摘要：幕墙是建筑物的最外层墙体结构，在设计上应当具有一定的安全性和美观性。当前我国在幕墙设计施工方面还存在着很多问题，在建筑施工过程中受很多因素的影响。为了进一步探索幕墙设计的发展方向，本文结合实际案例工程，对幕墙设计中常见问题以及设计要点控制展开分析和研究。
关键词：建筑幕墙；设计；常见问题
引言
幕墙建筑是从上个世纪的九十年代开始在我国得到广泛的应用，当前我国已经成为世界幕墙建筑数量最多的国家，而在幕墙设计中由于受到各个方面的影响还会存在一些问题，因此需要从幕墙设计的要点进行有效控制，提高幕墙的安全性能。
1 案例工程概况
1.1 案例工程概述
在本文中的案例工程位置在上海市的浦东金桥经济技术开发区，位于申江路与金辽路交汇。建筑工程中主要包括5#、6#楼立面改造，外墙面积约为3200平方米，外窗面积为400平方米。预计于9月17日开工，于次年的1月10日完工验收。在施工过程中需要深入贯彻“百年大计、质量第一”的建筑施工方针，在各个建筑环节中严格按照质量管理要求进行操作，所有施工材料、施工工艺必须符合国家规定的相关标准。
1.2 幕墙建筑施工内容
本工程中幕墙施工内容包括：波纹板幕墙；铝塑板金属幕墙；单体外墙保温和防水；玻璃节能窗系统；铝合金百叶系统；聚碳酸酯竖向百叶系统；招标方在招标工程量清单中列出的其他与外墙相关的系统或构件以及建筑立面上的所有其他系统构件。
2 建筑幕墙设计的种类与特点
2.1 单元式幕墙
单元结构幕墙是在同一领域中最具有推广价值也是最具有发展空间的幕墙设计，这种幕墙设计是由生产单位统一进行生产组装，不仅生产效率高，同时制式统一，生产技术先进，因此应用范围非常广泛。这种单元式幕墙设计具有工业化生产规模、制式统一、生产安装方便、产品精度高、生产周期短、可实现大规模生产等特点。相比其他幕墙设计，单元式幕墙更具有经济效益。同时，单元幕墙之间采用的是完全密封式结构，在施工现场安装过程中不需要再使用密封胶，此外在进行大胶的过程中受天气因素的影响小。产品具有良好的密封性、风压变形能力。
2.2 全波幕墙
全波幕墙是一种采用全透明的玻璃幕墙，这种幕墙拥有更好的视野，通过玻璃的透明性，在设计上将外部的环境景观与内部环境有效的结合起来，人们能够通过玻璃更加直观的看到幕墙内的结构，这种设计不仅让幕墙发挥自身的功能，更能起到美观的艺术设计效果，实现幕墙设计的多功能化。此外，全波幕墙设计不仅具有艺术气息，更具有重量小、材料简单、施工效率高、便于清理维护等特点。尤其是它的艺术效果是其他幕墙结构不具备的，十分具有现代化的艺术感受[1]。
3 建筑幕墙设计中常见的问题
当前幕墙设计中很多问题都会对幕墙施工的质量产生影响，例如幕墙结构的防火能力、防雷能力等效果有限，因此需要针对幕墙设计施工中常见的问题进行整理并找到解决方法。
3.1 预埋件等结构设计不合理
在很多幕墙建筑施工设计中，设计人员都忽视了对建筑主体预埋件进行设计，这就导致在施工过程中，施工单位只能通过在现场勘察之后，由相关的技术人员指导安装膨胀螺栓或者化学螺栓等对建筑主体的连接位置进行加固，而这种方法从建筑施工的角度来看，不仅会增加施工费用，同时也会延长工期。而从建筑施工的全局出发，这种不事先设计预埋件的情况会造成施工误差，现场的技术人员只能通过立柱力学进行现场设计，具有很大的不稳定性，进而使建筑立柱在实际应用时很难达到预期的作用，侧面的增加了建筑的质量风险[2]。
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3.2 幕墙防火、防雷能力设计
幕墙的设计需要具有有效的防火、防雷能力，当前幕墙设计的防火、防雷能力都是通过在幕墙中添加防水棉作为隔绝材料，但是防水棉的性能与实际的建筑使用标准相差太大，甚至造成幕墙建筑自身的防水功能也被降低，无法发挥幕墙防水的实际需求，对幕墙设计带来一定程度的负面作用。此外幕墙设计的防雷能力也受到影响，在幕墙设计中防水隔板的厚度不足，很容易造成防水节点出现位移情况，这种现象会增加幕墙防雷节点的处理工作量，进而导致幕墙设计的防雷效果降低。
3.3 幕墙与主体位置连接问题
在当前幕墙建筑设计中，很多建筑主体部分都是采用焊接的方法对幕墙板件进行连接，但是在实际的施工中由于现场各种因素的影响，很多幕墙建筑施工的焊接强度无法达到设计要求，在这种情况下很多施工企业都选择在幕墙主体的连接位置加固螺栓。但是这种方法虽然能够起到连接位置加固的功能，却会造成幕墙结构与主体之间角码弯矩过大，甚至出现形变量超标的情况，增加了建筑的质量风险。
