建筑幕墻設(shè)計(jì)理論及其發(fā)展趨勢分析

周謙

摘要：隨著中國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，毫無疑問的，建筑工程業(yè)成為一個重點(diǎn)的快速發(fā)展的產(chǎn)業(yè)。而隨著建筑行業(yè)的發(fā)展，人們對于建筑的美觀要求不斷地提高。這樣，作為建筑工程必不可少的一個重要組成部分，建筑幕墻就成為一個熱門行業(yè)。但是隨之而來的，也會由于設(shè)計(jì)上的缺陷帶來一些諸如破損、開裂等負(fù)面影響?；诖耍疚尼槍δ粔υO(shè)計(jì)和發(fā)展趨勢進(jìn)行簡要的分析。

關(guān)鍵詞：建筑幕墻；設(shè)計(jì)；發(fā)展趨勢

引言

隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的發(fā)展和人們對于審美要求的不斷提高，已有100多年歷史的建筑幕墻越來越被人們所重視。各式各樣的不同造型、不同功用的建筑幕墻被設(shè)計(jì)出來投入使用，整個行業(yè)正處于一個快速發(fā)展的階段。

一 建筑幕墻概述

1 建筑幕墻的概念

一般來說，建筑幕墻可以看成裝飾工程的一種，主要是由面板與支承體組成的，在用途上不作為承重墻體，但是位置處于墻體的外層。遠(yuǎn)處來看，如果一圈幕布把建筑物籠罩住一樣。建筑幕墻的主要作用不在于建筑用途，而在于它可以起到很好的裝飾作用，不同的材質(zhì)和種類的建筑幕墻可以產(chǎn)生各式各樣的效果，經(jīng)常被用于各種不同的場合和不同功能定位的建筑物上。

2 建筑幕墻的分類

建筑幕墻的分類有很多種，針對不同的方向可以分為不同的類別，例如按照材料分可以有玻璃、石材、鋁合金；按照支承結(jié)構(gòu)體可以分為鋼架、拉索、拱橋；按照支承結(jié)構(gòu)所用的鋼材型號可以分為輕質(zhì)鋼、普通鋼；按密閉手段分可以分為封閉式、半開放式、開放式等。

了解幕墻的分類對于建筑幕墻的設(shè)計(jì)工作有很大的借鑒意義，所謂的幕墻設(shè)計(jì)，不僅僅是追求裝飾效果，更應(yīng)該關(guān)注設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和材料，質(zhì)量必須要放在首位。

3 建筑幕墻的基本設(shè)計(jì)理論

正如上文提及的，建筑幕墻的用途雖然是作為建筑物的裝飾美觀，但是在設(shè)計(jì)建筑幕墻時(shí)，必須要綜合考慮各方面的因素。一般而言，以可以從以下三個階段來進(jìn)行設(shè)計(jì)：

（1）概念設(shè)計(jì)階段

所謂概念設(shè)計(jì)，就是在設(shè)計(jì)開始的時(shí)候從全局的角度做一個基本的構(gòu)想，建立一個可行性方案。在這個階段，需要做很多先期的準(zhǔn)備：

確定所選用的支承結(jié)構(gòu)體系的類別，不同類別的支承結(jié)構(gòu)體系針對不同的功能用途，對于結(jié)構(gòu)和承重等方面的要求也各有不同，因此必須根據(jù)實(shí)際的情況和要求來進(jìn)行選擇。

確定基本的構(gòu)建和架設(shè)方案，必須針對主墻的結(jié)構(gòu)以及實(shí)際的施工環(huán)境和情況進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)研，再根據(jù)調(diào)研結(jié)果設(shè)計(jì)構(gòu)建和架設(shè)方案。

確定面板的連接方法，根據(jù)主墻體的實(shí)際結(jié)構(gòu)和角度，結(jié)合安裝的需要，進(jìn)行合理化的連接方法設(shè)計(jì)。

估算所用材料種類的數(shù)量，對不同位置、不同功用甚至不同角度的區(qū)域進(jìn)行具體的研究，針對主墻的面積和結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)的規(guī)劃設(shè)計(jì)，進(jìn)而估算出所需的材料的大致種類和數(shù)量。

