幕墙设计范文

幕墙设计篇1

关键词：外装幕墙；设计；施工工艺

中图分类号：S611文献标识码： A

建筑外装幕墙作为室内空间到室外空间的过渡，是建筑外观设计的具体体现。幕墙设计对于建筑设计有着非常重要的意义，是建筑物的个性表达的语言。于此同时幕墙作为建筑物的护结构，因此在设计的过程当中还要考虑到其结构的安全性并能满足国家有关标准的要求。在石材幕墙的施工中主要采用干挂法和湿挂法两种施工工艺，其中干挂法因其独特的施工优点而得到了众多施工单位的青睐。

一、外装幕墙的设计分析

外装幕墙逐渐在我国的工程建设中得到了广泛的应用，按照材料，幕墙可以分为玻璃幕墙、铝板幕墙和石材幕墙三种形式。

（一）确定幕墙的风格。在设计幕墙风格时应当根据建筑物的形态和用途来设计相应的风格，例如对于政府机关的建筑物来说，在建筑幕墙的风格上应当保持庄重严肃的属性。在具体的风格使可以选择石材幕墙和玻璃幕墙相结合的形式。而且石材幕墙应用其沉稳、质朴、庄重的外在特点，能够有效的突出建筑物的使用属性。

（二）幕墙的风格设计。在选择好建筑幕墙的总体风格之后，还需要对选择的幕墙材料进行再次设计来体现出其设计的效果。在设计的过程中应当突出其外在的视觉效果，同时兼顾建筑物内外空间的使用，同时达到局部和整体效果相辅相成的目的。在设计时应当保证幕墙的水平和垂直缝对缝。

（三）石材幕墙的联接设计。联接设计是幕墙设计的关键内容，对于幕墙施工效果具有重要的影响。石材幕墙需要墙架系统来实现，因此首先要做好墙架系统的设计工作。可以利用槽钢、角钢以及薄壁方钢等作为杆件构成石材幕墙的墙架系统，然后按照钢框的主次设置来确定重挂或者轻挂方案。一般在砼墙的墙架上使用轻挂的设计方案，这样可以有效的满足结构的受力要求同时也降低了投资的成本。在楼层之间的框架连结中其墙架一般都为重挂设计方案。墙架的主框设计一般根据实际情况来定，墙架的水平框主要要和石材的水平缝划分相同。在确定挂点时为了保证幕墙的受力，应当设计三个自由度。石材挂点的连接方式主要由背栓、销钉以及沟槽三种形式，这三种形式的质量、安全性以及价格都各有优缺点。背栓的受力比较理想，而且在施工的过程中可以随意的布置。而其它两种挂点连接方式可需要沿着石材的周边来设计挂点，根据石材的重量来确定挂点的数量。但是在实际的应用中这种挂栓的价格比较高，因此在应用中还不够普及，影响了其实际的应用。销钉一般应用在弧形石材的连接上，由于销钉在连接的过程中需要的空间比较小，而且也不会影响到石材的整体性，所以这种了解方式中对于钻孔的误差要求比较高，因此需要保证施工的质量。沟槽主要是用来连接

平板石材，而且在应用的过程中具有安装调整余量大、开槽效率高以及材料破坏率低等优点，但是对材料的厚度具有一定的要求。

二、石材幕墙的施工工艺的探究

（一）测量放线。根据施工的要求进行测量，并且对施工偏差进行反馈设计修正。确定安装的基准线，确定不同部位幕墙的三个基准线。幕墙的测量也和建筑主体工程测量轴线配合，使幕墙的轴线、坐标和建筑物的指标、轴线相对应。在测量的过程中要注意对误差的控制，误差不能够累积，应当不断的调整满足幕墙设计的要求。在每个幕墙的水平、垂直方向的控制

线上做好标识，其中水平方向上的误差不大于 ±0.5mm，垂直方向上的误差不大于±1mm，中心位移的误差不大于 ±1mm。在测量的过程中应当对测量的结果进行校验，保证其数据的准确性，减少测量过程中的误差，并且做好标识。

（二）连接件的安装。后置埋件的安装是石材幕墙施工的关键内容，大于幕墙施工的质量具有重要的影响。在连接件的安装时，要严格的按照设计的要求和图纸进行。主龙骨和埋件是通过角钢焊接起来，同时利用膨胀螺栓来固定后置埋件，每个后者埋件需要用两个膨胀螺栓固定，保证施工的安全。角钢的焊缝要满足设计的要求，保证连接的牢固性。在焊接完成之后还应当进行结构的荷载试验，并且对焊缝进行防锈处理，对于其质量进行检查并且记录。

（三）龙骨的安装。幕墙槽钢的安装是从结构的底部向上安装，在安装之前需要对

龙骨的尺寸进行检查，并且其符合设计的要求。然后将角钢和后置埋件焊接起来，调整主龙骨的垂直度，并且对整副幕墙的水平度、垂直度进行调整，然后对主龙骨进行加固焊接。在主龙骨上弹出角钢的分布线，然后在次龙骨上焊接在相应的位置上。在焊接的过程中要保证焊接牢固，并且焊缝严密，同一层的横梁安装应当按照从上到下的顺序进行，当一层安装完成之后应当对安装的结果进行检查、调整并且加固。

（四）保温层的安装。保温层的安装是龙骨安装完成之后进行，在安装的过程中要避免电焊喷溅到挤塑板上，保证施工的安全。阳角出的膨胀螺栓的位置距离幕墙主体边缘应当大于 60mm，聚苯板应当采用尼龙管胀栓固定，其间距为每平方米7个左右，在龙骨或者埋件穿过聚苯板时应当利用聚苯板薄片塞实。

（五）石材的安装。在施工现场对石材进行开槽并且填入石材胶，在安装时可以在采用干挂施工的方法，在每块石材的上下固定两个点。在安装的过程中按照从立柱横梁到干挂石材，从从上到下的顺序进行。在石材具体的按照过程中应当进行编码找到就位的石材，并且进行试就位并且划出固定点。然后在固定点切割沟槽进行试安装，安装的过程中边磨边调整，安装完成时要紧固螺栓并且在沟槽内填挂结构胶，最后进行安装质量检查。在金属挂钩在石材幕墙安装之前应当保证其清洁，避免影响结构胶的粘结力，在石材沟槽的挂钩和缝隙地方应当用结构胶填满。在每个石材上应当用两个防侧滑的不锈钢螺丝进行固定，并且和挂钩边缘之间保持一定的距离，防止地震作用下石材板块之间发生碰撞。

（六）石材面层的打胶和清洗

石材安装完毕后，经过检查验收并合格，就要开始打胶处理。按照设计图纸的要求，要先将要打胶的部位石材的缝隙进行清理，并要塞好泡漠条，在确保打胶的缝隙内干燥的前提下才能打胶施工。打胶的工作完成之后，在交工验收之前要全面对幕墙进行清洗。打胶的施工要符合下列要求：

1、施工时必须要严格按照工艺规范来执行，确保缝内无水、铁锈、油渍、灰尘、水泥沙浆等杂物。

2、施工时要对胶的品种、批号、规格和有效期加以检查，确定其符合德设计要求时才可以施工，禁止用过期的密封胶。

3、耐候硅酮密封胶在缝内形成相对两面粘结，较深的密封槽口底部采用聚乙烯发泡材料填塞。

4、为了保护石材不能被污染，在有可能造成污染的部位贴上关纹纸，在打胶完毕之后立即把关纹纸除去。

三、结束语

石材幕墙安装中因为面积大和石材的尺寸变化复杂，且距离底面有一定的高度，因此对于施工安全性的要求比较高。在结构的设计和选择上应当注意防火、防腐以及防雷等，对金属结构框架、预埋件、连接件的受力情况进行检验，满足施工的标准和要求。石材幕墙在安装完成之后，还需要进行后期的维护工作，保证其使用的寿命和安全。石材幕墙具有施工快捷、容易操作等优点，因此能够有效的缩短施工的工期。而且这种施工方法还可以减少现场焊接的工作量，使用相应的配套成品，其可调节性也比较强，安装的成功率比较高，有效的提供了施工的质量和效率。

参考文献：

[1]胡建港，唐晓峰. 石材幕墙施工技术研究[J]. 城市建设理论研究（电子版）, 2013,(12).