4 建筑幕墙设计中要点控制方法
4.1 幕墙设计与整体结构要点控制
在现代建筑工程当中，幕墙建筑是整个建筑物的最外层墙体，因此在幕墙设计施工中需要将幕墙自身承重能力以及对地震以及气流等因素的抵抗能力全部考虑进去，保证幕墙建筑能够在外力的作用下为建筑物提供有效的安全保障。例如在本文的案例工程中，就将安全施工作为整个项目的重点，在设计方案中选择铝朔板以及波纹板作为幕墙的施工材料，在幕墙设计中充分的考虑到幕墙材料的刚性以及稳定性。此外，在幕墙设计中首先需要保障幕墙自身的刚性，才可以有效降低重力在垂直方向上对幕墙造成位移，因此在设计过程中，技术人员应当结合这种幕墙设计要求和结构特点，在幕墙建筑与建筑物主体之间留下一定距离的位移预留位置，通过预留的位移空间可以在幕墙建筑因环境因素出现水平方向的位移之后降低对建筑主体的伤害。这种幕墙设计也是保证建筑自身刚性和稳定性达到设计的重要方法。例如在案例工程中采用钢架龙骨以及波纹板作为主要材料进行安装，在安装过程中龙骨需要进行焊接，并在焊接之后检查横龙骨的焊接质量，在通过螺栓将铝托板固定在横龙骨上。
4.2 幕墙建筑防雷设计要点控制
从很多案例工程中可以看出，幕墙设计的防雷能力很容易出现问题。在雷雨天气中，幕墙建筑很容易遭受雷击。因此为了能够有效的防止雷击对幕墙建筑造成损害，应当提高幕墙建筑的防雷能力。在幕墙设计中，需要从幕墙自身防雷能力以及安装防雷设备两个方面进行考虑。首先，在对于幕墙建筑自身可以将幕墙主体立柱以及横向龙骨作为主要防雷结构，将建筑物的防雷能力与幕墙建筑的防雷能力进行结合，进而形成一个完整的防雷体系。在幕墙设计中应当将幕墙建筑的防雷金属结构连接到建筑物的防雷结构中，连接结构需要保证幕墙与建筑物主体之间有可靠的导电性[3]。此外由于在建筑物中会有水平压环结构的楼层，因此在幕墙建筑中需要对预埋件进行导电设计或者将预埋件与幕墙建筑的防雷结构进行连接，在幕墙建筑中形成一个完整的防雷回路。当出现雷击时，防雷回路会将电流导入地下，降低雷击对幕墙建筑的伤害。在大部分的雷击现象中，幕墙建筑遭受的雷击主要是侧面雷击，因此在幕墙的防雷设计中可以针对侧面的雷击进行重点防护，设计人员可以参考建筑工程的防雷设计相关规范，在幕墙设计中安装柔性的防雷导线，将导线与建筑物的防雷结构进行连接，形成安全稳定的侧面防雷体系。
4.3 幕墙防火设计要点控制
在当前的幕墙设计中，使用的材料主要为玻璃、铝塑板以及石材等，而这些材料在高温情况下很容易出现变形、脱落等问题，因此大大增加了幕墙建筑的质量安全隐患。这就需要在幕墙设计中提高建筑的防火能力，在幕墙建筑施工之前需要对施工现场进行有效的勘察，结合现场环境的实际情况设计防火方案，然后应当对施工单位进行技术交底，将设计方案中的防火方法以及重点施工环节明确的交给施工单位。在幕墙建筑的防火设计中，需要根据幕墙建筑的厚度、长度以及面积等进行详细测量，对幕墙进行划分区域进行防火设计，保证幕墙建筑的防火节点能够达到建筑设计标准。在本文的案例工程中，幕墙设计采用的是波纹板以及玻璃的混合结构，由于材质特殊需要在幕墙设计中做好密封处理。此外，幕墙的开启结构面积需要保证在幕墙总体面积的15%之内，对幕墙建筑做好分格处理。同时幕墙结构中的杆件、立柱以及横龙骨等部分需要在位置上保持一致，避免出现结构交叉的现象发生，进而增加幕墙建筑结构的复杂性，对防火设计造成影响。
5 结束语
综上所述，幕墙建筑是现代建筑工程中最为常见的结构之一，由于幕墙建筑的特殊性当前幕墙设计还存在一定的问题，这就需要从幕墙建筑的结构、防雷、防火等几个方面的要点进行有效控制，提高幕墙设计的安全性和稳定性。
参考文献
[1]唐瑜，夏庆凯，刘斌，等.建筑幕墙设计常见问题分析与要点控制研究[J].建筑工程技术与设计，2018，（34）：819.
[2]晋挺.建筑幕墙设计常见问题分析与要点控制探究[J].建材发展导向（下），2018，16（11）：134-135.
[3]张中斌.浅谈干挂石材幕墙工程施工的监理控制要点[J].城市建设理论研究（电子版），2013，（36）.
论文作者:程文正
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年9期
论文发表时间:2019/8/23
标签：幕墙论文; 建筑论文; 防雷论文; 结构论文; 能力论文; 要点论文; 预埋件论文; 《建筑学研究前沿》2019年9期论文;