建筑設計中玻璃幕墻的運用

唐 峰

(河北輝耀玻璃有限公司，河北 滄州 062655)

在建筑設計中，對玻璃幕墻的運用方面加強研究，可以為有關設計工作的順利開展提供保證，并可以豐富建筑設計內容，提高設計方案的應用價值。而在對玻璃幕墻在建筑設計中的運用進行研究時，需要將有關設計工作落實到位，為建筑建設整體提供支撐，避免由于設計不當而影響到建筑建設進度。并基于此合理擴大玻璃幕墻的應用范圍，進一步優化建筑設計成效。

1 建筑設計中玻璃幕墻的運用優勢及缺陷

1.1 建筑設計中玻璃幕墻的運用優勢

玻璃幕墻運用于建筑設計中，其優勢主要體現在三方面。

第一，有助于控制建筑采光度。建筑采光度對住戶整體居住滿意度起到決定性影響。在民用房屋設計當中，玻璃幕墻的使用能夠很好地控制建筑整體視覺感，從而讓陰暗部分轉變為明亮的既視感，讓刺眼的陽光轉變成柔和的光線，最終提高建筑的整體活力與住戶的舒適度。而在商業性建筑設計中運用玻璃幕墻，也可以改善建筑給人帶來的整體感受，讓人感覺更加舒適明亮。所以，建筑設計中采用玻璃幕墻可以大幅度提高建筑的通透感。因此，不論是民用建筑或是商用建筑，建筑設計師都需要注意合理運用玻璃幕墻，要合理選擇玻璃幕墻類型。對建筑而言，陰陽面的觀感具有較大差別。陰面光照普遍不足，而陽面則具有相對刺眼的光線。在進行建筑設計時，上述問題都能夠通過合理選擇玻璃的類型來進行調整與控制。針對建筑陰面，透明的玻璃更為適合，可以保證較好的采光效果；而針對建筑陽面，則更應選擇茶色玻璃，可以保證具有緩和的視覺效果。當前的科技越來越發達，出現了一些科技含量較高的玻璃，例如變色玻璃，這類玻璃在不管是陰面還是陽面都適用，這類玻璃可以根據光照輻射強度自動改變顏色，因此在玻璃幕墻上的運用相對廣泛。

第二，可以達到建筑的通風要求。建筑通風性也會對其整體環境帶來極大影響。假如缺少良好的通風條件，建筑會給人一種通透性很差的感覺，容易影響居住舒適度。特別是在環境相對悶熱的情況下，良好的通風設計可以增加涼爽感，明顯提升人的感觀與視覺上的舒適感。為了進一步保障玻璃幕墻具有良好的通風性，建筑設計師可以考慮將玻璃幕墻設計成開閉式。開閉式玻璃幕墻在陰雨天環境下，可以及時關閉，形成密閉空間；而在晴天可以及時打開，實現良好通風，保證室內空氣的清新與流通。尤其是進行商業建筑設計時，采用開閉式玻璃幕墻可以為人們打造一種更為開放的空間，營造明亮的露天活動區域，便于舉行有關活動。

第三，視野更加廣闊，轉變了建筑觀感。商業建筑與民用建筑都希望有廣闊的視野，這是其普遍追求的一種視覺感。在進行建筑設計時，設計人員應合理結合玻璃幕墻的通透性特征，以此有效拓展建筑空間的視野。而在民用建筑中合理采用了玻璃幕墻，如小戶型，通過運用大面積的玻璃幕墻也可以有效擴大視野的寬闊度，不會讓人感到拘謹和擁擠，進而提高住戶的寬闊感。商用建筑設計中，運用玻璃幕墻可以令建筑物更具大氣感與通透感，適當運用彩色玻璃可以增強建筑物的整體設計感，讓建筑物更具格調，達到人們的審美需求。

1.2 建筑設計中玻璃幕墻的不足

玻璃幕墻的運用很好地滿足了人們對于現代建筑的審美追求，為建筑設計注入了活力。但是建筑設計中運用玻璃幕墻也存在一些不足之處，也主要有三方面體現。

第一，玻璃幕墻容易使光污染增加。建筑設計中運用的玻璃幕墻，其所采用的鍍膜玻璃與涂膜玻璃等材料在光照的作用下，會在玻璃表面形成反射眩光現象，也就是光污染。光污染不僅對室外光環境具有負面影響，同時也對車輛交通安全與人們視力帶來不良影響。

第二，玻璃幕墻具有一定安全隱患。玻璃是一種脆性材料，當受到外力時就會破碎，骨架結構與現場安裝質量等都是影響玻璃幕墻耐受性的影響因素。尤其是一些地區有較多臺風，玻璃幕墻就更加容易出現破碎現象，因此安全問題更加顯著。

