郑莹

摘    要：现阶段，我国建筑行业发展迅速，建筑幕墙是相对主体结构有一定位移能力或自身有一定变性能力、不承担主体结构所受作用的建筑外围护墙。由面板（玻璃、铝板、石材、金属板、人造板材等）和支承结构体系（支承装置和支承结构）组成。随着生活水平的提高，在稳定、安全等基本性能满足要求的情况下，对建筑物外观、样式、材质、形式的要求也越来越高。在现代建筑中，建筑幕墙的应用已经越来越广泛，其功能的多样性也随着建筑物功能的发展而变化，本文主要阐述现代我国建筑结构中幕墙结构的主流设计思路，及日后发展创新的思路，提出现代化建筑幕墙结构设计的策略。

关键词：建筑幕墙;结构设计;优化措施

1  引言

建筑幕墙对一个建筑不仅起到了外围护的保护作用，还有重要的装饰性美化作用，近年来越来越受到人们的重视。建筑幕墙的设计面临着新时代的挑战，秉持着节能、健康、环保的可持续发展理念的同时，还要满足作为外围护结构基本的性能，因此，对于建筑幕墙的设计工作需投入一定的精力探索，增强设计技术与水准，在充分了解幕墙与建筑体关系的基础上，把幕墙的作用发挥到最大，为建筑业的发展添砖加瓦。

2  建筑幕墙设计的作用以及原则

随着我国社会的不断进步，我国对于建筑物的建设要求不断的提升。在这个过程中，建筑幕墙设计范围的规定也随之发展，无论是采光、装饰，还是遮阳以及安全方面，建筑幕墙系统设计的规定都在不断的明确。作为如今建筑工程施工过程中非常重要的一个环节，建筑幕墙不但可以很好的提升建筑的美观性，从而加强建筑的观赏价值，同时也可以在一定程度上对建筑外墙进行保护。因此在进行建筑幕墙设计的过程中，设计单位应该更好的从建筑工程施工的实际情况入手，既要充分的应用新的设计理念来提升建筑幕墙的美观性，同时也要考虑到建筑工程自身的整体功能，以此来保证建筑幕墙可以充分发挥预期的作用，既满足我国相关部门对于建筑施工以及建筑幕墙设计的相关要求，同时也要更好的保证建筑建筑幕墙可以满足使用者的需求。

3  建筑幕墙结构存在的问题

3.1  幕墙与主體如何连接的问题

很多工程存在支座与板件焊缝强度无法满足施工规范要求的问题，部分工程连接位置往往仅安装1个螺栓，导致角码弯矩过大，增加了加固难度。连接幕墙主龙骨和建筑主体时，要采用热浸镀锌钢角码进行连接，角码螺栓采取两行一列式的设置方法，如玻璃幕墙采用铝合金立柱连接时要放置绝缘垫片，避免发生双金属腐蚀问题。

3.2  立柱与横梁

立柱设置同样是建筑幕墙设计过程中非常重要的一个环节，设计人员在进行设计的过程中，应该充分了解建筑工程施工地区的相关信息，例如当地的风压系数等。通过收集的信息与建筑施工层数进行综合考量，从而最终确定立柱设计。除此之外，立柱与横梁的材料选择通常为铝合金类材料，施工过程中可以通过氟碳喷涂等方法进行处理。

