建筑幕墻設(shè)計(jì)要點(diǎn)及控制分析

黃陳

（綠地集團(tuán)成都置業(yè)有限公司，四川成都 610000）

我國(guó)近年來(lái)加快了城市化建設(shè)的速度，在建筑工程施工中應(yīng)用建筑幕墻的案例也越來(lái)越多。此時(shí)，建筑幕墻施工階段固然十分重要，但是幕墻的設(shè)計(jì)則更加重要，其決定著幕墻的經(jīng)濟(jì)性、美觀性以及施工的安全性。隨著建筑工程技術(shù)的不斷發(fā)展，建筑幕墻施工技術(shù)及材料的應(yīng)用更加先進(jìn)，因此對(duì)于建筑幕墻設(shè)計(jì)工作的要求也隨之提高。設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)建筑幕墻時(shí)，需要明確使用要求，應(yīng)用先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念和技術(shù)，從而使建筑幕墻的設(shè)計(jì)更加合理，提高建筑幕墻設(shè)計(jì)的質(zhì)量。

1 建筑幕墻設(shè)計(jì)的作用及原則

1.1 建筑幕墻設(shè)計(jì)的作用

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的提升，我國(guó)對(duì)建筑的建設(shè)要求也不斷提高。建筑幕墻設(shè)計(jì)的范圍和質(zhì)量要求也隨之提高，無(wú)論是裝飾、遮陽(yáng)、采光及安全方面，建筑幕墻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)都有明確的規(guī)定。對(duì)于建筑工程施工來(lái)說(shuō)，建筑幕墻設(shè)計(jì)不僅需要提升建筑的美觀性，還需要增加建筑的地標(biāo)性和觀賞性，同時(shí)建筑幕墻的應(yīng)用對(duì)建筑外墻具有一定保護(hù)作用。因此，在建筑幕墻設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)單位要以建筑施工為基礎(chǔ)，充分應(yīng)用先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念，提升建筑幕墻的美觀性，同時(shí)考慮建筑的功能，確保建筑幕墻的作用和功能充分的發(fā)揮，既滿足我國(guó)對(duì)建筑幕墻設(shè)計(jì)的相關(guān)要求，又可以滿足建筑自身對(duì)幕墻的使用要求。

1.2 建筑幕墻設(shè)計(jì)原則

1.2.1 造型美觀原則

建筑幕墻為建筑起到圍護(hù)和支撐的作用，同時(shí)幕墻在建筑的外表面，因此幕墻設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)，需要采用先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念，并對(duì)原建筑的設(shè)計(jì)風(fēng)格進(jìn)行分析，保證幕墻與建筑整體風(fēng)格的一致性，從而更好的提升建筑幕墻的應(yīng)用效果。

1.2.2 安全性原則

建筑幕墻設(shè)計(jì)通常被普遍應(yīng)用于商業(yè)建筑中，如圖1所示，在保證建筑幕墻設(shè)計(jì)與建筑整體設(shè)計(jì)效果相一致的基礎(chǔ)上，需要重點(diǎn)考慮設(shè)計(jì)的安全性。因?yàn)榻ㄖ粔νǔ?yīng)用于高層建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)中，需要提升建筑幕墻設(shè)計(jì)的安全性來(lái)實(shí)現(xiàn)幕墻的圍護(hù)功能。目前，針對(duì)建筑幕墻技術(shù)的應(yīng)用已較為成熟，也具備了完善的使用制度。因此，針對(duì)建筑幕墻設(shè)計(jì)要嚴(yán)格遵守現(xiàn)行規(guī)范及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)要求，使幕墻設(shè)計(jì)符合建筑建設(shè)的安全性指標(biāo)。

1.2.3 綠色環(huán)保原則

目前，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展越來(lái)越注重可持續(xù)性和生態(tài)環(huán)保性，大力推行企業(yè)的節(jié)能減排措施，轉(zhuǎn)變?yōu)橘Y源節(jié)約型社會(huì)建設(shè)模式，因此，現(xiàn)代建筑在建設(shè)中也逐步朝綠色環(huán)保建筑方向發(fā)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(shí)現(xiàn)保溫的作用，有效地調(diào)節(jié)室內(nèi)的溫度，使建筑的能源消耗量降低。

2 建筑幕墻的設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

2.1 幕墻與主體連接問(wèn)題

圖1 建筑幕墻

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

2.2 預(yù)埋件

預(yù)埋件的設(shè)置與選擇是建筑幕墻設(shè)計(jì)中十分重要的環(huán)節(jié)，對(duì)整個(gè)建筑幕墻體系具有重要的影響。因此，在幕墻設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要詳細(xì)了解建筑主體結(jié)構(gòu)及建筑的設(shè)計(jì)情況，深入了解施工情況，如發(fā)現(xiàn)存在問(wèn)題，需要及時(shí)地調(diào)整設(shè)計(jì)方案。前置預(yù)理件可以選擇使用HRB35、335、400等熱軋部筋，在設(shè)計(jì)過(guò)程中設(shè)計(jì)人員需要對(duì)錨固長(zhǎng)度進(jìn)行科學(xué)的計(jì)算；而后置預(yù)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(rèn)好錨栓級(jí)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(shè)計(jì)時(shí)立柱的設(shè)置也是十分重要的環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)時(shí)，需要對(duì)建筑工程區(qū)域的相關(guān)信息進(jìn)行搜集和掌握，例如：建設(shè)區(qū)域的抗震設(shè)防烈度、場(chǎng)地類別、風(fēng)壓系數(shù)等重要參數(shù)。通過(guò)收集建筑的信息進(jìn)行系統(tǒng)的分析，從而科學(xué)地設(shè)計(jì)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(duì)材料進(jìn)行防腐處理。

