摘要：随着社会经济和科技的不断发展，建筑业的的发展也是日新月异，而建筑幕墙的发展也有了极大的提升。在建筑工程中，建筑幕墙作为一种建筑外围护结构与装饰性结构，得到了广泛的应用。本文就建筑幕墙设计进行探讨，以供参考。
关键词：建筑幕墙；设计；原则
一、现代建筑幕墙设计的原则
在建筑物项目设计中，幕墙除了起到美化作用以外，还能够对于建筑物的墙壁有所保护，所以幕墙设计应该受到广大设计师的重视，同时也要依据现代幕墙的根本设计原则以及设计规范加以设计。
（一）幕墙的设计要遵循规范性的原则，幕墙设计对建筑具有重要的保护作用，所以必须重视幕墙设计的安全性问题，这就要求幕墙设计时要按照相应的工程标准进行，必须达到相应的标准，才能保证幕墙设计的科学合理性，起到幕墙的外围保护作用。
（二）幕墙设计要服从建筑的设计，并且其最终的设计目的也是为了服务建筑的设计，幕墙是建筑物最直接的外观表现，对建筑起到美化的作用，建筑幕墙的设计会对整个建筑的设计水平产生直接的影响，所以在进行建筑幕墙的设计时，要与整个建筑能够融为一体，为建筑设计服务。
（三）确保幕墙设计的整体美化作用。幕墙的主要作用除了可以对于建筑物外墙进行保护以外，也具有建筑物美化功能，所以在设计过程中要特别注意综合运用美学、艺术学以及建筑学等多种学科内容，保证幕墙的整体美观整洁，同时这也是现代幕墙设计的一个根本原则。在以后的发展过程中，随着人们生活质量的不断提高，审美标准也会不断上升，对于建筑物幕墙的美观要求程度也会更高，因此这一设计原则需要给与足够的重视。
（四）注重幕墙的整体坚固性能。由于幕墙在实际应用中，有时还要支撑外墙，会受到一定的重压，或者是遭受地震带来的震动破坏，所以，现代幕墙在设计过程中要注重坚固稳定性能，避免因自然灾害造成的生命财产方面损失。现在，我国的幕墙主要运用原料有玻璃、金属以及混凝土，玻璃与金属幕墙因为本身的收缩性能很大，再加上自身重力小，所以稳固性能很差；而混凝土材料脆性较强，所能承受的拉伸范围很小，很容易发生断裂，因此幕墙设计人员要根据不同的幕墙设计要求以及具体的承重要求，选用相应的幕墙材料，确保幕墙的整体稳定性。
二、幕墙构造设计
（一）立柱设计
立柱可采用铝合金型材或钢型材，由于幕墙长期承受日晒雨淋和风吹雨打，其表面必须采用防腐涂料以保证使用寿命。立柱不同的支座布置，决定了不同的受力方式和计算的力学模型，对于优化设计，节约成本很关键。
由于拉弯杆件要比下端支承的压弯构件受力情况要好，不需要考虑失稳问题，所以一般情况下幕墙的立柱设计应采用上端悬挂的方式。简支梁受力模型应用得比较广泛，幕墙立柱每层用连接件与主体结构连接在一起，顶部用芯套连接，优点是传力路径清晰，施工方便，但简支梁计算出来的型材截面比较大，浪费材料。双跨梁可减小弯矩与挠度，特别是对挠度的影响较大，对于材料的节省起到很好的作用，但是中间的支座反力较大，此处的埋件受力要求比上部的埋件高，有可能出现两种埋件规格，在增加了一个支座的情况下给施工也带来不少的麻烦。多跨铰接梁可以减小幕墙的挠度，比双跨梁更为优越。
在节点设计的过程中还需要考虑幕墙立柱与立柱之间要预留不小于15mm 的间隙，上支承点宜采用圆孔，下支承点采用长圆孔固定，以便适应和吸收主体沉降、温差变形、施工误差。
（二）插芯设计
立柱与立柱连接可以通铝合金插芯来实现，插芯的一端用螺栓固定，一端自由释放。插芯所受的荷载以剪力为主。插芯与立柱连接应采用线接触，由于铝型材挤压时，必然会产生弯曲、扭拧变形，而插芯必须插入立柱一定深度，如采用四周面接触，势必会造成很难安装进去，所以插芯与立柱连接宜采用线接触的方式。尖点可设计成一个窄边小平台，避免发生挤压变形同时还可以起到加大芯套与立柱之间接触面的面积，起到加强防雷连通效果。
（三）横梁连接设计
横梁主要受力部分截面的厚度需考虑翼缘的宽厚比，截面自由挑出部位和双侧加劲部位的宽厚比 bo/t 按下表：.png)
一般情况下横梁处的玻璃安装完毕后往往会发现出现倾斜扭转的现象，一方面是因为连接角码与横梁配合间隙过大，另一方面是角码的螺栓孔有间隙，造成横梁定位失败。解决办法：可在横梁与立柱的正前方用扁铝连接在一起，利用扁铝抗剪承受玻璃面板的自重，横梁尾部的销钉则主要承受风荷载。
此横梁连接方法安装非常简便，现已制成标准化，并大量应用在工程当中。
（四）开启扇设计
在幕墙开启扇的设计中，可以经常发现开启扇在紧闭的状态下，依然还存在漏水严重，气密性差的现象，其主要的原因是因为窗框窗扇组框加工精度低，型材设计不合理，没有设置锁座线槽，加工安装时误差较大，窗锁座固定后不是在一条直线上，在风荷载的作用下，部分锁点不能与每一个锁座接触，达不到同时受力的要求，以致窗扇变形漏气。密封胶条45度转角位置没有使用热熔工艺把胶条形成封闭一圈的整体 ；还有就是窗扇上的密封胶条压缩量不够，在压不紧的情况下也会发生漏水漏气。
