建筑幕墻優(yōu)化設計探討

陳政

摘要：本文對我國建筑幕墻的發(fā)展現(xiàn)狀進行了簡單描述；指出了我國現(xiàn)階段建筑幕墻設計中存在的問題，如設計者和建設者之間的矛盾、功能性幕墻的設計缺陷等；最后，對建筑幕墻設計中的一些問題提供了一些可行的優(yōu)化解決方案。

關鍵詞：建筑幕墻；幕墻設計；幕墻設計優(yōu)化

1.引言

我國的建筑幕墻產(chǎn)業(yè)發(fā)展極快，經(jīng)過近30年的發(fā)展，我國已經(jīng)成為世界上最大的建筑幕墻生產(chǎn)和使用國。早在2004年我國的建筑幕墻總面積就已經(jīng)占到全世界總量的60%。但是，由于管理制度和設計機制不完善的原因，使我國建筑幕墻的技術仍然落后于一些發(fā)達國家，特別是高檔幕墻的設計和建造，以及新型幕墻的設計方面在國際上更加缺乏競爭力。我們知道，建筑幕墻施工之前的設計是決定建筑幕墻成敗的關鍵。目前，隨著市場對建筑幕墻質量要求的提高，設計者就會面臨更大的挑戰(zhàn)。因此，對現(xiàn)有設計方式的優(yōu)化和創(chuàng)新對于我國的建筑幕墻產(chǎn)業(yè)有著至關重要的地位。

2.我國建筑幕墻發(fā)展的現(xiàn)狀和存在的問題

2.1幕墻使用材料現(xiàn)狀

建筑幕墻是指建筑物外圍不承受重量的外墻護圍，要求其與主體結構可以產(chǎn)生一定量的相對位移而不發(fā)生損壞，由面板和支撐結構組成，起到一定的裝飾、減少太陽輻射、降低室內熱損失等作用。目前，我國常用的有玻璃幕墻、石材幕墻、金屬幕墻。其中玻璃幕墻是我國建造量最大的幕墻。

玻璃幕墻的建造將建筑功能、建筑節(jié)能、建筑結構、建筑美學有機的結合起來，使建筑在不同的外部光線條件下呈現(xiàn)出不同的色調，賦予了建筑物動態(tài)的美感。但是玻璃幕墻也有其自身的缺陷，最大的缺陷是由于光反射的作用，使光環(huán)境混亂，造成了光污染。另一方面，是由于玻璃本身透明光亮，使玻璃幕墻極易收到污染，特別是在干旱少雨的北方，經(jīng)?？梢钥吹讲Ａ粔ι蠏熘粚踊遥覍τ诟邔咏ㄖ?，清理并不容易，因此，這樣的幕墻不但起不到應有的裝飾作用，反而會對建筑物的形象產(chǎn)生不利的影響。對于這些問題，設計者必須尋找新的材料取代傳統(tǒng)材料，才能使玻璃幕墻上升一個新的臺階。

2.2 我國玻璃幕墻的設計施工機制

在我國就目前的狀況來看，大多數(shù)幕墻建設都會在工程開工之后，需要進行建筑幕墻預埋結構時，才進行建筑幕墻的招標工作。這樣就會造成幕墻設計工作的滯后，為了趕上主體建筑施工的進度，建筑幕墻的設計往往深度缺乏，設計水平偏低，不利于優(yōu)秀的幕墻作品產(chǎn)生，不利于幕墻產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。另外，幕墻的設計需要與建筑中的其他設施相配合，這就需要幕墻設計者與主體建筑的設計者在設計之初就相互配合，而這種設計的滯后就沒有辦法實現(xiàn)這種配合。

另外，現(xiàn)在很多的建筑幕墻相關單位都同時具有設計和建造幕墻的資質。習慣上，在投標中這些幕墻建造單位會承諾招標人少收或不收設計費，從而以盡可能低的價格中標。這種設計、施工一體化的經(jīng)營機制，會使企業(yè)喪失幕墻的創(chuàng)新動力。這樣就會使很多優(yōu)秀的設計作品落選，對優(yōu)秀幕墻設計方案的產(chǎn)生極為不利。

此外，我國缺乏專業(yè)的幕墻設計人才以及設計人員對日益更新的新知識了解不夠、相關設計人員的培訓機制欠缺等因素也會成為我國幕墻產(chǎn)業(yè)發(fā)展的阻礙。

2.3 功能性幕墻的設計現(xiàn)狀

采用傳統(tǒng)的建筑幕墻設計，會造成大量的熱量散失，造成大量能源浪費。據(jù)統(tǒng)計表明，發(fā)達國家有超過50%的能源消耗來自于建筑消耗，窗戶的熱能耗散量是普通墻體的5倍，因此，建筑幕墻會造成大量的能源浪費。為了解決這種問題，就需要設計一種新型的建筑幕墻系統(tǒng)，使建筑在冬天可以大量的接受日照，獲取熱量，并且能夠保溫；夏天的時候可以保證空調的產(chǎn)生的熱量不散失，與此同時還能保證室內的正常通風，從而達到節(jié)能環(huán)保的作用。

