浙江省建筑设计研究院建筑幕墙分院 浙江省杭州市 310012
摘要：随着我国社会经济和科学技术的不断发展，建筑行业在不断进步，高层建筑的数量不断增加，玻璃幕墙作为一种美观新颖的建筑墙体装饰方法，被广泛的运用于现代高层建筑中，具有巨大的优越性。但是，将玻璃幕墙运用于高层建筑中也存在着一些问题，依然需要我们不断的分析。做好高层建筑玻璃幕墙的设计，是保证高层建筑玻璃幕墙质量和性能的重要保证，本文浅析关于高层建筑玻璃幕墙设计要素。
关键词：高层建筑；玻璃幕墙；设计要素
引言
人们生活水平的提高与对美的认识，对美的要求是齐头并进，且相辅相成的。高层建筑玻璃幕墙的设计完全满足了人们对建筑美观性的追求。但作为高层建筑的外部保护层，玻璃幕墙除了要求设计美观以外，更重要的一点是要坚实牢固，起到真正的防护作用。但玻璃幕墙总归是玻璃材质，很容易破碎，所以这要求玻璃幕墙在施工的过程中要选择最优的原材料以及最优的设计方案，以此来保证高层建筑玻璃幕墙的质量。
1玻璃幕墙的重要作用
玻璃幕墙在我国高层建筑中广泛应用，它将建筑外围的保护功能与装饰功能相结合，充分体现了建筑将技术与艺术融为一体的建筑特色。目前高层建筑的玻璃幕墙一般采用中空玻璃，中空玻璃分为两层中空玻璃和三层中空夹层玻璃。中空玻璃具有良好的隔热性能、防结霜性能以及防风、防潮等性能等许多优点，不仅有很好的隔热性能，在夏季时还可以遮挡住90%的太阳辐射，在接受自然光照射的同时又不会感到炎热难耐，玻璃幕墙一定程度上使建筑内部环境变得冬暖夏凉，改善人们的生活环境，同时由于玻璃幕墙的这些优点，使高层建筑减少了空调等采暖制冷设备的使用，在一定程度上起到了节能减排的作用，对生态环境的保护起到了重要作用，因此玻璃幕墙在高层建筑中的作用尤为重要。此外玻璃幕墙不仅起到建筑外围的保护作用与节能环保作用，它同时作为建筑外观的装饰设计，对建筑形象的完美化起到重要作用，满足了城市居民对居住建筑的审美需求，同时使城市的形象也得到美化，是推动城市可持续发展的前提，因此高层建筑中玻璃幕墙的设计施工有着极为重要的作用。
2高层玻璃幕墙的类别和结构
建筑技术不断发展，建筑人才不断涌出，建筑风格迥异，建筑玻璃幕墙的类别亦有所不同。最常用的当属框支撑玻璃幕墙，框支撑玻璃幕墙有分为明框玻璃幕墙和隐框玻璃幕墙。顾名思义，明框玻璃幕墙就是金属外框直接暴露在外面，玻璃镶嵌在里面的一种架构，结构比较稳定，也最为传统，运用率较高。隐框玻璃幕墙则无金属外框也常应用于室外，而且更加美观。玻璃幕墙主要由玻璃和结构骨架构成，两者有机结合，将玻璃幕墙完美呈现。玻璃幕墙的功能除了作为土建墙体起到保温隔热及安全防护作用以外，还对视觉效果起到了美化作用。建筑师完全发挥了个人想象力，拓展四维空间，运用玻璃幕墙打造完美的建筑造型。此外，玻璃幕墙具有安全性和稳定性。高层建筑玻璃幕墙的安全性体现在其抗风压能力、抗气密性、抗震性、防火性等，这要求施工团队专业化，施工态度严谨认真。玻璃原材料以及施工过程是否专业化严重影响建筑物能否正常使用，质量是否过关等问题，所以这需要根据实际情况，分析并决定选用何种结构形式来确保安全性和稳定性。
3高层建筑玻璃幕墙的设计原则
3.1经济性和节能性的统一
经济性和节能性是进行高层建筑玻璃幕墙设计时，必须要考虑的因素，这是由于，玻璃幕墙的设计对建筑物内部的能耗多少具有非常大的影响。但是如果只追求节能效果，采用价格较高的节能材料，而忽视了建设成本，就很可能会导致工程造价成本的增加。如果只追求经济性而忽视节能性，将导致无法充分发挥玻璃幕墙的优越性。因此，在进行高层建筑玻璃幕墙设计时，必须对幕墙的节能性和经济性进行综合考虑，设计出最优的方案。
3.2科学性
