建筑幕墙发展及设计应注意的问题
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摘要： 随着经济的发展，玻璃幕墙越来越受到人们的欢迎，玻璃幕墙，石材幕墙、金属幕墙等大面积的幕墙被采用。现我国一线城市，二线城市甚至三线城市都出现了大面积的幕墙，幕墙在设计中需要注意哪些问题，幕墙与建筑结构有什么关系，文章通过对不同幕墙进行论述，并分析设计及施工中的容易出现的问题，并更加实际情况提出改善措施。
关键词：幕墙、玻璃、石材、金属、设计
中图分类号： S611 文献标识码： A
前言：由于国家经济的迅速发展，城市建设的一步步扩大，一批批高层建筑、超高层建筑拔地而起，建筑围护结构采用传统的砖墙显然不能适应，混凝土墙体则因其过于笨重而日显劣势，这时候轻钢结构配有玻璃幕墙成为最佳选择。玻璃幕墙以其晶莹剔透、轻巧美观、耐候性好、密封性佳、安装方便、围护简便等诸多优点而在高层建筑上迅速崛起。
建筑幕墙是指由面板与支撑结构体系组成的，可相对主体结构有一定的位移能力和自身有一定的变形能力，不承担主体结构所受作用的建筑护墙。幕墙通常由面板（玻璃、铝板、石板、陶瓷板等）和后面的支承结构（铝横梁立柱、钢结构、玻璃肋等等）组成。
一、玻璃幕墙
1、优点：玻璃幕墙是当代的一种新型墙体，此种墙体使建筑物从不同角度呈现不同的色调、随阳光、月色、灯光的变化给人以动态的美。在世界各大城市均建有宏伟华丽的玻璃幕墙。如纽约世贸中心、北京国贸大厦、成都锦江创意科技大厦、香港的中国银行大厦都采用的是玻璃幕墙。
2、 缺点：光污染、能耗大，且玻璃幕墙不耐污染，在空气污染严重和干旱少雨且风沙大的北方地区，玻璃 幕墙极易受污染。
基于以上玻璃幕墙的优缺点，建议在北方尽量减少单种玻璃幕墙的使用，可以采用玻璃与石材幕墙相结合的幕墙形式，即在玻璃幕墙上增设石材装饰线条，即可以减少光污染，又可以达到节能的效果。对南方地区，可以采用玻璃镀膜的形式减少光污染和达到节能的要求。
1）氟碳涂层与结构胶不应直接粘接
一些结构密封胶和氟碳涂层的粘接时达不到幕墙要求的，因此隐框幕墙玻璃组件的副框和玻璃之间、氟碳涂层面板间接缝部位应采取措施，提高粘接力。有多种措施可供选择：（a）底漆，然后再打注结构胶 。（b）采用组合型材构造，直接粘接结构胶部分与型材其他部分分开，直接粘接结构胶部分采用阳极氧化处理。（c）氟碳喷涂过程中，对粘接部位进行遮挡。（d）采取补救措施，用砂纸等将待粘接表面的涂层去掉。
2）自攻钉连接只能做定位连接，不得做结构连接，因其可靠性太差。
3）钢铝型材混合使用 钢铝配合间隙应比较严密，否则不能达到共同受力，但这又给防止出现双金属腐蚀造成困难，故最好避免采用钢铝组合型材。
4）开启腔未设置热密线 建筑幕墙很多都没有设置热密线，导致开启部位节能效果低下。
5）隐框中空玻璃下部无托板 中空玻璃结构胶长期承受剪力，对结构胶使用寿命不利，因此要求玻璃下部设置托板。
6）后置埋件焊接作业在化学锚栓附件进行焊接作业，会大幅度削弱化学栓的承载力，因此应尽量避免焊接作业或采取适当的焊接工艺避免对化学栓造成较大影响。
4、 玻璃幕墙发展趋势
1） 太阳能幕墙系统。
对于我国来说，人均能源短缺，为节约传统能源，我们必须开发新能源。我国利用较广泛的新能源主要是太阳能，对于玻璃幕墙这种特殊的建筑面板材料，易于与太阳能技术相结合，因而，玻璃幕墙可以向着光电、光热方向发展。
2）双层幕墙系统。
双层玻璃幕墙在夏季利用“烟囱效应”形式自然通风换气，降低室内温度，同时，可以放下半透明卷帘，通过卷帘反射后除去大部分太阳辐射，降低房间温度，减少降温负荷，达到节约能源的目的。