4  完善建筑幕墙设计的策略

4.1  安全性的优化

在幕墙设计时要特别注意垂直幕墙的刚度和结构稳定性，大多数幕墙脱落事故，都是发生在垂直幕墙上，要确保各结构关键节点的连接稳定性和可靠性，尤其是玻璃幕墙，受温度影响非常大，很容易出现爆裂。因此在玻璃幕墙节点设计时，要注意预留玻璃边缘与镶嵌槽底板间的配合间隙，防止玻璃因为挤压应力而破坏。在有条件的情况下，尽量选用夹层玻璃，也可以采用贴膜玻璃。这样子在玻璃发生破碎时，也会是一个整体固定在框架上，而不会短时间内脱落，给维修更换就有一定的时间，可以极大的提高安全性。而对于玻璃采光顶，在确保采光的同时，要考虑其防雷性、耐火性和刚度，防止高空坠物破坏，还要在消防方面进行设计，防止火灾时发生爆裂、塌落。另外开启窗的安全性设计也不容忽视，在各地均出现了由于设计缺陷和维护管理不善导致的窗户脱落现象，其事故率仅次于玻璃爆裂。由于开启窗结构复杂，设计人员往往由于理解不透彻，或者不重视，而造成设计上的缺陷。目前，开启窗设计上的缺陷主要有：顶框与横龙骨、扣板的连接传力不可靠，开启扇底部没有设计铝合金或不锈钢托条，框与龙骨连接处的螺钉设计间距过大，不符合规范要求。选用摩擦式铰链时，要根据开启窗的重量和开启角度结合开启部位的风压，来计算和合理选择铰链。在铰链连接处，要合理增加铝合金型材的厚度，必要时内部增加钢衬提高局部强度，并采用相应规格的不锈钢拉铆钉固定。采用挂钩式框扇连接时，由于开启扇上的横龙骨除了承受上玻璃板块的自重，还要承受开启扇自重，因此所需要的刚度要远大于其它位置处横龙骨。要单独对其刚度进行计算，可以采用加大横龙骨截面尺寸、增加厚度或，加装钢衬等措施以提高横龙骨刚度。

4.2  荷载设计

幕墙设计时，要根据结构的设计模式和选材来计算幕墙的负载极限，如封闭结构的幕墙，要按照风压的正负条件取-0.2/0.2，部分体型系数是指保护件的从属范围A≤1m2;如果范围超过10m2，局域风压的系数就能减到0.8;当1m2≤A≤10m2，体型系数能根据A的对数线性差值判断风的负载高低。选取新的幕墙材料，在保证轻的前提下，还要保持与周围环境、当地风俗和传统建筑的统一性。

4.3  抗震设计

建筑幕墙属于建筑物外维护结构范畴，为了能够满足市场与日俱增的需求，建筑幕墙的产量也在持续提升，在确保产品质量的前提下，对其抗震能力所制定的标准与要求也变得更加严格。地震的发生对其抗震指标就是严峻考验，在遭遇突发地震之后，针对部分专家而言，应当对现场部分建筑物，开展科学、合理的分析与研究工作，并对相关规范进行制定，这样能够对建筑物损害程度与幕墙抗震性能的解释和认识，起到良好的检测中。

4.4  建筑幕墙的防火隔烟工作

根据建筑幕墙设计的行业标准，建筑幕墙设计过程中涉及到的防火封堵工作包括：周边防火分隔构件、板和隔墙外沿缝隙、实体墙面洞口及边缘缝隙等。在这些防火封堵设计时如果设计不够合理，常会引发一些矛盾。防火封堵设计过程中需要注意的问题包括：（1）幕墙主体在楼层梁的水平防火封堵：建筑幕墙与玻璃面在楼层梁的水平防火封堵要尽量贴近，封堵要超过幕墙横梁的背部，横梁上方的隔离防火棉厚度应大于20cm，楼层间的防烟带所用的镀锌钢板厚度不小于1.5mm。此外，如果使用了聚苯板等易燃材料，一定要做隔离处理，保证幕墙可靠的防火性。（2）幕墙主体结构与横梁洞口的防火封堵很多标准中都有提到，幕墙主体结构与横梁洞口的防火封堵层厚度不应小于20cm。但是很多设计人员在设计过程中常会忽视这个细节。（3）纵向防火设计纵向防火设计包括建筑主体结构和幕墙的立柱之间的纵向防火隔离层、玻璃幕墙的纵向立柱和主体结构上洞口间的防火隔离层等的防火设计。一般纵向防火设计的界面尺寸不会超过10cm。

5  结语

建筑幕墙在推动建筑领域发展方面发挥重要作用。做好其结构设计优化，提升其抗震能力，则能够保证建筑幕墙应用效能的提升，能够保证建筑幕墙使用作用的发挥，更加能够保证建筑工程质量的发展。相关人员更加需要从实际情况出发，做好建筑幕墙设计中的结构抗震设计，让建筑幕墙作用得以充分体现。

参考文献：

[1] 王宝，闭思廉.建筑幕墙抗震构造设计[J].中国建筑金属结构，2011（9）：39～41.

[2] 戴宇辰.建筑幕墙结构设计与优化[J].建筑工程技术与设计，2015（9）：430.

[3] 吴国军.建筑幕墙设计中的结构抗震设计分析[J].智能城市，2017（3）：311.