建筑玻璃幕墻的類型特點及設(shè)計要點分析

張 麗 天津市南洋裝飾工程公司（寧波分公司）

1 前言

在建筑工程設(shè)計過程中，對玻璃幕墻的合理應(yīng)用進(jìn)行了全方位的分析和探討，不僅可以有效地開展設(shè)計工作，而且豐富了建筑工程設(shè)計的基本內(nèi)容，提高了整個設(shè)計方案的應(yīng)用潛力價值。因此，在建筑玻璃幕墻工程設(shè)計過程中，有必要對其應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)的分析，并獲得建筑工程的有力支撐，以避免阻礙我國建筑業(yè)的發(fā)展。同時，在此基礎(chǔ)上，有利于擴(kuò)大我國建筑玻璃幕墻的整體應(yīng)用范圍，滿足建筑玻璃幕墻設(shè)計的科學(xué)要求。

2 玻璃幕墻概述

玻璃幕墻簡單來說就是安裝在建筑物外墻上的鏡面玻璃，施工過程中需要在結(jié)構(gòu)外墻外側(cè)安裝金屬龍骨，之后在龍骨上安裝玻璃，使其成為封閉的圍護(hù)幕墻，如圖1所示。

圖1 玻璃幕墻

一般玻璃幕墻分為單層與雙層兩種類型，玻璃為經(jīng)過特殊處理，添加了鐵、鎳等元素的透明玻璃。玻璃幕墻能夠高效吸收陽光中的紅外線，降低室內(nèi)溫度與輻射值。同時玻璃幕墻使得建筑物像一面鏡子，在環(huán)境映襯下能夠表現(xiàn)出不同的顏色與圖案，色彩豐富，還能夠塑造出不同的造型，包括平面型、圓弧型等，更為美觀。建筑幕墻維護(hù)簡單，節(jié)能且美觀，更好地滿足了當(dāng)前綠色建筑的發(fā)展要求，為此被廣泛應(yīng)用于商業(yè)、住宅及辦公樓建筑中。

3 建筑比例幕墻的類型特點概述

3.1 單元式玻璃幕墻

單元玻璃幕墻是指按單元形式組織玻璃幕墻板和金屬框架的生產(chǎn)和裝配的玻璃幕墻類型。這種玻璃幕墻單元板在工廠內(nèi)加工裝配，構(gòu)件精度較高，采用等壓原理防水性能較好，同時減少了現(xiàn)場施工和安裝工作，縮短了施工周期，降低了人工成本。但由于鋁合金型材高、防水性能好等諸多因素，使得這種幕墻的造價高于傳統(tǒng)的組合式幕墻。目前，單元式玻璃幕墻的優(yōu)點已逐漸被人們所認(rèn)識，在鋼結(jié)構(gòu)和主體結(jié)構(gòu)位移能力強(qiáng)的高層建筑中得到了廣泛的應(yīng)用。

3.2 構(gòu)件式玻璃幕墻

構(gòu)件式玻璃幕墻在建筑工程中應(yīng)用廣泛，工藝簡單，結(jié)構(gòu)靈活。該組件玻璃幕墻采用耐候密封膠和三元乙丙膠帶密封，具有較強(qiáng)的氣密性和水密性，大大提高了建筑玻璃幕墻的隔熱隔音效果，并具有防止位移的能力。該類型幕墻現(xiàn)場施工工作量比較大，安裝精度主要受施工水平及施工管理的影響。

3.3 點支式玻璃幕墻

點支式玻璃幕墻，通過多種組合，可以帶來更豐富的視覺效果。點支式玻璃幕墻的連接構(gòu)件主要采用不銹鋼鑄件電鍍而成。支承結(jié)構(gòu)主要包括玻璃肋、鋼結(jié)構(gòu)、索結(jié)構(gòu)和索桿結(jié)構(gòu)。點支式玻璃幕墻在建筑工程施工中的應(yīng)用具有明顯的優(yōu)點，它可以應(yīng)用于全景式，幕墻結(jié)構(gòu)不僅穩(wěn)定性好，而且外形美觀，結(jié)構(gòu)形式十分豐富，能夠形成更加豐富的外觀效果。

3.4 全玻璃幕墻

全玻璃幕墻具有全透明、全視野的特點。結(jié)合玻璃的透明特性，使現(xiàn)在建筑的內(nèi)部空間和外部空間融合在一起。人們可以透過玻璃看到幕墻的整個結(jié)構(gòu)體系，增強(qiáng)整個結(jié)構(gòu)體系的可視性，使建筑結(jié)構(gòu)和裝飾具有更強(qiáng)的立體感和藝術(shù)感?，F(xiàn)階段，全玻璃幕墻已廣泛應(yīng)用于建筑工程中，憑借其施工方便、維護(hù)簡單的優(yōu)點，呈現(xiàn)出獨特的建筑立面效果，充分體現(xiàn)了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)在建筑裝飾中的應(yīng)用。

