摘要：随着建筑工程功能要求的多样化，建筑幕墙逐渐成为建筑设计施工中的一项重要内容。本文在深入分析建筑幕墙设计原则的基础上，就建筑幕墙的结构设计原则及要点进行了具体的分析，拟为我国建筑幕墙设计工作的发展和进步奠定基础。
关键词：建筑幕墙；设计；要点
1、建筑幕墙设计基本原则
1.1 安全可靠原则
首先幕墙设计必须同施工保持高度的一致性。作为围护结构——幕墙工程设计的安全性是重点。据相关法律法规明确规定，幕墙设计必须以有关法律法规为准则，保证设计水平，提升施工质量，达到市场要求的标准。
1.2 建筑幕墙设计的经济性原则
幕墙不仅要考虑到结构安全，还要考虑控制对工程建设的总投资，以及施工方的总成本，即在综合以上各项原则的基础上，幕墙设计要考虑经济性的要求，保证业主资金投向的合理性，以最经济的花费实现最多安全美观的建筑外表。
1.3 造型美观原则
一般情况下，幕墙也是建筑装饰的一种，因此幕墙设计形式对外观的可观赏性有着一定的影响。建筑幕墙作为建筑外围护结构，是建筑的外衣，是建筑形象最直观的表达，对于建筑整体外观形象的影响极其重要，是建筑设计理念与风格体现的重点。所以，在做幕墙设计的时候，要充分理解好建筑设计理念，服从于原建筑设计，注意与建筑设计的整体保持一致性。同时，建筑工程外观是建筑设计师或者是团队设计理念和风格的一种展现，因此在进行幕墙设计的过程中首先应当了解建筑物本身的设计理念，注重与其保持一致性，彰显整个建筑工程的艺术性。
1.4 绿色、环保节能原则
降低建筑能耗及解决环保问题已经上升到国家标准层面，能源问题和环境问题是制约现代化社会发展的主要原因，绿色建筑、生态建筑成为了当前的主流，绿色建筑也将是未来建筑的发展方向。建筑幕墙是建筑整体的一部分，作为建筑外围护系统，是房屋室内与室外能量阻隔最薄弱的环节，可以说建筑节能的关键是门窗幕墙的节能，而且幕墙门窗是建筑室内外之间的防护屏障，必须满足规定的标准，因此建筑幕墙的设计必须要符合相关规范对节能的设计要求。
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2、幕墙设计中的要点
2.1幕墙整体上应注意的设计要点
设计方面安全的控制：作为现代化公共建筑，安全是要首要考虑的因素。结构设计时应充分考虑风荷载、地震作用等对幕墙的影响，结构设计安全等级要完全能满足相关规范及工程实际的具体要求。同时，不同地区的地方规范也可能有区别，这就要求我们在设计幕墙的同时要熟悉地方规范。材料计算的强度计算不要过于接近极限状态，要适当留有一定余地，以适应材料加工生产的负公差情况。
设计中绿色环保节能的控制：建筑幕墙的采光设计。众所周知，现代建筑越来越强调建筑节能，幕墙良好的采光性能，不仅能满足基本的采光需要，而且能够减少白昼时非自然采光能耗。在建筑设计考虑幕墙采光性能时，为了能达到理想的采光和节能效果，玻璃幕墙通常非采光要求的位置采用透光折减系数不低于0.20 的玻璃，有采光功能要求的部位采用透光折减系数不低于0.45 的玻璃。 与此同时，需要考虑进行防光污染设计，采用反射比不大于 0.30 的玻璃作为幕墙面板材料。
建筑的幕墙节能设计主要是指通过幕墙的构造设计、材料选用等措施，使建筑物在使用过程中，以尽量少的能量消耗而获得理想的温度环境和光线环境的过程。据国家建设部有关部门统计，门窗散失的能耗占建筑运营能耗的 51%左右，由此可见，幕墙节能设计对于建筑节能的成效具有非常重要的作用和影响。建筑设计采用幕墙作为建筑外墙，在节能、防结露方面根据地方差异采用断热型材与非断热型材，玻璃采用低辐射 LOWE 中空玻璃。幕墙层间或其他非透明部分的面材后面设置传热系数较低的保温岩棉作为保温隔热材料。建筑常用主要材料的导热系数 λ[W/（m?K）]：钢筋混凝土：1.74；挤塑聚苯板：0.03；岩棉类：0.045；平板玻璃：0.76；混凝土空心砌块墙：0.79。据上数据分析不难得出，建筑幕墙一般采用玻璃（透明部分）和岩棉（非透明部分）的导热系数远远低于混凝土、 钢材、石材等材料，减少混凝土和砌块墙面积，增大玻璃的面积，不仅能节约建造成本，而且节能效果更突出。
