摘要：装配式建筑是建筑施工与建筑方式的一大创新，它是建筑行业供给侧结构性改革的体现，代表着城镇化进程发展的新需求。随着装配式建筑的应用和发展，这一建筑模式在建筑行业取得了广泛的认可。相比传统的建筑而言，装配式建筑由众多的预制部品部件组成，因此对于设计的要求更加严格，同时更要求设计与施工的紧密关联性。幕墙板块作为装配式建筑预制部品部件的重要组成部分，在装配式建筑施工中所占比例较大，幕墙板块的设计对其施工有着重要的影响。以下就来探讨建筑外围幕装配式幕墙板块的设计思路。
关键词：装配式建筑；建筑外帷幕；幕墙板块；设计思路
引言：随着工业技术的发展，建筑行业也可以实现预制部品部件的批量生产和快速组装，类似与工业零部件生产与组装一般，由不同的企业生产不同的预制部品部件，供建筑施工企业根据建筑类型选择施工需要的预制部品部件，再统一施工组装，这边是装配式建筑。装配式建筑为建筑的发展开拓了更加宽广的发展道路，满足了关于快速建筑施工的发展需求。装配式建筑发展初期，造型较为简单刻板，建筑类型千篇一律，因此对于设计要求相对简单。随着人们对于装配式建筑造型复杂化和个性化的审美需求的发展，对装配式建筑的设计要求也不断的提高，要求其结构功能更加全面，造型显个性化。这些需求促进了装配式建筑多样性和灵活性的发展，同时对设计要求提出了更高的难度，包括结构设计和预制部品部件的设计。幕墙板块作为装配式建筑常用的预制部品部件，它的设计直接影响着装配式建筑的美观性和作为外帷幕对主体结构的保护性。
一、建筑外帷幕装配式幕墙板块概述
（一）建筑外帷幕装配式幕墙板块
幕墙是利用各种强劲、轻盈、美观的建筑材料取代传统的砖石或窗墙结合的外墙工法，是包围在主结构的外围而使整栋建筑达到美观，使用功能健全而又安全的外墙工法。简言之，是将建筑穿上一件漂亮的外衣。幕墙范围主要包括建筑的外墙、采光顶（罩）和雨篷。外帷幕是建筑最醒目的部分，它代表着建筑在所在环境中的艺术性，建筑外帷幕的艺术性反映了建筑的艺术生命力，而造就建筑艺术生命力的就是组成建筑外帷幕的幕墙板块。现代建筑非常注重建筑幕墙的设计，设计师更是将建筑幕墙的设计作为建筑灵魂的体现，因此在整个建筑设计阶段，外帷幕的设计占据较长的设计周期。装配式建筑作为新型建筑，满足了现代建筑快速发展的需求。同样，装配式建筑外帷幕的设计也是建筑装配式建筑的灵魂所在，而装配式建筑外帷幕的设计更体现了预制部品部件单元与外帷幕整体机构的关系，装配式建筑的艺术性要求幕墙板块的设计既要注重预制部品部件自身的结构和性能，更需要重充分体现单元与整体的协调性。
（二）装配式幕墙板块结构特点
1.幕墙板块受力的特点
传统的幕墙是建筑的外墙围护，不承重，像幕布一样挂上去，故又称为"帷幕墙"，是现代大型和高层建筑常用的带有装饰效果的轻质墙体。由面板和支承结构体系组成的，可相对主体结构有一定位移能力或自身有一定变形能力、不承担主体结构所作用的建筑外围护结构或装饰性结构。装配式建筑幕墙除了作为幕墙对主体结构的保护性和美观性之外，还需要承担自身荷载、外帷幕主体结构的荷载以及外部风雨雷电所造成的荷载等，这使得装配式幕墙板块的设计不同传统的幕墙设计。幕墙板块受力可分为三级，一级为最外层幕墙单元的受力，二级为连接建筑和幕墙的龙骨单元，为支撑 构建。第三等级为建筑的主体结构，是幕墙受力的主要部分
2.幕墙支撑和连接的特性
幕墙支撑结构的安全性取决于幕墙结构自身的安全属性与预制部品部件连接的安全性。一般而言，幕墙板块的设计荷载需要考虑预制部品部件结构连接点的承载力，设计合理性的关键在于幕墙板块自身荷载与支撑结构荷载的协调性。连接方式建议采用柔性连接，连接结构的横向、竖向变形力需相互协调，可提高外帷幕结构的抗震作用。
二、装配式幕墙板块的设计
（一）外墙设计
装配式建筑外墙需要设计横向轴与竖向轴（如下图1），并标注外墙板块编号，作为幕墙板块组装的参考，防止吊装时板块组装错误，促进外墙吊装的有序进行。
图1 外墙设计图示
（二）斜支撑设计
斜支撑设计布置中，预制部品部件规格﹥4米，斜支撑设置2个，规格4～6米，斜支撑设置3个，规格﹥6米，斜支撑设置4个。
（三）墙板吊装（如下图2）
墙板快吊装设计需要采用预制件进行三维调节，达到安全设计要求。内墙板块除混凝土板块外，其他板块可设计为可拆解的小幕墙板块方便吊装。
图2 墙板吊装
三、装配式建筑幕墙板块设计中的问题与解决措施
（一）幕墙板块设计的滞后性
建筑外帷幕幕墙的整体性较强，实际上需要尽早组织建筑外帷幕设计，装配组建筑外帷幕幕墙板块设计后还需要统一生产，也需要一定的时间。在实际的幕墙设计中，有不少企业往往存在着幕墙设计之后的问题，将幕墙工程组织在主体工程之后，由于幕墙设计工期较紧，严重影响着设计质量。建议建设单位提前幕墙招标的时间，给幕墙设计预留较多的时间，保证幕墙板块设计的精度和生产的质量。
（二）幕墙板块设计缺乏整体性
幕墙板块与幕墙结构之间应该为一个统一的整体，在实际的装配式建筑中，往往忽视了幕墙板块与幕墙整体结构的整体性、协调性，存在着或幕墙板块与整体支撑结构不协调的问题，或整体结构设计难度较大，阻碍着幕墙板块的施工。建议靠卖自己外帷幕装配式幕墙板块的设计应该充分考虑结构整体性和施工的需求。
结语：综上所述，建筑外帷幕装配式幕墙中，幕墙板块是构成外帷幕主体结构的重要预制部品部件。幕墙板块的设计性能和设计规格的精准性会直接影响装配式建筑外帷幕主体结构整体的美观性、保护性、安全性，因此幕墙板块的设计思路应该围绕幕墙板块在外帷幕结构中的应用作用开展，在设计中体现幕墙板块的美观性、使用性和保护功能，科学合理计算设计参数，避免设计参数的误差，以免给幕墙板块后期施工组装造成不便。
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论文作者:曾春焕
论文发表刊物:《基层建设》2019年第14期
论文发表时间:2019/7/29
标签：幕墙论文; 建筑论文; 板块论文; 帷幕论文; 结构论文; 部件论文; 外墙论文; 《基层建设》2019年第14期论文;