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摘要：本文笔者结合自己多年工作经验对建筑玻璃幕墙设计与问题进行了探讨，本文章阐述了玻璃幕墙的设计要点，构造要求及结构设计原则。强调对所述要点，在设计前进行充分的方案可行性论证研究，设计上力求严谨，从而达到可利用玻璃幕墙形成出五光十色、变化无穷的现代建筑。
关键词：玻璃幕墙；问题；对策；特点：设计要点；构造要求；设计原则
一，建筑幕墙设计面临的问题
1．对建筑幕墙设计的重要性认识不足
对幕墙设计重要性的认识问题．大部分的建筑设计单位、建设单位对幕墙设计在建筑丁程设计中的重要件认识不足。哪些由幕墙设计完成，哪些由建筑设计单位完成目前尚无明确界定，建筑设计单位为了省事，将诸如幕墙的钢结构、金属屋面等在建筑图上常常是“由幕墙公司完成”几个字代替。建设单位往往在工程已经开工需要预埋时才进行幕墙招标，待招标完成幕墙设计开始介入时，往往主体施工早已开始，由于幕墙设计滞后造成增加结构梁柱、降低选用产品档次的现象时有发生。此举不仅造成建筑成本的增加，也给幕墙系统增加不安全岗素。针对这一问题，建议有关部门在制定或修订相关规定时，充分考虑幕墙设计的蕈要性，对幕墙没计工作的范围与设计工作的展开进行规定。建设单位在签订设计合同时，要充分地考虑到幕墙上程的特殊性。提前进行相关的招标亡作。
2．建筑施工和暮墙设计之间缺乏协作性
在建筑施工的过程中。建筑施丁．和幕墙设计缺乏有机统一性是当前面临的一个重要问题。按现行《玻璃幕墙工程技术规范》(JGJl02—2003)规定：玻璃幕墙的建筑设计是由建筑设计单位和幕墙设计单位共同完成的。建筑设汁单化的主要任务是确定幕墙与建筑整体的天系，并对幕墙的材料和制作提出设计要求，幕墙的具体设计工作由幕墙设计单位来完成。在现实的建筑施工过程中，一般的建筑设计单位内缺少专业的幕墙设计人员，对只益发展的幕墙业和新技术了解较少、知识更新缓慢，学习培训不够．在建筑方案设计过程中也许无法去征询幕墙设计单位的意见，只有待幕墙设计单位确定后再与之协商。致使幕墙的具体设计尚未从“制作图设计”发展到“建筑幕墙设计”的新阶段。
3．建筑幕墙人员的技术水平有待于进一步提升
建筑幕墙设计对建筑幕墙技术的要求是非常高的，但是当前我国幕墙人员的水平还有待于进一步提升。我国现在大学开设系统幕墙业的很少，象|司济大学增加工建筑幕墙的课程．北方多所大学设置幕墙专业，但毕业生设计能力很弱．连标准都搞不清楚．工能与没有专门的幕墙教师有关。按原建设部的要求建筑结构争业和机械号业的大中专毕业生足设计资质要求的必须人员，但我国建筑幕墙设计行业的人员现实情况很复杂．有学中文的．有学管理的，很多足学计算机的；也有高中生，经过一段时间的师傅传授，其他幕墙设计资料参考学习而成，专业不对口．不会进行力学计算．结构汁算软件的参数弄不清楚，特别是没有软件辅助计算的一些结构。照抄别人的图纸。这样就会阻碍建筑幕墙设计的有序运行，阻碍了建筑事业的快速发展。
二，优化建筑幕墙设计的对策
1．重视建筑幕墙设计，加强建筑幕墙设计管理
