【摘 要】作為建筑設(shè)計(jì)中的基本內(nèi)容，幕墻設(shè)計(jì)對(duì)于提高建筑的整體功效與質(zhì)量具有重要作用，本文首先分析了建筑幕墻設(shè)計(jì)原則及其存在的問(wèn)題，然后具體探討了相應(yīng)的解決對(duì)策，以期為相關(guān)技術(shù)與設(shè)計(jì)人員提供參考。

【關(guān)鍵詞】建筑幕墻設(shè)計(jì)；問(wèn)題；對(duì)策

前言：建筑幕墻是一種裝飾型結(jié)構(gòu)或外圍護(hù)結(jié)構(gòu)，其主要由面板及支撐結(jié)構(gòu)體系組成，主要用于提高建筑幕墻自身的變形性能和主體結(jié)構(gòu)的相對(duì)位移能力。由于技術(shù)缺陷或人為原因等的影響，建筑幕墻設(shè)計(jì)中經(jīng)常存在各類問(wèn)題，這在一定程度上影響了建筑的設(shè)計(jì)與施工質(zhì)量。因此，加強(qiáng)有關(guān)建筑幕墻設(shè)計(jì)存在問(wèn)題及對(duì)策的探討，對(duì)于改善建筑幕墻設(shè)計(jì)質(zhì)量具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。

一、建筑幕墻設(shè)計(jì)原則及其存在的問(wèn)題

1、建筑幕墻設(shè)計(jì)原則

同其他建筑工程設(shè)計(jì)相比，建筑幕墻設(shè)計(jì)具有其自身獨(dú)立的設(shè)計(jì)特點(diǎn)，其設(shè)計(jì)原則主要包含以下方面：（1）因幕墻通常采用金屬材料構(gòu)造，所以設(shè)計(jì)中應(yīng)確保具備安全的防雷措施；（2）幕墻的主要構(gòu)件通常要支承或選在在建筑主體結(jié)構(gòu)的上部，并不承擔(dān)主體結(jié)構(gòu)的地震力與荷載，因此通常按照圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)；（3）對(duì)于幕墻在不同樓層間的防火隔斷要采取有效技術(shù)措施處理，且要分析貨源在樓層中的蔓延；（4）對(duì)于幕墻構(gòu)件的設(shè)計(jì)，要充分考慮主體結(jié)構(gòu)位移、重力荷載、風(fēng)荷載、溫度及地震作用的影響；（4）對(duì)于幕墻的抗震設(shè)計(jì)，需要綜合分析地震及風(fēng)荷載的作用，保證連接部件具有較高的變形性能，以確保幕墻不會(huì)發(fā)生損壞或脫落。

2、建筑幕墻設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題

（1）影響主體結(jié)構(gòu)安全性問(wèn)題，主要有：在幕墻與主體結(jié)構(gòu)連接時(shí)未配置不銹鋼螺栓，彈簧套圈等未采取防松脫措施，容易造成承力結(jié)構(gòu)脫位等問(wèn)題；鋁單板的板塊面積過(guò)大，且未安設(shè)邊肋加強(qiáng)，在遇到高強(qiáng)風(fēng)荷載時(shí)容易出現(xiàn)撕裂損壞，進(jìn)而引發(fā)板塊滑落；對(duì)于超長(zhǎng)尺寸的全玻璃幕墻未采用吊掛安裝方式，容易導(dǎo)致玻璃板塊剛度較低；幕墻立柱與主體結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)接件受力不足，如轉(zhuǎn)接件采用工字鋼或槽鋼等型鋼其伸出長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)，容易造成剛度較低；石材幕墻的石材板塊的尺寸過(guò)長(zhǎng)時(shí)，未及時(shí)增加橫梁支撐點(diǎn)的數(shù)量，導(dǎo)致板塊的剛度較低；橫隱框玻璃幕墻的玻璃板塊未安置玻璃托條，造成結(jié)構(gòu)膠長(zhǎng)期處于受力狀態(tài)。