幕墙设计篇2

关键词：建筑幕墙；幕墙设计；幕墙设计优化

1.引言

我国的建筑幕墙产业发展极快，经过近30年的发展，我国已经成为世界上最大的建筑幕墙生产和使用国。早在2004年我国的建筑幕墙总面积就已经占到全世界总量的60%。但是，由于管理制度和设计机制不完善的原因，使我国建筑幕墙的技术仍然落后于一些发达国家，特别是高档幕墙的设计和建造，以及新型幕墙的设计方面在国际上更加缺乏竞争力。我们知道，建筑幕墙施工之前的设计是决定建筑幕墙成败的关键。目前，随着市场对建筑幕墙质量要求的提高，设计者就会面临更大的挑战。因此，对现有设计方式的优化和创新对于我国的建筑幕墙产业有着至关重要的地位。

2.我国建筑幕墙发展的现状和存在的问题

2.1幕墙使用材料现状

建筑幕墙是指建筑物不承受重量的外墙护围，要求其与主体结构可以产生一定量的相对位移而不发生损坏，由面板和支撑结构组成，起到一定的装饰、减少太阳辐射、降低室内热损失等作用。目前，我国常用的有玻璃幕墙、石材幕墙、金属幕墙。其中玻璃幕墙是我国建造量最大的幕墙。

玻璃幕墙的建造将建筑功能、建筑节能、建筑结构、建筑美学有机的结合起来，使建筑在不同的外部光线条件下呈现出不同的色调，赋予了建筑物动态的美感。但是玻璃幕墙也有其自身的缺陷，最大的缺陷是由于光反射的作用，使光环境混乱，造成了光污染。另一方面，是由于玻璃本身透明光亮，使玻璃幕墙极易收到污染，特别是在干旱少雨的北方，经常可以看到玻璃幕墙上挂着一层灰，而且对于高层建筑而言，清理并不容易，因此，这样的幕墙不但起不到应有的装饰作用，反而会对建筑物的形象产生不利的影响。对于这些问题，设计者必须寻找新的材料取代传统材料，才能使玻璃幕墙上升一个新的台阶。

2.2 我国玻璃幕墙的设计施工机制

在我国就目前的状况来看，大多数幕墙建设都会在工程开工之后，需要进行建筑幕墙预埋结构时，才进行建筑幕墙的招标工作。这样就会造成幕墙设计工作的滞后，为了赶上主体建筑施工的进度，建筑幕墙的设计往往深度缺乏，设计水平偏低，不利于优秀的幕墙作品产生，不利于幕墙产业的发展。另外，幕墙的设计需要与建筑中的其他设施相配合，这就需要幕墙设计者与主体建筑的设计者在设计之初就相互配合，而这种设计的滞后就没有办法实现这种配合。

另外，现在很多的建筑幕墙相关单位都同时具有设计和建造幕墙的资质。习惯上，在投标中这些幕墙建造单位会承诺招标人少收或不收设计费，从而以尽可能低的价格中标。这种设计、施工一体化的经营机制，会使企业丧失幕墙的创新动力。这样就会使很多优秀的设计作品落选，对优秀幕墙设计方案的产生极为不利。

此外，我国缺乏专业的幕墙设计人才以及设计人员对日益更新的新知识了解不够、相关设计人员的培训机制欠缺等因素也会成为我国幕墙产业发展的阻碍。

2.3 功能性幕墙的设计现状

采用传统的建筑幕墙设计，会造成大量的热量散失，造成大量能源浪费。据统计表明，发达国家有超过50%的能源消耗来自于建筑消耗，窗户的热能耗散量是普通墙体的5倍，因此，建筑幕墙会造成大量的能源浪费。为了解决这种问题，就需要设计一种新型的建筑幕墙系统，使建筑在冬天可以大量的接受日照，获取热量，并且能够保温；夏天的时候可以保证空调的产生的热量不散失，与此同时还能保证室内的正常通风，从而达到节能环保的作用。

近年来人们还提出了建造光伏建筑幕墙的设想，即建筑幕墙的材料用光伏材料，应用幕墙将太阳能转化为电能加以利用，达到节能环保的效果。

设计和建造这类新型功能幕墙需要顶尖的技术和优秀的人才作为支持，中国在幕墙设计和制造方面缺乏自主创新能力，因此在这方面我国的技术还比较欠缺。

3.优化建筑幕墙设计的几点建议

由以上的叙述可知，我国的建筑幕墙产业在飞速发展的同时，也存在这一些不可避而不谈的问题，这些问题直接阻碍了我国建筑幕墙产业的发展，下面将对上述一些幕墙设计存在的问题提出一些优化方法。

3.1 开发和应用新的玻璃幕墙材料

传统材料虽然便宜易得，但是存在很多弊端。这就要求设计者在设计的过程中更多的发现和使用新材料。

比如在幕墙表面涂覆一层具有自清洁作用的涂层，比如说氧化钛，在光照的作用下有自清洁的作用。还可以在幕墙表面镀一层低辐射薄膜，这样就可以使幕墙有很好的隔热作用，起到保温的作用，达到节能减排的效果。除了采用镀层方式隔热外，还可以使用低热传到系数的中空幕墙，目前有一种“悬张式多空腔节能玻璃”正式上市，不仅具有良好的隔热效果，还具有隔声、隔紫外线等性能，可以起到很好的节能环保作用。此外，出于安全性的考虑，要求幕墙具有一定的防震效果，在一定强度的地震中不会掉落，可以在玻璃幕墙上黏贴钛合金薄膜，这样就可以形成有一定强度和韧性的复合安全玻璃。

建筑幕墙对材料有着特殊的要求，因此，在幕墙选材时应该材料本身的性能和外部具体条件的要求进行综合考虑，量体裁衣，达到室外室内的安全、健康、舒适、和节能减排的要求。

3.2 优化建筑幕墙的招标、设计、施工机制

首先，建筑单位在主体建筑施工之前就应该完成建筑幕墙的设计招标工作，这样不仅可以保证预埋结构位置的准确性，而且在幕墙设计过程中不必追赶工程进度，为设计者提供了充分的时间给出好的幕墙设计方案。

其次，应当采取设计和施工分开招标的方式，明确提出相关的幕墙设计收费标准，这样有利于好的幕墙设计方案得到利用，有助于优秀作品的产生，有利于幕墙设计的创新和繁荣。

最后，在幕墙设计的审核环节应当尽量由专业的幕墙设计者进行审核，而不是由非专业的土建设计师进行审核，这样可以更好地保证幕墙设计的质量。

3.3 加强新型多功能幕墙的设计

目前，我国的建筑幕墙普遍不具有节能环保的性能，极大的浪费了社会的资源，造成了环境的污染，不利于我国经济的可持续发展。基于此，幕墙的设计者大胆的创新极为重要，只有用于创新才能设计出更加环保节能的幕墙。

比如国外的设计师设计出了动态幕墙，这种新型的多功能幕墙由通风系统、空调系统、外部环境检测系统、自动控制系统和建筑幕墙组成，这种幕墙可以通过各个系统的合作充分地利用太阳能、太阳光，并保证室内的舒适。在寒冷的冬季，幕墙可以充分利用太阳光的辐射，减少了取暖燃料的燃烧，起到节能减排的作用；在炎热的夏季，可以利用幕墙的通风系统加大室内热能的耗散，减少空调的使用，节约电能。同时拥有可以自动调节的百页这样的装置，可以控制太阳的光线进入室内，调节室内的光线环境，使人们可以更舒适的工作。

当然在设计者用于创新的同时，国家也应该采取相关措施，鼓励设计创新，设立相关的奖励制度。

4.结语

我国幕墙产业飞速发展的今天，设计者应当勇于创新，管理者要优化体制，决策者要鼓励创新，这样我国的幕墙产业才能更加健康、更加快速的发展，才能更快地达到国际水平，形成国际竞争力。

参考文献：

[1] 萧愉.建筑幕墙新材料的发展和应用[J].上海建设科技，2007，12（5）：23-25

[2] 沈顺东.光伏建筑一体化在建筑幕墙上的应用[J].城市建设理论研究，2013，（21）：27-29

[3] 李东年.着重发展我国的建筑幕墙材料[J].科学与财富，2013，（4）：34-37

幕墙设计篇3

关键词：双层通风玻璃 节能 空气循环

中图分类号： TE08 文献标识码： A

前言

玻璃幕墙以其高雅美观、经久耐用、装配高效等诸多优点，成为当前建筑围护的一种重要形式，特别是在超高层建筑上，玻璃幕墙以其它面材和结构不可比拟的优势独占鳌头，现已建成的摩天大楼无一例外都使用了玻璃幕墙，如图1。

图1 摩天大楼

我国正在进入新建大型高档商业建筑的高潮，玻璃幕墙作为护结构的使用率日益提高。但是，国内建筑大多追求外观，很少采取绝热、保温的节能措施，使玻璃幕墙成为高层及超高层结构的能耗“巨无霸”，这也在一定程度上制约了玻璃幕墙的应用。