建筑幕墙设计在建筑施工过程巾有着蕈要的作用。建筑丰管部门在修订有关建筑幕墙规定的时候，要充分考虑幕墙设计的蕈要性和特点，做到以下几个重要方面：首先，明确主体施工前，建设单位必须完成幕墙的设计丁作，确保主体结构施工中预埋件结构的可靠性和位鼍的准确性．提前处理幕墙结构的支承件问题时要求建设单位提前安排幕墙设计的招投标工作，解决幕墙设计的滞后问题。其次．要明确采取幕墙设计与施工分开招标的方式，避免设计施工一体化的机制引起的负面效应，同时也维护施工招标的公正性、客观性。再次，明确设计收费标准和管理规定，对丁设计落标单位应给予补偿，鼓励优秀设计作品的涌现，有利于设计的创新和繁荣，提高设计水平。
2．坚持建筑幕墙设计的基本原则，优化设计理念
建筑幕墙设计的基本原则是服从于建筑设计，同时要服务于建筑设计。幕墙是从室内空间到室外空间的过渡层，是可供观赏的外表，是体现建筑设计外观，传达建筑设计理念的基础。所以幕墙在建筑设计中理应倍受重视。可以说，幕墙设计的成败直接影响到建筑设计的成败。幕墙设计服从于建筑设计的意义也就不喻了。服从建筑设计，服务于建筑设计是幕墙设计的根本。不难想象，将建筑设计放在一边，大量生硬地套用各类幕墙产品的建筑，会成为一座什么样的建筑，而将幕墙设计完全放任，仅仅只单纯地追求建筑外观而忽视建筑的整体，这样建筑只能成为一件艺术品，它永远也成不了建筑精品。
3．加大幕墙设计人员的技能培训，提高暮墙设计技术
首先，应该加强幕墙技术和知识在丁二作人员中的普及，提高对幕墙设计的基本认识。幕墙设计人员可以加入一些建筑学会，加强建筑幕墙知识的交流与沟通。认识学习建筑幕墙方面的专业基础知识。为提高理论水平奠定重要的基础；其次，要坚强对建筑幕墙技术人员的技能培训。提高幕墙设计技能。幕墙足实现建筑外观和建筑功能的直接载体，是建筑施工正常运行的基础。建筑幕墙人员应该在学习国内先进幕墙技术的同时，加强对国外技术的学习力度，更好的提高设计技能，为建筑幕墙的施工工作奠定重要的基础。
三，建筑玻璃幕墙具有的特点
3．1 能产生较好的建筑艺术效果；
3．2墙体自重较轻，通常为O．3—0．5kN／m2．只是普通砖墙的1／10—1／12，是混凝土预制板墙面的1／7，从而降低了地震力，同时也降低了主体结构和基础的造价；
3．3材料单一，施工方便，工期较短；
3．4维护方便，可以更换幕墙的构件；
3．5 能较好适应旧建筑立面更新的需要．常用于已建工程的改造。由于玻璃幕墙本身造价较高，抗风、抗震性能较弱．能耗较大，对周围环境可能形成光污染，因而在设汁过程中要经过充分的方案可行性论证研究，力求设计严谨，合理使用。
四，建筑幕墙的建筑设计要点
玻璃幕墙已成为現代主义建筑的一个主要特征，也成为现代化大都市的标志和国家经济技术水平的一个代表。其设计一般要把握如下要点：
4．1 光影效果。建筑艺术常常借助于光和影的表现手法，玻璃幕墙(特别是采用镀膜玻璃的玻璃幕墙能较完全地反射外界光线。所以幕墙建筑设计中特别要考虑所建造的幕墙的光影效果。立面上的玻璃幕墙可反射天空的色彩、周围的自然景物以及其它建筑物的影子，借周围的景色丰富自身，设计中应仔细研究。在布置幕墙时，不仅要考虑建筑物本身，而且要考虑周围环境；此外还要避免形成光污染。
4．2幕墙玻璃的色彩。玻璃的类型和色彩是影响建筑艺术效果的至关重要的因素。选择时要由建筑物的使用性质和用途决定，同时注意和周围环境的配合。
4．3玻璃幕墙的造型功能。玻璃幕墙为虚墙面．有明亮、轻巧、透明的感觉，并容易适应任意几何形状的特点。铝材、石材等墙面为实墙面，给人以沉稳、密实的感觉，通过两者的不同组合，可以产生形状特异，非常规的建筑造型。