設(shè)計(jì)外觀裝飾效果，在最大程度上滿足客戶需求的同時(shí)，還需要充分考慮環(huán)保節(jié)能上的需要。

（2）技術(shù)設(shè)計(jì)階段

在技術(shù)設(shè)計(jì)階段，我們主要的工作就是將之前的概念設(shè)計(jì)中進(jìn)行的構(gòu)想具體落實(shí)到詳細(xì)的參數(shù)和計(jì)算中來，形成完整的指導(dǎo)圖紙和步驟說明。一般來說，以下幾點(diǎn)是需要重點(diǎn)關(guān)注的方面：

在技術(shù)設(shè)計(jì)的最主要的一個步驟就是結(jié)合實(shí)際的建筑需要和主墻的結(jié)構(gòu)，對概念設(shè)計(jì)形成的構(gòu)想進(jìn)行修正，建立正確清晰的參數(shù)設(shè)計(jì)尺寸分格圖。

其次，幕墻整體設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮剛性要求和穩(wěn)定性要求，確保幕墻可以承受足夠的重力及風(fēng)荷載等外力。同時(shí)，還需要所選擇的的材料的防水性能和密封性能，避免發(fā)生漏水或隔音不良等情況的出現(xiàn)。

同時(shí)，還需要在幕墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中充分的考慮幕墻與主墻體之間留有足夠的空間的要求，防止幕墻由于主墻體的伸縮位移而受損。同時(shí)也需要保證幕墻自身具備一定的可伸縮性，上下之間一般建議留出不小于15mm的空間距離。

當(dāng)然，作為建筑體系的一部分，毫無疑問的，幕墻設(shè)計(jì)必須要充分考慮安全性的要求。一般而言，幕墻設(shè)計(jì)主要需要關(guān)注于防火安全和防雷安全。幕墻的防火安全設(shè)計(jì)主要體現(xiàn)在對防火規(guī)范的嚴(yán)格遵循，重點(diǎn)在幕墻空間和節(jié)點(diǎn)位置采用巖棉等不可燃材料作為填充材料；而幕墻的防雷安全設(shè)計(jì)則主要體現(xiàn)于，在設(shè)計(jì)時(shí)要注意將幕墻的防雷措施與主建筑的防雷系統(tǒng)相連接，使兩者組合成一個完整的防雷體系，提高安全系數(shù)。一般而言，幕墻的頂部接閃器應(yīng)采用不小于2.5mm的鋁制單板，將雷擊電能導(dǎo)入地下。

另外，由于幕墻是一種可更換可移動式裝飾墻體，所以必須考慮幕墻部件的使用年限和備用更換件。一般而言，使用年限介于25-50年之間為佳，同時(shí)，主墻的使用年限也是一個重要的參考依據(jù)。

最后，必須指出的是，不同功用的幕墻所需要的材料材質(zhì)也不盡相同。所以在進(jìn)行實(shí)際的施工之前，必須要充分調(diào)研驗(yàn)證裝飾效果設(shè)計(jì)的可行性，并根據(jù)結(jié)果合理的分配所需采用的材料。

（3）施工設(shè)計(jì)階段

該階段就是依照之前總結(jié)出的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行具體的實(shí)際操作，出詳細(xì)的施工圖紙供現(xiàn)場安裝使用；然后就是根據(jù)施工圖紙進(jìn)行提料、出加工圖、框架組裝圖等，配合采購、制造、運(yùn)輸、安裝甚至維護(hù)等各個環(huán)節(jié)。

需要注意的是，在這個環(huán)節(jié)并不是單純的按照圖紙做工程，而應(yīng)該在施工中不停地驗(yàn)證設(shè)計(jì)的可靠性，不斷地進(jìn)行修正和改進(jìn)。

二 我國建筑幕墻行業(yè)的發(fā)展歷程及發(fā)展趨勢

1 建筑幕墻的發(fā)展歷程與行業(yè)現(xiàn)狀

我國建筑幕墻從1978年開始起步，經(jīng)過了30多年的發(fā)展，到目前已進(jìn)入了高速發(fā)展的階段，自2001年開始，每年以750萬平方米左右的速度增長。