作为高层建筑外围护结构和装饰结构，玻璃幕墙的形式和类型对高层建筑的整体立面效果具有决定性的影响，很大程度上影响着工程的造价和建筑物幕墙的节能效果。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆工程的造价和建筑物的节能效果，是进行高层建筑玻璃幕墙设计时必须要考虑的内容。具体来说，工程的造价受到节点的形式以及玻璃幕墙的类型影响较大，幕墙的节能效果与幕墙系统的类型、建筑物的造型、施工区域的气候环境以及玻璃的传热系数等因素有关。只有遵循科学性原则，才能在进行玻璃幕墙的设计时，对各种因素进行综合考虑，科学的选择玻璃幕墙的形式和类型。
3.3适用性
在进行玻璃幕墙的设计时，应该对施工区域的自然环境和工程实际情况进行深入的分析和了解。例如，在设计冬季较为寒冷地区的玻璃幕墙时，应该采用具有保温性能好的幕墙系统，在设计夏季较为炎热地区的玻璃幕墙时，应该采用隔热性能好且能够进行外遮阳的幕墙系统。通过选取适当的幕墙系统和材料，使其适用于高层建筑，能够提升高层建筑的整体性能。
4高层建筑玻璃幕墙的设计要素分析
4.1高层建筑玻璃幕墙的安全可靠性设计
针对高层建筑玻璃幕墙的安全可靠性设计，首先应对玻璃幕墙的水密性、气密性、风压变形性、平面变形性四大性进行数值型规定，对相关结构承受力等进行验算，尤其是极限变形，要着重规定数值。其次，要设计高层建筑玻璃幕墙的防雷接地系统。一般是把土地建筑的防雷钢筋和预埋件进行焊接，将避雷均压环压成环形，在通过钢筋传接到大地，并和建筑外的接地系统连接，以此确保高层建筑玻璃幕墙的安全可靠性。
4.2高层建筑玻璃幕墙的节能性设计
高耗能现象是现阶段采用玻璃幕墙装饰的高层建筑中存在的一个重要问题，而随着我国节能标准的更加严格，对高层建筑玻璃幕墙进行节能设计，是一个至关重要的问题。具体来说，应该合理的设计玻璃幕墙的材料、玻璃幕墙系统的类型和隔热型材料的使用，采用性价比高的高性能玻璃和断热材料，不断降低玻璃幕墙的K值，使高层建筑玻璃幕墙达到节能的效果。
4.3高层建筑玻璃幕墙的防火设计
针对玻璃幕墙和楼板之间的空隙、玻璃幕墙和其他防火隔离构件间的空隙等部位应进行防火封堵设计。封堵的填充料要选用不可燃的材料，并对保护层上的防火涂层进行处理。对于未设置窗槛墙的高层建筑玻璃幕墙，要在每一个楼层的外沿部分设置相应的高度，大约要大于0.8米的防火玻璃幕墙。其耐火极限要大于1h，并单独设立。玻璃幕墙和楼层间测空隙要用厚度不小于1.5毫米的钢板来承托，并注意钢板要镀锌。
4.4高层建筑玻璃幕墙的避雷设计
玻璃幕墙作为高层建筑主体结构中的维护结构，一般不对其金属框架进行单独的防雷设计，一般利用和主体结构防雷系统相结合的方式，具体来说，应该将幕墙的横向龙骨和竖向龙骨和建筑物主体结构的防雷系统相连接，使玻璃幕墙和建筑物的整体结构形成一个整体的防雷系统，将玻璃幕墙受到的雷电能量通过建筑物主体结构的防雷接地系统，传输至地下，从而避免玻璃幕墙和建筑物主体结构遭受到雷电的威胁。
结语
近年来，随着高层建筑的数量不断增加，人们对高层建筑的整体性能具有更高的要求，不但关注高层建筑的性能，也关注高层建筑的美观性。将玻璃幕墙运用在高层建筑中，通过科学合理的设计，能够有效的满足人们对高层建筑性能和美观性的要求。因此，应该重视对高层建筑玻璃幕墙设计要素的分析，提升高层建筑玻璃幕墙的安全性和可靠性，促进高层建筑的发展。
参考文献
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[2]施戈亮，刘静.基于高层建筑玻璃幕墙设计与施工分析[J].四川水泥，2015（4）：158.
[3]杨柠称，邵燕妮.玻璃幕墙设计要点分析[J].工程技术：文摘版，2016（6）：00048.
论文作者:占磊
论文发表刊物:《基层建设》2018年第21期
论文发表时间:2018/8/20
标签：玻璃幕墙论文; 高层建筑论文; 建筑论文; 节能论文; 结构论文; 幕墙论文; 建筑物论文; 《基层建设》2018年第21期论文;