4 建筑玻璃幕墻的設(shè)計原則分析

4.1 選用安全性能高的玻璃材質(zhì)

玻璃幕墻一般主要用于建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)和室內(nèi)隔斷，因此在設(shè)計過程中應(yīng)充分考慮安全因素，選用安全性能較高的鋼化玻璃、夾層玻璃，以減少破損的可能性，避免損傷。

4.2 選用性能穩(wěn)定的連接構(gòu)件

在玻璃幕墻的整個施工過程中，幕墻與主體結(jié)構(gòu)主要由骨架和連接構(gòu)件連接。在設(shè)計過程中，必須注意連接構(gòu)件強(qiáng)度的計算，科學(xué)合理地選擇參數(shù)，確保所選連接構(gòu)件性能穩(wěn)定，提高幕墻的整體安全性。

4.3 設(shè)計要遵循相關(guān)規(guī)范

在建筑工程設(shè)計中，玻璃幕墻設(shè)計具有獨立性，在設(shè)計過程中必須嚴(yán)格遵循相關(guān)的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和要求進(jìn)行設(shè)計工作，同時必須統(tǒng)一全局設(shè)計，確保設(shè)計方案的可行性和經(jīng)濟(jì)性，為后續(xù)施工打下良好的基礎(chǔ)。

4.4 經(jīng)濟(jì)性和節(jié)能性的統(tǒng)——

在玻璃幕墻設(shè)計過程中，應(yīng)充分考慮經(jīng)濟(jì)性和節(jié)能性因素。眾所周知，玻璃膠囊墻的設(shè)計效果是影響建筑內(nèi)部資源消耗的重要因素。如果在設(shè)計過程中大量使用節(jié)能材料，干燥材料的價格就會更高。這將大大增加建設(shè)項目的成本。相反，如果過分注重經(jīng)濟(jì)，再忽視節(jié)能因素，就會大大增加能源消耗。因此，在玻璃幕墻設(shè)計過程中，必須考慮節(jié)能和經(jīng)濟(jì)的因素，實現(xiàn)兩者的協(xié)調(diào)，確保設(shè)計的優(yōu)化。

4.5 滿足適用性原則

在玻璃幕墻設(shè)計過程中，需要對建筑場地的自然環(huán)境和實際情況進(jìn)行仔細(xì)的調(diào)查分析，使設(shè)計方案具有較高的適用性。例如，對于寒冷地區(qū)的玻璃幕墻設(shè)計，必須保證墻體系統(tǒng)的高保溫性能。對于在炎熱地區(qū)設(shè)計玻璃幕墻，要確保其具有良好的熱絕緣性能、遮陽效果。在設(shè)計中，應(yīng)科學(xué)合理地選擇和使用幕墻材料和系統(tǒng)，以提高建筑的整體性能。

5 建筑玻璃幕墻設(shè)計要點分析

5.1 秉承設(shè)計原則，優(yōu)化設(shè)計方案

結(jié)合玻璃幕墻工程設(shè)計的基本原則和設(shè)計優(yōu)化方案，遵循其設(shè)計規(guī)格，選擇較為安全的玻璃幕墻材料，并設(shè)定一定的設(shè)計參數(shù)。現(xiàn)階段，由于玻璃幕墻主要用于外部主體結(jié)構(gòu)或內(nèi)部隔斷，在設(shè)計過程中，應(yīng)注重其整體使用安全，充分了解其材料，選用鋼化玻璃和鋼絲玻璃。

5.2 確定好玻璃幕墻分隔尺寸

在玻璃幕墻設(shè)計過程中，如果要加強(qiáng)室內(nèi)整體視覺和功能的應(yīng)用效果，就需要確定這種玻璃幕墻的隔斷尺寸，使玻璃幕墻的隔斷與整個設(shè)計空間相結(jié)合，從而滿足建筑玻璃幕墻的設(shè)計要求。此外，在確定玻璃幕墻隔斷尺寸后，應(yīng)綜合考慮門窗位置、面板承受壓力、視覺效果等因素，全面提高玻璃幕墻的設(shè)計水平，為人們提供更好的居住環(huán)境。

