华东建筑设计研究院有限公司 200070
摘要：建筑幕墙具有美观、节能、易维护三大优点，一方面可以作为建筑的外围护结构，具有遮风、挡雨、隔声、隔热的建筑功能；另一方面，建筑幕墙可以作为建筑的外部装饰构件，具有装饰造型的功能。随着现代科技的发展进步，新型材料及施工技术的创新发展，幕墙形式越来越多样化。本文笔者结合上海交通大学校史档案文博大楼幕墙设计项目展开论述。
关键词：建筑幕墙；玻璃；性能指标
1建筑幕墙概述
建筑幕墙是一栋建筑物的外墙围护，在结构中不起承重的作用，起到装饰美化的作用。当前使用较多的外墙围护材料主要有石材、铝板、玻璃等等，它们像一块块的幕布挂在建筑物的外墙之上，由此又被称作为悬挂墙。目前已广泛应用于一些大型的建筑物及高层建筑中。建筑幕墙主要由两方面组成，一是面板，二是支撑面板的支撑结构体系。幕墙悬挂于建筑物的主体之外，依附于建筑物而又相对于主体结构有一定的位移能力。幕墙的类型及名称较多，一般按幕墙材料种类或者构造形式进行分类。如按材料种类分类可分为：玻璃幕墙、金属板幕墙、石材幕墙、其它材料幕墙。如按幕墙构造形式分类可分为：有框幕墙（全明框、横明竖隐、竖明横隐）和隐框幕墙（无框幕墙、点式幕墙和全玻璃幕墙）[1]。
从建筑物的外观上来说，幕墙起到的是装饰修饰的作用，体现出建筑的美学，通过设计将一所不同凡响的建筑物呈现于这座城市中。对我们从业人员来说，幕墙更是能体现出一个建筑物的技术性能，在幕墙系统的设计过程中，我们需要对整个建筑物进行分析考虑，从设计、规范、生产、施工和维护等各个方面出发，既要保证美观，又要将建筑物的节能、环保的理念体现出来。在这其中又涉及到材料性能、美学美观、结构、密封、安全、维护、建造等众多因素。随着人们审美观念的不断转变，各种现代化的需求不断攀升，也给幕墙设计带来考验使之更为复杂，幕墙设计业已成为一项非常重要非常专业的技能，超越了一些传统的建筑师、结构工程师、设备工程师等单一职业的能力范畴。从而使得幕墙工程师逐渐发展成为一个自成体系的专业，汇集各专业技术人员一起完成整个项目。
建筑幕墙在我国的应用虽然起步较晚，但起点高，通过近二三十年的发展，加之不断借鉴国外先进技术，已经催生出适合建筑幕墙发展的新技术新产品，各种各样的材料应运而生。目前有石材、陶瓷板、微晶玻璃、高压层板、水泥纤丝维板、玻璃、无机玻璃钢、陶土板、金属板等近60种板材应用在外墙上。笔者认为玻璃幕墙是一种美观新颖的建筑墙体装饰方法，将建筑美学、建筑功能、建筑节能和建筑结构等因素有机地统一起来，建筑物从不同角度呈现出不同的色调，随阳光、月色、灯光的变化给人以动态的美。由此笔者将玻璃幕墙作为研究对象，通过实际项目进行分析。
2幕墙系统设计策略
2.1工程概况
上海交通大学校史档案文博大楼项目共有地上五层，地下一层。整体建筑高度24 米，地下3.9米。地下一层为机动车停车库及设备用房，包括消防水泵房、生活水泵房及地下室风机房、储藏室等服务空间，并配合人防需求配置相关空间。采用钢筋混凝土框架结构。地上部分一共有五层，一层包括入口门厅、五层挑高的中庭、两个两层挑高的展厅、多功能厅、接待室、博物馆藏品库房、变配电间、消防安保、物业管理；二层包括讲解员休息室、培训教室、研究办公用房、设备机房；三层包括两层挑高的展厅、咖啡休息区、实物档案库房、研究办公用房、设备机房；四层包括人事处人事档案库房、研究办公用房、设备机房；五层主要布置档案库房和档案馆办公用房；屋顶层设置屋顶绿化和设备用房。幕墙的设计根据每一层的需要设置合适的幕墙类型，如图1所示。项目中外墙并不是全部采用玻璃幕墙，大部分使用石材幕墙，总面积为9910 m2达到建筑幕墙的80%以上，而玻璃幕墙的总面积只有1772 m2占比只有15%，铜铝复合板幕墙和铝板雨棚只占5%。随着设计的不断深入进行，玻璃幕墙所带来的难度也出乎预料，经过多次会商修改才通过评委会审查。