1.玻璃幕墙节能设计的重要性

玻璃幕墙因其形式上具有通透性强、整体性好等特点，在建筑设计中受到诸多设计师与投资者的青睐，尤其是广泛用在高层建筑中。从节能设计的角度，幕墙结构控制透明幕墙的使用面积并选择合适的朝向，但事实却并非如此。在幕墙建筑实践中，规范要求窗墙比应小于70%，但在具体建筑设计中为了追求立面效果等原因，透明部分面积远远超过非透明部分，且四面都运用幕墙的建筑形式也屡见不鲜。因此，玻璃的节能效果在幕墙建筑整体的综合节能性能中占有较大比重。

2.节能技术的发展

玻璃幕墙作为建筑护结构，既是墙又是窗，但其保温隔热措施不同于实体墙而更接近于窗。玻璃幕墙所用的玻璃种类常见的有透明玻璃、热反射玻璃、Low-E玻璃、中空玻璃等。透明玻璃与Low-E玻璃相比，玻璃自身的传热系数对整扇窗节能性能影响很大。因此，使用节能玻璃能有效提高整扇窗的节能性能。此外，因静止不动的气体具有极好的保温隔热效果，采用双片玻璃组成中空玻璃能取得较好的节能性能。中空玻璃技术相比于吸热玻璃、Low-E玻璃等极大地强化了玻璃的节能效果。因此，中空玻璃技术可以与节能玻璃结合使用以达到更好的节能效果。

需要指出的是，采用中空玻璃时，其气体间层的厚度不应小于9mm，宜采用12mm或以上的气体间层，但也不能过厚。因为过厚的空气间层在冷热变化时会产生对流，失去静态下的保温隔热效果。换言之，想要提高中空玻璃的节能性能，一味增厚空气间层是不可行的，只能增加玻璃与中间层的组合数量。

3双层中空玻璃

双层中空玻璃幕墙技术由德国(Gartner)建筑幕墙研究中心历时十年研究推出，在20世纪90年代该技术已被成功应用于欧洲的建筑实践中。随着我国经济实力和建筑水平的提高，许多高层建筑、大型公建的建筑工程项目中也能看到双层通风玻璃幕墙的身影。

数据表明，单层玻璃幕墙比传统墙体的热损失高出5倍～6倍。在节能环保概念日益突出的今天，双层玻璃幕墙作为针对单层玻璃幕墙节能瓶颈而设计开发的建筑产品，其节能设计更引人关注。

3.1工作原理

双层中空玻璃技术的设计思路是通过双层玻璃中间夹上静态空气层以达到多重节能的效果。

虽然，当空气层厚度达到一定数值之后会产生对流，不再保持其静态下的隔热效果。但是，双层玻璃幕墙的设计并不仅仅追求空气层的静态隔热效果，而是组织了两道构造层，即内外各一道单层玻璃幕墙，中间夹一个较宽阔的空气通道，通过逆向思维在一侧幕墙上设置成对的进、出风口使其间的空气流动有组织化，同样起到保温隔热的作用。

当白天室外温度高时，空腔中的空气在阳光照射下，温度升高上浮，加之烟囱效应，空气表现出自下而上流动的趋势。 这时外侧幕墙上下端设置的风口，封闭内侧幕墙，形成空腔内的空气与室外空气的“体外”循环。空腔中接受太阳热辐射的空气不断地被循环到空腔外，从而缓解了太阳辐射对室内的影响，达到隔热效果。

当白天室外温度低时，空腔中的空气流动趋势相同，但如果这时在内侧幕墙上下端设置风口，封闭外侧幕墙，就可以形成空腔内的空气与室内空气的“体内”循环。室内的冷空气经过空腔时被加热再循环回室内，从而达到保温效果。

夜间，室内的热量主要通过热辐射散失，关闭所有风口，保证室内的气密性。此时的工作模式与中空玻璃类似。

3.2节能设计的关键

由双层中空玻璃的工作原理可知，使腔内、腔外的空气产生充分的对流是双层玻璃幕墙节能设计的关键因素之一。要使得空气产生充分对流，一是要有充足的日照，二是空腔能自然产生较强的烟囱效应。仅从构造角度讲，上下风口的高度差越大，上下空气的压力差也越大，烟囱效应越明显。在外通风玻璃幕墙中，空腔可跨层设计以增加上下的压力差； 而内通风玻璃幕墙中，室内空气被楼板竖向分割，不宜采用跨层的高大空腔，而只能采用单层高度的空腔。此外，为弥补上下风口处压差的不足，也可利用机械通风设备辅助腔内、室内空气循环。

3.3双层玻璃幕墙的缺点

在外观形式上，双层中空玻璃幕墙与单层玻璃幕墙差别并不大，但在节能上却更胜一筹。即便如此，因其构造特点，双层中空玻璃幕墙与单层玻璃幕墙相比具有以下缺点：

①额外占用建筑空间

双层玻璃幕墙的空腔宽度从0.2m至2m不等，此空间不属使用面积，而是建筑面积。

②防火不利

双层玻璃幕墙的高大空腔虽然可以增强烟囱效应， 但是在建筑防火方面却是不利因素。在火灾发生时，它无法排除火焰与烟气通过空腔蔓延至其他楼层的可能性。

③加工工艺复杂、施工精度要求高

双层通风幕墙造价高于单层幕墙，构造复杂，施工与维护的要求高。有些工程中，双层通风幕墙在使用一段时间后风口堵塞，严重地影响了幕墙的节能效果。

结语

虽然，双层通风幕墙技术在国外建筑上已有较多应用，我国也有在建项目采用这项技术（如，上海中心）。但是，该技术在我国的应用与发展正面临以下两个瓶颈：通过合理使用节能玻璃、断热型材、控制窗墙比等措施，单层玻璃幕墙建筑也已经能达到节能50%的标准；工程中盲目使用多层通风幕墙使得初期投资过高，产生负面综合效益。施工质量不过关，后期维护不到位。导致广大设计师、投资决策者在设计使用双层通风玻璃幕墙时有所顾虑。

幕墙结构的节能需从构造、选材和设计多管齐下，双层通风玻璃幕墙将是满足未来建筑幕墙更高节能要求的可能选择。

参考文献

[1].高甫生，杨慧媛.玻璃幕墙建筑能耗分析[J].暖通空调，2006，3(7)：13-17.

[2].刘晶晶.双层玻璃幕墙节能辅助设计方法探讨[J].华中建筑，2006(24)：53-55.

[3].董勇.玻璃幕墙的节能技术[J].国外建材科技，2008(4)：27-29.

[4].谢浩. 对玻璃幕墙节能设计的研究[J].节能，2005(12)：46-48.

[5].宋秋芝,刘志海. 我国玻璃幕墙发展现状及趋势[J]. 玻璃，2009(209)：29-31.

[6].蒋立林.我国双层玻璃幕墙的分类和研究现状[J].广东建材，2007(17)：8-9.

作者简介：

苏卿（1979―），女，讲师，甘肃白银人，西安建筑科技大学博士

幕墙设计篇4

关键词：民用建筑；玻璃幕墙；设计

中图分类号：S611文献标识码： A

一、引言

民用建筑 （Civil Building），即非生产性建筑，指供人们居住和进行公共活动的建筑的总称。

民用建筑按使用功能可分为居住建筑和公共建筑两大类。

民用建筑是由若干个大小不等的室内空间组合而成的；而其空间的形成，则又需要各种各样实体来组合，而这些实体称为建筑构配件。一般民用建筑由基础、墙或柱、楼底层、楼梯、屋顶、门窗等构配件组成。

二、玻璃幕墙的特点

2.1、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。

2.2、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。

2.3、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。

2.4、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。

三、幕墙的建筑设计要点

玻璃幕墙已成为现代主义建筑的一个主要特征，也成为现代化大都市的标志和国家经济技术水平的一个代表。其设计一般要把握如下要点：

3.1 光影效果。建筑艺术常常借助于光和影的表现手法，玻璃幕墙(特别是采用镀膜玻璃的玻璃幕墙)能较完全地反射外界光线，所以幕墙建筑设计别要考虑所建造的幕墙的光影效果。立面上的玻璃幕墙可反射天空的色彩、周围的自然景物以及其它建筑物的影子，借周围的景色丰富自身，设计中应仔细研究。在布置幕墙时，不仅要考虑建筑物本身，而且要考虑周围环境；此外还要避免形成光污染。

