如何进行幕墙设计

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摘要：将建筑幕墙按照设计依据和施工规范，运用合理的设计原则和计算模型，对工程进行设计，以指导现场施工。

关键词：建筑幕墙;设计依据;设计原则

Abstract: will the construction curtain wall design basis and in accordance with the construction regulation, the reasonable use design principles and calculation model for engineering design, so as to guide the construction site.

Keywords:construction curtain wall; Design basis; Design principles

中图分类号：TU2 文献标识码：A文章编号：

幕墙是现代科学技术发展的产物，是现代主义高层建筑时代的显著特征，也是现代科技与建筑的结合的体现，它的独特的色彩与光影，多变的造型，吸引业主和建筑师，同时也使大量厂商进入幕墙市场。现代建筑幕墙应用非常广泛，但在设计施工中存在很多不定因素和不同的作法，本文阐述了一个幕墙设计员如何严格按照有关建筑幕墙设计和施工规范，运用合理的设计原则和计算模型，对工程进行设计，以指导现场进行施工。

首先，熟悉设计依据，明确指导思想和设计理念！

一般设计依据为如下文件：a.工程招标文件；b.招标图纸；c.答疑补疑图纸；d.效果图；e.建筑图、结构图、及其相关的变更单等等；对工程整体进行把握，并且对工程的设计依据有一个深层次理解。主要把握幕墙的性能指标：(1)风压变形性能等级；(2)总体水密性能等级；(3)总体气密性能等级；(4)保温性能等级；(5)隔声性能指标；(6)平面变形性能等级；(7)耐冲击性能等级。这也是整个工程的灵魂所在。满足了这几项性能指标才能设计出一个满足业主要求的工程。而明确指导思想和设计理念则决定了工程的特色。设计思想要充分体现建筑风格、结构合理、功能完善、安全可靠、经济实用。设计理念是：(1)最大化地满足建筑独特的立面效果，并合理推荐选用结构、材料；(2)充分考虑维护结构的功能性、经济合理性，有效控制工程成本，使效果、功能、造价趋于平衡；(3)应用成熟结构、新技术、新材料、新工艺，使工程具有鲜明个性，并突出工程的亮点。

其次，着手绘制幕墙施工图和幕墙设计计算书。

施工图是和计算书一个工程施工的主要依据，也是工程永久性的技术文件。幕墙施工图设计的一般原则有：(1)满足招标文件中所提出的各项要求；(2)符合有关国家、行业规范的要求；(3)结构简单、工艺合理，外观唯美；(4)特殊环节严格要求，特别是防水抗渗和保温节能。针对具体工程，先对幕墙类型进行大致分类，如：金属屋面、玻璃幕墙、铝板幕墙、格栅、钢结构、雨篷等等。然后再对各个大项进行细致的划分，确定面材，龙骨，并剖析其相应的细部结构，找出重点、难点。施工图主要包括：设计总体说明、分格图、大样图、节点图、埋件图和避雷图等等。

1）确定总体设计说明。总体设计要求应有前瞻力，避免现场发生不应出现的失误;应有的放矢，能解决工艺、供应、生产加工及安装阶段的问题;设计总体说明体现单项工程特点，从建筑学、美学、人体功能、幕墙使用性能及结构特点方向阐述。

2）绘制各部分基本的分格图（包括立面图、平面图和剖面图）、大样图和节点图！立面分格图：要求画完整的立面分格图,原则上应将分格完全展开,如遇到难展开的位置,如各种转角、退台、内凹、吊顶,应绘出向视图,表示清楚,并注明轴线位置及标高位置；应标全立剖面位置及平剖图剖面位置,标明各种节点剖视位置,及节点索引号；中必须注明横竖向分格尺寸,如分格图中尺寸无法表达清楚,必须在横剖、竖剖中注明；应分区域设定基准线(一般每面设一处即可〉,并注明分格线距该基准的定位尺寸(包括横剖、竖剖)；所标注尺寸为胶缝中心距,转角处及顶封修、底封修部位详见索引节点；各主要材料如玻璃、单板、复合板等应用各种图例区分,并注明各主材型号、颜色代号等配置。平面分格图：要求绘制工程所涉及的各层平面图简单工程平面图可与立面绘制在一张图中,并在平面图中绘制出竖梁的位置,标注竖梁间距(中心距)和复杂部位节点编号,以及安装基准；应将土建结向清晰表示,并注明外饰面与其位置关系,平面图中应表示出该平面的标高位置；标准层平面图只须绘制一层并标明层数标高即可；如有的层只有小部分外形尺寸变化,只须绘制一层,且将变化部分在此层上绘制清楚并注明层数即可。

3）绘制埋件布置图与加工图。要求完整的埋件平面位置图,平面图中需标注各个埋件的准确位置及确定平面埋件与基准轴线之间间距。在平面各个结构或特殊位置应用立面剖面,在立剖中应注明标高及轴线位置,并且应埋件与标高及轴线之间间距。特殊位置或特殊埋件应有局部放大图。

