浅谈幕墙结构设计及相关优化措施论文_金美清

浅谈幕墙结构设计及相关优化措施论文_金美清

摘要:随着我国城市化建设速度的不断加快,在建筑工程设计与施工的过程中,建筑幕墙的应用变得越来越广泛。在这样的情况下,幕墙结构设计作为建筑幕墙设计过程中重要的环节之一,对于幕墙设计及施工的安全性以及美观性都有着非常大的影响。而随着相关技术的不断发展和完善,建筑幕墙施工的技术以及所使用的材料都有了较大的发展与更新,这对建筑幕墙设计工作也提出了更高的要求。

关键词:建筑幕墙;结构设计;优化措施

一、建筑幕墙结构的设计原则

1、安全可靠原则

幕墙是由面板和支承结构体系组成的,可相对主体结构有一定位移能力或自身有一定变形能力、不承担主体结构所作用的建筑外围护结构;它要长期承受各种荷载的作用,如面板自重荷载、风荷载、地震荷载、雪荷载、温度应力等,一般风荷载对外立面幕墙结构设计起主导作用。所以在幕墙结构设计的时候,它的使用寿命和承载能力是应该最优先考虑的,主要是以安全可靠为主。

2、造型美观原则

建筑幕墙设计在划分幕墙立面线条的时候要体现出设计师的设计理念,同时要尽量满足业主的想法;在幕墙结构设计满足安全的前提下应尽量满足业主对建筑外立面幕墙效果美感的追求。在这些前提下进行合理的创新设计,让最终的幕墙设计产品能够具有观赏性,展现幕墙的美感。

3、设计结构轻巧、稳定的原则

结构的轻巧是设计工作者匠心运作的集中体现,是一种创造性的劳动美,结构轻巧的设计减少了结构材料的用量,间接的降低了建设成本。而结构的稳定性是设计安全的体现,会给人带来居住的安全感,减少必要的危机感,使得人们能够愉快的居住。

4、节能环保、创新性原则

随着科技的进步,新的材料和技术在不断的涌现和推陈出新,设计工作者应该时刻关注这些新材料和新技术,把他们科学合理的运用到幕墙的设计理念上。新时代的幕墙已经不再简单的是一种装饰性的外围护结构,它已经成为整个建筑的一个重要组成部分,同时新时代的环保节能也渐渐的成为了衡量幕墙品质的好坏的重要标准。所以一个幕墙设计者能否在设计过程中合理的将新材料技术和环保节能理念结合起来是衡量一个设计者实力的重要标准。

5、经济适用性原则

幕墙在设计过程中应保证资金使用的合理性,在确保满足国家及行业规范标准的的基础上,结合实际需求,科学合理的选择建设材料,设计出具有经济适用性效益的产品,确保幕墙的性价比。

二、建筑物幕墙设计中常见的问题

1、设计滞后,影响到幕墙施工的顺利进行

目前绝大多数的设计单位都没有充分认识到结构安全对建筑幕墙设计的重要性和关键性,也没有对幕墙工程的特殊性做精心充分的考虑;基本上是在工程动工以后,当主体结构工程进行到预埋件作业的程序时,才开启幕墙的招标工作,到幕墙工程施工时需要后期增加结构梁、柱或被动的使用后置埋件等,降低了幕墙的结构安全性,同时对外观也会造成一定的影响。

2、幕墙设计局限自身框架设计

幕墙设计人员局限于对幕墙自身框架的设计,忽略幕墙对建筑整体及幕墙功能对建筑本身的补充作用;幕墙设计应充分将建筑主体与幕墙外观、功能等各个方面有效地联系起来。

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三、建筑幕墙结构设计内容

1、方案的选定

幕墙的结构和面板材料,要根据建筑整体的设计效果、功能要求和设计的造型来选定。设计的结构形式有半隐框、全隐框、明框玻璃幕墙,全玻璃幕墙,点支承玻璃幕墙,干挂石材和金属幕墙,单元式幕墙等;常规的幕墙面板有玻璃、石材和金属面板、光伏幕墙板等面板;可以根据不同的外观要求,来确定相应的幕墙形式。常规的玻璃幕墙、单元式幕墙一般采用铝合金骨架设计,因为可以减轻自重和增加耐用性;干挂石材和金属幕墙以及跨度比较大的玻璃幕墙需要采用钢结构骨架设计,因为钢结构的强度和刚度要明显优于铝合金。对一些设计视野比较宽阔的项目,还可以采用点支承索网结构设计。