（2）設(shè)計(jì)不符合標(biāo)準(zhǔn)，主要有：對(duì)于較為復(fù)雜結(jié)構(gòu)形式的點(diǎn)支玻璃幕墻未設(shè)計(jì)全面的鋼結(jié)構(gòu)大樣圖或索網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)樣圖；在設(shè)計(jì)后埋件時(shí)未按照工程情況設(shè)定后埋件拉拔試驗(yàn)參數(shù)及錨栓埋置深度，使得后埋件設(shè)計(jì)不符合數(shù)量要求和數(shù)據(jù)要求；對(duì)于飄板剛架、鋁單板幕墻、鋁塑板、網(wǎng)架、桁架及外挑鋼結(jié)構(gòu)未進(jìn)行全面構(gòu)造設(shè)計(jì)；對(duì)于吊掛式幕墻處的承力結(jié)構(gòu)缺乏相應(yīng)的結(jié)構(gòu)大樣圖，使得施工中的任意性較強(qiáng)；對(duì)于防雷接地節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)過(guò)于粗糙，只對(duì)個(gè)別連接節(jié)點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)而缺乏相應(yīng)的整體幕墻防雷網(wǎng)網(wǎng)路布置等。

二、改善建筑幕墻設(shè)計(jì)的對(duì)策

1、做好幕墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

作為建筑工程的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)，幕墻設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)全面考慮其自重、風(fēng)荷載、地震等作用的影響。

（1）幕墻預(yù)埋件設(shè)計(jì)。在幕墻支撐結(jié)構(gòu)中，預(yù)埋件是主要的受力構(gòu)件，其基本結(jié)構(gòu)為錨板與錨筋，常用的為槽形與平板形預(yù)埋件；若錨筋直徑高于20mm以上，應(yīng)使用穿孔塞焊的方式實(shí)施焊接；在加工預(yù)埋件時(shí)，雖未規(guī)定錨板及錨筋的焊接方式，一般會(huì)將其焊接成T型或直接采用塞焊，但仍要嚴(yán)格控制焊接質(zhì)量，盡可能采用坡口塞焊的技術(shù)方法實(shí)施焊接；通常采用Q235B性鋼材制作錨板，且要在鋼材表面鍍一層鋅膜，膜厚度應(yīng)在40um以上，以保證錨板具備一定的防腐、耐高溫性能。

（2）幕墻后錨固設(shè)計(jì)。在幕墻后錨固設(shè)計(jì)中，通常采用錨栓進(jìn)行處理，常用的錨栓有金屬膨脹錨栓與化學(xué)錨栓；金屬錨栓的原理是利用膨脹品對(duì)混凝土形成的壓力與摩擦力，構(gòu)造出對(duì)應(yīng)的承載力，由此完成對(duì)外界作用力的承載；在使用化學(xué)錨栓時(shí)應(yīng)禁止對(duì)連接構(gòu)件進(jìn)行焊接；采用任何一種錨栓方式都應(yīng)保證其承載力設(shè)計(jì)值要低于極限承載力的1/2。

（3）幕墻支承結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。作為幕墻中的重要組成結(jié)構(gòu)，支承結(jié)構(gòu)主要用于將幕墻承受的自重、風(fēng)荷載、地震荷載及溫差作用轉(zhuǎn)移到主體結(jié)構(gòu)中，所以支承結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足一定的剛度及強(qiáng)度要求。在設(shè)計(jì)支承結(jié)構(gòu)時(shí)，通常采用立柱的上下柱連接設(shè)計(jì)，鋁型材芯柱長(zhǎng)度應(yīng)在250mm以上；如果幕墻立柱采用雙跨梁結(jié)構(gòu)模型， 其長(zhǎng)短跨之比應(yīng)大于1/10。對(duì)于橫梁立柱與掛件之間應(yīng)采用長(zhǎng)圓孔螺栓進(jìn)行固定；支承結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)之間可采用彈簧、輥軸、可動(dòng)絞及搖臂進(jìn)行連接；立柱與角碼之前應(yīng)采用長(zhǎng)圓孔螺栓連接；使用螺栓對(duì)立柱及橫梁進(jìn)行連接；對(duì)于上下層柱間可使用變形滑動(dòng)連接。

2、加強(qiáng)幕墻防雷防靜電設(shè)計(jì)

