建筑幕墻設計常見問題與要點控制探究

張曉蕾

（廣州江河幕墻系統工程有限公司，廣東廣州 511300）

0 引言

隨著科學技術的發展，建筑業融入了更多的科技因素。幕墻作為建筑的外殼，其結構形式多種多樣。然而，一些幕墻在結構設計上還存在一些問題，影響整個結構的功能性和美觀性。怎樣解決這些問題，不斷優化幕墻結構設計，值得我們深思。

1 建筑幕墻結構設計原則

除復合幕墻和采光屋頂外，它還包含多種裝飾構造、金屬墻、遮陽系統、隔斷墻、建筑門窗等，幕墻起著內外過渡的作用，具有一定的觀賞性，體現了建筑設計的風格和理念。幕墻設計要注意建筑設計的整體性，兩者要保持高度的一致性。我們在設計時必須表達建筑設計理念，建筑物幕墻的設計效果與建筑物的整體效果密切相關，因為幕墻的設計同樣是建筑設計的重要組成部分。此外，幕墻制品的品種也比較多，采購產品時，應嚴格把好質量關，確保符合相關要求和規定，注重提高建筑藝術效果。在幕墻設計中，應確保幕墻的安全性，滿足規范要求。必須嚴格執行有關法律、法規，使之與相關行業規范和標準保持一致，達到更高水平[1]。

2 建筑幕墻設計中的常見問題

2.1 有關設計人員的技術水平有限

很多幕墻設計師沒有相關的能力和經驗，由于設計水平不高，存在不完善、錯誤、缺陷等問題，使整個工程的實用性差，施工難度大，工藝復雜，不能充分發揮幕墻設計的優勢和作用，從而造成工期延誤。

2.2 缺乏設計和施工協調

但在實際的設計和施工過程中，由于各種設計和施工因素的影響，在設計工作完成后，很難把設計和施工階段有效地結合起來，從而實現設計費用的最大化。設計矛盾分析一方面，設計工作滯后于施工進度，不利于對施工過程的信任，施工管理不夠重要，因此一些工程難以發揮設計方法的有效性，難以協調現場作業，無法充分體現設計過程中施工現場的各項指標，結果使設計難以使用，難以有效地影響施工場地，或使施工過程復雜化，施工進度的延誤必然影響使用成本和效率[2]。

3 建筑幕墻設計中要點

3.1 總體設計要點

整體設計應集中在注意安全控制，考慮風載、地震及其他因素對結構的影響，設計時應注意穩定性和安全性。按照相應的技術標準和技術條件確定安全等級，建筑材料不要太接近極限位置，使設計產生多余的能量，保護環境和節約能源是現代立面建設的一個重要指標，正面設計要兼顧降噪、節能、環保。

3.2 結構設計要點

（1）最優安全。從安全優化角度看，除了結構的可靠性外，還應考慮幕墻的防火設計。除防火外，幕墻還應根據建筑物的實際地理位置和環境條件，具有防雷、防撞、防雹等功能。每個連接點的優化設計是滿足安全性需求的關鍵，消防通道布置對消防的影響也不容忽視。

（2）負荷優化。為了達到最安全的承載極限，載荷優化非常重要，在設計時，結構和材料都要校核，加勁板可根據局部荷載的大小選擇其作為局部荷載的單位。

（3）優化經濟結構。結構的經濟優化是在滿足設計和各種性能要求的基礎上，盡可能降低使用成本。對荷載及結構尺寸進行計算時，應找出最優方案，避免不合理的設計造成的資源浪費和造價損失。就結構形式而言，可采用更實用、更簡單的結構，既保證可靠，又能控制成本。

（4）功能優化，如照明和保溫。事實上，幕墻具有采光和隔熱作用，是建筑幕墻的主要功能之一。但當使用相同類型的幕墻時，保溫和隔熱兩種功能可能會相互沖突。如采用玻璃幕墻，可保證采光，但隔熱效果較差，在此情況下，應選擇不同傳熱系數的同聲防疫玻璃，優化密封方式。如果需要，可以使用雙層幕墻，既能增強幕墻的功能，又能節約能源，保護環境。

3.3 防火、防煙設計要點

①建筑立面的墻體和玻璃表面的位置應盡可能在主要建筑物的墻體上設置水平防火封蓋，防火封蓋應位于幕墻的梁背之上，以確保耐火巖棉之間的距離在橫梁之上大于或等于20cm。用相應數量的鍍鋅鋼板，以防煙熏，如果你在建筑幕墻的垂直結構中使用了可燃物，例如擠塑聚苯板，你應該注意保溫工作，以提高建筑施工的安全系數和建筑使用的安全可靠性；②在幕墻的設計中，經常忽略了幕墻梁和主體洞口的防火設計。許多設計者在繪圖過程中對設計環節重視不夠，對防火、隔熱不夠重視。按有關標準，幕墻梁及主樓洞口的耐火強度應大于20cm。幕墻垂直防火結構應引起重視。一般情況下，防火幕墻的垂直界面尺寸控制在20cm以內。尤其要重視主樓垂直防火隔熱層的設計及建筑幕墻的位置，科學設置玻璃墻柱垂直防火隔熱層。對建筑幕墻進行防火防煙設計。