2.2幕墙结构细节上要注意的设计要点
幕墙构件四边弹性空间要求：幕墙结构应具有相当能力的适应性及吸收位移的能力。幕墙构件与构件之间，尤其是板材四边与立柱、横梁构件间，应留有一定的空间，以适应主体结构变位能力。幕墙立柱的受力形式：应将立柱设计成轴心受拉或偏心受拉构件，其构造做法宜选取铰接节点在上端悬挂，下端选取上下伸缩变形的节点形式，以免立柱设计在受压工作状态下的失稳。注意电化学腐蚀：不同金属构件间一定要有绝缘垫片，否则不同金属间会有电化学腐蚀现象，破坏材料力学性能，影响结构安全。注意防噪音设计：构件式幕墙的立柱与横梁连接处应设置柔性垫片或留有一定缝隙，避免刚性连接产生噪音；隐框幕墙、石材幕墙、干挂铝板幕墙等的挂钩连接件接触面处也应设置柔性垫片以防噪音。防雷设计要求：应严格按照防雷设计规范要求做好幕墙的防雷体系。按规范要求，幕墙主要是防侧击雷，幕墙自身要形成一定的防雷网格，与主体建筑防雷均压环、引下线进行联通，将雷电流引导接地。建筑防顶击雷一般由建筑设计考虑，只需设计建筑避雷网格高度超过幕墙高度即可。有时鉴于美观性需求，且工程条件允许的情况下，幕墙设计也可以考虑将建筑避雷与建筑幕墙屋顶收边融为一体，即把建筑幕墙屋顶女儿墙压顶收边盖板设计为防雷接闪器（如采用3mm铝单板做为盖板），然后将盖板与主体建筑防雷均压环、引下线进行联通，以达到建筑防雷的目的。防火设计要求：幕墙材料应该采用防火等级为A级的材料，楼层间及门窗洞口四边都应要防火封堵。尤其注意建筑的防火分区，在防火分区两侧，应按建筑防火设计规范要求在水平距离不应小于2m（内转角时为4m）的范围内，将幕墙设计成防火幕墙，尤其是玻璃幕墙应采用防火玻璃及刷防火漆的钢立柱和横梁。
2.3幕墙其它方面注意的設计要点
按照建筑结构可靠度设计统一标准的要求，易于替换的结构构件的设计使用年限为25年，建筑幕墙属于外围护结构，应属于易于替换结构，其设计使用年限应不低于25年。但其与主体结构连接所用的预、后置埋件，宜与主体结构设计使用年限一致，即按50年考虑。
要充分认识和理解相关规范标准条文，成熟的幕墙产品的设计应严格按照规范要求设计。但随着时代进步发展及新材料、新工艺的不断运用，原本规范有些规定也并不一定合理，因此，要注意与时俱进，了解行业发展动态，掌握新技术的运用。实际做石材幕墙设计时，横梁可以设计成一端焊接一端螺栓连接，既满足原本规范的伸缩要求，又体现了新施工安装方式对现场安装的便利性。
3、结语
在现代建筑项目中，建筑幕墙应用越来越加广泛，幕墙设计也成为建筑行业重点内容，是质量控制的关键环节，我们要遵循有效的原则，充分掌握建筑幕墙设计要点，力求从根本上提高建筑幕墙设计有效性，为其后期的质量控制奠定坚实的基础。
参考文献：
[1]闫雯，建筑幕墙设计的问题与建议[J].中国建筑金属结构，2013（07）
[2]郭凡荣.节能技术在建筑幕墙设计中的应用研究[J].住宅与房地产，2016（21）
论文作者:张悦
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第17期
论文发表时间:2017/11/17
标签：幕墙论文; 建筑论文; 采光论文; 结构论文; 防雷论文; 构件论文; 立柱论文; 《建筑学研究前沿》2017年第17期论文;