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摘要：玻璃幕墙作为一种新颖美观的墙体装饰方法，是现代主义高层建筑时代的显著特征。在我国，建筑幕墙的发展日趋完善，各种幕墙的结构形式也逐渐成熟。但在幕墙的发展及设计过程中，不同的设计单位或设计师对幕墙设计中的一些问题常常有不同的理解。为了更好地推广应用玻璃幕墙，本文就玻璃幕墙设计的相关要点进行探讨。
关键词：玻璃幕墙设计；设计要点；设计原则
引言：
玻璃幕墙是近代科学技术发展的产物，是现代主义高层建筑时代（1950―1980）的显著特征。最早具有代表性的采用玻璃幕墙的建筑是20世纪50年代初建成的纽约利华大厦和联合国大厦；在此后的几十年间.玻璃、铝合金和钢材，被认为是现代高技术发展在建筑上的标记。我国的幕墙工业从1978年开始起步，经过30多年的发展，特别是90年代的高速发展，倒了21世纪，已经成为世界第一生产大国和幕墙使用大国。
一、玻璃幕墙的概述
玻璃幕墙作为建筑物的外围护结构，融使用功能和装饰功能于一体。随着我国经济的高速发展，大城市中的高层或超高层建筑中，采用玻璃幕墙作为外围护结构越来越广泛。但幕墙结构的设计不像传统结构专业那样，有很多成熟的资料可参考学习，所以难免出现各种疏漏。一些幕墙结构设计，由于经验不足，在设计中常常疏忽某些重要环节，造成设计缺陷，带来一定的安全隐患和隐藏的经济损失。
二、玻璃幕墙的特点
2.1施工方便
玻璃幕墙材料单一，不需要太复杂的施工工艺便可以满足需求，因此一般具有较短的工期。而在维护中也比较方便，对于一些构件都可以进行更换。
2.2降低造价
玻璃幕墙具有较低的自重，不足普通砖的十分之一、混凝土墙的七分之一，可以大大减少装饰主体结构和基础的造价。
2.3艺术气息浓厚
作为一种现代装饰方法，由于其光感强，色彩丰富，是以玻璃幕墙能够给建筑带来独有的艺术效果。
2.4可以变旧为新
对于已建工程的旧墙面可以采用玻璃幕墙技术进行改造，提高旧工程的使用年限。
但玻璃幕墙也是有一些缺点。比如玻璃幕墙本身的造价还是比较高的，其抗压性能一般，还会对周围环境造成光污染，因此在设计中，要对玻璃幕墙的有关方案进行充分论证，权衡利弊，合理使用。
三、玻璃幕墙的结构设计原则
玻璃幕墙一般都是处在建筑物的外部，是一种在外围起作用的结构护件，可能对其性能产生影响的因素主要有：自身荷载自重、外部的风压力、地震作用以及温度，这些因素都有可能引起玻璃幕墙的变形，所以对其的支护构件要有一定的伸缩变形能力，用来适应主体玻璃幕墙的变形，对于支护结构护件还有一个要求就是要有合理的力传递路径，当有外力作用在玻璃幕墙上时支撑结构可以很快的把这些力传递开去，避免在玻璃幕墙上出现应力击中的现象。
一般来说，玻璃幕墙都是竖直的，面积很大，所以风荷载的作用下，玻璃会产生很大的弯曲应力，这是玻璃幕墙结构设计中首先需要考虑的因素。而在地震作用下，由于强烈的震动，可能会引起构件连接点的震动，引发松弛现象，导致玻璃幕墙坍塌事故，所以在结构设计中也要加强对其抗震性能的优化。
玻璃幕墙的结构设计要遵循以下的原则：
1、玻璃幕墙不能承受主题建筑的荷载作用力和地震作用，幕墙上的构件应悬挂在主题建筑商，玻璃幕墙的施工要秉承围护的原则。
2、对于玻璃幕墙和连接构件的刚度有一定要求，要求能够在主体建筑在风荷载、地震和温度等作用发生位移变形的时候，避免出现幕墙的破坏。
3、对于非抗震设计下的玻璃幕墙，应保证在风荷载的作用下玻璃的完整无损，此时连接构件也应要保证玻璃幕墙能够有足够的能力应对主体的位移变形。
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4、对于需要抗震设计的重要建筑，玻璃幕墙在遇到地震的时候应该不能破损，按照一定的抗震烈度进行设计，要保障在地震后，玻璃幕墙基本完好，超过地震烈度的时候，玻璃幕墙的主体骨架可以再次利用。
