浅析建筑幕墙结构设计及优化措施

1、    浅析建筑幕墙结构设计及优化措施    袁森 摘要：目前，随着我国国民经济的快速增长和人们生活水平的提高，随着城镇化进程的不断加快，人们对生活环境的要求越来越高，而建筑幕墙就是人们每天看到最多的，最受到人们的高度重视。目前不同样式和使用功能的建筑幕墙已经被设计出来，并且投入到使用了，如大跨度的钢结构、索结构、玻璃结构及其组合结构等高难度幕墙结构形式的设计得到了广泛的应用。但是在建筑幕墙设计中还存在着很多问题，本文主要针对建筑幕墙设计中存在的问题及对策进行了分析和探究。关键词：建筑;幕墙结构设计;优化措施引言：因为玻璃幕墙自身具有外观市场、色彩绚丽、

2、景观效果与采光效果显著等各方面的特点，而被广泛的应用于我国的高层建筑设计中。我国的建筑玻璃幕墙景观数十年的发展和应用，截至目前玻璃幕墙的总面积已经超过了2亿平方米。然而，因为受到玻璃幕墙质量参差不齐、行业标准存在缺失、施工工艺不完善、后期维护与检查措施不到位等各方面因素的影响。导致玻璃幕墙在实际应用的过程中，出现了严重的安全隐患，这些问题已经成为了影响玻璃幕墙发展和应用的重要原因之一。1 建筑幕墙结构设计原则在设计幕墙时，既要充分考虑它的功能性、美观性以及整体结构，也要考虑整个工程要表达的风格和理念。1.1外观设计外观的设计要与周围的环境相融合，在保证工程结构安全和功能健全的基础上，提高其外在

3、的美感。1.2受力设计作为建筑物外围结构的幕墙，没有承受整个建筑物的负载，所以设计幕墙时需要考虑幕墙自身的重量和风的负载。同时也要考虑到幕墙的热胀冷缩、整体建筑的变形和移位、地质变化及地震对幕墙产生的影响。幕墙所在的柱子、梁和用到的连接件，也要有足够的强度，幕墙与主体结构的结合要有位移能力，这些条件都满足的情况下，才能保证幕墙不变形、不破裂。安全是幕墙设计的前提。2 建筑幕墙结构设计内容2.1方案的选定幕墙的结构和面板材料，要根据建筑整体的设计效果、功能要求和设计的造型来选定。设计的结构形式有半隐式、全隐式、干法隐框幕墙、明框样式等;普遍的幕墙板有玻璃、石材和金属，还有最近新推出的光电幕墙板，

4、根据室内或者室外的外观要求，来确定设计的结构形式。在众多的幕墙材料中，选择铝合金的比较多，因为可以减轻自重和增加耐用性。在一些跨度比较大的项目中，会选择钢立柱，因为要考虑到硬度的需要;一般的项目选择铝合金立柱比较多;如果设计视野比较宽阔的项目，还可以用点支结构设计。2.2建筑结构的受力分析在对建筑幕墙结构受力进行分析时，要对其承载的压力大小和方向进行精确的计算，要综合考虑风载荷、温度引起的应力、重力等;北方地区还应该考虑雪载荷，通常按照其极限值来设计。使幕墙的弹性状态、风压变形、平面变形在可控的范围内，确保其安全使用。同时对于不同的幕墙，要考虑其不同的受力特性和强度，要根据所选择的材料和面板，

5、来进行受力分析和计算。2.3材料的选择随着技术的发展，幕墙材料也在不断推陈出新，更加的轻质化和功能化，目前常见的有：石材、陶瓷板、微晶玻璃、金属装饰保温板、双层中空玻璃、胶合玻璃等。要根据，建筑设计方案和想要達到的效果进行合理的面板选择和结构材料选择。3 完善建筑幕墙设计的策略3.1安全设计在幕墙项目设计中，既要考虑幕墙自身的设计是否安全，也要考虑到幕墙对整个建筑安全性的影响和是否符合结构稳定性的要求。在抗震设计中，一定要保证幕墙的稳定性和可靠性。3.2提高技术与工艺的要求在实际的施工过程中会涉及到很多机械的操作和精密构建的安装，这些都对技术人员的素质和能力提出比较高的要求，不仅如此，在安装过

6、程中还要进行高空作业，对技术人员的身体素质也要较高的要求，不能适应高空作业的技术人员不能进行高空作业。技术人员要对幕墙的安装提供技术支持，因此要提高对技术人员的要求。3.3环保节能方面的优化在保证幕墙的安全性和功能性基础上，还要考虑其长期的使用效益，通过采用新技术，可以大幅降低建筑的能耗。比如，近年来流行的双层幕墙结构，通过利用气压差和烟囱效应，在可以控制的，进风口、排风口作用下，可以实现双层幕墙之间的空气自然循环。有效提高幕墙的保温隔热性能，通过自然的通风换气，不需要增加额外的能源消耗，就可以提高人们工作和生活环境的舒适性。还可以采用光电幕墙，来为建筑提供清洁能源。虽然初期投入较高，但其长期

7、的经济效益和环境效益也非常可观。3.4型材断面构造设计的合理性在单元式幕墙的设计中型材断面构造设计是很重要的。型材断面构造设计决定单元式幕墙的安全性、工艺性，物理性能。但是幕墙设计师们只通过力学计算型材断面的设计安全性，而忽视型材断面对其他性能。因此单元幕墙的雨水渗漏情况很容易发生，尤其是顶楼。型材断面设计须将其安全性、工艺性和结构防水同步考虑进去。合理设计型材端面及型材咬合位置，将水密线与气密线分离，防止气压影响导致幕墙结构出现问题，断面上不要在制作过程中开工艺孔，断面设计时应考虑预留安装软披水胶条的槽口，以便板块安装后在缝隙处形成阻水屏障。结语：通过采用更新的技术和材料以及施工工艺，相信困扰幕墙行业的，安全隐患能够得以解决，提高幕墙的使用寿命。同时幕墙施工企业对幕墙的后期维护工作要有相应的责任感，不能说验收交付了就不管。在交付业主时，必须按照规定，提供详细的幕墙维护说明书，和交底技术资料，便于业主的日常维护和管理，延长幕墙的使用寿命，从而推动我国幕墙建筑行业的健康有序发展。参考文献：1姜锐.建筑幕墙结构设计与优化探讨j.环球市场， 2017（32）.2赵万辉.关于建筑幕墙的设计要点分析j.建材与装饰， 2018（26）.3高利红.论述