摘要：在高层建筑中，幕墙系统是常用的外墙围护形式，兼具功能性和美观性，成为城市化发展的典型标志。本文首先指出建筑幕墙设计中常见的问题，然后总结了设计要点，最后阐述了提高幕墙设计质量的相关策略，以供参考。
关键词：建筑工程；幕墙系统；设计要点；问题；优化策略
建筑幕墙本身并不承重，是由面板、支承结构两部分组成，在高层建筑和大型建筑中，幕墙是带有装饰效果的轻质墙体[1]。近年来，随着四新技术的进步，幕墙材料更加轻型化，如何提高幕墙系统的安全性、环保性，成为设计人员的研究课题。以下结合实践，探讨了幕墙设计中的常见问题和解决对策。
1.建筑幕墙设计中常见的问题
1.1设计理念滞后
对于建筑而言，幕墙系统本身不承重，只是一种装饰和保护，因此不少设计单位没有认识到幕墙设计的重要性，设计人员的理念滞后。结合实际工程，往往在工程开工后，当预埋件已经安装完成，才开始着手幕墙系统的设计，直接影响工程进度和质量。此外，设计人员和业主、建设、监理单位之间的沟通不足，没有明确设计要求，也会降低幕墙设计质量。
1.2专业施工矛盾
建筑幕墙工程，需要土建施工和幕墙施工协调合作，才能准确、高效地完成设计任务[2]。然而实际施工中，土建和幕墙专业之间矛盾重重，例如土建施工时，没有按照设计图纸预埋管件；幕墙施工时，没有保护好土建施工的边角。部分工程按照先土建、后幕墙的顺序施工，由于两个专业团队的沟通不畅，也会留下诸多问题、产生质量缺陷。
1.3设计施工脱节
幕墙设计和施工是不能分离的两个环节，受到现场环境、技术、人员等因素的影响，设计和施工难以有效结合。其一，设计工作比施工进度落后，设计方案对施工的指导作用不足，因设计缺陷和变更，还会影响正常的施工作业。其二，设计人员在设计期间，忽视了施工现场的条件，导致设计方案的可行性差，施工期间还要进行更改。其三，设计单位和施工单位为了利益走在一起，盲目降低工程造价成本，无法保证幕墙系统的质量，甚至引起严重的质量事故。
1.4细节质量缺陷
建筑幕墙的设计，预埋件、立柱、横梁、连接问题是关键点。以幕墙和主体的连接为例，设计中存在的问题，主要是支座和板件的焊接强度不满足规范要求，连接部位使用的螺栓数量少，或者螺栓本身的强度低，由于弯矩过大会影响加固效果。而在立柱设计上，没有综合分析建筑层高、风压系数、立柱跨度、幕墙板块规格等要素，设计人员过分依赖以往经验，影响细节设计质量。
2.建筑幕墙系统的设计要点
2.1整体设计
建筑幕墙的整体设计要点，一是安全性能。幕墙整体结构的设计，应该分析风荷载、地震等因素的影响，依据相关技术规范，确定安全等级；合理选择材料类型，要求材料的性能强度超过极限状态；采用余量设计，满足材料加工时的偏差要求。二是节能环保。新形势下，建筑幕墙要向着节能环保的方向发展，一方面减少资源能源的使用量，另一方面避免噪声、光污染的发生，提高环境舒适度。
2.2结构设计
建筑幕墙的结构设计要点如下：①安全优化。幕墙系统的安全性，除了保证结构可靠，还要考虑到消防设计。例如，采用大型玻璃采光顶，需要使用耐火极限较高的吊顶材料；同时结合地理环境，提高幕墙的防雷、防冰雪能力。②荷载优化。设计幕墙的荷载时，不论是用何种材料，均要满足载荷极限要求。以轻型材料为例，根据面板承受的风载荷，可适当增加横撑，并和折边连接在一起。③经济优化。幕墙系统的设计，在满足性能要求的前提下，应该尽量降低成本。计算结构尺寸和荷载时，应比选多个方案，通过优化设计减少资源的消耗，尽量采用简单的结构。④功能优化。幕墙除了美观性，还具有采光、保温等功能，但这两个功能相互冲突。对此，可以采用传热系数不同的玻璃，同时变革密封方式，必要时可设计成双层幕墙，从而满足使用功能。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2.3防火设计
