建筑幕墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與優(yōu)化探討

姜 銳

身份證號(hào)：320683197905060236

建筑幕墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與優(yōu)化探討

姜 銳

身份證號(hào)：320683197905060236

社會(huì)的快速發(fā)展帶來了建筑業(yè)的不斷進(jìn)步，與此同時(shí)，幕墻設(shè)計(jì)的理念也逐漸深入人心，幕墻的設(shè)計(jì)業(yè)主不被人們所接受重視，但就目前而言還是處于起步階段，大家提倡用概念的設(shè)計(jì)來幫助增加其創(chuàng)造性和發(fā)展性。概念的設(shè)計(jì)往往是無法提供具體的數(shù)據(jù)的，也沒有一個(gè)規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)，所以我們需要在把握好整體的基礎(chǔ)之上注重細(xì)節(jié)。文章希望通過分析幫助提升幕墻設(shè)計(jì)的創(chuàng)作思路和方法。

建筑幕墻；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；優(yōu)化

建筑幕墻是城市建筑的外部圍擋保護(hù)結(jié)構(gòu)，具有節(jié)約自然和社會(huì)資源、美化城市環(huán)境、提供舒適的生活環(huán)境、避免雷擊造成的火災(zāi)等優(yōu)良性能。因此，在城市的建筑物外墻裝飾中得到了廣泛應(yīng)用。但其施工環(huán)境復(fù)雜、人員素質(zhì)要求嚴(yán)格、施工過程中交叉作業(yè)多，因此，技術(shù)和管理人員更應(yīng)該對(duì)幕墻設(shè)計(jì)與施工的質(zhì)量嚴(yán)格把關(guān)，交給業(yè)主一份滿意的工程。

1、幕墻設(shè)計(jì)的作用和原則

國(guó)家相關(guān)的建設(shè)部門對(duì)建筑幕墻的設(shè)計(jì)范圍進(jìn)行明確的規(guī)定，包括幕墻的組合設(shè)計(jì)、采光頂?shù)脑O(shè)計(jì)、裝飾架構(gòu)、遮陽系統(tǒng)、建筑工程的門窗和建筑幕墻，比如金屬幕墻、石材幕墻、玻璃幕墻、雨篷、欄板等。建筑幕墻的使用對(duì)于建筑工程室內(nèi)到室外的過度功能，具有很好的外觀觀賞價(jià)值，設(shè)計(jì)單位在進(jìn)行建筑幕墻設(shè)計(jì)的時(shí)候，要注重建筑設(shè)計(jì)的整體性。還要將設(shè)計(jì)的理念表現(xiàn)出來，因?yàn)榻ㄖ粔υO(shè)計(jì)效果與整個(gè)建筑的設(shè)計(jì)效果具有重要聯(lián)系，建筑幕墻的種類有很多種，所以在選擇建筑幕墻種類的時(shí)候要選擇合適的建筑形式。同時(shí)還要保證建筑工程的質(zhì)量，符合相關(guān)部門的規(guī)定與要求。另外在進(jìn)行幕墻設(shè)計(jì)的同時(shí)，要保證工程的安全性能達(dá)到使用的要求。這樣可有效加強(qiáng)工程的整體質(zhì)量。

2、建筑幕墻主流設(shè)計(jì)思路

2.1 功能性與安全性折衷設(shè)計(jì)

大多數(shù)時(shí)候，幕墻施工不承擔(dān)建筑物重量的任務(wù)，而像懸掛在建筑物外圍的窗簾，因此得名。建筑幕墻在設(shè)計(jì)中最重要的一點(diǎn)，還是從整體上增加了建筑物的光澤和外觀上的美觀，因此，許多建筑幕墻在設(shè)計(jì)上最為復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，豪華的選擇，卻經(jīng)常被忽視。作為建筑結(jié)構(gòu)的一部分，墻與整個(gè)建筑物的整體安全性有關(guān)。所以在幕墻結(jié)構(gòu)的選型和設(shè)計(jì)中，要充分考慮其基本要求，幕墻的基本承載能力，抗應(yīng)力，抗力等。

2.2 幕墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在現(xiàn)代，建筑幕墻的設(shè)計(jì)中，對(duì)建筑幕墻的使用時(shí)間進(jìn)行了詳細(xì)的規(guī)定，企業(yè)建筑幕墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限25年，預(yù)埋件設(shè)計(jì)使用年限50年，后置埋件設(shè)計(jì)使用年限30年，所以在建筑幕墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候，要特別注重幕墻的使用年限的要求。需要考慮到工程的密封性、變形性、抗風(fēng)壓性、熱工性、空氣隔聲性、光學(xué)性、耐撞擊性等等，要保證這些性能符合相關(guān)的規(guī)范要求。在進(jìn)行建筑幕墻施工之前要結(jié)合合同的相關(guān)要求與對(duì)建筑工程的使用要求，進(jìn)行相應(yīng)的測(cè)試，使設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)更加科學(xué)合理。建筑幕墻立柱的設(shè)計(jì)是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中需要考慮的重點(diǎn)問題，在進(jìn)行設(shè)計(jì)方法選擇的時(shí)候，盡量選擇使用偏心受拉結(jié)構(gòu)法，減少因?yàn)楹奢d過重帶來的質(zhì)量問題。提高建筑幕墻的質(zhì)量與使用的安全。

