关键词：建筑幕墙；结构设计；优化
“由支承结构体系与面板组成的、可相对主体结构有一定位移能力、不分担主体结构所受作用的建筑外围护结构或装饰性结构。”这是玻璃幕墙工程技术规范里面关于建筑幕墙的定义。因此，幕墙是建筑的一种围护结构，具有一定的装饰作用以及围护遮蔽作用，它是一个独立的受力系统，承受着自身重力和其他各种荷载（包括风荷载、雪荷载、地震荷载等）的作用。幕墙的主要性能有抗风压性、水密性、气密性、平面内变形性能，以及隔声、保温作用。这些性能不仅影响到幕墙的安全性，又关系到幕墙的使用功能。而这些都是通过幕墙的结构设计来实现的，因此，如何合理科学的对幕墙进行结构设计，就显得至关重要。
下面我将阐述自己对幕墙结构设计的一些见解和观点，来和大家共同探讨。幕墙设计主要遵循三个原则：功能性、安全稳定性、经济性。
在建筑幕墙设计过程中，应根据建筑实际情况，结合相关要求，确定合理的建筑幕墙设计思路，以此保证建筑幕墙设计的科学性以及合理性。具体设计过程中，应充分考虑以下几个方面：
（1）功能性
在建筑幕墙设计过程中，首先应考虑幕墙的功能性，应根据具体工程的要求，合理的选择幕墙类型，充分发挥幕墙在建筑中的角色，符合功能性以及美观性要求。
（2）安全稳定性
安全性、稳定性也是建筑幕墙设计的重中之重，在建筑幕墙设计过程中，应将相关的因素考虑进来，包括各种荷载，如地震荷载、风荷载等等，应进行准确的计算，同是要注重建筑幕墙的结构选材，保证建筑幕墙材料的质量，应保证幕墙的抗压力以及承重力要求。
（3）经济性
在建筑幕墙结构设计过程中，不仅要注重建筑幕墙的功能性、安全性，同时还应注重建筑幕墙的经济性，应充分发挥建筑幕墙的材料质量，避免出现材料浪费等情况的发生，并对设计方案进行不断的优化，对于存在不合格的地方，应及时的进行修改，保证设计方案符合要求，进而提升建筑幕墙结构设计的科学性以及合理性。
一、型材选择：
主要指的是幕墙立柱横梁的选材。幕墙设计的第一步就是根据幕墙的功能要求及受力情况，确定幕墙的型材系统。而后的设计都是基于所选用的系统，如果系统没选好，容易导致后面的设计返工，造成时间成本的浪费。此外，在选择系统时，应尽量选用常规的形式，因为非常规型材各方面技术尚不成熟，施工过程中容易出现各种问题，从而影响幕墙的性能及使用功能。
二、连接件的设计：
幕墙立柱与主体结构之间的连接，按照其受力方式，主要分为受拉和受压。因为受压时，容易失稳，因此为保证幕墙更可靠的连接，一般设计中多采用受拉的形式，将幕墙悬挂于主体结构之上。
在水平地震及风荷载作用下，主体结构容易产生侧向位移，而幕墙构件本身变形能力比较小，为了避免主体结构水平位移对幕墙造成的破坏，连接件需要设计成具有一定位移能力的，通常做法是在连接件上开横向长圆孔。
另外，连接件的大小应通过计算严格选用，因为幕墙的破坏，往往最先体现在连接点上，连接点一旦出现问题，则整个幕墙体现将陷入安全隐患，所以连接件必须经过严格的计算，绝对不容忽视。
三、隐框幕墙结构胶的设计：
在隐框幕墙设计过程中，很多人往往会产生误解，认为隐框幕墙所有的荷载都是靠结构胶来承受的，实际上结构胶属于弹性材料，在重力荷载作用下，容易脱落，造成安全隐患。这一点幕墙规范里其实有提到，“隐框或横向半隐框玻璃幕墙，每块玻璃的下端宜设置两个铝合金或不锈钢托条，托条应能承受该分格玻璃的重力荷载作用”。由此可见，重力方向的荷载是由玻璃托条来承受的，而非靠结构胶。
四、幕墙的防火设计：
对于高层建筑，防火设计至关重要，一旦发生火灾，会带了严重的后果，但是在高层建筑中，最易发生的就是火灾事故，所以在幕墙设计过程中，应注重防火设计，对于幕墙与楼板之间缝隙和对接，应采取精细化处理措施，一般做法是在幕墙与楼板之间的缝隙采用厚度不小于100mm的防火岩棉或其他难燃材料填堵，以达到防止火灾时火焰和烟往上窜，从而隔断火势的作用，衬托岩棉则采用厚度不小于1.5mm的镀锌钢板，很多图纸中出现采用铝板来衬托，这是不允许的，因为铝板的耐火极限是达不到要求的。同时，还应避免同一玻璃板块跨越两个防火分区，因玻璃受热一旦破碎，将会使两个分区相通，造成火势漫延。
五、幕墙的防水设计：
本人认为防水设计是幕墙设计的重中之重，因为幕墙上不可能做到没有接缝和开启窗，不可避免会有孔隙，因而防止雨水从孔隙中渗漏到室内就成了幕墙设计中需要解决的主要问题之一，而通常解决措施有以下三种：
（1）幕墙立柱与横梁截面按等压原理设计，消除缝隙处存在的内外压差，避免雨水被倒压进室内。
（2）在开启窗内侧缝隙处使用密封材料密封。
（3）在幕墙框上设置排水孔，使积于型材槽内的雨水迅速排除干净。
现在很多工程对于明框幕墙的压板，都没有按通长设计，而是按间距分段布置，这样的设计，两个压板中间的间隙也给幕墙系统埋下了渗水的隐患，这种一味追求经济效益而忽视幕墙使用功能的做法，无疑是本末倒置了，这也是很值得我们反思的。
六、幕墙结构设计应考虑使用期间的维修更换
幕墙设计的使用寿命一般都是在25年左右，这就使得幕墙结构设计考虑维修更换的必要性。而现实工程设计中，设计师却往往容易忽略这一问题，例如见过很多项目为了追求美观以及好的视野，将玻璃设计成超大尺寸，没有考虑电梯是否能装下玻璃，这样玻璃一旦损坏想更换，特别是位于高楼层时，就会出现玻璃搬运困难甚至无法搬运的问题。因此，在幕墙结构设计中，还应结合实际情况，充分考虑到幕墙在使用期间的维修更换，避免出现上述类似问题。
总结：
随着我国建筑工程不断发展，建筑幕墙工程施工技术取得了一定的进步，但是建筑幕墙工程设计存在许多的困难，增加了建筑幕墙工程设计难度，所以应加强建筑幕墙工程设计水平不断提升，严格控制建筑幕墙工程设计质量，防止建筑幕墙工程设计出现质量以及安全事故，同时在设计过程中，应科学、合理选择建筑幕墙，充分发挥建筑幕墙的作用，满足人们对建筑幕墙的功能以及审美要求，进而促进建筑幕墙工程的不断发展。因此笔者认为应加强建筑幕墙设计不断深入的探讨，才能促进我国建筑的长久、可持续发展。
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