在幕墙的材料上，设计时应选择A级防火材料，在楼层间、门窗边，做好密封处理，进行防火分区设计[3]。如果是玻璃幕墙，应采用防火玻璃，立柱和横撑进行镀锌处理。幕墙、楼板上的缝隙，用1.5mm厚镀锌钢板承托防火岩棉封堵，或采用防火板封堵，并涂抹防火胶。
2.4防雷设计
第一，幕墙上的金属立柱，要和建筑结构的防雷系统连接，保证导电通畅。第二，建筑主体有水平均压环时，要将避雷引下线和均压环连接在一起。第三，安装防雷导线前，首先拆除非导电保护涂层，立柱预埋件和水平均压环之间，使用圆钢或扁钢相连，从而形成完整的防雷通路。
2.5防腐设计
幕墙的龙骨、连接件，均使用金属材料，随着使用寿命的延长，可能发生腐蚀破坏[4]。对此，设计过程中，应该控制幕墙转接件和龙骨之间的电化学作用，抑制或减缓材料腐蚀变化。具体操作上，其一可以在不同材料的接触部位，采取绝缘措施，防止金属直接接触；使用铝合金框架，应配合不锈钢的挂件和转接件，或者尝试利用碳钢件。其二连接铝制件、钢制件的固定件，最好选择不锈钢折弯件；如果使用钢制件，要进行防腐处理，并利用尼龙垫片隔离。
3.提高建筑幕墙设计质量的相关策略
3.1积极转变设计理念
新形势下，转变幕墙的设计理念，一是在施工之前，确定幕墙的设计主体，评估设计方案的合理性、经济性、可行性。针对关键的预埋件，应该逐一调查分析，以锚板为例，要检查钢筋型号、镀锌保护。二是在招投标工作上，确保设计单位、施工单位是两个主体，既保证设计和施工的独立性，又加强两者的沟通交流，提高协作能力。三是依据现行的政策法规，制定激励措施和补偿措施，用来激发设计人员的积极性，增强创造、创新热情，实现幕墙设计理念的转变。
3.2使用新型幕墙材料
随着建筑行业的快速发展，新型建材层出不穷，对设计和施工而言是一个有利条件。新型幕墙材料，例如材料表面有二氧化钛自洁涂层，可以实现自洁效果；或在幕墙表面使用低辐射膜覆盖，能产生保温隔热的作用[5]。此外，悬浮多腔节能玻璃，具有良好的隔音、保温、防紫外线功能，相比普通材料的节能环保性突出。为了提高幕墙体系的安全性，还应该提高防震效果，以钛合金膜为例，不仅强度高，而且韧性强，是一种有效的复合材料。
3.3提高人员设计水平
新时代背景下，提高设计人员的技能水平，才能设计出符合人们预期的工程成果。站在企业的角度，应该组织设计人员开展培训活动，学习最新的幕墙知识和技术，了解新型材料的使用。在培训形式上，除了外出进修、专家讲座以外，还应该发挥出信息技术的优势，实现远程教学的目标。对于设计人员自身而言，应该树立终身学习的理念，将思考、提问、释疑等品质融入到生活和工作中，对待设计工作保持较强责任心，从而稳步提升技能素质。
结语
综上所述，建筑幕墙的设计要点，主要包括整体、结构、防火、防雷、防腐等方面。分析可知，目前设计工作存在的问题，主要是设计理念滞后、专业施工矛盾、设计施工脱节、细节质量缺陷等。对此，应该积极转变设计理念，使用新型幕墙材料，提高人员设计水平，以此推动幕墙设计施工顺利进行。
参考文献
[1]杜永顺.建筑幕墙设计常见问题分析与要点控制探究[J].装饰装修天地,2019,(6):145.
[2]孙泽学.建筑幕墙设计中存在的问题及对策[J].装饰装修天地,2019, (2):169.
[3]朱志军.智能化建筑幕墙节能设计[J].商情,2019,(9):188.
[4]吕海军.浅谈建筑设计之幕墙设计[J].建筑工程技术与设计,2018,(34): 831.
[5]闫加宁.高层建筑玻璃幕墙设计方法评述[J].房地产导刊,2019,(6):55.
论文作者:曾君权
论文发表刊物:《基层建设》2019年第17期
论文发表时间:2019/9/8
标签：幕墙论文; 建筑论文; 材料论文; 设计人员论文; 立柱论文; 预埋件论文; 质量论文; 《基层建设》2019年第17期论文;