玻璃幕墻在建筑設(shè)計中的應(yīng)用

范文鑫 寧夏華麟裝飾設(shè)計有限公司

玻璃幕墻是現(xiàn)代建筑技術(shù)與藝術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物。玻璃幕墻具有自重輕、外觀美、工期短等特點。因此玻璃幕墻設(shè)計深受設(shè)計師與業(yè)主的喜愛。現(xiàn)代建筑設(shè)計分工細(xì)化，把藝術(shù)和技術(shù)分開，過度追求玻璃幕墻形態(tài)的美觀性，忽視技術(shù)性，導(dǎo)致玻璃幕墻容易自動爆裂墜落，影響到建筑的美觀性，甚至危害到人們的生命財產(chǎn)安全。因此，加強(qiáng)對玻璃幕墻在建筑設(shè)計中的應(yīng)用研究非常必要。

一、玻璃幕墻的概念和特點

所謂幕墻是指采用相對更加輕便的材料來進(jìn)行建筑外墻的包裹，在建筑對立面應(yīng)用特殊材料來對其進(jìn)行保護(hù)，與帷幕比較相似。另外，幕墻并不單純地鋪設(shè)建筑外墻的部分，也包括建筑施工中的采光和雨蓬的安裝。隨著科學(xué)技術(shù)的逐步發(fā)展，幕墻展現(xiàn)出了更多的優(yōu)勢，具體表現(xiàn)在安全性和美觀性等幾個方面，所謂安全性，是指幕墻能夠起到防雨、風(fēng)和抗壓的效果，除此之外，幕墻也能夠起到抗震、保溫、防雷和隔音等效果。在建筑對立面的設(shè)計過程中，幕墻發(fā)揮著重要的美觀效果，同時也能夠起到節(jié)能的作用，可以說玻璃幕墻對于建筑起到了非常重要的作用，尤其是對于高層建筑而言，因為高層建筑施工中無法應(yīng)用重量較高的材料，所以采用玻璃幕墻能夠提升整體的抗壓性，從而為建設(shè)施工提供便利條件。

二、玻璃幕墻在建筑設(shè)計中的缺陷

首先，玻璃幕墻會增加光污染。玻璃幕墻工程中所采用的鍍膜玻璃、涂膜玻璃等在日光的照射下會在玻璃表面產(chǎn)生反射眩光現(xiàn)象，即產(chǎn)生光污染。光污染會對室外光環(huán)境帶來負(fù)面影響，也會對人的健康和過往交通安全產(chǎn)生影響。高層建筑玻璃幕墻上的反射會造成過往司機(jī)視力錯覺或者暫時性失明，引發(fā)交通事故。同時，夏日強(qiáng)烈的光照反射到室內(nèi)，會增加室內(nèi)外的光照強(qiáng)度，提高室內(nèi)溫度。有研究表明，長期處于強(qiáng)光污染環(huán)境會造成人的視網(wǎng)膜損傷，導(dǎo)致視力下降。其次，玻璃幕墻存在一定的安全隱患。玻璃本身屬于脆性材料，在受到外力時容易破壞，玻璃幕墻的耐受性受很多因素影響，如現(xiàn)場安裝質(zhì)量、骨架結(jié)構(gòu)等。特別是在一些臺風(fēng)較多的地區(qū)，玻璃幕墻出現(xiàn)破損的情況增多，安全問題也更加突出。最后，玻璃幕墻后期維護(hù)難度較大。玻璃幕墻本身透明性強(qiáng)，所以在后期使用中一旦出現(xiàn)積灰或者無損都會影響建筑的整體效果。因此，玻璃幕墻工程在設(shè)計時應(yīng)該考慮到后期的維護(hù)問題。玻璃幕墻的清潔維護(hù)方式包括機(jī)械作業(yè)與人工作業(yè)兩種。機(jī)械作業(yè)雖然效率高，也不容易受外界因素干擾，但是清理不夠徹底，且有些地方無法使用。人工作業(yè)雖然清潔效果好，但是作業(yè)效率低，受外界環(huán)境影響大，且存在一定的安全隱患。

