某些设计单位未定期培训幕墙设计人员,而这些单位的幕墙设计人员也未产生主动学习设计新理念的意识,导致幕墙设计理念落后,阻碍了其幕墙设计水平的提高。
5 当前幕墙设计问题的解决对策
5.1 重视建筑幕墙设计
部分业主和施工单位应充分认识到幕墙是建筑围护体系的一部分,提高幕墙设计质量,即可提升建筑围护的质量。业主及施工单位、设计单位在组织幕墙设计的过程中,需对设计主体进行明确,确保幕墙设计的全面性、科学性、及时性,避免设计滞后导致的施工延期。另外,业主需让施工招标和幕墙设计招标处于分离状态,以免设计工作与施工工作一体化,尽可能保证招标活动的客观性、公平性。因设计质量同设计费用有一定关系,所以业主需了解各企业幕墙设计的收费情况,明确设计费用,尽可能减少竞标企业虚报设计费用而影响竞标活动。
5.2 协调幕墙设计和建筑整体设计之间的关系
设计单位需认识到幕墙设计和建筑整体设计是相辅相成的关系,想要保证幕墙设计发挥预期中的效果,必须与建筑整体设计相匹配,而想要确保建筑整体设计的作用达到预期,也必须要有幕墙设计的配合。为保证幕墙设计与整体设计互相促进,设计单位应做到以下3点。
第一,应明确幕墙设计人员、建筑其他部分设计人员的职责与工作范围,尽可能避免设计不到位的现象。
第二,设计单位需加强幕墙设计人员和建筑其他部分设计人员的交流,确保各项信息共享。如果幕墙设计人员提出意见,建筑其他部分设计人员应酌情采纳,并且向幕墙设计人员提出自身的看法,让幕墙设计人员修正设计方案,避免幕墙设计对整体设计产生不良影响。如果业主另外聘用了幕墙设计单位,应主动督促其与建筑主体设计单位开展交流,增加两者的交流频次,以尽可能避免两者设计产生冲突。
第三,设计单位应了解施工单位对设计的意见,根据施工单位的反馈对幕墙设计方案、整体设计方案进行修正,避免幕墙设计、整体设计不适用于施工单位面临的实际情况[5]。
5.3 完善幕墙设计的审查程序
为确保幕墙设计方案的可用性,确保施工单位可按照设计图纸进行施工,设计单位应完善幕墙设计图纸的审查程序,加强对幕墙设计的审查力度,保证幕墙设计图纸不存在与实际施工产生较大冲突的问题。在完善审查程序的过程中,设计单位应适当听取幕墙设计人员的建议,根据其建议弥补审查程序中的漏洞。另外,设计单位需组织更多人员参与到幕墙设计的审查工作中,以提高审查效率以及審查的准确性,做到及时发现幕墙设计图纸中的问题。
5.4 增加对幕墙设计人员的培训
某些设计单位会定期组织培训活动,以提高设计人员的专业水平。然而,这些单位在组织培训时却忽略了幕墙设计。此类设计单位应在培训内容中加入幕墙设计的相关内容,并且组织单位内的幕墙设计人员参加。在开展关于幕墙设计的培训时,设计单位应从理论知识与专业技能入手。加强幕墙设计人员对理论知识的理解,促使其掌握关于幕墙设计的各类理论,有利于提高其理论水平,可为提高其幕墙设计水平奠定良好的基础。进行专业技能培训,有利于加强幕墙设计人员的实际能力,提高其开进行幕墙设计工作的效率。
另外,设计单位还应组织幕墙设计人员学习相关规范,组织幕墙设计人员与其他设计单位进行交流,吸取先进的幕墙设计理念。某些幕墙设计人员存在着设计未严格遵循规范的情况,不利于施工单位开展幕墙施工,让其学习相关规范,保证设计的规范性,有利于提升幕墙施工的速度。而组织幕墙设计人员与其他单位开展交流活动,有利于设计人员实时了解技术变化、市场需求。优秀的幕墙设计人员不仅要熟练掌握各类设计理论、技能,还需了解实时的市场需求,保证幕墙设计方案符合市场潮流及业主要求。如果设计单位想要充分提高本单位幕墙设计的整体水平,不但需要开展包含各类内容的培训活动、组织较多设计单位参与的交流活动,还需提高人员招聘门槛,避免专业性不足的幕墙设计人员进入单位。
6 结语
尽管我国的幕墙设计以及相关产业取得了一定成绩,但是我国当前的幕墙设计还存在着幕墙设计滞后、幕墙设计和建筑整体设计产生冲突、幕墙设计审查程序不完善、设计人员专业水平低等无法忽视的问题,我国的设计单位需予以重视,尽可能采取有效对策解决以上问题,充分提升幕墙设计的质量,促进我国幕墙设计的全面发展。
参考文献
[1] 刘军.建筑幕墙施工与设计中存在的问题及对策[J].房地产世界,2020(24):88-90.
[2] 展晓东.建筑幕墙设计常见问题要点分析[J].科学技术创新,2020(21):142-143.
[3] 汤健.建筑幕墙设计中存在的问题及对策浅述[J].门窗,2017(2):7+9.
[4] 刘迎,宝艳春.关于建筑幕墙设计中存在的问题进行分析[J].中国房地产业,2019(21):78-79.
[5] 张晓蕾.建筑幕墙设计常见问题与要点控制探究[J].建材与装饰,2021,17(19):120-121.