浅谈玻璃幕墙设计

摘要：本文从玻璃幕墙的特点出发，论述了玻璃幕墙的设计要点，设计要求以及设计原则。并指出在现代装饰越来越多的应用玻璃幕墙的时候，在施工之前一定要充分论证方案的可行性，并能够保证玻璃幕墙在自重荷载、风荷载、地震以及温度等因素的作用下的安全性。

关键词：玻璃幕墙；设计要点；设计原则

玻璃幕墙作为一种新颖美观的墙体装饰方法，是现代主义高层建筑时代的显著特征。国内外很多标志性建筑都已经采用了玻璃幕墙技术，像纽约的联合国大厦、北京长城饭店等。为了更好地推广应用玻璃幕墙，本文对其进行全面概述，分析其特点、设计原则、设计要点、设计要求。

一、玻璃幕墙的特点

1、艺术气息浓厚

作为一种现代装饰方法，由于其光感强，色彩丰富，是以玻璃幕墙能够给建筑带来独有的艺术效果。

2、降低造价

一般来说，玻璃幕墙具有较低的自重，不足普通砖的十分之一、混凝土墙的七分之一，这可以大大减少装饰主体结构和基础的造价。

3、施工方便

玻璃幕墙材料单一，不需要太复杂的施工工艺便可以满足需求，因此一般具有较短的工期。而在维护中也比较方便，对于一些构件都可以进行更换。

4、可以变旧为新

对于已建工程的旧墙面可以采用玻璃幕墙技术进行改造，提高旧工程的使用年限。

但是要注意到的是，玻璃幕墙也是有一些缺点的。比如玻璃幕墙本身的造价还是比较高的，其抗压性能一般，还会对周围环境造成光污染，因此在设计中，要对玻璃幕墙的有关方案进行充分论证，权衡利弊，合理使用。

二、玻璃幕墙的设计要点

1、光影效果

玻璃幕墙具有很强的感光性，它会对周围的光线进行反射，这就为建筑的光影艺术提供了一种极好的表现手法。在进行玻璃幕墙设计的时候，一定要对建筑周围的环境做好研究，在考虑建筑本身特点的基础上结合环境设计玻璃幕墙，当然要尽量避免光污染的形成。

要主要在对玻璃幕墙的色彩进行选择的时候，要主要和周围的环境配合起来。当然前提是要充分研究建筑物的艺术效果的形成、以及其功能用途。

2、造型设计

应该通过对玻璃幕墙和实体墙面的优化组合来进行建筑设计，对于玻璃幕墙来说，其独特的采光性能使得它可以适应各种形状，然后和石材等实体墙面结合起来进行设计，便可以搭配出各种造型，标新立异。

3、墙面划分

墙面划分考虑的主要因素是建筑艺术气息的营造，在合理利用玻璃原材尺寸的基础上，结合设计的协调性、施工工艺的选择以及受力特性，对于玻璃幕墙墙面的划分如果是要追求比较正式、严肃的感觉，一般来说要求等尺寸、等距离的划分，若是追求比较个性张扬、青春活泼的感觉，可以进行自由划分。

二、玻璃幕墙的构造设计要求

玻璃幕墙的构造设计，乃是幕墙功能能否充分发挥的一个重要前提。一般来说，在进行幕墙设计时，要注意以下几点：

1、应该保持玻璃幕墙的面板构件和边框所形成的空腔内外压力一致，这样的压力平衡状态就不会把雨水压进空腔之内，提高了玻璃幕墙防雨抗渗的能力。

2、应该在可能会产生渗水的部位，或者可能由于温度变化而结露的地方设置排水孔，外接管道，在集水之后经由管道派出，保持幕墙性能的优越性。

3、应该用密封性能好的材料把板材和边框相接的地方进行密封，这种材料应该具有这样的性能：能够在长时间的外接干扰和压力之下，保持足够的弹性。

4、对于各种连接缝的处理，其原则是既要保证功能需求，又应该保持玻璃幕墙的整体美观性。一般来说，可以活动盖板，使其把连接部分保护起来，避免损害，或者也可以采取不漏痕迹的办法，那就是对于玻璃幕墙上出现的微小破坏，及时处理。