3.4 避雷防護設計要點

任何建筑工程都離不開防雷設計，特別是幕墻工程更需要有適當的防雷設計。建筑幕墻是一種建筑外貌，往往暴露于雷擊的危險之中，需要適當的防雷技術進行有效的防雷保護，防止對建筑的破壞，保護人民的財產和生命安全。另外，高層建筑還應具備一定的安全防雷裝置，才能保證建筑物的安全。建筑工程在進行防雷設計時，應充分考慮建筑本身的防雷設備技術，并與幕墻本身的柱、梁進行有效的結合，實現建筑設計與防雷的有機結合，建立起良好的防雷網絡。通過這種方式，在幕墻遭受雷擊后，我們可以利用建筑物本身的防雷系統，將其引向地下，達到防雷的目的[3]。

4 建筑幕墻優化設計措施

4.1 新型玻璃幕墻材料的開發和應用

新材料是幕墻設計中的重點和難點，如幕墻表面可涂二氧化鈦等自潔性涂料，在光線照射下可產生自潔性效果。此外，幕墻表面可覆蓋一層低輻射膜，有利于幕墻保溫。除涂層保溫外，還可采用低傳熱系數的空心幕墻。現已開發出“懸浮式多腔節能玻璃”，不但保溫效果好，而且還具有隔聲、防紫外線等功能，起到了很好的節能環保。此外，抗震性能也是一項重要的安全指標，應保證其能夠承受一定強度的地震而不會倒塌。

4.2 加強新型多功能幕墻設計

采用新材料、新工藝的建筑玻璃幕墻，主要通過改變玻璃的形狀來改變其性能，從而優化室內環境。設計人員在實際工作中應對玻璃參數進行具體分析，玻璃窗幕墻在設計時，綜合考慮了傳熱系數、遮陽系數、太陽透過率及相對熱增益系數等因素，采用了新材料。中空玻璃、鍍膜玻璃和熱反射玻璃都是目前節能環保的重要材料，其中，鍍膜玻璃能有效減少太陽輻射和熱排放。另外，在技術不斷發展更新的過程中，也能實現光電技術的應用，將光電技術應用于玻璃幕墻設計，有效地提高了玻璃幕墻的節能性能。

4.3 應用新的構造技術

雙層玻璃幕墻、集雨玻璃幕墻、冷卻玻璃幕墻和制冷設備用玻璃幕墻等，為滿足建筑幕墻環保節能的要求，其新型玻璃幕墻被廣泛采用。這一新技術的應用使圍護結構的隔熱和通風性能大大提高。閉環雙層玻璃幕墻，采用“開合式”設計，“分離連續”，起到提醒和過渡的作用。一般來說，隔墻采用書架、屏風、隔斷柜等傳統的裝飾方式，隔墻有了，整個房間功能劃分更清晰，空間利用更合理，功能與裝飾一體化[4]，建筑幕墻新型構造設計也具有類似的功能與裝飾一體化的作用。

4.4 有針對性地培養相關設計師

完善與優化幕墻設計水平與施工方案，關鍵在于注重幕墻設計者自身，提高設計者自身的設計水平，從而提高整個幕墻設計項目的水平。研究人才培養問題，需要對設計人員進行分析，并制定相應的培養方案，以提高設計人員的綜合適應能力和綜合設計分析能力，使其具備與工程相適應的設計能力和素質。與此同時，設計者還需要分析學習新材料、新方法，結合幕墻設計需要不斷創新。要充分認識幕墻施工的特點，認識幕墻對整個建筑的重要性，不斷完善幕墻的設計，確保在正式施工之前，幕墻施工的可靠性、準確性以及預埋件的選擇都得到提高。相關建筑公司在幕墻設計招標前，必須提前安排幕墻設計，以推進幕墻工程的快速實施，且建筑行業投標與幕墻領域投標應盡可能有效地分開，以防止建筑工程的整合以及建筑行業的投標更公平，此外，我們亦可設計若干招投標標準或管理規定，以補償和鼓勵一些未能中標的單位，并積極呈交自己優秀的建筑工程，以有效地確保建筑工程優良的設計質量。還要重視幕墻設計師的培訓工作。通過專業訓練，讓幕墻設計師更深入了解自身的專業設計知識，不斷更新設計觀念，提升設計能力，并向設計師學習一些國內外先進設計方法與技術，以推動幕墻設計的高效率、高質量。

4.5 協調與建筑環境相適應的設計

保證立面施工項目具有理想的可行性，關鍵是從設計和施工階段的優化管理入手，保持協調，根據施工進度調查施工現場的實際情況，努力調整設計進度，盡可能給設計師充足的時間，保證設計工作的準確性，接近施工現場的實際情況。項目經理在總體項目規劃中考慮到立面設計的時機，讓立面設計及時準確的融入幕墻的設計內容上，既需要滿足建筑師對建筑外立面的要求，又要通過可行的、經濟的、環保的幕墻設計方案來實現。

5 結語

在幕墻設計過程中，要充分掌握主體建筑及土木工程圖紙的施工情況，掌握建筑總體設計、結構，施工過程中的一切技術參數以及消防安全、防煙、防雷等，及時總結設計中的經驗，有效避免并解決設計中的問題，保證幕墻設計及工程整體進度不間斷地繼續進行。