第三，玻璃幕墻后期維護較難。玻璃幕墻具有較高透明度，因此后期運用當中如果出現損壞或積灰現象，這都容易影響到建筑整體的外在美觀與設計感。所以，建筑設計中運用玻璃幕墻必須考慮到后期維護事項。玻璃幕墻的后期清潔維護方式主要有兩種，分別是機械作業和人工作業。盡管機械作業效率高，不容易被外界因素所干擾，但是不能完全清潔，同時還受位置限制導致無法使用；人工作業方式清潔效果較好，但是效率不高，容易受外界因素影響，并且存在一定的安全隱患。

2 建筑玻璃幕墻設計要點分析

2.1 玻璃幕墻防火設計

在玻璃幕墻受到火燒或受熱時，容易出現大面積的破碎事故，使火勢快速蔓延，形成火災危及人身財產安全，造成“引火風道”。因為玻璃的耐火性能不強，如果出現火災，火勢快速蔓延并隨外墻上卷延燒，不僅撲救難度高，且危害性大，因此需要重視幕墻防火設計。幕墻與玻璃面位置在主體結構樓層梁處的水平防火封堵層需要盡可能貼近，封堵也需要超過幕墻橫梁背部，確保橫梁上的防火巖棉隔離標準不低于10cm，樓層間的防煙帶采用10cm的巖棉和0.15cm的鍍鋅鋼板，并利用鍍鋅鋼板起到支撐作用，結合規范耐火極限等級，構建防火分區，設計獨立的防火玻璃。

2.2 玻璃幕墻防水設計

在進行玻璃幕墻設計工作中，設計者需要深入分析滲漏問題出現的前提條件，在了解有關細節之后，實施相應的改進措施，來增強建筑玻璃幕墻設計的有效性。設計者在開展建筑玻璃幕墻設計工作中，應遵守下面三項原則：第一，玻璃幕墻設計時，需要重視幕墻防水裝置結構設計，通過等壓原理在幕墻鋁型材質上設計等壓腔和特別壓力引入孔，以此保證幕墻內外部壓力平衡，并借助壓力差把幕墻中的積水轉移，這種防水設計有助于提高建筑玻璃幕墻防水效果；第二，在設計建筑玻璃幕墻時，設計者應采取在鋁型材料向室外方向設置泄水孔方式，當幕墻中雨水累積到一定量，及時從幕墻內排除雨水。這也是目前建筑玻璃幕墻相對常用的一種防水設計方式；第三，設計者在設計幕墻防水體系中，通過在對玻璃幕墻上設計雨水收集管道與排水槽方式，收集進入幕墻內的雨水，之后通過排水槽排出，以此增強建筑幕墻防水設計成效。

2.3 玻璃幕墻的抗風壓設計

建筑玻璃幕墻設計中，還應做好抗風設計，保證在經受住風壓的情況下也可以保持較好的性能。對此，具體設計過程中需要采用專業設計軟件，根據實際情況構建相應的模型，科學、合理的設計幕墻所采用的抗風壓變形系統，同時對影響玻璃幕墻的外壁環境進行分析，以此確保玻璃幕墻設計強度符合標準，有效提高玻璃幕墻的穩固性和安全性。

2.4 玻璃幕墻抗震設計

地震容易使玻璃幕墻遭到破壞，所以必須正確認識玻璃幕墻的抗變形性能與抗變位性能，以此避免因地震而出現玻璃幕墻損壞情況。一方面，在建筑設計中需要對玻璃幕墻各分體連接部分加以合理計算。比如連接件與豎龍骨連接位置應預留足夠的活動余量，提高玻璃幕墻抗震性能；另一方面，需要整個玻璃幕墻可以實現三維調整，強化幕墻當面對地震情況的彈性，吸收主體結構的變位，保證玻璃幕墻安全性，同時有效發揮其性能。