4．4玻璃幕墙的墙面划分。玻璃幕墙的墙面划分主要考虑建筑艺术的要求、玻璃原材的尺寸，与室内空间分隔的协调、结构的受力要求、施工工艺等因素。一般情况下，玻璃的边长比为1．2：l—1．5：l，面积不超过3m2。在布置上．等距离、等尺寸划分显示了严谨、庄重、严肃；自由划分则显示韵律，活泼和动感，在设计时要考虑这些手法所透露出的设计信息。
五，建筑幕墙的构造设计要求
幕墙的构造设计。直接关系到幕墙的使用功能，设计时应对以下问题予以注意：
5．1 幕墙构件的面板与边框所形成的空腔应采用等压设计，使空腔内气压与室外气压相同，防止室外空气压力将雨水压人腔内，以提高幕墙抗雨水渗透的功能。
5．2应在可能产生渗水的部位或可能产生结露的部位预留泄水孔道．集水后由管道排出。
3．3板材与边框连结处必须用硅酮密封胶进行处理，密封材料应能在长期压力下保持良好的弹性。
5．4伸缩缝、温度缝、沉降縫处必须进行较好的处理，使其既能保持立面美观，又能满足缝两侧结构变形的要求。目前有两种设计方法：一是采用活动盖板，避免连接部位损坏；二是允许缝上的玻璃板局部损坏，只要及时修补既可。后者表面不露痕迹，较为美观。
5．5 隐框玻璃幕墙构件之问的拼缝宽度不宜过大．过大影响美观；也不宜过小．过小则容易因温度变化而挤压玻璃。一般为15—20mm，设有擦窗机轨道时不宜小于40mm，明框幕墙构件中玻璃与铝边框之间的空隙要满足温度变形的要求，通常不小于8—10mm。
5．6由于幕墙位移和温度变化，幕墙各部位会因磨擦产生噪音，影响建筑物的使用质量，所以应在磨擦部位设置垫片以减少磨擦噪音。
5．7各种五金件、连接件设计要防止不同金属相接触产生电化学腐蚀。
3．8建筑设计时必须考虑察窗机的轨道布置、连接件和相应的荷载值，并及时向结构专业提出。
5．9幕墙墙面活动部分面积不宜大于墙面面积15％，宜采用上悬窗，开启角度不宜大于30度，开启后的宽度不宜大于300mm。
六，建筑幕墙的结构设计原则
玻璃幕墙是建筑物的外围护构件，主要承受自重、直接作用于其上的风荷载、地震作用以及温度作用．其支承条件须有一定的变形能力，以适应主体结构的位移。当主体结构在外力作用时，不应使幕墙产生过大的内力。对于竖直的玻璃幕墙，风荷载是主要的作用，其数值可达2至3KN／M1，玻璃产生很大的弯曲应力因此对幕墙构件本身而言，抗风是主要的考虑因素。但是，地震力的作用对连节点会产生较大的影响，使连接节点发生震害，进而使建筑物幕墙脱落、倒坍所以在抗震构造上还必须予以注意。结构设计的一般原则如下：
6．1 幕墙的主要构件应悬挂或支承在主体结构上，幕墙应按围护结构设计．不承受主体结构的荷载和地震作用。
6．2幕墙及其连接件应有足够的承载力，刚度和相对于主体结构的位移能力，避免在荷载、地震和温度的作用下产生过大的变形及破坏。
6．3非抗震设计的幕墙，在风力作用下，其玻璃不应破碎，且连接件应有足够的位移能力使幕墒不破损，不脱落。
6．4抗震设计的幕墙，在常遇地震作用下玻璃不应破损，在设防烈度地震作用下经修理后幕墙仍可使用，在罕遇地震作用下幕墙骨架不应脱落。
6．5幕墙构件设计时，应考虑在重力荷载、风荷载、地震作用、温度作用和主体结构位移影响下的完全性。
结束语
总之，我国的建筑幕墙工业开始起步。经过三十几年的长足发展，我国已经逐步成为世界的第一幕墙生产国和使用大国。但是。由于种种原因，国内建筑幕墙技术还没有达到相应的国际水平，在幕墙新品种、新技术的原始创新方面和对高档幕墙的研发方面还落后于先进国家，为此．仅就当前建筑幕墙市场面临的新形势、现有幕墙设计工作中存在的问题，以及建立和完善科学的建筑幕墙设计工作体系方面提出一些分析和建议。本文首先详细论述了当前建筑幕墙设计现状以及存在的问题，进而针对问题提出了优化建筑暮墙设计的对策，为建筑暮墙工作体系的形成奠定了重要的基础。
