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【摘 要】 玻璃幕墙对于建筑外观的设计具有重要的意义，由于玻璃幕墙具有玻璃和金属两种材质的特性，再加上新型玻璃材料技术的使用，从而使玻璃幕墙在建筑的外观设计上提供了多种功能性的表现，为建筑师的设计提供了很多思想和情感上的来源。本文主要对玻璃幕墙设计与安装相关问题进行了简要分析。【关键词】 玻璃幕墙；设计；安装
引言
随着科学技术迅速发展和人们对美的要求，玻璃幕墙的结构形式、使用范围也逐渐扩大，但是伴随着玻璃幕墙事故的频繁发生，对其结构的设计和安全性能的要求日益增加，特别要注意的是高层建筑中玻璃幕墙的安全性能。综合考虑幕墙的材料、结构、所受荷载，建造具有地区特点的玻璃幕墙。
一、玻璃幕墙的主要设计形式
玻璃幕墙按照玻璃和铝边框的结合形式分为四种不同的类型：
1、明框玻璃幕墙：明框玻璃幕墙主要是指幕墙中四周的铝框固定结构裸露在玻璃外，这种结构，玻璃镶嵌在铝框内部，整个幕墙依靠横梁承担荷载，横梁和立柱裸露在外，玻璃墙面被铝框明显的分割成块状，整体观赏性较差，装饰效果不好。明框玻璃幕墙是一种传统的幕墙形式，其施工比较简单，稳定性好，应用比较广泛。
2、隐框玻璃幕墙：隐框玻璃幕墙是现如今使用最广泛的玻璃幕墙形式，其发展与硅酮结构密封胶的发明使用不可分割，硅酮结构密封胶将玻璃和铝框固定在一起，在一般情况下，不需要在外侧设置金属构件，就可以满足玻璃的安全稳定性，由于玻璃安装在铝框之上，可以较好的遮挡墙后的铝框，且玻璃幕墙的玻璃采用的是镀膜玻璃，这种玻璃具有单向透像的特性，在不透像的一侧看不到玻璃墙背后的铝框构架，因此隐框玻璃幕墙从外观上看，形成了一个完整的玻璃平面，装饰效果良好。硅酮结构密封胶的胶结性能强，可以承受玻璃幕墙的自重、风荷载和地震作用。隐框玻璃幕墙是一种综合了建筑结构、艺术、材料于一体的新型幕墙形式。硅酮结构密封胶的使用，使铝框结构隐藏在室内，提高了美观性和神秘感，如果玻璃幕墙采用中空玻璃，还能使幕墙具有隔热保温的作用。
3、半隐框玻璃幕墙：半隐框玻璃幕墙是明框、隐框玻璃幕墙的结合，兼具两者的优点。其结构设计是将玻璃的其中一对对边用明框玻璃幕墙的手法进行镶嵌，另一对对边采用隐框玻璃幕墙的方法进行粘结。此种幕墙根据立柱与横梁的隐蔽情况分为竖框横隐玻璃幕墙和竖隐横框玻璃幕墙两种，半隐框玻璃幕墙的力学性能更加稳定，在审美上具有多变的特性。
4、全玻璃幕墙：随着玻璃生产技术的发展，各种质量轻、高强度、透明度高的玻璃不断诞生，其为全玻璃幕墙形式的出现创造了可能。现如今，全玻璃幕墙主要用于游览装饰，不仅设置在建筑物的外围，也同样设置于建筑物的地面或者顶层。其受力结构采用玻璃梁（肋）代替了传统的铝框结构，更多的利用玻璃的透明特征去追求建筑物与自然的连接，使建筑物结构清晰透明，美学性能达到极致。全玻璃幕墙的支撑形式有两种：下部支撑的形式；上部吊挂的形式。例如，当采用19mm厚玻璃时，幕墙玻璃高度低于6m时采用下部支撑的方式，幕墙玻璃高度超过6m时需要采用上部吊挂的形式防止幕墙的失稳。
二、玻璃幕墙建筑设计
1、幕墙的换气和通风
以往在设计玻璃幕墙时，人们注重以人工换气、通风为主，不提倡开启或者尽可能少设置开启扇，从而降低能源消耗，避免开启扇遭到破坏，也使立体比较美观，因此，JGJ102—96明确规定开启扇面积不能大于幕墙面积的15%。自2003年受到非典影响之后，玻璃幕墙界的许多人士进行反思，从而形成了加强玻璃幕墙通风、换气的共识，许多业主也要求将部分的固定玻璃改为开启扇。在JGJ102—2003新修订的版本中，取消了开启扇面积不能大于15%的规定，根据建筑的具体情况设置开启扇。在采取双层通风目前时，室内可以通过热通道获取新风，外幕墙有进风口进风，所以不需要设置开启扇，这样能够保证在自然通风的同时也保证了幕墙的外观与安全。