3 建筑幕墻設(shè)計(jì)要點(diǎn)的控制

3.1 幕墻整體設(shè)計(jì)要點(diǎn)

（1）安全的設(shè)計(jì)控制。現(xiàn)代建筑建設(shè)中安全尤為重要，幕墻設(shè)計(jì)需要充分考慮安全問(wèn)題。因此，在幕墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，需要考慮到風(fēng)力荷載和地震等因素，以此為基礎(chǔ)做好建筑幕墻的設(shè)計(jì)工作，同時(shí)需要保證幕墻設(shè)計(jì)的安全等級(jí)符合建設(shè)的需要。此外，建筑幕墻設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)于材料強(qiáng)度的計(jì)算要留有余量，不要按照極限狀態(tài)進(jìn)行設(shè)計(jì)，提高建筑幕墻的安全性。

（2）綠色環(huán)保節(jié)能控制。現(xiàn)代化建筑建設(shè)過(guò)程中，對(duì)于幕墻相關(guān)設(shè)計(jì)指標(biāo)的要求也不相同，其中綠色環(huán)保是目前設(shè)計(jì)中重要的指標(biāo)。幕墻在設(shè)計(jì)時(shí)，需充分考慮能源的消耗及環(huán)境的影響，融入綠色建筑理念，建設(shè)出更加綠色環(huán)保的建筑。

（3）經(jīng)濟(jì)性控制。幕墻設(shè)計(jì)時(shí)，需要對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行對(duì)比，從而使設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)尺寸、安全性和載荷都是最優(yōu)方案。幕墻設(shè)計(jì)方案中對(duì)材料的選擇需要科學(xué)合理，避免出現(xiàn)因設(shè)計(jì)問(wèn)題影響材料使用量的情況。同時(shí)，開(kāi)展幕墻分隔設(shè)計(jì)，分析幕墻原材料尺寸，避免出現(xiàn)分格偏差，在保證建筑美觀性的基礎(chǔ)上提高材料的利用率。此外，幕墻設(shè)計(jì)中要合理設(shè)計(jì)，控制好工程造價(jià)，避免材料浪費(fèi)。

3.2 幕墻設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)控制要點(diǎn)

（1）構(gòu)建四邊彈性空間。幕墻在設(shè)計(jì)時(shí)，其結(jié)構(gòu)需要具有一定的適應(yīng)能力和吸收位移的能力，以確保建筑主體與幕墻結(jié)構(gòu)的一致性。同時(shí)，幕墻的構(gòu)件之間需要留出一些空間，尤其是立柱構(gòu)件和橫梁構(gòu)件，預(yù)留的空間一定要合理，以確保在建筑發(fā)生變形后，幕墻仍具有較強(qiáng)的適應(yīng)能力。

（2）幕墻立柱受力形式。在幕墻設(shè)計(jì)過(guò)程中，對(duì)實(shí)際情況需要認(rèn)真地分析，將幕墻立柱設(shè)計(jì)成軸心受拉構(gòu)件或偏心受拉構(gòu)件。對(duì)于幕墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)也需充分符合實(shí)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(xué)腐蝕。在幕墻設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員要清楚對(duì)于不同金屬構(gòu)件連接時(shí)，要依據(jù)實(shí)際特點(diǎn)防治絕緣墊片，從而避免金屬長(zhǎng)期接觸發(fā)生電化學(xué)腐蝕反應(yīng)，造成金屬材料性能的降低，從而影響幕墻的結(jié)構(gòu)安全。

（4）防噪音設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)者在幕墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，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(gòu)件由于剛性連接產(chǎn)生噪音。針對(duì)石材幕墻中存在掛鉤連接的位置，也應(yīng)放置柔性墊片，從而降低噪音。

3.3 幕墻防雷設(shè)計(jì)要點(diǎn)

建筑在建設(shè)時(shí)要按照相關(guān)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行防雷設(shè)計(jì)，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(shè)計(jì)尤為重要，如何提高幕墻系統(tǒng)的防雷效果，需要設(shè)計(jì)人員認(rèn)真研究。在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，需要對(duì)建筑物原有的防雷設(shè)施進(jìn)行了解，然后將幕墻防雷系統(tǒng)與建筑防雷系統(tǒng)連接，加以完善。如建筑受雷擊，可以通過(guò)防雷網(wǎng)將雷電接入地下，避免雷擊影響建筑物。

3.4 幕墻設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

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(zhì)量。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員需要充分考慮幕墻的使用年限，最長(zhǎng)壽命不超過(guò)25年，對(duì)于預(yù)埋件這種較難操作的部件，使用壽命應(yīng)為50年。目前，玻璃幕墻應(yīng)用較為普遍，設(shè)計(jì)人員要明確并不是所有玻璃材料都具備相同的性質(zhì)，其安放位置需要合理，才能發(fā)揮出玻璃幕墻的作用。

4 結(jié)語(yǔ)

建筑幕墻設(shè)計(jì)與應(yīng)用對(duì)于提升建筑美觀具有重要作用，尤其是對(duì)于商業(yè)建筑來(lái)說(shuō)，可以促進(jìn)建筑融入綠色環(huán)保的理念，充分提高建筑的使用功能。因此，建筑幕墻設(shè)計(jì)時(shí)要考慮合理性，對(duì)設(shè)計(jì)要點(diǎn)要進(jìn)行控制，從而保障幕墻設(shè)計(jì)的質(zhì)量。