2.4幕墙维护系统设计
玻璃幕墙的重要组成部分是玻璃，而玻璃容易被损坏，由此玻璃幕墙的后期管理和维护显得非常重要。
1）安全措施
我们会同建筑师对幕墙立面共同设计，所有的玻璃幕墙全部采用半隐框玻璃幕墙设计，外片玻璃为夹胶玻璃，即使玻璃破碎夹胶玻璃也为一个整体，外面的金属外框又确保玻璃不坠落伤人。
在设计上玻璃与框之间的间隙严格执行规范规定，凡与玻璃接触的材料采用柔性材料，并且采用定位安装、定距压紧的浮动式连接方式，玻璃和框之间留有一定间隙，满足了玻璃变位要求，避免了因结构变形而造成玻璃破损。
对玻璃的加工提出要求，从热应力分析中指出：炸裂一般从玻璃边部起始，边部的拉应力最大，加工缺陷多发生在边部，所以改善边部的加工质量是提高建筑玻璃抗热炸裂能力的关键因素之一。因此本工程中，我们对玻璃的加工质量，提出玻璃全部热浸处理，将玻璃边部进行细磨倒角。
2）定期检查
玻璃幕墙工程竣工验收满1年时，幕墙施工单位应当进行一次全面检查。经检查发现存在安全隐患的，应当及时予以维修。幕墙投入使用后，进行定期安全检查，主要检查项目可按照DGJ08-56-2012的要求进行，每五年进行一次检查，保修期不应少于2年，防渗漏保修期为5年。交付使用满10年。应对该工程不同部位的硅酮结构密封胶进行粘接性能的抽样检查。
3）定期保养
本工程由于幕墙高度较低，故采用伸缩清洗车方式进行幕墙外表面的清洗。幕墙清洗要符合且不低于现行规范及规章制度，根据幕墙表面的积灰污染程度确定清洗次数，且每年不少于1次。人工清洗时，要防止碰伤玻璃幕墙，同时注意气候条件。清洗玻璃幕墙的清洁剂要使用中性的。型材、玻璃等表面的污染物不能用硬物刮除。清洗幕墙的施工人员不得在压盖上支承重物及行走。
3结束语
上海交通大学校史档案文博大楼的幕墙设计经历了一次又一次的修正、改动，可以称得上是一次精美、细致的设计实践。针对其中的玻璃幕墙结构体系方案设计，笔者通过自身对幕墙专项知识的学习，实现了一次基于理性技术的方案创意。玻璃幕墙也存在着一些局限性，例如光污染、能耗较大、安全性、降低噪音等局限性。但这些问题随着现代科技的发展进步，新材料、新技术的不断涌现，正逐渐纳入到建筑造型、建筑材料、建筑节能的综合研究体系中，作为一个整体的设计问题加以深入的探讨。
参考文献
[1]DGJ08—56—2012，上海建筑幕墙工程技术规范[S].上海：上海城乡建设和交通委员会，2012.
[2]朱则刚.浅析铝合金玻璃幕墙在高层建筑上的运用[J].现代技术陶瓷，2013，34（05）：35-42.
论文作者:刘丽丽
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第34期
论文发表时间:2019/4/3
标签：幕墙论文; 玻璃论文; 建筑论文; 玻璃幕墙论文; 建筑物论文; 结构论文; 材料论文; 《建筑学研究前沿》2018年第34期论文;