3.2 幕墙玻璃的色彩。玻璃的类型和色彩是影响建筑艺术效果的至关重要的因素。选择时要由建筑物的使用性质和用途决定，同时注意和周围环境的配合。

3.3 玻璃幕墙的造型功能。玻璃幕墙为虚墙面.有明亮、轻巧、透明的感觉，并容易适应任意几何形状的特点。铝材、石材等墙面为实墙面，给人以沉稳、密实的感觉，通过两者的不同组合，可以产生形状特异，非常规的建筑造型。

3.4 玻璃幕墙的墙面划分。玻璃幕墙的墙面划分主要考虑建筑艺术的要求、玻璃原材的尺寸，与室内空间分隔的协调、结构的受力要求、施工工艺等因素。一般情况下，玻璃的边长比为1.2∶1一1.5∶1，面积不超过3m2。在布置上.等距离、等尺寸划分显示了严谨、庄重、严肃；自由划分则显示韵律，活泼和动感，在设计时要考虑这些手法所透露出的设计信息。

四、外观设计中的美学应用

美学原则将抽象的美学理念表示成具体的形式美感,如比例、对比统一、平衡、对称、节奏、韵律等。美学原则贯穿于艺术设计的全过程。

4.1比例要素

框架骨格矩形的长宽比，应该尽量采用视觉上感到舒适的比例，如黄金分割比（1:1.6）、平方根二矩形比（1:1.6）等一般情况下，对于建筑外墙的高宽比协调的，取黄金分割比确定框格较适宜；而外墙长宽比偏小的可相应缩小框格的比例，以使立面的线条分割具有饱满的效果。有时采用大块正方形玻璃又别具一格。

4.2对立统一

在玻璃幕墙立面设计中,对立统一的原则无处不在。框线的纵横对比，材料的肌理对比，墙面的虚实对比，形态的平曲、大小、高低对比，几何元素点、线、面、体对比，尺寸的等距与渐变对比，墙面分块的面积的大小对比，线条的聚与散对比等等，在整体统一的前提下，突出对比关系，体现出玻璃幕墙建筑的清新明朗、高雅大方、丰富细腻、轻巧透明的现代感。当玻璃幕墙采用大面积的隐框墙面时，镀膜的镜面玻璃反射外界的光线，形成独特的光影效果。为避免大块的镜面给人以平淡的感觉，可按层在适当的位置设外开通风窗，形成相对的“点”；设置连续的通风百叶窗或装饰拉杆，形成相对的“线”，防晒板形成相对的“面”；对整幅大块的墙体在中部设置空区域，如避难层，形成相对的“体”。设计时强调某个元素，或综合应用，分布时应表现一种调和关系。

4.3视觉表现的应用

玻璃幕墙建筑由于其本身的特殊性，在视觉表现上还不能过于自由。玻璃幕墙立面设计中表现韵律与节奏如同平面构成一样，是指基本形单元排列具有秩序性，并做有规律的递增或递减变化。利用单元式幕墙的构造特点，可以设计构思图案，做出单元拼接，令玻璃幕墙立面的艺术设计有了更大的空间。

五、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。

五、结束语

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

[1]郭瑞逊，李雪.玻璃幕墙设计浅析[J].建材发展导向（下），2011，09(2).

[2]甘尚琼.玻璃幕墙设计技术关键要点[J].中外建筑，2011，02.

[3]田丽华.浅谈玻璃幕墙设计的一般原则[J].科技情报开发与经济，2011，21.

幕墙设计篇5

关键词：单元式；幕墙；设计

中图分类号：S611文献标识码： A

一、前言

随着当前社会经济的不断发展，各种设计模式的幕墙被不断的应用，单元式幕墙设计作为当前比较高档的幕墙设计已经被广泛的使用。单元式幕墙在幕墙的发展过程中起到了举足轻重的作用，但是，在幕墙的设计过程中也存在一些问题，无法满足市场的需求，在一定程度上影响了单元式幕墙在当前建筑工程中的应用和推广。

二、单元幕墙的主要形式特点

单元式幕墙主要是指由各种墙面板与支承框架在工厂车间内制成完整的幕墙结构基本单位，与建筑主体结构上预先设置调整好的挂接件精确连接的建筑幕墙。

其主要可分为“单元式幕墙”和“半单元式幕墙”（坚挺单元式幕墙），单元式幕墙是一种结构合理、使用功能好、实用安全的幕墙系统。它具有许多发展优势，例如：单元式幕墙的单元件宽度一般为 1.2-1.5 米左右，高度为楼层高度，因此，它安装方便（可直接挂在楼层预埋件上）、传力简捷；能促进建筑工业化程度，玻璃、铝板以及其它材料可以在加工厂内组装在一个单元件上，在同一工厂车间内完成，有易于进行检查，利于保证幕墙的工程质量及多元化整体质量；单元式幕墙从楼层下方向上方安装及均可在楼层内完成的特点能缩短和简化工程周期；单元式幕墙的单元件安装联接接口构造设计能很好的预防单元变形和层间变位，因此能承受建筑物较大幅度移动的情况，特别有利于高层建筑和钢结构类型建筑。单元式幕墙墙体预埋件位置及安装精确度较高，幕墙框件接缝紧密排成直行，可以用设计达到及保持双层密封系统；单元式幕墙采用等压原理，能够很好的解决幕墙漏水问题。

单元式幕墙这些自身的优势使其有良好的发展前景。随着城市的建设与发展，建筑造型（凹凸变形，内外倾斜，双曲墙面，三维屋顶等）越来越出新，高层楼宇也越来越多，新材料种类越来越多（玻璃、石材、陶瓷、复合板材）等，因此，单元式幕墙造型和材料也越来越多，从材料上分有单元式玻璃幕、石材幕、金属板材幕、复合材料浮雕幕、铜板幕等等。从墙面造型上分有垂直平面单元式幕墙、向内外凹凸或倾斜单元式幕墙、平面成弧形曲面单元幕、立面成弧形单元幕，目前又出现防辐射、节能、、智能、电动开启单元幕墙等等新形构造。

但另一方面，单元式幕墙建筑大部分属高、超高层，同时建筑造型新颖，材料技术品种繁多等因素决定了单元式幕墙技术成分要求越来越高，施工吊装难度越来越多，安全风险也越来越大。 部分人认为单元式幕墙只要能满足工厂生产要求就可，而现场的安装不存在问题，因此，出现了幕墙公司仅注重工厂加工的组织与管理，轻视现场的安装施工的现象。吊装方案的编制选择及施工现场组织管理，会对工程质量安全和进度工期造成很大的影响，因此，应逐步意识到不可忽视现场安装施工。

三、单元式幕墙节点设计中常存在的问题

1、单元式幕墙系统未设计好排水系统

单元式幕墙利用等压原理，通过幕墙主、横梁的对插，形成内、外两个空腔，内、外腔通过幕墙横梁的泄水孔达到等压，在没有压力差作用下，雨水不会进入内腔，但在室外风压变化瞬时，内、外腔存在压力差。传统的单元幕墙系统中单元上横梁的内、外腔直接通过泄水孔连通且基本在同一标高，雨水在压力差作用下从外腔沿泄水孔进入内腔，当较多雨水进到内腔时， 有可能从内层密封胶条处渗进室内；有组织排水单元幕墙系统中，内、外腔不直接连通，而是在上单元横梁处设置横向排水管，进入内腔的渗漏水通过泄水孔排到横向排水管，再经过排水孔并沿着主梁外竖腔排放到下层单元上横梁外腔处向外排出，通过有组织排水，能提高幕墙系统的防水性能。

2、单元立柱的设计未考虑系统的整体排水功能

有组织排水幕墙系统，在渗漏水进入横向排水管后通过排水孔下泄到单元立柱的外腔。 而目前较多设计人员随意设计单元立柱的内外腔， 并未考虑好渗漏水的排放功能，渗漏水依然可能排放至单元立柱的内腔，这样雨水一直从最高层排到最底层，直至单元横梁内腔的水满了之后通过最内层的缝隙渗进室内。 因此，在设计单元立柱的时候必须考虑上述因素。 进入内腔的水，经过横向排水管及相应的排水孔后排至单元立柱的外腔，实现水向外排出。

3、单元上横梁未设置排水坡度

由于每个单元板块的单元上横梁在上单元板块的下部，进入内腔的水都经过并通过该横梁向外排出，如该横梁不设置排水坡度， 在水进入横梁内腔后则不易向外排出，水长时间滞留在横梁内腔后，不仅对铝合金型材的防腐性能产生影响，而且在风荷载及雨水都很大的情况下，进入内腔的水易于倒灌进室内（特别是传统的单元式幕墙系统，更应设置排水坡度）。

