建筑幕墻設計要點及控制分析

黃陳

（綠地集團成都置業有限公司，四川成都 610000）

我國近年來加快了城市化建設的速度，在建筑工程施工中應用建筑幕墻的案例也越來越多。此時，建筑幕墻施工階段固然十分重要，但是幕墻的設計則更加重要，其決定著幕墻的經濟性、美觀性以及施工的安全性。隨著建筑工程技術的不斷發展，建筑幕墻施工技術及材料的應用更加先進，因此對于建筑幕墻設計工作的要求也隨之提高。設計人員在設計建筑幕墻時，需要明確使用要求，應用先進的設計理念和技術，從而使建筑幕墻的設計更加合理，提高建筑幕墻設計的質量。

1 建筑幕墻設計的作用及原則

1.1 建筑幕墻設計的作用

隨著我國經濟發展水平的提升，我國對建筑的建設要求也不斷提高。建筑幕墻設計的范圍和質量要求也隨之提高，無論是裝飾、遮陽、采光及安全方面，建筑幕墻系統的設計都有明確的規定。對于建筑工程施工來說，建筑幕墻設計不僅需要提升建筑的美觀性，還需要增加建筑的地標性和觀賞性，同時建筑幕墻的應用對建筑外墻具有一定保護作用。因此，在建筑幕墻設計時，設計單位要以建筑施工為基礎，充分應用先進的設計理念，提升建筑幕墻的美觀性，同時考慮建筑的功能，確保建筑幕墻的作用和功能充分的發揮，既滿足我國對建筑幕墻設計的相關要求，又可以滿足建筑自身對幕墻的使用要求。

1.2 建筑幕墻設計原則

1.2.1 造型美觀原則

建筑幕墻為建筑起到圍護和支撐的作用，同時幕墻在建筑的外表面，因此幕墻設計一定要提升造型的美觀性，使建筑的整體效果得以彰顯。因此，建筑幕墻的設計，需要采用先進的設計理念，并對原建筑的設計風格進行分析，保證幕墻與建筑整體風格的一致性，從而更好的提升建筑幕墻的應用效果。

1.2.2 安全性原則

建筑幕墻設計通常被普遍應用于商業建筑中，如圖1所示，在保證建筑幕墻設計與建筑整體設計效果相一致的基礎上，需要重點考慮設計的安全性。因為建筑幕墻通常應用于高層建筑圍護結構中，需要提升建筑幕墻設計的安全性來實現幕墻的圍護功能。目前，針對建筑幕墻技術的應用已較為成熟，也具備了完善的使用制度。因此，針對建筑幕墻設計要嚴格遵守現行規范及行業標準的相關要求，使幕墻設計符合建筑建設的安全性指標。

1.2.3 綠色環保原則

目前，我國的經濟發展越來越注重可持續性和生態環保性，大力推行企業的節能減排措施，轉變為資源節約型社會建設模式，因此，現代建筑在建設中也逐步朝綠色環保建筑方向發展。幕墻作為建筑的重要組成，不僅可以為建筑提供支撐的作用，而且可以使建筑實現保溫的作用，有效地調節室內的溫度，使建筑的能源消耗量降低。

2 建筑幕墻的設計要點分析

2.1 幕墻與主體連接問題

圖1 建筑幕墻

在幕墻的施工過程中，影響建筑幕墻質量的重要原因之一就是支座與板件之間的焊接問題。在建筑主體與幕墻進行連接時，部分只選擇在工程連接位置設計少量螺栓，從而導致角碼彎矩增大。在建筑主體與幕墻主龍骨安裝時，應盡可能選擇熱浸鍍鋅鋼角碼進行連接，角碼螺栓設置的方式建議采用兩行一列式。此外，在玻璃幕墻的施工時，其與鋁合金立柱連接時需要放置絕緣墊片，從而降低雙金屬腐蝕發生的概率。

2.2 預埋件

預埋件的設置與選擇是建筑幕墻設計中十分重要的環節，對整個建筑幕墻體系具有重要的影響。因此，在幕墻設計過程中，需要詳細了解建筑主體結構及建筑的設計情況，深入了解施工情況，如發現存在問題，需要及時地調整設計方案。前置預理件可以選擇使用HRB35、335、400等熱軋部筋，在設計過程中設計人員需要對錨固長度進行科學的計算；而后置預理件可以選擇鍍鋅鋼板以及倒錐形粘接性錨栓的固定組合，但需要注意確認好錨栓級別以及錨固深度，從而使其提供足夠的承載力。