3） 智能化幕墙系统。
充分利用建筑本身所处的自然环境，包括风向、温度、地理位置在内的各种条件，将建筑、结构、机械、电子、生态等专业技术集于一体的维护结构，通过幕墙自身的主动适应性，使室内达到最舒适效果
二、石材幕墙
1、优点：天然材质，坚硬永久，耐冻性好，抗压轻度大。
2、缺点;笨重的石材做高层建筑外墙的诸多严重危害性在建筑也不规范，且石材幕墙防火性差。
由于石材幕墙有以上的优缺点，故在幕墙设计时要对石材受力需进行严格的受力计算，在施工过程中，要做好隐蔽过程的验收，高层尽量减少采用大面积石材幕墙，且应采用防脱落措施。在层间采用防火岩棉封堵。
3、设计应注意的问题
1）T型挂接和蝴蝶扣挂件
这两种挂件在石材上的占有率比较高，价格便宜，平整度好，但在安装完成后会形成大片连续不可错动墙面，一方面维修更换困难，另一方面抗风振、抗地震性能较差，现在很多地方都把这种产品列为强制淘汰产品。
2）石材面板不得采用粘接，应该采用机械连接，确保其耐久性和可靠性。
3）尽量避免使用朝天缝、错缝，由于污染和暴晒等原因，朝天缝更容易失效。
4）采用角钢或槽钢制作的立柱，在伸缩缝部位应进行专门的设计，否则不能传递弯矩。
三、金属幕墙
1、优点：金属幕墙中，铝板幕墙为现在采用最广泛的幕墙形式，由于铝板幕墙质量轻，减少了建筑的负荷，为高层建筑提供了良好的选择条件，防水、防污、防腐蚀性能优良、保证了建筑外表面持久常新。铝板的加工、运输、安装施工比较容易实施。色彩的多样性及可以组合加工成不同的外观形状，拓展了建筑师的设计空间：较高的性能价格比，易于维护，使用寿命长。所以铝板幕墙越来越受到业主的青睐。
2、 缺点：幕墙系统的抗变形能力必须对幕墙系统的各个重要部位进行科学的力学计算，考虑风压、自重、地震、温度等作用对幕墙系统的影响，对埋件、连接系统、龙骨系统、面板及紧固件进行仔细校核，确保幕墙的安全性。
3、设计应注意的问题
金属板幕墙设计时，加劲肋应与面板可靠连接。金属平板中起支撑边作用的中肋应与边肋或单层铝板的折边可靠连接。支撑金属面板区格的中肋与其相交的中肋连接应满足传力要求。金属板较薄，必要时应设置加强肋增加其刚度并保持面板平整。作为面板的支撑边时，加强肋是面板区格的不动支座，所以应保证中肋与扁蕾、中肋与中肋的可靠连接，满足传力要求。在一些工程中，中肋只考虑用作保证面板的平整度，不作为面板的支撑边，此时，中肋只与面板连接，不予边肋或单层铝板的板边连接。中肋处于无支座的浮动状态，无法作为区格面板的支撑边，面板计算时不宜考虑中肋的支撑边作用。金属板与龙骨的连接采用角片连接，定距压板连接盒挂接等，角片连接比较简单，但不利于吸收温度变形，极易造成金属面板起拱，影响建筑外观，因此，尽量减少使用角片的连接方式。金属幕墙保温有附墙保温、附板保温和悬空保温三种，相对来说，采用附墙保温的形式保温效果最好。
三、结束语
综上所述，幕墙的优点是被广大建筑师及大众所认同的。随着科学技术的发展，幕墙的缺点也可以采用各种构造及工艺的创新可以减小到最低影响程度，幕墙设计师多对各种新技术及新材料的应用进行了解，以便设计出更完美的建筑幕墙。
参考文献：
1、GB/T21086 ，“建筑幕墙”，中国标准出版社，2008
2、JGJ102-2003，“玻璃幕墙工程技术规范”，建筑工程出版社，2003
3、JGJ133-2001，“金属与石材幕墙工程技术规范 ”，2001
4、陈德威当前建筑幕墙热点问题思考[J].福建建设科技2010（6）