三、建筑玻璃幕墻設(shè)計

（一）抗風(fēng)壓設(shè)計

玻璃幕墻抗風(fēng)壓設(shè)計會對高層建筑工程中采用的玻璃幕墻安全性造成直接影響，可見，在建筑工程中的玻璃幕墻設(shè)計中，抗風(fēng)壓設(shè)計是幕墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的一項重要內(nèi)容。因此，針對非對稱幕墻結(jié)構(gòu)構(gòu)件，要全面考慮正風(fēng)壓和負(fù)風(fēng)壓在建筑工程幕墻中的作用。在計算構(gòu)件結(jié)構(gòu)時，工作人員要對變形和強(qiáng)度兩個指標(biāo)進(jìn)行校核，也就是正常應(yīng)用的極限狀態(tài)和承載力極限狀態(tài)。需要注意的是，不同材料的變形值和強(qiáng)度值也會有所不同，因此，在分析時要與其他荷載情況進(jìn)行組合，對比分析找到最差工況，合理計算，從而使玻璃幕墻安全性能夠得到進(jìn)一步提高，滿足應(yīng)用需求。

（二）防火設(shè)計

對于玻璃幕墻和樓板之間和與防火隔離構(gòu)件之間的空氣應(yīng)該注意進(jìn)行防火封堵，所選用的填料應(yīng)該屬于不可燃的材料，并注意對其他部分進(jìn)行防火涂層。對于沒有設(shè)置窗檻墻的玻璃幕墻應(yīng)該在每層外沿部分進(jìn)行防火玻璃幕墻的設(shè)計，并且要采用單獨設(shè)立的方式。玻璃幕墻和樓層資金的空氣要用鋼板來進(jìn)行支撐，并要注意對鋼板進(jìn)行鍍鋅處理。

（三）抗震防脫設(shè)計

在幕墻設(shè)計中還要考慮到板塊的抗震防滑脫設(shè)計問題。在幕墻工程中，單元體上下左右的相互咬合實際上就可以保障單元板不會脫出。因此，很多玻璃幕墻工程在吊掛設(shè)計上沒有增加防滑脫落裝置。不過，考慮到地震時可能會對鄰板產(chǎn)生作用，讓其向不同方位移動。如果鄰板之間的位移高于插接深度時可能會造成板塊的局部脫落，甚至帶動其他單元板塊脫落。所以，在建設(shè)項目中，在考慮搭接深度問題的同時，對支座進(jìn)行鎖定處理。抗震防脫設(shè)計主要從科學(xué)設(shè)計搭接深度與設(shè)置支座鎖定裝置兩個方面進(jìn)行。在鎖定裝置設(shè)計上使用不銹鋼邏輯把單元板塊某側(cè)掛件與支座進(jìn)行固定，避免板塊整體側(cè)滑，保障支座伸縮方向，提高板塊對施工安裝的要求。

（四）安全性設(shè)計

在進(jìn)行高層建筑玻璃幕墻的設(shè)計過程中，要重視其安全性設(shè)計和可靠性設(shè)計，具體來看首先應(yīng)該嚴(yán)格規(guī)定玻璃幕墻的氣密性、風(fēng)壓性、平面變形以及水密性的數(shù)值，并要對其承受力進(jìn)行檢查，這里要重視規(guī)定數(shù)值是否達(dá)到要求。其次要注意進(jìn)行接地防雷系統(tǒng)的設(shè)計，通常是將高層建筑中的防雷鋼筋和預(yù)埋件之間進(jìn)行焊接，使得雷擊能夠通過鋼筋傳輸給大地，并和外部接地系統(tǒng)進(jìn)行連接，確保高層建筑玻璃幕墻的安全。

四、結(jié)語

現(xiàn)代建筑工程即對建筑物的功能性和安全性具有較高的要求，同時還對建筑物的美觀性有一定的要求。體現(xiàn)在外墻上就是老式的水泥墻逐漸開始被玻璃幕墻所取代。玻璃幕墻的使用既能提高建筑工程相應(yīng)的整體美觀度，也能提高其內(nèi)部采光度，更好的節(jié)約能源。設(shè)計單位在進(jìn)行玻璃幕墻設(shè)計時應(yīng)關(guān)注不同類型玻璃幕墻結(jié)構(gòu)的特點與設(shè)計要點，采取合理的方式與方法，提高玻璃幕墻的穩(wěn)定性與安全性。