5、一般在玻璃幕墙的结构设计中，应全面考虑自重荷载、风荷载、地震和温度等因素，各因素综合优化，提出最合理的设计方案。
四、玻璃幕墙的设计要点
3.1造型设计
应通过对玻璃幕墙和实体墙面的优化组合来进行建筑设计，对于玻璃幕墙来说，其独特的采光性能使得它可以适应各种形状，然后和石材等实体墙面结合起来进行设计，便可以搭配出各种造型，标新立异。
3.2光影效果
玻璃幕墙具有很强的感光性，它会对周围的光线进行反射，为建筑的光影艺术提供了一种极好的表现手法。在进行玻璃幕墙设计时一定要对建筑周围的环境做好研究，在考虑建筑本身特点的基础上结合环境设计玻璃幕墙，尽量避免光污染的形成。
在对玻璃幕墙的色彩进行选择时要主要和周围的环境配合起来。要充分研究建筑物的艺术效果的形成、以及其功能用途。
3.3墙面划分
墙面划分考虑的主要因素是建筑艺术气息的营造，在合理利用玻璃原材尺寸的基础上，结合设计的协调性、施工工艺的选择以及受力特性，对于玻璃幕墙墙面的划分如果是要追求比较正式严肃的感觉，一般来说要求等尺寸、等距离的划分，若是追求比较个性张扬、青春活泼的感觉，可以进行自由划分。
五、玻璃幕墙的构造设计要求
（1）应在可能会产生渗水的部位，或可能由于温度变化而结露的地方设置排水孔，外接管道，在集水之后经由管道派出，保持幕墙性能的优越性。
（2）应保持玻璃幕墙的面板构件和边框所形成的空腔内外压力一致，这样的压力平衡状态就不会把雨水压进空腔内，提高了玻璃幕墙防雨抗渗的能力。
（3）应用密封性能好的材料把板材和边框相接的地方进行密封，这种材料应具有这样的性能：能够在长时间的外接干扰和压力下保持足够的弹性。
（4）对于各种连接缝的处理，其原则是既要保证功能需求，又应保持玻璃幕墙的整体美观性。可以活动盖板，使其把连接部分保护起来，避免损害，也可以采取不漏痕迹的办法，那就是对于玻璃幕墙上出现的微小破坏，及时处理。
（5）由于玻璃对温度比较敏感，所以对于在隐形框玻璃幕墙的设计中，对于各构件间的拼接缝有一定要求。保持在15毫米左右最为适宜。对于非隐形框来说，玻璃幕墙构件与外围的铝边框之间的距离设计也要满足温度变形的需求，一般设计规范要求在8毫米左右。
（6）玻璃幕墙在使用过程中很有可能会出现松动，并由于温度的变化，玻璃幕墙也会发生微小位移。幕墙各构件之间可能会出现摩擦噪音，在设计中应在相关部位加入垫片，消减摩擦噪音的影响。
（7）玻璃幕墙上的连接构件设计中要注意不要因为不同属性的接触而引发影响性能的电化学反应。
（8）做好窗机的设计工作，考虑轨道、连接构件和外部荷载对其的影响。
（9）对于可活动的玻璃幕墙，要控制可活动部分的面积在百分之十五一下，并且上悬角度小于30度，宽度小于3m。
结束语：
幕墙是实现建筑外观、建筑功能以及建筑效能的直接载体，幕墙设计是幕墙实施的基础。精心设计的幕墙系统是未来建筑的核心，安全高效的幕墙围护结构能有效实现建筑节能、环保、生态的目标。玻璃幕墙可以增加主体建筑的艺术气息，成本比较低等优点，在现代装饰中应用的越来越多，所以对其设计要点必须要研究清楚，制定一个更加合理的设计方案，使得玻璃幕墙既能够增加主体建筑的魅力，又能保证其安全性。
参考文献：
[1]郭瑞逊，李雪.玻璃幕墙设计浅析[J].建材发展导向（下），2011，09（2）.
[2]甘尚琼.玻璃幕墙设计技术关键要点[J].中外建筑，2011，02.
[3]陈志秀.浅议建筑设计中的玻璃幕墙设计 [J].城市建设理论研究（电子版），2011，32.
论文作者:杨晓韬,董敬玲,张炳华
论文发表刊物:《基层建设》2017年第22期
论文发表时间:2017/11/16
标签：玻璃幕墙论文; 幕墙论文; 构件论文; 建筑论文; 荷载论文; 结构论文; 墙面论文; 《基层建设》2017年第22期论文;