2、防火防烟设计
（1）防火玻璃在幕墙中的应用
一般情况下，幕墙使用的防火玻璃是单片防火玻璃及其制品，比如空中玻璃。目前市场较为频繁的是单片防火玻璃。单片防火玻璃可以在以下场合使用：一是防火墙两侧的玻璃面板；二是楼层间的水平隔烟层；三是楼层的盖度低于800mm，没有设置实体窗下墙时，楼板上的面板；四是楼层中的透明防火墙。支承防火玻璃的金属骨架应该采用钢结构，不能采用铝型材。根据防火试验可知，铝型材在高温的条件下会迅速熔化，从而使玻璃失去了支承而坍落，最终导致防火墙和防火带失效；而钢型材能够维持在很长的时间内不软化。
（2）双层通风幕墙的防火问题
双层通风幕墙主要是通过热通道里的气流来调节热通道的温度，减少了室内与外界的温差，从而满足了节能的要求，所以应该采用多层风道的通风方式。但是目前我国的消防规范规定楼层间需要设置封闭隔烟层，所以热通道只能是一个层高。为了有效地避免本楼层的排风口排出的空气被上层的进风口吸入形成气流短路，应该在充分满足防火隔烟要求的前提下，采取以下通风方式：第一，增加排风口和上层进风口之间的竖向距离；第二，采取本跨进风、邻跨排风的S形的通风路线方式。如果外幕墙使用透明玻璃，并且要求是高度透明时，楼层间的隔烟层可以采用单片防火玻璃。
（3）高度很大的内天井与内庭的防火问题
目前，有的建筑物设置了较高的内庭或者天井，比如北京电视台的内庭高度为180m，为了有效地防止火灾或者烟雾在楼层里扩散、蔓延，天井周边主要采取单层防火玻璃围成井筒，并且采用了型钢骨架。
（4）实体墙面上的防火封堵
厨房中经常有大面积的混凝土墙体，塔楼部分也有连续多层的混凝土墙体，在实体墙上面建造金属幕墙和石材幕墙，楼层间的防烟层的施工难度增加，这时可以在门窗口的周围安装衔实的防封堵。
三、建筑玻璃幕墙的制作安装与验收
通常情况下，建筑玻璃幕墙的制作是由专门的工厂进行制作完成的，但是，在进行玻璃幕墙的安装之前，对于玻璃幕墙的安装选择与应用，首先，应保证幕墙的制作与加工机械设备的精度要求，并注意加工使用原材料的质量合格；其次，进行安装使用的玻璃幕墙应与安装设计中图样要求相符合，以避免影响安装质量。进行建筑玻璃幕墙的安装施工，是在玻璃幕墙制作并进行一定时期的养护之后进行。进行玻璃幕墙的安装，首先需要做好玻璃幕墙的现场安装工作，然后根据安装施工要求，在对于玻璃幕墙的具体安装细节进行把握、注意的情况下，通过玻璃幕墙的预埋件安装、放线测量定位以及预埋件清理与检查、立柱安装施工、防雷设施的安装、横梁安装、玻璃块安装、防火安装，以及最后对于玻璃幕墙的密封处理和最终清洁完成等过程。尤其需要注意的是，在进行玻璃幕墙的各个环节的安装施工过程中，应注意严格按照安装施工设计要求进行实施，把握好安装环节中的细节部分与易出现问题的安装环节，进行严格控制，以保证玻璃幕墙的安装质量。最后，在完成玻璃幕墙安装施工后，应注意对于安装中的隐蔽安装环节与安装施工质量等，进行检查验收，保证安装质量与效果。
结束语
总之，玻璃幕墙是现代化建筑的主要外围护结构之一，玻璃幕墙将建筑物外围护的防风、遮雨、采光、隔热保温等使用功能与建筑外墙装饰相结合，在我国高层和超高层建筑中融建筑技术和艺术设计为一体的建筑外围护结构已得到广泛应用，所以相关人员要大力重视玻璃幕墙的设计和安装相关问题，为建筑发展做出贡献。
参考文献：
[1]刘利.单元体玻璃幕墙设计重难点分析[J].中国建筑金属结构，2013，（33）.