2.3 幕墻防雷設(shè)計(jì)

在建筑工程的建筑幕墻上都需要安裝適當(dāng)?shù)姆览籽b置，主要是為了避免出現(xiàn)雷擊建筑，對(duì)建筑造程損壞還會(huì)造成人員的傷亡與財(cái)產(chǎn)的損失，所以對(duì)建筑目前進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候要選擇合理的防雷設(shè)計(jì)方案。除此之外，建筑工程還應(yīng)具有一個(gè)安全的防雷系統(tǒng)，這是建筑幕墻設(shè)計(jì)中存在的重要問題。在對(duì)建筑幕墻的防雷系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，需注意建筑工程本身具有的防雷設(shè)備有哪些，之后再將幕墻的立柱、橫梁同建筑工程本身的防雷系統(tǒng)進(jìn)行充分的結(jié)合，從而使建筑幕墻與建筑的防雷系統(tǒng)構(gòu)成一個(gè)良好的防雷網(wǎng)絡(luò)。如果幕墻出現(xiàn)雷擊的現(xiàn)象可以使用建筑物自身的防雷系統(tǒng)將雷電帶來的能量輸入到地下，從而減少雷擊對(duì)建筑幕墻及使用人員的傷害。除此之外，設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行建筑目前設(shè)計(jì)的時(shí)候，會(huì)將幕墻頂部的女兒墻蓋板作為接閃器，所以目前遭遇雷電時(shí)候可以借助女兒墻蓋板將雷電進(jìn)行導(dǎo)入到安全的地方。若幕墻頂部墻蓋板為金屬鋁板時(shí)，作為接閃器使用厚度不應(yīng)小于3mm。

3、建筑幕墻設(shè)計(jì)優(yōu)化策略

3.1 結(jié)構(gòu)安全優(yōu)化

幕墻結(jié)構(gòu)的安全設(shè)計(jì)主要包括載荷壓力計(jì)算和幕墻結(jié)構(gòu)安全性兩大塊，在保證了第一點(diǎn)達(dá)標(biāo)之后，我們還需對(duì)結(jié)構(gòu)的整體安全做一道防護(hù)工序。現(xiàn)實(shí)環(huán)境下，高層建筑不斷受到各種惡劣天氣的沖擊，幕墻結(jié)構(gòu)經(jīng)常會(huì)面臨著雨雪雷電的“腐蝕”，受到火災(zāi)的考驗(yàn)。因此，結(jié)構(gòu)的防火、防雪、防雷、防震等性能，都是在設(shè)計(jì)方案中不得忽略的細(xì)節(jié)。

3.2 載荷性能優(yōu)化

設(shè)計(jì)師可根據(jù)結(jié)構(gòu)的材料選擇和形式計(jì)算幕墻結(jié)構(gòu)的整體荷載極限。如果墻壁限制太低，則很容易在周圍環(huán)境中改變安全隱患。考慮到這一點(diǎn)后，設(shè)計(jì)師需要評(píng)估整個(gè)建筑附近的地理，氣候等因素，最后，根據(jù)計(jì)算的幕墻的荷載極限，設(shè)計(jì)師選擇耗材并設(shè)計(jì)墻體的外觀。

3.3 結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)化

考慮到幕墻結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)合理性是整個(gè)工程預(yù)算的組成部分，影響著整個(gè)工程的進(jìn)度和效率。合理的幕墻設(shè)計(jì)，既能滿足基本的審美和安全需求，同時(shí)在選擇類別和數(shù)量的同時(shí)，也要經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，不會(huì)造成鋪張浪費(fèi)，或者大材小用。

4、結(jié)束語

總而言之，我國(guó)的玻璃幕墻工程處于發(fā)展階段，玻璃幕墻固然美觀先進(jìn)，但是不能因?yàn)楸砻嫘?yīng)忽視了設(shè)計(jì)和施工中的問題，各個(gè)參與設(shè)計(jì)施工的企業(yè)，要充分認(rèn)識(shí)到幕墻工程目前存在的各種不足，在設(shè)計(jì)、材料的選購(gòu)、施工過程以及驗(yàn)收方面注意對(duì)工程質(zhì)量的控制，不斷地完善我國(guó)玻璃幕墻的建設(shè)。相關(guān)研究部門要積極探索并完善先進(jìn)的施工材料和施工工藝，推動(dòng)我國(guó)玻璃幕墻工程的繁榮發(fā)展。

[1]潘峰.高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的問題分析及對(duì)策探討[J].江西建材，2017，(15)：62+69.

[2]王胥沅.高層建筑框架剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中幾個(gè)問題的探討[J].民營(yíng)科技，2017，(03)：163.