作為目前工程中的重要安全設(shè)計(jì)，合理的防雷防靜電設(shè)計(jì)可保證幕墻避免遭受靜電或雷擊失火等事故。因幕墻系統(tǒng)中為防噪、防腐多采用了PVC裝置，此種裝置很容易使建筑防雷裝置失去效用，從而建筑雷擊也就轉(zhuǎn)換為幕墻雷擊。在建筑幕墻防雷設(shè)計(jì)中，應(yīng)對(duì)預(yù)埋件與土建施工中的壓環(huán)實(shí)施焊接，并采用柔性導(dǎo)線進(jìn)行連通，確保構(gòu)造相應(yīng)等電位，進(jìn)而與防雷系統(tǒng)的連通，提高幕墻的防雷安全性；在防雷導(dǎo)線連接前，應(yīng)先去除接觸面位置的非導(dǎo)電保護(hù)層，對(duì)于立柱層間的縫隙通常使用柔性防雷鉛質(zhì)導(dǎo)線或銅質(zhì)導(dǎo)線進(jìn)行連通，以促進(jìn)連接的導(dǎo)電性能。

3、合理安排幕墻構(gòu)造設(shè)計(jì)

（1）玻璃采光頂設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)工程中，要加強(qiáng)型材的選擇，原有設(shè)計(jì)中通常不考慮二次防水措施，這樣容易造成膠縫處的冷凝水及滲漏水排放不暢，所以設(shè)計(jì)中應(yīng)采用統(tǒng)一配套型材；采光頂應(yīng)使用夾膠安全玻璃，面板分格尺寸應(yīng)在1.6m*1.6m以下，若分格超出正常范圍，則很容易形成較大撓度，進(jìn)而造成局部積水問(wèn)題。

（2）對(duì)于實(shí)體墻面洞口邊緣縫隙、隔墻或樓板外沿間的縫隙、周邊防火分隔構(gòu)件與玻璃幕墻之間的縫隙應(yīng)做好防火封堵設(shè)計(jì)。①對(duì)于主體結(jié)構(gòu)周邊及與幕墻立柱的縱向防煙、防火封堵，其采用的厚度隔離層截面尺寸應(yīng)適當(dāng)，盡量不小于100mm； ②對(duì)于主體結(jié)構(gòu)與幕墻橫梁洞口處的防火封堵，此部分是設(shè)計(jì)人員容易忽視的重點(diǎn)部位，其采用的防火封堵層厚度應(yīng)高于100mm；③對(duì)于目前主體結(jié)構(gòu)樓層梁處的水平防火封堵，應(yīng)盡可能是防火封堵層靠近玻璃面，避免僅封堵到幕墻橫梁的背部；對(duì)于橫梁上部的防火巖棉隔離層厚度應(yīng)符合高于100mm的標(biāo)準(zhǔn)；對(duì)于樓層間水平防煙帶的巖棉應(yīng)采用厚度在1.55mm以上的鍍鋅鋼板進(jìn)行承托；如縱向采用易燃保溫板，則應(yīng)將保溫板安置在防火隔離層的上部。

（3）在立柱設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)使用力學(xué)模型進(jìn)行嚴(yán)格計(jì)算，以確保立柱能順利構(gòu)造成受拉桿件；若立柱計(jì)算跨度較高，則應(yīng)使用矩形鋼管，且保證截面特性參數(shù)的計(jì)算應(yīng)合理準(zhǔn)確，且要使桿件的撓度及強(qiáng)度符合受力標(biāo)準(zhǔn)；對(duì)于層間立柱間的連接，型材與芯柱的連接應(yīng)安置在下層立柱部位，且采用不銹鋼螺栓進(jìn)行連接，縫隙則使用硅酮密封膠進(jìn)行填充處理。

結(jié)束語(yǔ)：綜上所述，建筑幕墻的設(shè)計(jì)質(zhì)量將直接關(guān)系著建筑的整體質(zhì)量和使用壽命，因此，相關(guān)技術(shù)與設(shè)計(jì)人員應(yīng)加強(qiáng)有關(guān)建筑幕墻設(shè)計(jì)問(wèn)題與對(duì)策的探討，總結(jié)建筑幕墻設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn)及措施，以逐步改善建筑幕墻設(shè)計(jì)水平。

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