[2]董军.复杂环境中玻璃幕墙设计风压风洞实验[J].自然灾害学报，2011，（11）.
[3]劉小根，包亦望.基于固有频率变化的框支承玻璃幕墙安全评估[J].沈阳大学学报，2011，（5）.
引言
随着科学技术迅速发展和人们对美的要求，玻璃幕墙的结构形式、使用范围也逐渐扩大，但是伴随着玻璃幕墙事故的频繁发生，对其结构的设计和安全性能的要求日益增加，特别要注意的是高层建筑中玻璃幕墙的安全性能。综合考虑幕墙的材料、结构、所受荷载，建造具有地区特点的玻璃幕墙。
一、玻璃幕墙的主要设计形式
玻璃幕墙按照玻璃和铝边框的结合形式分为四种不同的类型：
1、明框玻璃幕墙：明框玻璃幕墙主要是指幕墙中四周的铝框固定结构裸露在玻璃外，这种结构，玻璃镶嵌在铝框内部，整个幕墙依靠横梁承担荷载，横梁和立柱裸露在外，玻璃墙面被铝框明显的分割成块状，整体观赏性较差，装饰效果不好。明框玻璃幕墙是一种传统的幕墙形式，其施工比较简单，稳定性好，应用比较广泛。
2、隐框玻璃幕墙：隐框玻璃幕墙是现如今使用最广泛的玻璃幕墙形式，其发展与硅酮结构密封胶的发明使用不可分割，硅酮结构密封胶将玻璃和铝框固定在一起，在一般情况下，不需要在外侧设置金属构件，就可以满足玻璃的安全稳定性，由于玻璃安装在铝框之上，可以较好的遮挡墙后的铝框，且玻璃幕墙的玻璃采用的是镀膜玻璃，这种玻璃具有单向透像的特性，在不透像的一侧看不到玻璃墙背后的铝框构架，因此隐框玻璃幕墙从外观上看，形成了一个完整的玻璃平面，装饰效果良好。硅酮结构密封胶的胶结性能强，可以承受玻璃幕墙的自重、风荷载和地震作用。隐框玻璃幕墙是一种综合了建筑结构、艺术、材料于一体的新型幕墙形式。硅酮结构密封胶的使用，使铝框结构隐藏在室内，提高了美观性和神秘感，如果玻璃幕墙采用中空玻璃，还能使幕墙具有隔热保温的作用。
3、半隐框玻璃幕墙：半隐框玻璃幕墙是明框、隐框玻璃幕墙的结合，兼具两者的优点。其结构设计是将玻璃的其中一对对边用明框玻璃幕墙的手法进行镶嵌，另一对对边采用隐框玻璃幕墙的方法进行粘结。此种幕墙根据立柱与横梁的隐蔽情况分为竖框横隐玻璃幕墙和竖隐横框玻璃幕墙两种，半隐框玻璃幕墙的力学性能更加稳定，在审美上具有多变的特性。
4、全玻璃幕墙：随着玻璃生产技术的发展，各种质量轻、高强度、透明度高的玻璃不断诞生，其为全玻璃幕墙形式的出现创造了可能。现如今，全玻璃幕墙主要用于游览装饰，不仅设置在建筑物的外围，也同样设置于建筑物的地面或者顶层。其受力结构采用玻璃梁（肋）代替了传统的铝框结构，更多的利用玻璃的透明特征去追求建筑物与自然的连接，使建筑物结构清晰透明，美学性能达到极致。全玻璃幕墙的支撑形式有两种：下部支撑的形式；上部吊挂的形式。例如，当采用19mm厚玻璃时，幕墙玻璃高度低于6m时采用下部支撑的方式，幕墙玻璃高度超过6m时需要采用上部吊挂的形式防止幕墙的失稳。
二、玻璃幕墙建筑设计
1、幕墙的换气和通风
以往在设计玻璃幕墙时，人们注重以人工换气、通风为主，不提倡开启或者尽可能少设置开启扇，从而降低能源消耗，避免开启扇遭到破坏，也使立体比较美观，因此，JGJ102—96明确规定开启扇面积不能大于幕墙面积的15%。自2003年受到非典影响之后，玻璃幕墙界的许多人士进行反思，从而形成了加强玻璃幕墙通风、换气的共识，许多业主也要求将部分的固定玻璃改为开启扇。在JGJ102—2003新修订的版本中，取消了开启扇面积不能大于15%的规定，根据建筑的具体情况设置开启扇。在采取双层通风目前时，室内可以通过热通道获取新风，外幕墙有进风口进风，所以不需要设置开启扇，这样能够保证在自然通风的同时也保证了幕墙的外观与安全。
2、防火防烟设计