4）避雷图纸。a.防雷建筑物的类别按《建筑物防雷设计规范》（GB50057- 2010）划分，避雷网网格尺寸；b.当与主体结构避雷系统采用搭接时，其搭接长度不小于100mm；c.建筑物易受雷击的部位如屋角，屋脊，女儿墙等，应设立避雷带；d.高度超过45m的钢筋混凝土结构，钢结构建筑物利用钢柱或柱子钢筋作为防雷装置引出线，且将45m以上的门窗等较大金属物与防雷装置连接；e.避雷连接板，避雷钢筋表面整体热浸镀锌；f.安装避雷连接板前将连接处型材氧化膜去掉；g.避雷连接板与避雷钢筋的焊接，避雷钢筋与建筑物均压环的焊接，全部采用三角形满焊连接，焊接长度不小于100mm；h.避雷连接板与幕墙竖框接触长度不小于100mm。如果竖框宽度太小，可将避雷连接板倾斜放置；i.所有焊后的表面及焊缝应修光；j.垫板和避雷连接板的周边应注胶防锈。

绘制施工图的过程中同时需要配合进行必要的设计计算。需要注意的问题有：a.分格、节点是否满足建筑美学、人体功能等要求;b.分格、节点图是否满足加工、安装方便、结构简单的原则;c.设计书是否满足国家有关标准规范;d.经济性是否合理。参照有关规范，从选材、计算到校核，最后达到约定的技术指标，符合原建筑设计的思想。我们一般需要采用以下设计和计算模型：a.钢结构整体建模，运用有限元分析，从微观来分析宏观事物；b.荷载和工况尽能考虑最不利情况，使安全性能有保障；c.联接和不确定变形处按变形最不利情况考虑，能固接按固接方式处理；d.对所有存在受力变形和承受荷载处，都通过计算，确保选用材料安全合理。

施工图和计算书绘制完成后想审图机构提交资料等待审批。经过审批后的图纸方能作为施工的依据。期间一般需要经过数次的修改协商才能达到最佳状态。

再次，根据批准的施工图和计算书，进入下料阶段。

1）提料。提料实行“先配后序”、按层分类的原则。要求数量准确、合理。注意问题：a.提料单应有技术要求；b.材质、颜色、表面处理方式、加工方式与合同相符；c.注明有无余量及余量数量单列；d.套材时按层，同时考虑生产加工效率问题，如型材下料时控制在三种规格以内。

2）立框阶段。a.绘制立框位置图；b.绘制型材、钢件、附件加工图；c.绘制钢件、附件、型材综合细目定额；d.绘制套材表。注意问题：a.大面、边角立框大样；b.型材与埋件连接件，伸缩缝，插芯关系尺寸链；c.型材与横框连接形式，位置关系及重要尺寸链；d.沉降缝、伸缩缝、变形缝，立框时应注意；e.立框尺寸与分格、节点统一，因为安装时一般以立框为准。

3）层间封修、避雷。绘制相应的加工图和综合细目定额表、套材表。注意问题：a.考虑封修后内装施工及外饰抹灰或贴砖的效果及配合关系；b.是否符合国家规范；c.避雷点宣布布置在边、角、棱位置，对凸出幕墙外的装饰物应特殊考虑。

4）板块下发。绘制分格编号图、楼层板块表、加工组装图、材料综合细目定额表和套材表。注意问题：a.板块下发顺序应考虑工程造型，施工条件及生产加工周期等因素；b.胶、3M胶带不同季节使用状况是否应用底漆；c.分格编号图要求清晰、完整、顶封修、转角部位吊顶或重叠部分分格图等应有编号；d.注意尺寸链和配合关系。

5）安装附件。绘制加工图和材料综合细目定额表。注意问题：a.边、角、棱、翻窗等部位注意“冷桥”及内外视效果问题；b.边、角、棱、翻窗等部位采取相应措施，降低胶的用量；c.冬季施工时注意胶量控制，同时提醒项目经理若不能打胶，及时返库，以免过期浪费。

最后，竣工图。a. 整理竣工图装订成册；b.核算面积；c.图纸质量存档；d.刻光盘存档；e.产品使用与维护说明书；f.结构上的使用与维护；g.清洗注意事项；h.售后服务跟踪卡及售后服务电话；i.工程备用材料台帐；j.建立工程备用材料库。注意问题：a.资料齐全，决不许丢、漏项现象发生；b.根据各工程合同报价、变更、增补方式不同，分别统计；c.资料存档应及时；d.注意业主对竣工图纸的特殊要求。

本文对整个工程的设计过程作一个完整的阐述，从设计依据、设计原则、计算结果，选择依据等做了详细的描述，并经实验和竣工验收来验证设计的正确性。

参考文献：

[1] JGJ102-2003．玻璃幕墙工程技术规范．中国建筑工业出版社，2003．

[2] GB50057-2010．建筑物防雷设计规范．中国计划出版社，2010．

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。