5.3 建筑玻璃幕墻的安全和可靠性設(shè)計

在玻璃幕墻工程設(shè)計過程中，安全性和可靠性設(shè)計是最重要的因素。因此，在設(shè)計過程中，需要遵守中國的相關(guān)法律法規(guī)，滿足玻璃幕墻工程的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和要求，以及玻璃幕墻的總體地震荷載和風(fēng)荷載，以及玻璃本身的承載力對整個幕墻設(shè)計的應(yīng)力構(gòu)件的影響，在一定程度上保證了建筑玻璃幕墻設(shè)計的安全性和可靠性。另外，建筑主體結(jié)構(gòu)與玻璃幕墻的連接是影響整個工程安全可靠的主要因素。

5.4 節(jié)能保溫設(shè)計

在當(dāng)前低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展背景下，建筑玻璃幕墻保溫節(jié)能效果直接關(guān)系到整個工程方案的設(shè)計和應(yīng)用效果。相關(guān)設(shè)計人員在實際建筑外墻的窗戶比例和形狀系數(shù)等幾個方面，并結(jié)合行業(yè)的技術(shù)規(guī)范，實現(xiàn)建筑玻璃幕墻的合理應(yīng)用，以及節(jié)能保溫改善情況的有力支持，滿足我國科技和可持續(xù)發(fā)展的需要。

此外，在建筑玻璃幕墻提出保溫要求時，可采用中空玻璃，也可采用隔熱鋁合金型材，對建筑玻璃幕墻工程設(shè)計提出隔熱要求時可采用遮陽式玻璃。相關(guān)設(shè)計人員應(yīng)對窗墻比例進(jìn)行分析研究，按照國家有關(guān)規(guī)范計算k值，并作出設(shè)計標(biāo)注和說明。同時，玻璃的k值與幕墻的k值不同，因此有必要確保前者小于后者。

5.5 滿足通風(fēng)需求方面的應(yīng)用

為了保證建筑設(shè)計中的通風(fēng)要求，我們需要加強(qiáng)服務(wù)的基本功能，在設(shè)計過程中注意玻璃幕墻材料的應(yīng)用，以滿足建筑通風(fēng)的要求。其主要應(yīng)用體現(xiàn)在以下幾個方面。第一，有關(guān)人員可以選擇玻璃幕墻的開合設(shè)計，以確保它能在雨天自動關(guān)閉，在晴天自動開啟，以保證室內(nèi)通風(fēng)；第二，建筑玻璃幕墻的設(shè)計，需要更多地考慮通風(fēng)需求，提高室內(nèi)環(huán)境的舒適度，提高節(jié)能效果，優(yōu)化設(shè)計內(nèi)容，以增加對整體通風(fēng)效果的參考，避免質(zhì)量問題。

5.6 采光度控制方面的應(yīng)用

首先，建筑工程師應(yīng)充分考慮玻璃幕墻本身的功能特點和應(yīng)用價值，根據(jù)建筑區(qū)域的實際情況和氣候特點等因素，選擇最佳的玻璃幕墻，以提高建筑物的滲透性；其次，應(yīng)充分考慮玻璃幕墻的應(yīng)用，以保持其良好的設(shè)計光度，提高其控制效果。同時在具體的設(shè)計工作中，建筑物應(yīng)針對陰影，選擇透明的玻璃幕墻，可以集中照明。

5.7 玻璃幕墻的遮陽日設(shè)計

搞好建筑玻璃幕墻的遮陽設(shè)計也具有重要的現(xiàn)實意義。在實際的設(shè)計過程中，對于遮陽板的設(shè)計，要保證板子具有良好的視野、通風(fēng)、采光良好、結(jié)構(gòu)合理，最重要的是要考慮到直接遮陽。一般情況下，大部分都會設(shè)計成百葉遮陽圖案，遮陽主要是由混凝土、輕金屬和鋁板等材料制成。同時，在遮陽板的設(shè)計過程中，通風(fēng)防熱也會受到一定程度的影響。

為了避免熱空氣進(jìn)入房間，應(yīng)適當(dāng)控制面板與玻璃幕墻之間的距離，使熱空氣迅速消散。此外，在選擇遮陽板的材料和顏色的過程中，由于遮陽部件大多是在室外，所以要保證所選用的材料堅固性強(qiáng)、重量輕，并有效地降低部件的總重量。在色彩方面，最好選擇淺色，避免影響隔熱效果。

6 結(jié)束語

總之，玻璃幕墻廣泛應(yīng)用于建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的整體結(jié)構(gòu)中，既能滿足光影的整體效果，又能使建筑與周圍環(huán)境融為一體。但為了滿足上述效果，需要對玻璃幕墻項目進(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)計和檢測，并對玻璃幕墻整體結(jié)構(gòu)的安全性進(jìn)行相應(yīng)的論證，消除工程施工中的安全、質(zhì)量隱患和風(fēng)險，做好預(yù)防措施，以達(dá)到工程的整體效果。