关键词：玻璃幕墙；问题；对策；特点：设计要点；构造要求；设计原则
一，建筑幕墙设计面临的问题
1．对建筑幕墙设计的重要性认识不足
对幕墙设计重要性的认识问题．大部分的建筑设计单位、建设单位对幕墙设计在建筑丁程设计中的重要件认识不足。哪些由幕墙设计完成，哪些由建筑设计单位完成目前尚无明确界定，建筑设计单位为了省事，将诸如幕墙的钢结构、金属屋面等在建筑图上常常是“由幕墙公司完成”几个字代替。建设单位往往在工程已经开工需要预埋时才进行幕墙招标，待招标完成幕墙设计开始介入时，往往主体施工早已开始，由于幕墙设计滞后造成增加结构梁柱、降低选用产品档次的现象时有发生。此举不仅造成建筑成本的增加，也给幕墙系统增加不安全岗素。针对这一问题，建议有关部门在制定或修订相关规定时，充分考虑幕墙设计的蕈要性，对幕墙没计工作的范围与设计工作的展开进行规定。建设单位在签订设计合同时，要充分地考虑到幕墙上程的特殊性。提前进行相关的招标亡作。
2．建筑施工和暮墙设计之间缺乏协作性
在建筑施工的过程中。建筑施丁．和幕墙设计缺乏有机统一性是当前面临的一个重要问题。按现行《玻璃幕墙工程技术规范》(JGJl02—2003)规定：玻璃幕墙的建筑设计是由建筑设计单位和幕墙设计单位共同完成的。建筑设汁单化的主要任务是确定幕墙与建筑整体的天系，并对幕墙的材料和制作提出设计要求，幕墙的具体设计工作由幕墙设计单位来完成。在现实的建筑施工过程中，一般的建筑设计单位内缺少专业的幕墙设计人员，对只益发展的幕墙业和新技术了解较少、知识更新缓慢，学习培训不够．在建筑方案设计过程中也许无法去征询幕墙设计单位的意见，只有待幕墙设计单位确定后再与之协商。致使幕墙的具体设计尚未从“制作图设计”发展到“建筑幕墙设计”的新阶段。
3．建筑幕墙人员的技术水平有待于进一步提升
建筑幕墙设计对建筑幕墙技术的要求是非常高的，但是当前我国幕墙人员的水平还有待于进一步提升。我国现在大学开设系统幕墙业的很少，象|司济大学增加工建筑幕墙的课程．北方多所大学设置幕墙专业，但毕业生设计能力很弱．连标准都搞不清楚．工能与没有专门的幕墙教师有关。按原建设部的要求建筑结构争业和机械号业的大中专毕业生足设计资质要求的必须人员，但我国建筑幕墙设计行业的人员现实情况很复杂．有学中文的．有学管理的，很多足学计算机的；也有高中生，经过一段时间的师傅传授，其他幕墙设计资料参考学习而成，专业不对口．不会进行力学计算．结构汁算软件的参数弄不清楚，特别是没有软件辅助计算的一些结构。照抄别人的图纸。这样就会阻碍建筑幕墙设计的有序运行，阻碍了建筑事业的快速发展。
二，优化建筑幕墙设计的对策
1．重视建筑幕墙设计，加强建筑幕墙设计管理
建筑幕墙设计在建筑施工过程巾有着蕈要的作用。建筑丰管部门在修订有关建筑幕墙规定的时候，要充分考虑幕墙设计的蕈要性和特点，做到以下几个重要方面：首先，明确主体施工前，建设单位必须完成幕墙的设计丁作，确保主体结构施工中预埋件结构的可靠性和位鼍的准确性．提前处理幕墙结构的支承件问题时要求建设单位提前安排幕墙设计的招投标工作，解决幕墙设计的滞后问题。其次．要明确采取幕墙设计与施工分开招标的方式，避免设计施工一体化的机制引起的负面效应，同时也维护施工招标的公正性、客观性。再次，明确设计收费标准和管理规定，对丁设计落标单位应给予补偿，鼓励优秀设计作品的涌现，有利于设计的创新和繁荣，提高设计水平。
