建筑幕墻設計常見問題分析與要點控制分析

郭振偉

【摘 要】由于表現主體建筑的個體特性以及設計時對幕墻類型的選擇和組合方式的不同等原因，幕墻工程在實際應用中的設計和施工問題不斷出現，需要持續進行深化和改進。以某商業建筑幕墻工程的研究與應用為出發點，從設計深化和施工質量控制兩方面進行闡述，進一步完善和充實建筑幕墻應用體系，可為類似工程提供參考。

【關鍵詞】建筑;幕墻設計;常見問題;要點控制

引言

幕墻設計是幕墻施工的首要任務，隨著建筑幕墻設計技術的不斷發展，板材與結構的輕型化、性能的安全與環保化是建筑幕墻現代化設計的新要求，建筑幕墻的設計，不僅要充分發揮建筑墻體的保護功能，又需要傳遞精湛的設計理念、工藝精神與城市形象，處理好建筑幕墻設計中的關鍵問題。

1建筑幕墻設計中的常見問題

1.1預埋件

幕墻設計必須嚴格掌握主體工程設計情況及施工進度，積極采用各種方法進行補救。前置預制埋件時應使用HRB235、335、400等熱軋鋼筋，科學計算錨固長度，后置預埋件選擇鍍鋅鋼板和倒錐形粘接性錨栓固定組合作為預埋件，錨栓級別位5.8級～6.8級，錨固深度不小于100mm，并采取嚴格的承載力現場試驗，確保安全性。

1.2幕墻與主體如何連接的問題

很多工程存在支座與板件焊縫強度無法滿足施工規范要求的問題，部分工程連接位置往往僅安裝1個螺栓，導致角碼彎矩過大，增加了加固難度。連接幕墻主龍骨和建筑主體時，要采用熱浸鍍鋅鋼角碼進行連接，角碼螺栓采取兩行一列式的設置方法，如玻璃幕墻采用鋁合金立柱連接時要放置絕緣墊片，避免發生雙金屬腐蝕問題。

1.3立柱與橫梁

在立柱設計時，需結合建筑層高、當地的風壓系數、幕墻板塊規格及立柱跨度等方面進行設計計算，石材與金屬幕墻立柱及橫梁要采用熱鍍鋅型鋼，玻璃幕墻立柱與橫梁要以鋁合金型材為宜，材料表面可進行氟碳噴涂、粉沫噴涂等方法進行處理。

2幕墻工程若干設計優化

2.1后置埋件焊接不利影響的優化

一般情況下在主體結構施工完后，才進行幕墻工程的設計，前期的設計來不及考慮后續幕墻結構的需要，因而幕墻設計時往往采取化學螺栓固定后置埋件，再通過轉接件與后置埋件焊接的方法連接主龍骨，將幕墻荷載全部傳給建筑結構主體。不當的設計以及埋件鋼板上的焊接施工將嚴重損害化學螺栓的有效固結力，從而直接影響后置鋼板埋件的安裝質量和承載力，此時可采用以下幾項措施進行優化：

1）在設計時盡量采用組合后置埋件，將受力鋼板和轉接件設計成整體，避免后置埋件鋼板安裝時的焊接作業。

2）設計輕巧且高強的轉接件與埋件鋼板相焊接，并且盡量先在車間或相應樓地面焊接好，再到施工現場與化學螺栓進行安裝，消除焊接高溫傳至化學螺栓引起固結力的削弱。

3）將后置埋件與主龍骨設計成螺栓連接，這樣就直接避免了焊接對化學螺栓固結膠的減弱作用，有效保證后置鋼板與龍骨結構間的承載力。

2.2變形縫處的結構優化

多數幕墻工程設計中沒有專門針對變形縫處的節點做法詳圖，這是因為一般情況下變形縫的兩端做法相同，整體被幕墻所覆蓋，幕墻龍骨結構能適應變形需要。但當變形縫位于建筑物高低跨分界處，且只有單側設計有幕墻時，此時就需要優化該處的結構。通常變形縫處出現的問題有以下2種：后置埋件的位置不能等距對應于主龍骨;后置埋件鋼板按原設計要求跨越變形縫兩端，無法有效穩固就位，易受建筑物變形的影響，于結構傳力極為不利。通過研究，將后置埋件鋼板跨過變形縫，固定安裝在變形縫的另一側，通過其上焊接的轉接件與相應位置的水平方鋼龍骨相連。為適應主體結構變形需要，端部埋件上的轉接件設置成可水平滑移小段距離的結構型式。除此之外尚需處理好不同裝修材料之間的收邊收口問題。