5、由于玻璃对温度比较敏感，所以对于在隐形框玻璃幕墙的设计中，对于各构件间的拼接缝是有一定的要求的，不能太大，这样会严重影响美观，也不能太小，太小时玻璃幕墙在温度的作用下会产生变形，影响性能。一般来说，保持在15毫米左右就可以了。对于非隐形框来说，玻璃幕墙构件与的铝边框之间的距离设计也要满足温度变形的需求，太大太小都不行，一般设计规范要求在8毫米左右。

6、玻璃幕墙在使用过程中很有可能会出现松动，并且由于温度的变化，玻璃幕墙也会发生微小位移，因此这种情况下，幕墙各构件之间可能会出现摩擦噪音，在设计中应该在相关部位加入垫片，消减摩擦噪音的影响。

7、玻璃幕墙上的连接构件设计中要注意不要因为不同属性的接触而引发影响性能的电化学反应。

8、做好窗机的设计工作，考虑轨道、连接构件和外部荷载对其的影响。

9、对于可活动的玻璃幕墙，要控制可活动部分的面积在百分之十五一下，并且上悬角度小于30度，宽度小于3m。

三、玻璃幕墙的结构设计原则

玻璃幕墙一般都是处在建筑物的外部，是一种在起作用的结构护件，可能对其性能产生影响的因素主要有：自身荷载自重、外部的风压力、地震作用以及温度，这些因素都有可能引起玻璃幕墙的变形，所以对其的支护构件要有一定的伸缩变形能力，用来适应主体玻璃幕墙的变形，对于支护结构护件还有一个要求就是要有合理的力传递路径，当有外力作用在玻璃幕墙上的时候，支撑结构应该可以很快的把这些力传递开去，避免在玻璃幕墙上出现应力击中的现象。

一般来说，玻璃幕墙都是竖直的，而且面积很大，所以风荷载的作用下，玻璃会产生很大的弯曲应力，这是玻璃幕墙结构设计中首先需要考虑的因素。而在地震作用下，由于强烈的震动，可能会引起构件连接点的震动，从而引发松弛现象，导致玻璃幕墙坍塌事故，所以在结构设计中也要加强对其抗震性能的优化。

玻璃幕墙的结构设计要遵循以下的原则：

1、玻璃幕墙不能承受主题建筑的荷载作用力和地震作用，幕墙上的构件应该悬挂在主题建筑商，玻璃幕墙的施工要秉承围护的原则，而不是支撑。

2、对于玻璃幕墙和连接构件的刚度有一定的要求，要求能够在主体建筑在风荷载、地震和温度等作用发生位移变形的时候，避免出现幕墙的破坏。

3、对于非抗震设计下的玻璃幕墙，应该保证在风荷载的作用下玻璃的完整无损，此时连接构件也应该要保证玻璃幕墙能够有足够的能力应对主体的位移变形。

4、对于需要抗震设计的重要建筑，玻璃幕墙在遇到地震的时候应该不能破损，按照一定的抗震烈度进行设计，要保障在地震之后，玻璃幕墙基本完好，超过地震烈度的时候，玻璃幕墙的主体骨架可以再次利用。

5、一般在玻璃幕墙的结构设计中，应该要全面考虑自重荷载、风荷载、地震和温度等因素，各因素综合优化，提出最合理的设计方案。

综上所述，玻璃幕墙可以增加主体建筑的艺术气息，成本比较低等优点，在现代装饰中应用的越来越多，所以对其设计要求、设计要点、设计原则必须要研究清楚，制定一个更加合理的设计方案，使得玻璃幕墙既能够增加主体建筑的魅力，又能 保证其安全性。玻璃幕墙具有很宽阔的应用前景，有了对其的详细研究，相信它会被更好的应用到未来建筑的装饰中去。

参考文献：

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