建筑装饰玻璃幕墙节点设计原则及要点探讨

陈庚星

广东世纪达建设集团有限公司

摘要：本文通过工程实例，对建筑外墙玻璃幕墙节点设计原则及要点进行了简要的分析与探讨，以供同仁参考。

关键词：建筑外墙；玻璃幕墙；节点设计；要点探讨

一、前言

近年来，随着我国经济的飞速的发展，人们的生活水平有了相应的提升。人们对工作和生活的环境有了更高的要求，由于玻璃幕墙具有华美宏大，极富时代气息，受到了人们的喜爱，在城市建筑外墙装饰中广泛应用。某建筑工程外墙装饰工程，建筑高度131.8M，建筑地上30层，地面粗糙度类型：B类，建筑物耐火等级一级，抗震设防烈度七度，建筑使用年限50年设计。本次玻璃幕墙工程设计主要为大厦工程外立面所有的玻璃幕墙系统及其防震、防雷、防火设计。下面就对本项目的这些节点的设计原则及要点进行简要的分析与探讨。

二、建筑幕墙设计基本原则

安全可靠原则。幕墙的设计与施工除了要与建筑设计施工保持一致性之外，作为建筑的围护结构，幕墙设计使用的安全性也是重点，相关法律法规对于幕墙技术已经有了具体规定，设计一定要遵循法律法规中的规范要求，保证设计、施工技术水平的基础上，符合行业规范标准。

（2）造型美观原则。建筑幕墙做为建筑外装饰围护结构，是建筑的外表，对于建筑整体外观的影响极其重要，是建筑设计理念与风格体现的重点。所以，在做幕墙设计的时候，要充分理解好建筑设计理念，服从于原建筑设计，注意与建筑设计的整体保持一致，体现出原建筑设计整体的艺术性。

（3）绿色、环保节能原则：降低建筑能耗及解决环保问题已经上升到国家标准层面，绿色建筑也将是未来建筑的发展方向，建筑幕墙是建筑整体的一部分，作为建筑外围护系统，是房屋室内与室外能量阻隔最薄弱的环节，可以说建筑节能的关键是门窗幕墙的节能，因此建筑幕墙的设计必须要符合相关规范对节能的设计要求。

经济性原则。幕墙不仅要考虑到结构安全及外观效果，还要考虑控制对工程建设的总投资，即在综合以上各项原则的基础上，幕墙设计要考虑经济性的要求，保证业主资金投向的合理性，以最经济的花费实现最多安全美观的建筑外表。

三、玻璃幕墙节点设计要点

（1）幕墙整体设计要点。幕墙常用在建筑外维护结构中，从幕墙的主要功能进行分析，它在建筑物中扮演着重要的角色，即既要承受自身的重量，又要承担起地震以及风荷载所带来的作用力，然而幕墙本身不用承担建筑物主体因地震以及风荷载产生的荷载力。从幕墙功能的角度出发，它在设计上应该满足以下几点要求：幕墙必须具备足够的刚性，并且可以承受住自身重力和幕墙上面物体的重力；幕墙结构必须具备一定稳定性，而且相对建筑主体来说它应该具有一定量的位移，另外，施工人员还应该充分考虑幕墙防水功能设施是否齐全，特别是在一些玻璃采光顶的建筑幕墙工程中，要加强其密封性并且要确保材料性能合格，假如密封性以及材料性能不能满足施工规范要求，施工人员应该及时将材料更换掉。在玻璃采光顶幕墙工程中，有必要针对幕墙防水功能进行实验，以免顶部出现漏水事件。

（2）幕墙结构的设计要点。幕墙结构和建筑主体之间要按照施工规范的要求预留合适的位移量，以免建筑主体受水平位移后使幕墙构件被损坏掉；为了幕墙立柱以及横梁施工的便利，施工人员需要在幕墙结构和建筑主体之间预留合适的空间。因为幕墙自身处于水平面上，具备一定的变形能力，须确保幕墙立柱有足够的上下移动的空间。同时施工过程中很难避免误差的产生，这时幕墙上下柱之间应该留有合适的空间，一般空间距离不得低于20mm。