2．坚持建筑幕墙设计的基本原则，优化设计理念
建筑幕墙设计的基本原则是服从于建筑设计，同时要服务于建筑设计。幕墙是从室内空间到室外空间的过渡层，是可供观赏的外表，是体现建筑设计外观，传达建筑设计理念的基础。所以幕墙在建筑设计中理应倍受重视。可以说，幕墙设计的成败直接影响到建筑设计的成败。幕墙设计服从于建筑设计的意义也就不喻了。服从建筑设计，服务于建筑设计是幕墙设计的根本。不难想象，将建筑设计放在一边，大量生硬地套用各类幕墙产品的建筑，会成为一座什么样的建筑，而将幕墙设计完全放任，仅仅只单纯地追求建筑外观而忽视建筑的整体，这样建筑只能成为一件艺术品，它永远也成不了建筑精品。
3．加大幕墙设计人员的技能培训，提高暮墙设计技术
首先，应该加强幕墙技术和知识在丁二作人员中的普及，提高对幕墙设计的基本认识。幕墙设计人员可以加入一些建筑学会，加强建筑幕墙知识的交流与沟通。认识学习建筑幕墙方面的专业基础知识。为提高理论水平奠定重要的基础；其次，要坚强对建筑幕墙技术人员的技能培训。提高幕墙设计技能。幕墙足实现建筑外观和建筑功能的直接载体，是建筑施工正常运行的基础。建筑幕墙人员应该在学习国内先进幕墙技术的同时，加强对国外技术的学习力度，更好的提高设计技能，为建筑幕墙的施工工作奠定重要的基础。
三，建筑玻璃幕墙具有的特点
3．1 能产生较好的建筑艺术效果；
3．2墙体自重较轻，通常为O．3—0．5kN／m2．只是普通砖墙的1／10—1／12，是混凝土预制板墙面的1／7，从而降低了地震力，同时也降低了主体结构和基础的造价；
3．3材料单一，施工方便，工期较短；
3．4维护方便，可以更换幕墙的构件；
3．5 能较好适应旧建筑立面更新的需要．常用于已建工程的改造。由于玻璃幕墙本身造价较高，抗风、抗震性能较弱．能耗较大，对周围环境可能形成光污染，因而在设汁过程中要经过充分的方案可行性论证研究，力求设计严谨，合理使用。
四，建筑幕墙的建筑设计要点
玻璃幕墙已成为現代主义建筑的一个主要特征，也成为现代化大都市的标志和国家经济技术水平的一个代表。其设计一般要把握如下要点：
4．1 光影效果。建筑艺术常常借助于光和影的表现手法，玻璃幕墙(特别是采用镀膜玻璃的玻璃幕墙能较完全地反射外界光线。所以幕墙建筑设计中特别要考虑所建造的幕墙的光影效果。立面上的玻璃幕墙可反射天空的色彩、周围的自然景物以及其它建筑物的影子，借周围的景色丰富自身，设计中应仔细研究。在布置幕墙时，不仅要考虑建筑物本身，而且要考虑周围环境；此外还要避免形成光污染。
4．2幕墙玻璃的色彩。玻璃的类型和色彩是影响建筑艺术效果的至关重要的因素。选择时要由建筑物的使用性质和用途决定，同时注意和周围环境的配合。
4．3玻璃幕墙的造型功能。玻璃幕墙为虚墙面．有明亮、轻巧、透明的感觉，并容易适应任意几何形状的特点。铝材、石材等墙面为实墙面，给人以沉稳、密实的感觉，通过两者的不同组合，可以产生形状特异，非常规的建筑造型。
4．4玻璃幕墙的墙面划分。玻璃幕墙的墙面划分主要考虑建筑艺术的要求、玻璃原材的尺寸，与室内空间分隔的协调、结构的受力要求、施工工艺等因素。一般情况下，玻璃的边长比为1．2：l—1．5：l，面积不超过3m2。在布置上．等距离、等尺寸划分显示了严谨、庄重、严肃；自由划分则显示韵律，活泼和动感，在设计时要考虑这些手法所透露出的设计信息。
