谈幕墙设计中的点支式幕墙设计

摘要：玻璃幕墙是集防风挡雨、隔热保温、降低噪音、良好采光等多种功能于一体的建筑护装饰装修形式。现在各类高层和公共建筑上经常采用大面积玻璃板块来装饰其外立面，使建筑物外型别具一格，光亮明快。作为后起之秀的点支式玻璃幕墙，更是以高通透性和绝佳视野效果等独特的特点从玻璃幕墙中脱颖而出。本文简要分析了建筑幕墙中的点支式玻璃幕墙结构设计。

关键词：建筑幕墙；点支式幕墙；设计

中图分类号：S611文献标识码：

一、引言

点支式玻璃幕墙的全称为金属支承结构点支式玻璃幕墙。点支式玻璃幕墙以其视觉通透、结构新颖、传力可靠、安全耐用等优良特性，近年来从建筑幕墙中脱颖而出，倍受建筑设计师们的青睐。点支式玻璃幕墙充分展示出玻璃清澈透明和不锈钢爪件沉稳的银色金属光泽的魅力，给人们留下无限美好的遐想和深远幻觉；它不仅能与周围环境有机融为一体，而且能使幕墙内外尽情交流，更加贴进自然。

二、点式玻璃幕墙技术的特点

由于建筑点式玻璃幕墙技术是由金属连接件和紧固件将玻璃与支承结构连接成一个整体的组合式建筑结构，与有框( 含隐框、半隐框) 玻璃幕墙相比，点式玻璃幕墙技术的特点:

2.1通透性好: 由于大片玻璃是通过几个点与支承结构相连接，因此视线被遮挡的面积降低到最小，使视野开阔到最大限度。

2.2安全性好: 经过钢化后的玻璃石通过金属件用机械的手段固定到支承结构上，耐候密封胶只起密封作用而不考虑其他受力，即使在外来撞击下，使单片玻璃破坏落下“玻璃雨”，也不可能出现整块玻璃坠落的严重伤人事故。

2.3灵活性好: 由于在金属连接件和紧固的设计中考虑了各种措施，使每个连接点可以自由转动外，还允许有一定的位移，用于调节土建施工中不可避免的误差，因此，玻璃不会产生安装应力，并且可以适应支承结构受荷载后产生的变形，使玻璃受力状态良好，不仅如此，用点式连接方法可以最大程度地体现建筑造型的要求。

2.4工艺感强: 点式结构可以使用许多种形式，变化无穷，有良好的工艺性、艺术性，便于设计师选择使用。

2.5 环保节能: 由于建筑点式玻璃追求明快的风格，因而在玻璃的使用上多选择光污染极小的白玻、超白玻和低辐射玻璃，同时辅以室内或室外遮阳系统，在减少甚至杜绝污染的同时，可大大降低能耗，尤其是使用中空技术，效果更加明显。

三、点支式玻璃幕墙设计中的要点

3.1 幕墙设计的实用性和巧妙性

首先要看懂建筑施工图，及时征求业主的意见，了解周围的环境，掌握建筑主体相关部位的实况后才能去进行构思和形象设计。此阶段不能急，而后的结构设计力求支承构件简练明快，尽量采用通用件和新材料，通过正确的计算保证构件受力均匀、连接可靠和幕墙整体强度要求。层间防火设计、防雷设计、玻璃板块与相邻结构的设计，幕墙上下端面设计等要在整体化中综合考虑，采取措施巧妙构思，合理搭配，使其影响外观视觉的难点转化为玻璃幕墙增辉的亮点，这可谓幕墙设计“绝活”。

3.2 幕墙设计应与原主体较好的吻合

怎样使设计能与原主体较好的吻合，在按照图纸施工中减少安装“变量”， 这是设计需要解决的难题。当设计人员接到任务之后，往往是未将建筑施工图研究透彻或没仔细进行现场复核就匆忙绘图，结果造成施工中麻烦层出不穷，甚至会直接影响安装质量。对于异形点支式玻璃幕墙的设计更是要小心谨慎，复核时作为设计的直面拐角折点和曲面定位圆心点一定要与放线结合起来，待安装后再行去除。这样有利于减少设计与施工的误差积累，避免影响日后的现场安装。