（3）玻璃幕墙的玻璃设计。玻璃幕墙要使用安全玻璃，要结合建设单位的要求，选择玻璃的品种、颜色和规格要符合设计及规范要求，除此之外，还要重点分析对露点性、光学性的要求，达到实用美观的效果。通常情况下，玻璃厚度控制在6.0mm以内，全玻幕墙肋玻璃厚度要大于12mm。如果选用的是中空玻璃，必须进行双道密封，如果是明框幕的中空玻璃，要使用丁基密封胶、聚硫密封胶进行密封。除此之外，很多工程都选用钢化玻璃，它和普通厚度的玻璃进行对比分析，其弯曲能力、抗冲击的能力要高出4～6倍，当温度变化较大后，其有很强的适应能力，一旦受到外力破损之后，也不会出现尖锐的颗粒，有效保证周围人们的安全，但是，由于钢化玻璃有自爆的特点，一般只用于首层。除此之外，中空玻璃的隔热性能、隔音性能都比较突出。

（4）抗震设计。当地震发生时，作为主体的外围护结构的幕墙，其变形、变位能力大于外界条件的变形，才能保证不被损坏。通过对幕墙的各个分体连接部位进行计算，如竖龙骨与连接件的螺接处，保证留有相对的活动余量。当遇到地震时，玻璃幕墙就能达到很好的抗震效果。玻璃幕墙的整体连接构应尽量保证可以实现三维调整，这样在地震到来时形成一定的弹性位移功能，在很大程度上吸收了主体结构的变位，满足抗震要求和温差效应，既保证连接构造的安全性，同时也能保证幕墙的功能性。

（5）防雷设计。建筑幕墙通过防雷系统的设置，能够有效的减少因为雷击而造成的人身财产损失。在建筑幕墙的防雷设计中，还要充分的利用建筑物的接闪器、引下线和接地装置，通过这些装置的科学运用来实现建筑幕墙竖向龙骨、横向龙骨以及建筑物防雷网的联通，最终构建出一个比较完善的防雷整体。按照GB50057《建筑物防雷设计规范》中防雷分类等级的三级防雷标准进行防雷设计。幕墙的立柱在2m范围内采用柔性铜导线上、下连通1根，铜导线的截面积10mm2。每1层由柔性铜导线与主体防雷引下线焊接连通，形成防雷通路。铜导线的截面积25mm2*2。兼有防雷功能的幕墙压顶板采用金属板制造，压顶板面积不小于70mm2（幕墙高度不小于150m时）或50mm2（幕墙高度小于150m时）。幕墙压顶板体系与主体结构屋顶的防雷系统连通。通过这样的设计能够让因为雷电所致的巨大电量迅速地输送到地下，由此起到了保护建筑幕墙免遭雷电破坏的作用。

（6）防火设计。玻璃幕墙功能优劣的衡量指标关键在于防火性能设计，对于窗间墙的填充材料采用不燃烧材料，如其墙面采用耐火极限不低于2.0h的非燃烧材料时，其墙内填充材料可采用难燃烧材料。在每层楼板边缘与幕墙间的缝隙都用防火岩棉板填实，外加1.5mm镀锌钢板承托，这样既保温，同时又防止失火，因为一旦失火，火从缝隙向楼上蔓延，形成自下而上的拔火风道，就会造成大面积火灾。因此，玻璃幕墙与各层楼板、隔墙外沿间的缝隙应采用防火岩棉填充密实，其厚度不小于100mm。耐火极限不小于1小时，高度不小于0.8m。楼层间水平防烟带的岩棉采用厚度1.5mm的镀锌钢板承托。承托板与主体结构、幕墙结构及承托板之间的缝隙填充防火密封胶。

四、总结

总之，精心设计的幕墙系统是未来建筑的核心安全、高效的幕墙围护结构能有效实现建筑节能、环保、生态的目标。而安全、完整、有效的玻璃幕墙的设计应根据幕墙的系统构造、构件受力特点，控制构件的抗弯刚度、挠度、端部转角及支座连接承载力等设计节点，同时做好防雷、防火设计，才能保证建筑幕墙的安全。

参考文献：

[1]裴绍军.浅谈现代建筑幕墙设计中的结构抗震设计[J].中国建筑金属结构，2013（05）

[2]闫雯.建筑幕墙设计的问题与建议[J].中国建筑金属结构.2013（07）

[3]管耀平，曾繁桂.建筑幕墙的设计施工与发展[J].现代装饰（理论），2011（04）