2.5 玻璃幕墻防雷設計

建筑玻璃幕墻因為采用了許多的金屬材料，雷雨天氣下容易形成靜電感應電壓，從而危害到人與各種電氣設備，所以建筑設計中需要注意防雷設計。一般來說，建筑防雷分為防頂擊雷與防側擊雷。前者是在設置避雷針與接閃器等頂部避雷基礎上，通過下引線接地。幕墻更多的是防側擊雷，結合避雷各個等級，防側擊雷應該考慮的高度主要分為一級30m、二級45m、三級60m。幕墻防雷設置也需要按照防雷等級與滾球原理進行判斷，例如針對二級防雷，要求設置超出45m立面形成防雷區格，區格小于10m×10m或者12m×8m。防雷區格10m×10m也就是高度方面，小于10m需要設置一道水平均壓環，往往通過直徑大于10mm圓鋼或者40×40mm扁鋼，水平向上，小于10m間距需要連通立柱，可以通過連接橫截面積大于25mm2的編織銅導線。并且均壓環和連通立柱也需要連接。在形成避雷區格之后，需要連接主體結構預留的避雷勢點，往往是采取焊接連接方式，搭接長度大于100mm。為想達到這種效果，第一要保證建筑防雷類型與避雷網絡連接點相同；第二建筑玻璃幕墻需要構建從上到下的防雷體系，并保證連接到主體結構的防雷系統；第三建筑玻璃幕墻防雷設計中，幕墻電阻需要控制在5Ω之內，一、二類防雷建筑物所有引下線接地電阻小于或等于10Ω，三類建筑物需要小于或等于30Ω。

2.6 玻璃幕墻遮陽設計

高層建筑采光性極好，可以為人們營造一個良好的生活環境。然而遮陽也是人們非常關注的內容之一。一般而言，玻璃幕墻通常有兩種，一種是采用遮陽系數不高的玻璃，玻璃幕墻整體而言更為整潔，可以實現改善幕墻在建筑設計中應用的整體效果。然而在運用中是存在一定不足之處的，假如玻璃通透性較差，將在一定程度上影響到采光性。另一種是采用遮陽裝置。在玻璃幕墻外側安裝遮陽裝置，一般是安裝遮陽造型與遮陽百葉等。當前，大多高層建筑工程采用的是電動方式控制的遮陽裝置，根據光照與季節的不同進行調節，通過設定程序與人工方式實現控制。對外立面總體效果而言，靈活設計電動遮陽裝置，通過這種先進的功能性設計方式，有效優化高層建筑工程外觀效果。

3 建筑設計中玻璃幕墻應用的注意事項

3.1 注意合理應用玻璃幕墻

設計人員在建筑設計方案實施當中，需要在新穎性與美觀性方面下功夫，靈活選用與建筑設計要求相符的玻璃幕墻，同時在明確玻璃幕墻的型號規格之后，依照建筑設計與功能要求進行玻璃幕墻的施工，從而在充分體現建筑設計總體美觀性的同時，有效發揮建筑設計中玻璃幕墻的積極作用。

3.2 準確把握玻璃幕墻分割尺寸

為有效發揮玻璃幕墻在室內設計中的功能和視覺效果的作用，在建筑設計中運用玻璃幕墻時，設計者就應明確玻璃幕墻的分割尺寸，之后依照玻璃幕墻立面分割和空間組合要求，采用多樣化的設計方案進行建筑設計工作。在確定了玻璃幕墻分割尺寸之后，設計者綜合門窗位置、面板壓力以及視覺效果等各項要求設計玻璃幕墻，有效提升建筑設計水平，同時達到人們對于居住環境所提要求。

3.3 其他方面的注意事項

第一，注意節能保溫。低碳經濟環境下，建筑是否具有良好的保溫效果，關乎到建筑設計效果和設計方案的運用價值。所以，設計者在實際設計中應該從建筑外墻的窗墻和體型系數等方面出發，根據行業技術標準要求合理應用玻璃幕墻，為建筑設計中運用節能保溫改善方面提供一定的支持，達到其科學建設和可持續發展的要求。

第二，全面考慮龍骨與玻璃顏色。對玻璃幕墻所使用的龍骨材料而言，主要有鋁合金與鋼材等。在進行建筑設計工作時，設計者應該結合建筑設計要求與玻璃幕墻中龍骨材料本身所具有的特性以及玻璃的顏色進行設計，為提高建筑裝飾設計效果提供保證，并同時促使建筑設計工作更為合理的推進，有效提高玻璃幕墻在建筑設計中的潛在應用價值。最終實現提高現代建筑設計水平，優化建筑設計效果，增強玻璃幕墻的應用效果。

4 結 語

綜上所述，玻璃幕墻是現代建筑設計中一種相對常用的要素，其具有通透性與放射性等優勢，不僅能夠減輕建筑承重，還能提高建筑整體美觀性和采光性，還可以節約并提升能源的利用率。近些年，人們的環保意識不斷增強，建筑行業中加強這種環保節能材料的運用將成為必然趨勢。相信在今后的建筑行業中，玻璃幕墻的應用范圍將進一步擴大，推動我國建筑行業邁上新臺階。