2、建筑幕墙的受力分析及性能测试

自重、风荷载、地震荷载、温度应力等荷载先直接作用到幕墙面板上,再传递到幕墙骨架上幕墙上,再进一步传递到埋件上,最后传到主体结构上;为保证幕墙设计和施工的可靠性,须在施工前进行幕墙的各项性能测试;常规的性能测试包括抗风压性能,水密性,气密性和平面内变形性能等;幕墙应进行上述各种性能测试,来确保设计和结构的安全性。

3、材料的选择

通常用到的材料有石材、玻璃、铝板、不锈钢等金属面板、陶瓷板等人造板材等等;根据建筑幕墙美观度和视觉效果上的要求,选择适合的幕墙材料。

四、建筑幕墙设计要点控制

1、建筑幕墙整体设计要点

在进行建筑幕墙设计的过程中,安全性是非常重要的。因此设计人员在进行设计的过程中,需要充分对建筑工程施工场地的综合条件进行调查,并结合建筑工程的设计施工要求以及相关的技术规范,从而更好的保证设计可以满足建筑工程的设计施工以及使用需求。需要注意的是,在进行幕墙设计的过程中,面板和骨架等材料强度和刚度的设计需要结合实际情况来预留一些余地,从而更好的保证施工的顺利进行。在保证安全性的基础上,设计人员还需要充分的考虑节能环保方面的因素,通过科学的设计来降低能耗以及污染,提升建筑环境的舒适性以及美观性。

2、建筑幕墙结构设计要点

结构设计是建筑幕墙设计过程中的核心内容之一;建筑幕墙的结构设计是否合理将会直接影响建筑幕墙的美观性以及实用性。因此在进行建筑幕墙结构设计的过程中,应做好幕墙的面板,骨架及各种连接节点设计;在设计过程中还需要加强措施来防止幕墙面板出现脱落的情况,以此来保证幕墙结构的安全性。

3、防火防烟设计要点

防火防烟设计同样是如今幕墙设计过程中非常重要的一项内容。设计人员在针对幕墙防火防烟能力进行设计的过程中,首先需要选择优质的防火材料,同时将幕墙与楼层之间应做好防火封堵设计。在此基础上,还需要重点进行防火分区的设计,并采用针对性的设计措施来更好的提升幕墙的防火防烟性能。

结束语

在现代社会快速的发展过程中,人们对建筑幕墙的美观性以及实用经济性要求也在逐渐的提高;美观是为了符合大众审美,从而吸引消费;实用经济性主要是在建筑过程中减少费用的支出以及材料的浪费,在保证建筑幕墙的安全性的情况下,对材料进行相应的优化调整,挑选一些性价比高的材料进行建设;同时也需要对建筑幕墙的安全性以及结构设计进行相应的提高。安全性是为了保证施工工程以及人们自身的安全;在这个过程中,要保证工程的质量以及安全性,更好地对幕墙结构设计进行完善,能够使户主有很好的入住体验;我们要重视幕墙的结构设计,不断的提高幕墙的安全性、美观性和实用性。

参考文献:

[1]陈爱妹.建筑幕墙结构设计与优化探讨[J].江西建材,2017(8):39.

[2]陈加辉.探究建筑结构设计的优化对策[J].四川水泥,2018(1):64.

论文作者:金美清

论文发表刊物:《城镇建设》2019年24期

论文发表时间:2020/1/16

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