（1）防火玻璃在幕墙中的应用
一般情况下，幕墙使用的防火玻璃是单片防火玻璃及其制品，比如空中玻璃。目前市场较为频繁的是单片防火玻璃。单片防火玻璃可以在以下场合使用：一是防火墙两侧的玻璃面板；二是楼层间的水平隔烟层；三是楼层的盖度低于800mm，没有设置实体窗下墙时，楼板上的面板；四是楼层中的透明防火墙。支承防火玻璃的金属骨架应该采用钢结构，不能采用铝型材。根据防火试验可知，铝型材在高温的条件下会迅速熔化，从而使玻璃失去了支承而坍落，最终导致防火墙和防火带失效；而钢型材能够维持在很长的时间内不软化。
（2）双层通风幕墙的防火问题
双层通风幕墙主要是通过热通道里的气流来调节热通道的温度，减少了室内与外界的温差，从而满足了节能的要求，所以应该采用多层风道的通风方式。但是目前我国的消防规范规定楼层间需要设置封闭隔烟层，所以热通道只能是一个层高。为了有效地避免本楼层的排风口排出的空气被上层的进风口吸入形成气流短路，应该在充分满足防火隔烟要求的前提下，采取以下通风方式：第一，增加排风口和上层进风口之间的竖向距离；第二，采取本跨进风、邻跨排风的S形的通风路线方式。如果外幕墙使用透明玻璃，并且要求是高度透明时，楼层间的隔烟层可以采用单片防火玻璃。
（3）高度很大的内天井与内庭的防火问题
目前，有的建筑物设置了较高的内庭或者天井，比如北京电视台的内庭高度为180m，为了有效地防止火灾或者烟雾在楼层里扩散、蔓延，天井周边主要采取单层防火玻璃围成井筒，并且采用了型钢骨架。
（4）实体墙面上的防火封堵
厨房中经常有大面积的混凝土墙体，塔楼部分也有连续多层的混凝土墙体，在实体墙上面建造金属幕墙和石材幕墙，楼层间的防烟层的施工难度增加，这时可以在门窗口的周围安装衔实的防封堵。
三、建筑玻璃幕墙的制作安装与验收
通常情况下，建筑玻璃幕墙的制作是由专门的工厂进行制作完成的，但是，在进行玻璃幕墙的安装之前，对于玻璃幕墙的安装选择与应用，首先，应保证幕墙的制作与加工机械设备的精度要求，并注意加工使用原材料的质量合格；其次，进行安装使用的玻璃幕墙应与安装设计中图样要求相符合，以避免影响安装质量。进行建筑玻璃幕墙的安装施工，是在玻璃幕墙制作并进行一定时期的养护之后进行。进行玻璃幕墙的安装，首先需要做好玻璃幕墙的现场安装工作，然后根据安装施工要求，在对于玻璃幕墙的具体安装细节进行把握、注意的情况下，通过玻璃幕墙的预埋件安装、放线测量定位以及预埋件清理与检查、立柱安装施工、防雷设施的安装、横梁安装、玻璃块安装、防火安装，以及最后对于玻璃幕墙的密封处理和最终清洁完成等过程。尤其需要注意的是，在进行玻璃幕墙的各个环节的安装施工过程中，应注意严格按照安装施工设计要求进行实施，把握好安装环节中的细节部分与易出现问题的安装环节，进行严格控制，以保证玻璃幕墙的安装质量。最后，在完成玻璃幕墙安装施工后，应注意对于安装中的隐蔽安装环节与安装施工质量等，进行检查验收，保证安装质量与效果。
结束语
总之，玻璃幕墙是现代化建筑的主要外围护结构之一，玻璃幕墙将建筑物外围护的防风、遮雨、采光、隔热保温等使用功能与建筑外墙装饰相结合，在我国高层和超高层建筑中融建筑技术和艺术设计为一体的建筑外围护结构已得到广泛应用，所以相关人员要大力重视玻璃幕墙的设计和安装相关问题，为建筑发展做出贡献。
参考文献：
[1]刘利.单元体玻璃幕墙设计重难点分析[J].中国建筑金属结构，2013，（33）.
[2]董军.复杂环境中玻璃幕墙设计风压风洞实验[J].自然灾害学报，2011，（11）.
[3]劉小根，包亦望.基于固有频率变化的框支承玻璃幕墙安全评估[J].沈阳大学学报，2011，（5）.