4、最底部的单元板块未设置排水系统

单元式幕墙系统中，进入内腔的水在经过单元板块下泄后，均通过下部的单元横梁向外排出，最底部单元板块的下部应增设通长的单元上横梁，以满足排水功能。如未设置下部的排水构造，单元立柱会一直延伸至下部，则不满足系统的排水功能，雨水直接从单元立柱向下渗漏到结构内部。

四、单元式幕墙设计要点分析

单元式玻璃幕墙系统采用等压原理设计，玻璃板块重力由铝托块承受。幕墙单元板块使用铝合金支座系统，通过预埋件固定于混凝土结构上。单元式幕墙主要优越性在于前期制作工作量是在工厂完成的，这样它可以和建筑主体结构施工同步进行。待建筑物封顶或完成一定高度后即可用最快的速度完成安装，使建筑物完成外维护结构封闭，因而能大大缩短工期。幕墙单元板块以平面分格尺寸为板块宽度尺寸，以一个楼层高度为板块高度尺寸。板块的左右和上下各有一对配合插接型材，与玻璃等面材组成单元板块。单元横梁通过紧固螺丝固定在单元立柱上，玻璃板块采用硅酮结构密封胶粘结或铝合金附框连接固定在由单元立柱和单元横梁组成的铝合金框架上。

1、幕墙立面造型分析

娄元阁项目塔楼分为 1 号和 2 号塔楼，幕墙形式主要为单元式幕墙，标准层高 4.3m。层间梁位置玻璃幕墙分格高 900 mm，层间梁下分格高 600 mm（外悬窗）。大分格高 2800 mm,水平分格为 1250 mm 与550 mm 两种。在每个单元板块设置 300 mm 宽的大装饰线条，从首层至屋顶层直线贯通，使得大楼立面形成强烈的竖向线条感。在 550mm 分格处设置了白色彩釉玻璃，用圆形点状表现出穿孔效果。使得大楼立面效果强烈，形成了独特的建筑风格。

2、单元式幕墙主要材料

（1）铝材：选用国产优质铝合金，根据性能要求，采用6063-T6，6061-T6等材质。

（2）表面处理：根据地区性及外视效果，多采用氟碳喷涂、粉末喷涂、银白氧化等。

（3）玻璃：大部分采用半钢化及钢化中空夹胶玻璃。

（4）密封及结构胶：硅酮结构胶和硅酮密封胶，如白云，道康宁等国内外知名厂家。

（5）胶条：根据用途，采用三元乙丙（EPDM），硅胶等材质的胶条。

3、水密性设计

单元式幕墙的水密性设计原理是将幕墙的水密线和气密线分离处理，即通过单元幕墙的插接构造及挡水胶条的设置，使单元板块的插接部位形成多个与室外环境连通的等压腔。从而使少量进行型腔内的雨水可以顺利地排出室外，保证幕墙靠近室内测的气密线部位没有水的存在，实现幕墙的优良水密性能。

4、节能设计

本项目的幕墙可见光透射率要求为 48%，整幅幕墙遮阳系数为 0.37，玻璃本身遮阳系数为 0.46。为了保证满足节能要求，本项目在外露大装饰线条处局部采用了热阻值较大的聚酰胺尼龙断热条，将铝型材的室外部分与室内部分隔开。该材料与铝材等强，膨胀系数与铝型材相近，耐久性好。

五、结束语

单元式幕墙已经成为幕墙设计中的主体，在不同风格的建筑中都有相应的应用，但是，在单元式幕墙设计的过程中，我们一定要注意对水密性进行充分的考虑，提高单元式幕墙的设计水平，促进单元式幕墙快速的发展。

参考文献

[1]张芹.新编建筑幕墙技术手册[M].山东科学技术出版社，2004．

幕墙设计篇6

1.1幕墙

幕墙是建筑护结构或装饰性结构，但它具有以下的特点：它由面板和支承结构体系组成，是完整的结构系统；它相对于主体结构有一定的位移能力；它只承受直接作用于其上的荷载和作用，不分担主体结构的荷载和作用。

因此，固定窗不属于建筑幕墙；直接固定在实体外墙上的干挂石板也不属于建筑幕墙。

1.2技术规范及其应用

工程技术规范是已有成熟经验的总结，而不是对未来技术发展的展望。规范制定的原则是列入成熟的技术，成熟一条写一条。尚在发展中的新技术、试用中的新技术暂不列入。待应用较广泛＼积累较可靠的经验、确有依据之后，再行列入。因此，规范并不限制新技术的应用，规范未列入的内容，只要是规范未禁止采用的，一般可以在工程中应用，在应用中总结经验，使它成熟起来。认为凡是规范未列入的技术不应采用的看法是不妥当的。当然，采用规范没有列入的新技术，应有充分依据，稳妥可靠，并且幕墙公司应承担相应的技术责任。

规范条文规定的严格性是不同的，应分别掌握，不能一律从严。规范的条文分为强制性条文和一般性条文。强制性条文用黑体字印刷，行文采用“必须”、“应”、“不得”、“严禁”等文字进行最严格的限制，强制性条文必须执行，所作规定必须遵守。一般性条文用宋体字印刷，其严格程度稍作放松。一般性条文用词为“应”、“宜”、“可”（相应反面词为“怒应”、“不宜”、“可不”）三个等级，要区别对待。采用“应（不应）”等级的规定，正常情况下要执行；采用“宜（不宜）”的规定，优先采用：采用“可（可不）”等级的规定，可以灵活掌握，选择采用。认为只要规范条文涉及事项，都一律按“必须”执行、不得偏离的看法是不妥当的。

山于各技术规范均在不断修改、更新，而各本规范不能同时？修订、同时颁布，总是轮流先后，因此，在规范应用中，采用“以最新版本为准”的原则。在技术规范条文中，凡是引用相应规范时，如果只标明所引用相关标准的编号而无年份的，则以最新颁布的版本为准，随相关新版本的发表而变更，无须特别说明。例如《建筑结构荷载规范》GBJ9—87已于2002年12月31日废止，代之以GB50009—200l，所以，从2002年12月31日起，在《玻璃幕墙工程技术规范》，《金属与石材幕墙工程技术规范》中引用的风荷载计算方法和系数取值，均应以GB50009—2001为准，无须等这两本幕墙规范修订。

1.3建筑幕墙的高度规范的适用范围不等于该项技术的适应范围。由于规范是成熟技术的总结，只能是归纳总结两大面广、使用较多、技术成熟的经验，所以规范中有“本规范适用于……”的适用范围的规定。在规范适用范围内的工程，可以采用规范的相应规定进行设计、施工而无需其它专门的措施。反之，超出了适川范围时，除应遵守规范中的有关规定外，尚应采取其它更有效的技术措施，保证幕墙的结构安全和建筑功能满足要求。例如，《玻璃幕墙工程技术规范》JGJl02—96规定规范的适用范围是150m高度以下，实际上1996年时我国已有几十幢玻璃幕墙高度超过150m，最高的金茂大厦已达420m；国外最高的已达445m（芝加哥西尔斯大厦）、412m（纽约世界贸易中心）。所以，150m的规定只是在当时条件下102规范的适用范围，而不是玻璃幕墙的适用范围。由于这几年大量的经验积累，新颁布的JCJ102—2003规范就取消了适用范围150m以下的规定。同样，在《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJl33—2001中，规定该规范的适用范围是150m以下的金属幕墙和100m以下的石材幕墙。这只是规范的适用范围，而当时国内已建石材幕墙达175m高度，在建石材幕墙已达200m高度；国外已建石材幕墙许多超过300mo但必须指出：超规范高度的建筑幕墙应作专门的考虑，如采取必要的技术加强措施；加强设计与施工的管理、审查和监管；进行风洞试验和振动台试验等。同样建造超山规范适用范围的建筑幕墙，承建商应承担相应的责任。

2、幕墙建筑设计

2.1幕墙的换气和通风在幕墙建筑设计中，过去强调以人工换气、通风为主，不主张开启或尽量少设开启扇，以降低能耗，防止启扇破损，也使立面较为美观，因此JCJl02—96规定开启扇面积不大于幕墙面积的15％。2003年SARS之后，许多幕墙界人士进行了反思，形成了加强幕墙通风、换气的共识，甚至许多业主要求将部分固定玻璃更改为开启扇。所以在JCJ102—2003新修订版本中，取消了开启扇面积不大于15％的规定，开启扇？设置[㈠实际需要确定。

