优化建筑幕墙设计的几点建议

钟奖才

广东博意建筑设计院有限公司广东佛山528000

摘要：幕墙是实现建筑外观、建筑功能以及建筑效能的直接载体，幕墙设计是幕墙实施的基础。建筑的发展与幕墙技术的创新是相辅相成的，正确地认识和把握幕墙设计，在现代建筑设计快速发展的今天具有更深远的意义。

关键词：建筑；幕墙；节能；设计

1.建筑幕墙的概念

建筑科技的发展解决了高层建筑的诸多技术难题，而高层建筑的大量涌现，为建筑幕墙的应用提供了巨大的市场需求。诸于铝合金型材、钢材、幕墙接驳件等各种金属结构件的生产满足了建筑幕墙的安装要求，钢化玻璃、中空玻璃、镀膜玻璃等又给建筑幕墙的使用提供了多种多样的选择，先进的技术和工艺使建筑幕墙的施工没有任何的障碍。随着高层、大跨度、大空间、异型建筑的不断增加，钢结构支撑玻璃幕墙的应用将越来越广泛。

建筑幕墙，又称悬挂墙，是由面板和支承结构组成，可相对主体有一定位移能力或自身有一定变形能力，不承担主体结构所受作用的建筑外围护墙，是现代大型和高层建筑常用的带有装饰效果的轻质墙体，有轻巧美观、节能环保、保温隔热、密封隔声、抗渗抗漏、抗变形耐撞击、安装方便、维护简单等优点。

2.幕墙的建筑设计要素

2.1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，所以幕墙建筑设计中特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。

2.2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。

2.3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。

2.4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1.2：1～1.5：1，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。

3.建筑幕墙设计原则

3.1合理性设计

如采用构件式幕墙系统，该幕墙系统工艺成熟，适应主体结构变化能力强，安装快捷可靠，是价格最经济、性能最稳定的幕墙系统，在工程中被广泛运用，各项性能指标均达到国家标准和规范的相关要求。

3.2安全性设计

在幕墙设计时充分考虑了风荷载、地震作用力、温度作用等各种作用对幕墙的影响，风压等荷载按50年一遇取值，抗震设防列度按7度设防，风荷载体形系数严格按照《建筑结构荷载规范》规定，墙面、墙角分别取值，分别计算各自的荷载；同时对面材、龙骨及连接系统均做了仔细计算，满足强度上的设计要求。而且对幕墙构件进行了相适宜的防腐处理，延长幕墙的使用寿命。而铝板等幕墙面板均符合相应的国家标准和规范的要求，具有良好的强度和刚性，耐撞击性能好。

3.3节能环保设计

在节能环保上，幕墙主要材料采用可回收再利用的环保材料，如铝型材，钢材，玻璃等；并采用幕墙构件生产工厂化，管理程序化的施工模式，各种废弃物污染源均得到有效的控制和处理，满足国家环保的相关标准和规范要求。

3.4经济实用性能

在工程幕墙的设计中，我们应考虑了幕墙的经济性和效益性，以提升幕墙的档次、性能为原则，采用合适的力学模型，充分利用各种材料性能，合理配备幕墙材料、工艺，并细致考虑加工、组装、安装工艺，降低综合成本，具体措施如下：

1)幕墙主材（如铝型材、钢材、玻璃、铝单板）选用性能优良的国产优质产品。

2)合理选用钢龙骨和铝合金型材截面，使其趋于轻小，降低造价。

3)采用新工艺，降低生产成本，采用技术含量高的幕墙技术，降低安装难度，易于质量控制，减少成品损耗，减少隐性成本费用。

4)通过工厂化生产，降低周转环节，减少技术、产品、管理交接困难，节省时间，提高工效，减少损耗，提高质量，降低综合成本。

3.5美观设计

现代幕墙已不再仅仅只是建筑简单的外围护结构，而是越来越深入地成为整个建筑的一个有机组成部分。因此，我们有针对性地对本工程幕墙进行了深化设计，力图以简洁明快、线条流畅、分格清晰、造型独特来体现该建筑的时尚风格和现代气息。同时，也充分考虑了内视效果，使室内感到协调、精致，确保本工程成为一个精品形象工程。

采用适合工厂化生产的设计，幕墙构件产品化，加工精度高，现场安装快，而且线条整齐，平整度好。

4.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。

4.1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。

4.2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。

4.3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。

5.结语

总而言之，在实际工作中，必须结合幕墙设计存在问题、设计现状，以幕墙设计发展为目标，不断增强幕墙设计方法，推动墙设计工艺，从而为建筑设计提供更好的服务，让幕墙技术和建筑设计同步发展、共同发展。

参考文献：

[1]刘伟.关于我国现代幕墙设计的浅析[J].城市建设理论研究（电子版），2012（4）.

[2]单小波.浅析现代建筑幕墙设计存在的一些问题及措施[J].城市建设理论研究（电子版），2012（3）.