3.3 幕墙设计的规范性

幕墙设计分格不仅要考虑到外观整体效果，还要在符合规范基础上结合玻璃优化一并进行，比如不可将一块玻璃跨越楼板或隔墙。

四、点支式玻璃幕墙的设计原则

在熟悉掌握建筑施工图后，要对建筑物周围的环境进行了解，同时要征询业主的意见，进行综合考虑，对建筑物主体部位的实际状况进行摸底检查后，才能进行点支式玻璃幕墙的形象设计。设计前要考虑设计不少于25年的使用年限，对于预埋件的不易更换性，要按照50年使用年限设计。在大型支承钢结构上要依据建筑物主体结果进行考虑。

4.1依据主体及设计构想确定材料

对主体进行了解后，应确定点支式玻璃幕墙的具体方案和构造思路。在保证依据建筑设计规范的前提下，结合构造方案对先料进行选择。选择铝板时可供选择0XXX、3XXX、5XXX系列，单层铝板厚度要求为在100-150N/mm2之间的屈服强度，最小厚度在2.0-3.0之间。

选择石材时应无软弱层、软弱矿脉，条纹石板要无软弱条纹，花岗石平均弯曲强度不小于10N/mm2,其他石材平均弯曲强度不小于5N/mm2。花岗石最小厚度为25mm,其他石材为35mm以上，石材吸水率大于1%时，要进行防水处理，非花岗石板背面要做玻璃布防坠落层。

在选择后加锚栓时可选择采用机械锚栓或化学锚栓，化学锚栓要防止焊接引起的高温，可选择做定位点焊，焊接时不可连续进行。

玻璃的选择要选择安全玻璃，当然，玻璃的安全也是相对的，在根据不同的部位合理选用玻璃，设计时要争取最大限度的安全。玻璃栏板、楼梯板等处容易受到撞击的墙面，要采用夹层玻璃，同时要注意，如果整座建筑全部采用夹层玻璃，有可能在发生火灾时，无法方便灭火施救。在公共建筑人流密集的地方，要尽可能避免使用单层钢化玻璃，由于钢化玻璃容易自爆，有可能在损坏时伤及行人安全。在不得不选择单片钢化玻璃时，要进行二次热处理，在幕墙下面要设置隔离带，在人流上空要设立金属安全网，在钢化玻璃上要增加防爆膜。

玻璃肋和玻璃梁支承着玻璃面板，选择时同样要避免使用单片钢化玻璃，以免自爆坠落。一般来讲，可选用夹层玻璃。但由于夹层玻璃会导致发生火灾时，消防人员无法击碎玻璃，难以施救，给消防安全带来了隐患，所以在设计时，应选择采用单片玻璃作为紧急出口，并设置明显标记。

点支式玻璃幕墙要选择强度高的钢化玻璃及其制品，在处理玻璃孔位边缘时，要谨慎处理，避免引起玻璃开裂导致材料报废。一般幕墙玻璃边缘要进行倒棱和细磨磨边处理，采用倒棱处理时倒棱要大于1mm。磨边要采用细磨和精磨。

4.2.结构设计

一般在玻璃幕墙设计时，要考虑美观作用和施工便宜，多采用螺栓连接，但由于幕墙从面板到主体结构，中间很多环节可产生变形和位移，这种情况可通过对钢结构的焊接进行控制。在厚壁、重载和高压、高振动和冲击较多的地方，设计时可采用焊接进行处理，这样可以加强幕墙的连接性和提高可承受外部的压力。

在采用开放式板缝的幕墙上，还要注意考虑采取措施排除板后的积水，要保持背后空间的通风，同时背部要有连续密封的防水板，防水板要进行抗风设计。

幕墙设计时要考虑到建筑主体的防火和隔烟，在幕墙和建筑主体间设立防火带和耐火带，在建筑主体层间要进行防烟封堵，避免发生火灾时，造成玻璃幕墙损毁伤人。

4.3.高强硅酮结构胶的强度计算值要符合国家《建筑用硅酮结构密封胶》GB16776的规定，结构胶的粘结抗拉强度要为0.6N/mm2.

4.4.支承结构设计中要注意自攻螺丝的选择，设计时要校核螺纹的承载能力，必要时要采用细牙螺纹。

五、结束语

目前为止，点支式玻璃幕墙是出现不久的玻璃幕墙支承体系，由于在此方面的可借鉴经验较少，在设计时要进行充分考虑和实验研究。

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