采川双层通风幕墙时，室内可以从热通道取得新风，外幕墙有进风口进风，可不必设开启扇，从而在保证自然通风的同时，使幕墙保持美观和安全。

2.2防火防烟设计

（1）防火玻璃在幕墙中的应用幕墙采用的防火玻璃应为单片防火玻璃及其制品（如中空玻璃），目前采用单片铯钾玻璃为多。防火玻璃可以在下列情况下采用：

1）防火墙两侧的玻璃面板；

2）楼层间水平隔烟层；日前采川单片铯钾玻璃为多。

3）楼层结构高度小于800mm，未设实体窗下墙时，楼板上（下）的面板；

4）楼层中的透明防火隔断（透明防火墙）。

支承防火玻璃的金属骨架应采川钢结构，不宜采用铝型材。防火试验表明，铝型材在高温下迅速熔化，会使玻璃失去支承而坍落，使防火墙、防火带失效；而钢型材可以维持相当长的时间不会软化。

（2）双层通风幕墙的防火问题双层通风幕墙通过热通道中的气流调节热通道的温度，减少室内温度与外界的温差，达到节能的要求，宜采用多层风道的通风方式。但目前国内消防规范要求层间设置封闭隔烟层，因此热通道只能是一个层高。为避免本层排风口排出的空气又被上层进风口吸人，形成气流短路，可以在满足防火隔烟要求的前提下，采用下列通风方式之一：

1）加大排风口与上层进风口的竖向距离；

2）采用本跨进风后，在邻跨排风的S形通风路线方式。当外幕墙采用透明玻璃、要求高度通透明，层间隔烟层可采用单片铯钾防火玻璃。深圳电视中心拉索点支外幕墙就采用了这种透明隔烟措施。

（3）高度很大的内天井、内庭的防火问题目前有些建筑设置了很高的内庭或内天井，如北京电视中心的内庭高度达到150m，为防止火灾和烟雾在层间扩散蔓延，在天井周边可采用单层铯钾防火玻璃围成井筒，并采用型钢骨架。

（4）实体墙面上的防火封堵在群房中常有大面积混凝土墙体，塔楼部分也常有连续多层的混凝土墙体，在实体墙上建造金属和石材幕墙，层间防烟层难以施工。这时可以在门窗洞口周围设置密实的防烟封堵。

2.3双层通风幕墙的选用双层通风幕墙可节能40％～60％，降噪可达35～40dB，表现了良好的建筑性能。全国会计师培训中心北京基地实测结果：其K值可达1.0（冬天）和1.1（夏天），降噪可达37dB，均提高性能等级l一2级。

但是，双层通风幕墙造价高，技术复杂，占用建筑面积3％一5％，增大投资；外幕墙还降低了房间私密性和增大相互干扰。因此，双层通风幕墙应经过经济技术比较后，选择应用。

3、荷载和地震作用

3.1风荷载计算1）风荷载计算应按GB50009—200l进行。采用50年一遇的基本风压。体型复杂、高度超过200m的幕墙，宜进行风洞试验。

2）采光顶的体型系数可参照荷载规范采用，形状复杂、周围有高大建筑的采光顶，宜进行风洞试验确定其体型系数。

3）荷载规范没有明确列出水平采光顶、雨棚应考虑正风压。为安全起见，建议考虑可能出现正风压的作用，并考虑下列两种组合：1，2G+1.4Wl，356+0.6～1.4WC和W分别代表恒载和向下的风荷载。

4）双层幕墙的风荷载问题相当复杂，还没有明确的定论。建议外幕墙按荷载规范计算，内幕墙的风荷载可按外幕墙的风荷载适当折减。

3.2地震作用按修订后的抗震规范，作用于幕墙平面垂直方向的地震作用扩大系数取为5.00除石材幕墙外，地震作用力一般较小，不起主要作用。地震作用参与组合时，组合值系数①E取为0.5.采光顶、大面积雨棚宜考虑竖向地震作用，8度抗震设计时，竖向地震力可按恒载加活载的10％考虑（上、下两个方向）。

3.3振动台试验虽然幕墙上作用的地震力较小，不起主要控制作用，但是地震是动力作用，对幕墙的节点和连结构造形成大的冲击，甚至损坏、失效。对节点和连接构造的可靠性，可以通过振动台试验予以验证。

目前国内已进行过石材幕墙的背栓连接、短槽连接、背槽连接和背卡式连接的振动台试验；铝板幕墙和框支承玻璃幕墙（明框、隐框）的振动台试验；陶板幕墙的振动台试验，对试验条件、测试方法和结果分析已积累了较丰富的经验。

3.4直接吹风试验采用飞机螺旋桨对幕墙进行直接吹风试验（飞机头试验）在国内已经进行。试验对了解遮阳板、遮阳百页在风力作用下的振动和啸叫声有直接的结果，有利于修改其设计。双层幕墙的风力问题，也有望采用这种试验来解决。

4、结构设计的一般问题

4.1幕墙设计的一般要求目前，建筑幕墙类型繁多，构造型式多变，无法对其连接构造作出太具体的规定。因此在设计原则—上要求建筑幕墙应有足够的承载力、刚度、稳定性和相对于主体结构的位移能力。其中，相对于主体结构的位移能力通过胶缝、构件间的缝隙、可微动连接（如长圆孔螺栓等）、可动连接（如铰支座、滑动连接、摇臂机构、弹簧机构等）来实现，不一定要求处处连接均为螺栓连接。因此，规定所有连接均采用螺栓是不尽合理的。只要达到幕墙与主体结构间有一定位移能力的要求，部分节点采用焊接是可以的。

4.2钢铝型材的混合使用在跨度较大情况下，采用钢型材与铝型材混合构件在原则上是允许的，但在实际操作上存在一些难点：

1）为保证两者共同受力，必须保证两者受力后变形（挠度）相同，这就要求钢型材紧密插入铝型材巾，或者两者用密排螺栓、铆钉连接，两种方法在施工时都较困难。

2）型钢与铝型材之间电化学绝缘困难。

因此，更方便的方法是采用钢型材，外包装饰铝板。

3）结构的稳定性问题现在幕墙支承的跨度越来越大，受压和受弯构件的稳定性问题逐渐突出，考虑不周就容易产生稳定性破坏，这种破坏很突出，危险性很大。

全玻幕墙的玻璃肋很薄，在风力作用下容易产生受弯梁的平外屈曲。曾有一个工程玻璃肋高16m，自由边缘全无平面外支承，存在安全隐患。因此，8m以上的玻璃肋应考虑稳定性问题，必要时采取防止平面外失稳的措施。

单根支承钢结构在平面外的稳定问题应予注意，压杆、压弯杆件无支承长度不应超出长细比入为150的规定。作为估算，圆钢管的无支承长度不应超过直径的50倍。

平面桁架、张拉索杆结构平面外应设计布置防止失稳的撑杆、拉杆或桁架。

5、框支承玻璃幕墙

5.1玻璃面板计算弹性薄板应力和挠度计算公式只有在玻璃板挠度不大于板厚的—半时才是正确的。在玻璃实用范围内，挠度远大于板厚之半，计算出的应力与挠度偏大，不能正确反映实际情况，因此要采用折减系数n予以调整。

夹层玻璃系数厚度取单片玻璃厚度的1.25倍，十空玻璃等效厚度取单片玻璃的1.2倍的方法，只在两片玻璃等厚度、等强度时才适用。在玻璃厚度不、—片钢化一片不钢化时，不能采用这种简单的折算方法。必须将外荷载按其厚度的三次方比例分配后（中空玻璃外片荷载加大10％），再分片各自计算。

5.2横梁和立柱的最小厚度横梁和立柱截面的受力部分（参加计算的部分），截面最小厚度应考虑下面的因素1…）宽厚比的限制；

采川螺纹直接受力连接的铝型材局部厚度不小于螺钉直径；构造最小厚度。

其叫，的限值山钢材或铝材的型号决定。

构造最小厚度：钢型材：横梁不小于2.5mm立柱不小于3.0mm；铝型材：横梁，跨度不大于1.2时，不小于2.0mm：跨度大与1.2m时，不小刁：2.5mm；立柱，开口部分，不小于3.Omm；闭口部分，不小于2.5mm.