五，建筑幕墙的构造设计要求
幕墙的构造设计。直接关系到幕墙的使用功能，设计时应对以下问题予以注意：
5．1 幕墙构件的面板与边框所形成的空腔应采用等压设计，使空腔内气压与室外气压相同，防止室外空气压力将雨水压人腔内，以提高幕墙抗雨水渗透的功能。
5．2应在可能产生渗水的部位或可能产生结露的部位预留泄水孔道．集水后由管道排出。
3．3板材与边框连结处必须用硅酮密封胶进行处理，密封材料应能在长期压力下保持良好的弹性。
5．4伸缩缝、温度缝、沉降縫处必须进行较好的处理，使其既能保持立面美观，又能满足缝两侧结构变形的要求。目前有两种设计方法：一是采用活动盖板，避免连接部位损坏；二是允许缝上的玻璃板局部损坏，只要及时修补既可。后者表面不露痕迹，较为美观。
5．5 隐框玻璃幕墙构件之问的拼缝宽度不宜过大．过大影响美观；也不宜过小．过小则容易因温度变化而挤压玻璃。一般为15—20mm，设有擦窗机轨道时不宜小于40mm，明框幕墙构件中玻璃与铝边框之间的空隙要满足温度变形的要求，通常不小于8—10mm。
5．6由于幕墙位移和温度变化，幕墙各部位会因磨擦产生噪音，影响建筑物的使用质量，所以应在磨擦部位设置垫片以减少磨擦噪音。
5．7各种五金件、连接件设计要防止不同金属相接触产生电化学腐蚀。
3．8建筑设计时必须考虑察窗机的轨道布置、连接件和相应的荷载值，并及时向结构专业提出。
5．9幕墙墙面活动部分面积不宜大于墙面面积15％，宜采用上悬窗，开启角度不宜大于30度，开启后的宽度不宜大于300mm。
六，建筑幕墙的结构设计原则
玻璃幕墙是建筑物的外围护构件，主要承受自重、直接作用于其上的风荷载、地震作用以及温度作用．其支承条件须有一定的变形能力，以适应主体结构的位移。当主体结构在外力作用时，不应使幕墙产生过大的内力。对于竖直的玻璃幕墙，风荷载是主要的作用，其数值可达2至3KN／M1，玻璃产生很大的弯曲应力因此对幕墙构件本身而言，抗风是主要的考虑因素。但是，地震力的作用对连节点会产生较大的影响，使连接节点发生震害，进而使建筑物幕墙脱落、倒坍所以在抗震构造上还必须予以注意。结构设计的一般原则如下：
6．1 幕墙的主要构件应悬挂或支承在主体结构上，幕墙应按围护结构设计．不承受主体结构的荷载和地震作用。
6．2幕墙及其连接件应有足够的承载力，刚度和相对于主体结构的位移能力，避免在荷载、地震和温度的作用下产生过大的变形及破坏。
6．3非抗震设计的幕墙，在风力作用下，其玻璃不应破碎，且连接件应有足够的位移能力使幕墒不破损，不脱落。
6．4抗震设计的幕墙，在常遇地震作用下玻璃不应破损，在设防烈度地震作用下经修理后幕墙仍可使用，在罕遇地震作用下幕墙骨架不应脱落。
6．5幕墙构件设计时，应考虑在重力荷载、风荷载、地震作用、温度作用和主体结构位移影响下的完全性。
结束语
总之，我国的建筑幕墙工业开始起步。经过三十几年的长足发展，我国已经逐步成为世界的第一幕墙生产国和使用大国。但是。由于种种原因，国内建筑幕墙技术还没有达到相应的国际水平，在幕墙新品种、新技术的原始创新方面和对高档幕墙的研发方面还落后于先进国家，为此．仅就当前建筑幕墙市场面临的新形势、现有幕墙设计工作中存在的问题，以及建立和完善科学的建筑幕墙设计工作体系方面提出一些分析和建议。本文首先详细论述了当前建筑幕墙设计现状以及存在的问题，进而针对问题提出了优化建筑暮墙设计的对策，为建筑暮墙工作体系的形成奠定了重要的基础。