2.3消防救援窗處的結構優化

消防救援窗的平面位置、窗臺高度、窗洞口尺寸等均須滿足相關的消防要求。這些參數都影響著幕墻的設計，直接與幕墻龍骨的位置、網格的寬度及高度息息相關。因此，在幕墻工程設計時必須全盤考慮相應墻面消防救援的需要，在龍骨結構及網格的布置上須與消防救援窗的位置和大小匹配。優化的方法是在設計初期全面熟悉消防專業在外墻上消防救援的布置要求，以此為基礎設計網格，確定龍骨間距、平立面位置等，將消防救援窗的要求融合進幕墻設計中去，避免返工和造成不必要的經濟損失。

2.4外墻廣告位的優化

現代商業建筑戶外廣告比比皆是，有大型鋼構廣告牌，也有超大型電子屏，也有臨時性的外掛幕布和條幅等。對于繁華地段的臨街面，廣告牌的應用更是必不可少。有些建筑立面暫時不做廣告，以后有可能會做;也有些外墻現在已經做好的廣告牌，以后有可能會改變，除改變廣告內容外，也可能改變結構及規格。這些都對建筑立面上的應用提出了更高的要求，如何提前規劃和準備以保證上述動態要求和后期需要，就要求幕墻工程在相關區域設計時未雨綢繆，提前做好相關準備和預案。深化設計的要求有：

1）在不影響幕墻整體設計風格的前提下預留廣告位的安裝范圍、基座或固定點。

2）可能要掛廣告的區域內幕墻結構盡可能做成可拆裝的活動結構，并提前預留出固定點、管線等。

3）預留廣告結構安裝固定件時使其與現有幕墻結構體系盡量分離，減少相互間的制約和不利影響。

4）預留件在幕墻上盡可能隱蔽一些，以不影響整個幕墻原有設計風格為宜。

3建筑幕墻設計要點控制

3.1建筑幕墻整體設計要點

建筑幕墻整體設計需注意三個要點：第一，安全性控制，結構設計時必須考慮到風荷載及地震等因素對幕墻穩定性、安全性的影響，嚴格按照相關技術規范、工程實際情況制定安全等級，材料強度不得與極限狀態過于接近，要做好余量設計，以確保材料加工時的負公差要求。第二，環保節能要求，環保節能是現代化幕墻工程的重要指標之一，設計幕墻時，必須考慮到降噪聲、低能耗及環境舒適度問題。

3.2防火防煙設計要點

幕墻材料選擇A級防火材料，樓層間與門窗四邊均做好防火封堵設計，做好防火分區設計，防火分區兩側若水平距離2m內，需將幕墻設計為防火性幕墻，玻璃幕墻需選擇防火玻璃，鋼立柱與棟梁必須熱鍍鋅處理。幕墻、各層樓板、墻體之間的各個縫隙，要用防火巖棉緊密封堵，密實填充，防火膠填縫。各樓層間的水平防火隔離帶應采用1.5mm以上厚度的耐熱鋼板承托防火巖棉。

3.3防雷設計

設計防雷節點時，需優先考慮建筑物本身的防雷設備，要將幕墻立柱、橫梁、建筑本身的防雷系統進行有效連接，確保幕墻與建筑的防雷系統能夠組成一個系統性的防雷網，要注意以下設計要點：第一，幕墻金屬立柱要和建筑主體的防雷系統進行可靠、有效地連接，確保導電通暢。第二，建筑主體樓層有水平均壓環時，需要用避雷引下線由上向下連接均壓環，防雷導線安裝前，先拆除接觸面表面的非導電保護涂層，對應導電通路的立柱預埋件或固定件需通過圓鋼或扁鋼焊接連通水平均壓環，進而形成一個暢通的防雷通路，并用防銹漆涂抹焊縫與連接線。

4結語

幕墻設計時，設計人員要充分掌握建筑主體施工情況與土建各專業設計圖紙，掌握幕墻整體設計、結構設計、防火防煙防雷設計等要點，對設計中常見問題進行及時地總結，并在設計中有效避免、解決這些問題，保證后續施工的有序進行。

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（作者身份證號碼：410781198801027035）