幕墙设计篇7

关键词：玻璃幕墙；节能设计；环保

1 前言

玻璃幕墙作为建筑物的外装饰是现代化城市建筑的重要标志之一，它打破了传统的实体墙与门窗的界限，巧妙地将建筑物围护结构的使用功能与装饰功能有机地融为一体，使建筑物更具时代感和艺术性。当前，建筑节能成为我国可持续发展战略的一部分，社会对建筑节能的意识也在逐渐增强。建筑节能主要是围护结构的节能，而玻璃墙是现代建筑围护结构的一个重要组成部分。充分考虑玻璃幕墙使用的灵活性和最大限度地减少能耗，是建筑师和采暖空调工程师亟需解决的问题。

2 玻璃幕墙的节能设计

玻璃幕墙的传热方式有导热、对流、辐射，还包括太阳光的透射，节能设计就是要对这些环节的热交换加以控制，增加玻璃幕墙的保温隔热性能。

玻璃幕墙的节能设计首先要注重玻璃幕墙材料本身的热工性能，选用节能型材料；其次是采用一些特殊的构造做法控制热交换，达到节能的目的；还可以借助一些辅助措施，取得节能效果。

2．1 玻璃幕墙材料节能

材料节能就是在玻璃幕墙选材时，选用节能型材料，包括节能玻璃和节能型材。

（1）玻璃幕墙常用的节能玻璃有：吸热玻璃、镀膜玻璃、中空玻璃、真空玻璃等。

吸热玻璃是一种能够吸收太阳辐射的平板玻璃，包括本体着色和表面镀膜两类：本体着色吸热玻璃是在无色透明平板玻璃中加入特殊着色剂，采用浮法、垂直引上法、平拉法等工艺生产；表面镀膜吸热玻璃是在玻璃表面喷镀吸热的氧化物薄膜形成的吸热玻璃。吸热玻璃能把太阳能吸收转化为热能，然后通过导热、对流和辐射的形式把热能散发出去，从而减少了进入室内的太阳能，降低了空调制冷费用。

镀膜玻璃分为热反射镀膜玻璃和低辐射镀膜玻璃两种。热反射镀膜玻璃是在玻璃表面镀上金属、非金属及氧化物薄膜，使其对太阳光具有一定的反射作用，将太阳能反射回大气中，阻挡太阳能进入室内。热反射镀膜玻璃有良好的控光性和隔热性，对太阳辐射熟反射率可达30％，可以有效减少进入室内的热量，节约能耗。此外，热反射镀膜玻璃具有单向透视性，迎光面具有镜面反射效果，而背光面则可以透视。低辐射镀膜玻璃，也就是我们常说的Low―E玻璃，它能吸收大量红外线辐射热，又保持良好的可见光透射率，对远红外线则具有80％以上的反射率，节能效果明显。冬季，低辐射镀膜玻璃可以将室内的热辐射反射回室内，减少室内热量换失；夏季，将室外的热辐射反射出去，减少室内空调制冷负荷。与热反射镀膜玻璃相比，它的透光性好，节能效果好，遮阳系数低。

中空玻璃是将普通浮法玻璃、钢化玻璃、镀膜玻璃等两层或多层平板玻璃隔开，并用密封胶密封，内部充人干燥空气、惰性气体等。由于空气的导热系数仅是玻璃的1／27，并且问层内气体不产生对流，因此中空玻璃有较好节能效果。中空玻璃大幅提高了玻璃幕墙的隔声和保温隔热性能，而且具有很好的防结露性能。

真空玻璃用适当分布的微粒支柱做间隔，间隙层只有0．1mm～0．2mm，空腔内抽成真空，真空度达到0．1帕以上，总厚度最薄只有6mm左右。真空玻璃具有比中空玻璃更好的保温隔热性能，其保温性能是中空玻璃的2倍，是单片普通浮法玻璃的4倍。由于真空玻璃热阻较高，因此真空玻璃具有很好的防结露性能，也不会出现普通中空玻璃经常出现的“内结露”现象。

（2）玻璃幕墙常用的节能型材有铝塑复合材料、断热铝型材等高热阻材料等。

玻璃幕墙的金属框架虽然在幕墙外表面占的比例较小，但由于其多为铝合金或不锈钢材料，导热系数较大，热量容易损失。为提高金属框架的热阻，在保证材料的力学性能的前提下，可以选用断热桥型节能型材，如断热桥铝型材，用隔热条将铝合金型材分隔成两个部分，减少两部分之间的热传递，达到节能的效果。

2．2 玻璃幕墙构造节能

玻璃幕墙的构造节能是指通过特殊的构造做法，提高玻璃幕墙的保温隔热性能。双层玻璃幕墙就是一种采用构造节能的玻璃幕墙。

双层玻璃幕墙是由内、外两层玻璃幕墙组成，两层幕墙中间形成一个通道，可以在两层幕墙设置进风口和出风口。双层玻璃幕墙独特的夹层设计，使得其保温隔热性能有了很大的提高，还可以在夹层设遮阳构件，既能有效遮阳，又不破坏建筑外观。

双层通风玻璃幕墙是双层玻璃幕墙的进一步发展，分为封闭式内循环双层通风玻璃幕墙和敞开式外循环双层通风玻璃幕墙两种。前者在内层玻璃幕墙设置进风口和出风口，通过电机强制抽风，空气完全为室内循环。后者在外层玻璃幕墙设置进风口和出风口， 自然通风，节能效果更为明显。

敞开式外循环双层通风玻璃幕墙的工作原理为：夏天，进风口和出风口开启，内外两层幕墙中间的空气受到阳光照射被加热，由于烟囱效应而自下往上流动，带走了通道内的热量，内侧幕墙的外表面温度降低，减少了空调的制冷费用；冬天，进风口和出风口关闭，内外两层幕墙间的空气由于阳光的照射，温度升高，减少室内和室外的温差，提高了内侧幕墙外表面的温度，从而降低室内的采暖费用。

2．3 辅助措施节能

玻璃幕墙的辅助节能措施有：为玻璃幕墙设置遮阳系统、利用密封材料增加玻璃幕墙的气密性等。

（1）为玻璃幕墙设置遮阳系统，可以有效减少太阳光的直接照射，从而避免室内过热，是夏季建筑防热的重要措施。常见的遮阳系统有遮阳板、遮阳百叶、遮阳格栅、遮阳卷帘、窗帘、遮阳植物等。

玻璃幕墙的遮阳系统按其所在位置分为：外遮阳、内遮阳和双层玻璃幕墙中间遮阳。

外遮阳通常采用遮阳百叶、遮阳卷帘、遮阳格栅和遮阳板等，由于在室外，遮阳构件长期受到风、雨等外界因素影响，对构件的结构强度、耐久性和耐候性要求较高。同时，在建筑低层部位，还可以采用落叶植物外遮阳，夏季利用植物的阴影遮阳，降低幕墙周围的温度，冬天植物叶子落光则可以为室内提供更多日照。

内遮阳是在玻璃幕墙内侧采用传统的窗帘、遮阳百叶、遮阳卷帘等遮阳。遮阳材料可以将部分太阳辐射反射到室外，但是遮阳材料和玻璃本身所吸收的太阳辐射，大部分又传递给了室内。因此，相对于外遮阳而言，内遮阳的效果要差一些。内遮阳最普遍的就是窗帘，其遮阳效果取决于窗帘阳面材料的性质。新型的纳米材料窗帘对紫外线辐射具有很强的反射作用，还有特殊的选择和吸收性能，可将紫外线能量转换成热能或其他无害低能形式予以释放或消耗，达到防暑、隔热的作用。

双层玻璃幕墙间的遮阳系统可以采用机械控制的遮阳百叶、遮阳卷帘等。这种遮阳系统既不影响建筑外观，又充分利用了玻璃幕墙之间的空间，还取得了节能效果。

（2）玻璃幕墙的气密性也是影响玻璃幕墙节能效果的一个重要因素，为增加玻璃幕墙的气密性，通常在玻璃与型材之间、幕墙玻璃之间通过密封材料密封，常用的密封材料有：橡胶密封条、硅酮耐候胶等。

橡胶密封条用于幕墙与型材之间，依靠胶条自身具有的弹性起密封作用。橡胶密封条与玻璃接触的一侧设计成波浪型，可以有效地阻止空气渗透。橡胶密封条具有耐紫外线、耐老化、耐永久变形等特征。

硅酮耐候胶，又称硅酮耐侯密封胶，主要用于幕墙玻璃之间的密封嵌缝。硅酮耐候胶具有优良的耐水性、耐侯性、耐紫外线照射、耐污染等特点，低温时弹性好，高温时又不流淌，是一种很好的密封材料。