2.3 立柱與橫梁

建筑幕墻設計時立柱的設置也是十分重要的環節，設計者在設計時，需要對建筑工程區域的相關信息進行搜集和掌握，例如：建設區域的抗震設防烈度、場地類別、風壓系數等重要參數。通過收集建筑的信息進行系統的分析，從而科學地設計確定立柱。此外，立柱與橫梁材料的選擇也需要合理，盡可能選擇鋁合金類材料，并在施工中對材料進行防腐處理。

3 建筑幕墻設計要點的控制

3.1 幕墻整體設計要點

（1）安全的設計控制。現代建筑建設中安全尤為重要，幕墻設計需要充分考慮安全問題。因此，在幕墻結構設計中，需要考慮到風力荷載和地震等因素，以此為基礎做好建筑幕墻的設計工作，同時需要保證幕墻設計的安全等級符合建設的需要。此外，建筑幕墻設計時對于材料強度的計算要留有余量，不要按照極限狀態進行設計，提高建筑幕墻的安全性。

（2）綠色環保節能控制。現代化建筑建設過程中，對于幕墻相關設計指標的要求也不相同，其中綠色環保是目前設計中重要的指標。幕墻在設計時，需充分考慮能源的消耗及環境的影響，融入綠色建筑理念，建設出更加綠色環保的建筑。

（3）經濟性控制。幕墻設計時，需要對設計方案進行對比，從而使設計的結構尺寸、安全性和載荷都是最優方案。幕墻設計方案中對材料的選擇需要科學合理，避免出現因設計問題影響材料使用量的情況。同時，開展幕墻分隔設計，分析幕墻原材料尺寸，避免出現分格偏差，在保證建筑美觀性的基礎上提高材料的利用率。此外，幕墻設計中要合理設計，控制好工程造價，避免材料浪費。

3.2 幕墻設計細節控制要點

（1）構建四邊彈性空間。幕墻在設計時，其結構需要具有一定的適應能力和吸收位移的能力，以確保建筑主體與幕墻結構的一致性。同時，幕墻的構件之間需要留出一些空間，尤其是立柱構件和橫梁構件，預留的空間一定要合理，以確保在建筑發生變形后，幕墻仍具有較強的適應能力。

（2）幕墻立柱受力形式。在幕墻設計過程中，對實際情況需要認真地分析，將幕墻立柱設計成軸心受拉構件或偏心受拉構件。對于幕墻結構的設計也需充分符合實際情況，上端采用懸掛方式，下端采用伸縮變形方式，從而是幕墻立柱受壓能力提升。

（3）控制電化學腐蝕。在幕墻設計中，設計人員要清楚對于不同金屬構件連接時，要依據實際特點防治絕緣墊片，從而避免金屬長期接觸發生電化學腐蝕反應，造成金屬材料性能的降低，從而影響幕墻的結構安全。

（4）防噪音設計。設計者在幕墻結構設計時，要考慮在橫梁連接處放置柔性墊片，或者在幕墻立柱間留一定的空間，避免幕墻各構件由于剛性連接產生噪音。針對石材幕墻中存在掛鉤連接的位置，也應放置柔性墊片，從而降低噪音。

3.3 幕墻防雷設計要點

建筑在建設時要按照相關的規范標準進行防雷設計，主要目的是避免雷擊影響建筑的安全，或者給建筑物中人員造成傷害，因此，幕墻的防雷設計尤為重要，如何提高幕墻系統的防雷效果，需要設計人員認真研究。在實際設計時，需要對建筑物原有的防雷設施進行了解，然后將幕墻防雷系統與建筑防雷系統連接，加以完善。如建筑受雷擊，可以通過防雷網將雷電接入地下，避免雷擊影響建筑物。

3.4 幕墻設計注意事項

與普通墻面相比，幕墻的組成部件可以更換，可有效地提升幕墻的使用質量。在實際設計中，設計人員需要充分考慮幕墻的使用年限，最長壽命不超過25年，對于預埋件這種較難操作的部件，使用壽命應為50年。目前，玻璃幕墻應用較為普遍，設計人員要明確并不是所有玻璃材料都具備相同的性質，其安放位置需要合理，才能發揮出玻璃幕墻的作用。

4 結語

建筑幕墻設計與應用對于提升建筑美觀具有重要作用，尤其是對于商業建筑來說，可以促進建筑融入綠色環保的理念，充分提高建筑的使用功能。因此，建筑幕墻設計時要考慮合理性，對設計要點要進行控制，從而保障幕墻設計的質量。