以上问题可通过提高开启扇的加工组装和窗五金配件的安装精度，窗扇与窗框之间的密封胶条压缩量加大，压缩量一般控制在35% 左右即可，邵氏硬度可选择45左右，锁座可通过铝合金型的模具调整增加定位槽固定，降低安装偏差。
遇到朝天开启窗户的时候，一定要注意排水的路径，开启扇与幕墙面标高平齐的胶缝，只要有缝隙水就会往低处渗入，虽然有密封胶条作为第一道防水线，但是在大雨的情况下水积聚在窗框内部根本无法及时排出，再加上加工组框质量不能保证每一樘开启窗都没问题，因此容易造成开启扇漏水。解决方案：朝天开启窗的窗框的设计一定要高出周边幕墙面20mm 以上的距离，下雨时窗框周边的积水能沿着凸起的窗框边部迅速排走，起到良好的防水性能。以排为主以堵为次的构造设计为主，保证了水密性和气密性。
对于倾斜角度不大的幕墙开启扇的设计，可采用在顶部增加披水板进行防水，使幕墙上部的水直接通过披水板流走而不会往幕墙窗框内部倒流。另外在窗扇加工的时候可以在组角处增加不锈钢组角片，保证窗扇窗框有足够的平整度。
三、我国建筑幕墙设计的发展趋势
（一）超高层建筑的快速发展必将推动建筑幕墙技术的进一步创新
随着我国城市建设占用耕地与保证粮食安全之间的矛盾日益尖锐，城市地区尤其是沿海城市地区可用土地资源已接近极限，因此高层和超高层建筑是最优选择，而幕墙是高层建筑的最佳外围防护结构。此外，中国是在建和拟建超高层建筑最多的国家，在建和拟建150米以上建筑数量占全球的41.4%，200米以上建筑数量占全球的48.5%。换言之，中国将成为世界级超高层建筑的主要驻地。大量摩天大楼的建设，必将引领世界超高层幕墙设计和施工水平的发展。
（二）建筑幕墙设计中节能技术的推广
由于经济的高速发展，自然资源和能源紧缺以及环境问题日渐严重，人们也慢慢的意识到节能环保的重要性。因此，在节能幕墙的设计过程中，设计者开始使用多种多样的节能技术，以达到提升设计效果和质量的目的。在所有的影响因素中，气候的影响显得尤为突出，那么结合不同的气候条件采用不同的节能环保技术以巧妙的将设计策略和技术措施结合起来。因此，在建筑幕墙的设计当中就应该充分并且全面的考虑和分析工程的实际情况，运用科学合理的技术，将可持续发展的基本原则彻底落实，要合理的选择建设材料，从而将幕墙的节能效果达到最大。同时还需要注意如太阳能，风能，水能等自然资源的收集，减少不可再生资源的浪费。但是，通过不断地研究发现，节能幕墙在设计过程当中，仍然存在一些缺陷，不过，相信凭借大家的不懈努力，这些问题最终将会被解决，节能幕墙的使用功能也将会越来越普遍。
（三）建立科学合理的幕墙设计体系
要促进中国幕墙设计行业的健康发展，就要建立科学合理的幕墙设计体系，根据建筑设计的发展趋势，与其进行有机的结合，才能使建筑幕墙设计有新的发展。首先，建筑幕墙设计要由专门的幕墙设计顾问设计，并由专门的设计技术人才负责。其次，幕墙的设计师要参与到建筑的设计过程当中去，这样有助于幕墙设计师对整个建筑有比较充分的了解，配合建筑设计来完成建筑幕墙的设计，在设计的过程中，建筑设计师与幕墙设计师可以有及时、充分的沟通和交流，更有利于建筑幕墙设计作用的发挥。
（四）加强对幕墙技术的开发与应用
在现有幕墙设计和建设的基础上，加强对幕墙技术的开发与应用，开发利用新的材料和科技，大力倡导节能低碳幕墙的设计和应用，利用绿色环保的理念，发掘更多节能环保的幕墙建筑材料。可以在幕墙设计中更多的加入陶瓷板、大理石材等节能材料的使用，在节能环保的同时，提高建筑幕墙整体的质量，使建筑幕墙向着更加实用和环保的方向发展。
四、结束语
在近些年城市化建设发展的浪潮中，建筑幕墙设计的发展空间也是在迅速的扩大，我们不但要看到我们建筑幕墙设计发展的机遇，也要同时看到我们在建筑墙幕设计中的问题，我们因为起步较晚，所以问题比较多，行业还比较分散，但也因此我们的发展提升空间很大。
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[4] 朱京飞.对建筑幕墙设计问题的探讨 [J].现代装饰（理论），2012（06）
论文作者:王洋
论文发表刊物:《基层建设》2016年19期
论文发表时间:2016/11/25
标签：幕墙论文; 建筑论文; 立柱论文; 窗框论文; 窗扇论文; 横梁论文; 节能论文; 《基层建设》2016年19期论文;