近年來人們還提出了建造光伏建筑幕墻的設想，即建筑幕墻的材料用光伏材料，應用幕墻將太陽能轉化為電能加以利用，達到節(jié)能環(huán)保的效果。

設計和建造這類新型功能幕墻需要頂尖的技術和優(yōu)秀的人才作為支持，中國在幕墻設計和制造方面缺乏自主創(chuàng)新能力，因此在這方面我國的技術還比較欠缺。

3.優(yōu)化建筑幕墻設計的幾點建議

由以上的敘述可知，我國的建筑幕墻產(chǎn)業(yè)在飛速發(fā)展的同時，也存在這一些不可避而不談的問題，這些問題直接阻礙了我國建筑幕墻產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，下面將對上述一些幕墻設計存在的問題提出一些優(yōu)化方法。

3.1 開發(fā)和應用新的玻璃幕墻材料

傳統(tǒng)材料雖然便宜易得，但是存在很多弊端。這就要求設計者在設計的過程中更多的發(fā)現(xiàn)和使用新材料。

比如在幕墻表面涂覆一層具有自清潔作用的涂層，比如說氧化鈦，在光照的作用下有自清潔的作用。還可以在幕墻表面鍍一層低輻射薄膜，這樣就可以使幕墻有很好的隔熱作用，起到保溫的作用，達到節(jié)能減排的效果。除了采用鍍層方式隔熱外，還可以使用低熱傳到系數(shù)的中空幕墻，目前有一種“懸張式多空腔節(jié)能玻璃”正式上市，不僅具有良好的隔熱效果，還具有隔聲、隔紫外線等性能，可以起到很好的節(jié)能環(huán)保作用。此外，出于安全性的考慮，要求幕墻具有一定的防震效果，在一定強度的地震中不會掉落，可以在玻璃幕墻上黏貼鈦合金薄膜，這樣就可以形成有一定強度和韌性的復合安全玻璃。

建筑幕墻對材料有著特殊的要求，因此，在幕墻選材時應該材料本身的性能和外部具體條件的要求進行綜合考慮，量體裁衣，達到室外室內的安全、健康、舒適、和節(jié)能減排的要求。

3.2 優(yōu)化建筑幕墻的招標、設計、施工機制

首先，建筑單位在主體建筑施工之前就應該完成建筑幕墻的設計招標工作，這樣不僅可以保證預埋結構位置的準確性，而且在幕墻設計過程中不必追趕工程進度，為設計者提供了充分的時間給出好的幕墻設計方案。

其次，應當采取設計和施工分開招標的方式，明確提出相關的幕墻設計收費標準，這樣有利于好的幕墻設計方案得到利用，有助于優(yōu)秀作品的產(chǎn)生，有利于幕墻設計的創(chuàng)新和繁榮。

最后，在幕墻設計的審核環(huán)節(jié)應當盡量由專業(yè)的幕墻設計者進行審核，而不是由非專業(yè)的土建設計師進行審核，這樣可以更好地保證幕墻設計的質量。

3.3 加強新型多功能幕墻的設計

目前，我國的建筑幕墻普遍不具有節(jié)能環(huán)保的性能，極大的浪費了社會的資源，造成了環(huán)境的污染，不利于我國經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展?；诖?，幕墻的設計者大膽的創(chuàng)新極為重要，只有用于創(chuàng)新才能設計出更加環(huán)保節(jié)能的幕墻。

比如國外的設計師設計出了動態(tài)幕墻，這種新型的多功能幕墻由通風系統(tǒng)、空調系統(tǒng)、外部環(huán)境檢測系統(tǒng)、自動控制系統(tǒng)和建筑幕墻組成，這種幕墻可以通過各個系統(tǒng)的合作充分地利用太陽能、太陽光，并保證室內的舒適。在寒冷的冬季，幕墻可以充分利用太陽光的輻射，減少了取暖燃料的燃燒，起到節(jié)能減排的作用；在炎熱的夏季，可以利用幕墻的通風系統(tǒng)加大室內熱能的耗散，減少空調的使用，節(jié)約電能。同時擁有可以自動調節(jié)的百頁這樣的裝置，可以控制太陽的光線進入室內，調節(jié)室內的光線環(huán)境，使人們可以更舒適的工作。

當然在設計者用于創(chuàng)新的同時，國家也應該采取相關措施，鼓勵設計創(chuàng)新，設立相關的獎勵制度。

4.結語

我國幕墻產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展的今天，設計者應當勇于創(chuàng)新，管理者要優(yōu)化體制，決策者要鼓勵創(chuàng)新，這樣我國的幕墻產(chǎn)業(yè)才能更加健康、更加快速的發(fā)展，才能更快地達到國際水平，形成國際競爭力。

參考文獻：

[1] 蕭愉.建筑幕墻新材料的發(fā)展和應用[J].上海建設科技，2007，12（5）：23-25

[2] 沈順東.光伏建筑一體化在建筑幕墻上的應用[J].城市建設理論研究，2013，（21）：27-29

[3] 李東年.著重發(fā)展我國的建筑幕墻材料[J].科學與財富，2013，（4）：34-37

[4] 黃圻.中國建筑幕墻可持續(xù)發(fā)展[J].涂料工業(yè)，2005，35（10）：31-33