盡管我國的建筑幕墻行業(yè)發(fā)展蓬勃興旺，但是其中也存在一些值得我們認(rèn)真重視的隱患和問題：

（1）建筑幕墻設(shè)計(jì)圖紙不規(guī)范，圖紙審核不夠嚴(yán)密

（2）過分以追求裝飾效果為主，忽略基礎(chǔ)因素的嚴(yán)格監(jiān)控和限定

（3）施工材料和施工設(shè)備的質(zhì)量依然有待提高

（4）產(chǎn)品層次和技術(shù)水平還有待提高

2 建筑幕墻的發(fā)展趨勢

隨著經(jīng)濟(jì)水平的快速發(fā)展和人們審美理念、生活需求的不斷變化，以及高層建筑甚至超高層建筑的大量增加，建筑幕墻行業(yè)必然會在興旺發(fā)展的同時(shí)有新的變化和發(fā)展，基于個人的一點(diǎn)看法和經(jīng)驗(yàn)，節(jié)能環(huán)保理念作為當(dāng)前的重點(diǎn)，也是政府和社會廣泛宣傳和推廣的熱點(diǎn)問題之一，極有可能成為未來建筑幕墻行業(yè)的發(fā)展趨勢。其實(shí)在建筑幕墻行業(yè)，很早就有了關(guān)于節(jié)能的構(gòu)想和實(shí)施。目前階段，建筑幕墻已經(jīng)成功實(shí)現(xiàn)對太陽能的利用技術(shù)，將太陽光轉(zhuǎn)向照明技術(shù)和光電幕墻技術(shù)。下面簡單介紹一下這兩項(xiàng)技術(shù)：

太陽光轉(zhuǎn)向照明技術(shù)，即在幕墻上裝設(shè)光線反射裝置，將日光反射到市內(nèi)天花板，再通過天花板上架設(shè)的設(shè)備將光線反射到工作區(qū)域和生活區(qū)域。

光電幕墻技術(shù)，就是將太陽能光電板集成到幕墻材料中，在接受太陽光照的同時(shí)，使用太陽能發(fā)電技術(shù)將太陽光轉(zhuǎn)化為電能，進(jìn)行儲存和利用。

結(jié)束語

經(jīng)濟(jì)全球化迅猛發(fā)展，我國市場經(jīng)濟(jì)和建筑行業(yè)的行業(yè)模式也在進(jìn)行迅猛的變化，可以預(yù)見的，依附建筑行業(yè)而愈加壯大的建筑幕墻領(lǐng)域也必將越來越興盛，而近十年來的行業(yè)發(fā)展趨勢也充分驗(yàn)證了這一推斷。對于身處這個行業(yè)中的我們來說，深入的了解建筑幕墻的設(shè)計(jì)內(nèi)涵，掌握足夠的設(shè)計(jì)理論和設(shè)計(jì)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，并把握住當(dāng)前建筑幕墻的需求，以及未來的發(fā)展趨勢和發(fā)展方式是讓自身發(fā)展壯大的唯一途徑。

我相信，建筑幕墻的發(fā)展會隨著時(shí)間的推移而更加多元化，因此，牢固的底層理論基礎(chǔ)和多樣化的創(chuàng)新理念，必然是這個行業(yè)未來的主流理念。

參考文獻(xiàn)：

[1]李雄祥，陳展立：《建筑幕墻設(shè)計(jì)理論及發(fā)展趨勢》，《廣東建材》2010年 第4期

[2]熊建明：《建筑幕墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)理論研究》，南昌大學(xué)學(xué)報(bào) 2000年12月

[3]張華俐：《淺談建筑幕墻設(shè)計(jì)中節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用》，《城市建筑理論研究》，2013（8）

[4]呂寧：《對建筑幕墻設(shè)計(jì)要點(diǎn)的探討》，《中國信息化》2013（10）

[5]宋陽：《淺談建筑幕墻設(shè)計(jì)控制要點(diǎn)》，《城市建筑理論研究》2013（10）

[6]艾鴻遠(yuǎn)：現(xiàn)在建筑幕墻設(shè)計(jì)實(shí)錄[M]，南京，東南大學(xué)出版社，2007.4

[7]李彤，王叉君：玻璃幕墻的節(jié)能技術(shù)[J]，建筑設(shè)計(jì)管理，2005（6）