3 结论

幕墙设计篇8

关键词：玻璃幕墙，安全性，玻璃选用；

中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：

一.概述

玻璃幕墙作为建筑护结构已经成为建筑行业中的流行趋势，并且已经应用的相当广泛，与之对应的是，幕墙的结构设计也成为一门新兴学科，逐渐的在幕墙设计师手中不断的深化完善，其中，幕墙的安全性设计作为幕墙结构设计中的一个重要分支和组成部分，也越来越得到广大幕墙设计师的重视，幕墙的安全性设计中最关键的问题就是合理选择玻璃，本文即从幕墙玻璃入手，分种类分位置的阐述幕墙玻璃的安全性设计及选用。

二.安全玻璃

在《建筑玻璃应用技术规程》（JGJ113-2003）中，对于安全玻璃给出了这样的定义：

安全玻璃指的是破坏时安全破坏，应用和破坏时给人的伤害达到最小的玻璃，包括符合国家标准GB9962规定的夹层玻璃、符合国家标准GB9963规定的钢化玻璃和符合国家标准GB15763.1的防火玻璃及由它们构成的复合产品。

但是，玻璃是一种非常脆的材料，所以不可能有绝对安全的玻璃。在建筑中采用玻璃就必然有一定的风险。安全玻璃只是一个相对的说法，破损的时候不可能完全对人无伤害。

因此作为幕墙设计师，应该根据幕墙不同部位的功能要求，合理选用玻璃，争取最大限度的使用安全，使人身和财产损失的风险降到最小。

三.钢化玻璃的应用

钢化玻璃是幕墙行业中应用最广泛的玻璃，我国幕墙玻璃标准则规定：钢化玻璃的表面压应力范围应大于 95 Mpa。 作为幕墙饰面，钢化玻璃在强度方面是相当优秀了，但是，高强度也伴随着高自爆率。钢化玻璃的自爆主要是由于玻璃中硫化镍(NiS)相变引起的体积膨胀所导致，而钢化玻璃的表面压应力越大，单位面积中的硫化镍(NiS)相变程度就越高，玻璃就承受了越大的相变压应力，导致自爆率升高。另外一个自爆因素就是玻璃的钢化均匀度，同一块玻璃平面各部分的加热温度及冷却强度不一致产生的平面应力，这种应力叠加在厚度应力上，使一些区域的实际张应力上升，最终同样也导致自爆率升高。

在这样两个因素作用下，钢化玻璃不可避免的会发生这种在无直接外力作用下自动炸裂的现象。澳大利亚研究人员对8幢建筑幕墙进行了长达12年的跟踪研究。在共计17760块钢化玻璃，共发生306例自爆，自爆率为1.72%。

实际工程中，有以下几个位置要优先选用钢化玻璃

1.点式幕墙： 由于点式幕墙大多采用四点或六点支撑结构，而非框架、单元幕墙的四边支撑结构，这样就造成对于单片玻璃来说，中心位置的设计强度要求比较高，而且在支承点（包括钢爪支承和夹板支承）会产生很大的局部应力，半钢化玻璃和普通浮法玻璃一般来说难以达到要求。

2.橱窗类的可接触位置：有可能经常被接触的临街一层及过道处的玻璃，或者在施工中由于交叉作业有可能被其它安装工作破坏的玻璃，要尽量选用钢化玻璃，由于经常受外力作用，此类型的玻璃强度要求较高，且因为处于低层位置，即便自爆也不会造成太大伤害。

实际工程中，有以下几个位置要慎用钢化玻璃：

1.承重玻璃结构：比如说全玻幕墙的承重玻璃肋(玻璃柱)、采光顶的玻璃梁，这两种都是面玻璃的支承结构，一旦玻璃梁、柱发生自爆、飞散，面板失去支持，幕墙或采光顶就会垮塌，造成严重的后果。

2.玻璃梁、肋等宜采用夹层玻璃。点支承时宜采用钢化夹层玻璃。经计算支承点应力许可时，也可以用半钢化夹层玻璃。如果全玻璃幕墙高度大于8m，采用夹层玻璃有困难时，宁愿采用浮法玻璃肋。浮法玻璃肋虽然不是安全玻璃，不能保证绝对安全，但至少不会突然自爆。、而且它即使在外部因素作用下破裂时,也不会突然飞散消失,它会破碎后位于原地,临时支撑一下面板,以便抢修,不至于发生面板倒塌的生大事故。

3．玻璃地板、玻璃楼梯踏板、玻璃栏板

这些部位不采用单片钢化玻璃的原因是防自爆，防飞散，防人员坠落。目前不少公共建筑栏板还在用单片钢化玻璃，这种栏板也发生过多起自爆后伤人的事件。当栏板不能不用单片钢化玻璃时，其厚度不应小于10mm，而且随时检查，一旦自爆，要及时修理更换。

四．半钢化玻璃的应用

半钢化玻璃不属于目前定义的“安全玻璃”。又称热增强玻璃，其生产方式基本与钢化玻璃相同，是将玻璃加热到接近于软化温度后进行均匀的急冷而成。在冷却过程中，由于冷却风压较小，冷却速度慢于钢化玻璃的冷却速度，因此在中间层与表层的温差相对较小，造成层间的密度差相对较小，从而产生的应力值较小。

半钢化玻璃钢化程度低，控制其表面应力不大于69N/mm2。强度大约是同等厚度的钢化玻璃的1/2，普通玻璃的1.5倍。

半钢化玻璃表面应力低，所以不存在自爆的危险，不受外界影响时，它决不会自行爆炸，所以从这个意义来说，它比钢化玻璃要安全。即使在外力作用下破碎，由于周边有胶缝和槽口，放射形的裂缝所形成的碎块也不会轻易坠落。可以有时间进行拆除、更换。

半钢化玻璃表面较为平整，映像畸变小，较为美观。

实际工程中，有以下几个位置要优先选用半钢化玻璃

1.很少有外力施加作用的位置：这种位置主要玻璃的主要破损因素就是自爆，而半钢化玻璃没有自爆的危险。

2.夹胶玻璃采光顶：采光顶用单片钢化玻璃还是夹胶玻璃目前存在争议，原因是这两种玻璃用在采光顶上，都不能保证绝对安全。单片钢化玻会自爆，飞散，伤人毁物；但钢化夹层玻璃自爆后会发生挠曲，会整体落下，也非常危险，两种类型的事故国内都发生过。

两种玻璃都不理想，只有在两者之中求其危险较轻者。5m高度以下可以采用单片钢化玻璃，其他情况下还是用夹层玻璃为好。为防止夹层玻璃整体落下，玻璃分格不宜大于1.6m 1.6m；玻璃入槽深度不宜小于22mm。对于框支承玻璃，宜优先选用浮法玻璃和半钢化玻璃制成的夹层玻璃，因为可以免除自爆更换玻璃的麻烦。而且它们破裂后成大块碎片，具有一定的剩余承载力和剩余刚度，不会轻易下垂、拔出、落下、相对较为安全。

五. 在设计阶段和施工阶段增加玻璃的安全性

目前工程中大量玻璃破碎，有因玻璃自爆，有因温度变化，真正受到强风、地震作用而损坏的并不多。大量破损都是可以通过设计和施工措施来减少的，下面几项就是在设计、施工阶段需要避免的一些常见问题。

设计方面

1.玻璃支承点太多。由于建筑要求玻璃大面积，采用六点、八点或四点、六点再加一对边支承。这样多的支承点受力不均匀，很容易使玻璃开裂；

2.支承处约束过强，点支承驳接头无铰，玻璃入槽卡得太紧，玻璃板转动困难；

3.板缝太小，玻璃膨胀后顶死。这种可能是由于项目所在位置日夜温差大，白天阳光下玻璃膨胀，板缝窄，嵌缝胶又硬化，玻璃平面内变形受限，只有外拱破裂。

施工方面

1.边缘处理。有些玻璃未细磨边，未倒棱；甚至有些玻璃根本没有磨边，崩边、崩角也不处理，这就容易发生自爆或破裂；

2.强迫安装。玻璃钢化后不平，多点支座不找平，装不上硬装，安装初应力太大，造成玻璃大量自爆或破裂；

3.安装玻璃的金属槽太窄，混凝土、花岗岩表面紧靠玻璃表面，玻璃变形受限；

4.玻璃垫片太薄，有些甚至只有2mm，玻璃膨胀后顶死槽底；

5.填缝胶不合格，硬化无弹性。

六． 结束语

没有绝对意义的安全玻璃，使用玻璃都有一定风险。可以通过合理选用玻璃类型，加上必要的设计和措施，来实现玻璃最大限度的使用安全。

参考文献

[1] 《钢化玻璃的自爆问题》周天辉 等

[2] 《建筑玻璃应用技术规程》中国建筑工业出板社 1997

[3] 《幕墙技术手册》 上海科学技术出版社 张芹 2001