建筑幕墻是指由金屬框架和金屬板組成的建筑物的外部圍護(hù)結(jié)構(gòu)，不承受荷載和功能。一般由面板和框架結(jié)構(gòu)組成。在幕墻設(shè)計(jì)中，預(yù)埋件、幕墻與主體的連接、柱與梁的連接、板的固定位置、防火、防煙、防雷等部位的設(shè)置是常見(jiàn)的問(wèn)題。在設(shè)計(jì)中，在充分掌握總體設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、防火、防煙、防雷設(shè)計(jì)要點(diǎn)的同時(shí)，及時(shí)總結(jié)設(shè)計(jì)中常見(jiàn)問(wèn)題，有效解決，以提高設(shè)計(jì)質(zhì)量。

設(shè)計(jì) 幕墻設(shè)計(jì)是幕墻施工的首要任務(wù)。隨著建筑幕墻設(shè)計(jì)技術(shù)的不斷發(fā)展，板結(jié)構(gòu)的輕量化、安全環(huán)保的性能是現(xiàn)代建筑幕墻設(shè)計(jì)的新要求。建筑幕墻設(shè)計(jì)不僅要充分發(fā)揮建筑幕墻的保護(hù)功能，還要傳達(dá)精美的設(shè)計(jì)理念、工藝精神和城市形象，處理好建筑幕墻設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵問(wèn)題。

1、建筑幕墻概念設(shè)計(jì)的重要性

概念設(shè)計(jì)在幕墻設(shè)計(jì)中往往起著決定性的作用。概念設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是利用特定建筑空間的總體設(shè)計(jì)方案和概念，完成結(jié)構(gòu)的總體方案設(shè)計(jì)，處理結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系和位置。在設(shè)計(jì)初期，很多設(shè)計(jì)的實(shí)際操作都無(wú)法使用計(jì)算機(jī)等輔助設(shè)備，這往往需要有經(jīng)驗(yàn)的工程師反復(fù)核算，選擇效果好的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，保證施工質(zhì)量。在目前的幕墻設(shè)計(jì)中，大多數(shù)設(shè)計(jì)都是遵循規(guī)則，沒(méi)有創(chuàng)新。即使設(shè)計(jì)有亮點(diǎn)和差異，但在實(shí)際投入生產(chǎn)時(shí)，往往會(huì)因成本和成本問(wèn)題而被人們忽視和消除，使這些結(jié)構(gòu)方案無(wú)法實(shí)現(xiàn)，而繼續(xù)采用一些傳統(tǒng)的方式和方法。因此，我們需要逐步利用好概念設(shè)計(jì)并積極推廣，以發(fā)揮概念設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)。 

2、建筑幕墻結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)的意義 

2.1、相關(guān)概念 概念設(shè)計(jì)需要結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際地形、個(gè)人設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)、區(qū)域發(fā)展趨勢(shì)和建筑實(shí)際使用情況，合理設(shè)計(jì)幕墻。大多數(shù)概念設(shè)計(jì)不涉及復(fù)雜的計(jì)算問(wèn)題，特別是在一些規(guī)范性很強(qiáng)的方面，設(shè)計(jì)師往往根據(jù)整體與局部的關(guān)系來(lái)獲得整體設(shè)計(jì)思路，從整體的角度對(duì)幕墻的使用性能進(jìn)行宏觀控制。在幕墻設(shè)計(jì)過(guò)程中，近似邊界估計(jì)法是一種常用的方法。通過(guò)比較和選擇，可以快速有效地掌握結(jié)構(gòu)，獲得好方案。對(duì)設(shè)計(jì)概念和方案框架的全面把握，可以有效減少今后設(shè)計(jì)過(guò)程中繁瑣的內(nèi)容，準(zhǔn)確控制后期數(shù)據(jù)，從而保證結(jié)構(gòu)的安全性和合理性。

2.2、設(shè)計(jì)內(nèi)容

在幕墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，必須選擇合理的承重體系和材料，其中連接方式的選擇是關(guān)鍵。幕墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)涉及的技術(shù)文件包括設(shè)計(jì)圖紙和技術(shù)要求。設(shè)計(jì)內(nèi)容概括如下：（1）合理選擇結(jié)構(gòu)方案；（2）選擇合適的計(jì)算圖；（3）正確分析計(jì)算結(jié)果；（4）采取相應(yīng)的結(jié)構(gòu)措施。在早期選擇結(jié)構(gòu)方案的過(guò)程中，有必要合理地考慮結(jié)構(gòu)的承載力、造價(jià)和適用范圍。確保結(jié)構(gòu)安全是設(shè)計(jì)方案的必要條件，這需要有經(jīng)驗(yàn)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)。計(jì)算機(jī)分析結(jié)果的評(píng)估在設(shè)計(jì)過(guò)程中非常重要。事實(shí)上，由于計(jì)算模型與實(shí)際工程不一致，存在許多盲目相信計(jì)算軟件結(jié)果存在重大偏差的例子。因此，計(jì)算結(jié)果的正確性往往需要有豐富知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)師來(lái)判斷。

3、建筑幕墻設(shè)計(jì)的基本原則 

3.1、安全可靠原則 首先，幕墻設(shè)計(jì)必須與建筑高度一致。幕墻作為一種圍護(hù)結(jié)構(gòu)，其安全性是工程設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。相關(guān)法律法規(guī)明確規(guī)定幕墻設(shè)計(jì)必須以相關(guān)法律法規(guī)為依據(jù)，確保設(shè)計(jì)水平，提高施工質(zhì)量，滿(mǎn)足市場(chǎng)要求。

3.2、建筑幕墻設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)原則 建筑幕墻不僅要考慮其結(jié)構(gòu)安全性，還要考慮經(jīng)濟(jì)需求，以保證業(yè)主投資的合理性，并利用經(jīng)濟(jì)的投資，達(dá)到更安全、美觀的建筑外觀。

3.3、美觀原則

建筑幕墻通常是一種建筑裝飾，因此建筑幕墻的設(shè)計(jì)形式對(duì)建筑外觀的裝飾性有著非常重要的影響。建筑幕墻是建筑的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)，是建筑的外部美，是建筑整體形象的直接表達(dá)。它對(duì)建筑物的整體外部形象有著特別重要的影響。它是建筑設(shè)計(jì)理念和建筑設(shè)計(jì)風(fēng)格的重要體現(xiàn)。因此，在設(shè)計(jì)建筑幕墻時(shí)，應(yīng)充分理解建筑的設(shè)計(jì)理念，遵循原有建筑的設(shè)計(jì)，并注意與整體建筑設(shè)計(jì)的一致性。同時(shí)，建筑工程的出現(xiàn)也是建筑設(shè)計(jì)師或團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)理念和風(fēng)格的展示。因此，在幕墻設(shè)計(jì)過(guò)程中，首先要了解建筑本身的設(shè)計(jì)要求和概念，注意與之相一致，突出整個(gè)建筑工程的藝術(shù)性。

4、連接器的設(shè)計(jì)

幕墻柱與主體結(jié)構(gòu)的連接按其受力方式主要分為拉壓連接。由于在壓力作用下容易失去穩(wěn)定性，為了保證幕墻的連接更加可靠，一般設(shè)計(jì)多采用張拉形式將幕墻掛在主體結(jié)構(gòu)上。 在水平地震和風(fēng)荷載作用下，主體結(jié)構(gòu)容易發(fā)生側(cè)向位移，幕墻構(gòu)件本身的變形能力相對(duì)較小。為了避免主體結(jié)構(gòu)的水平位移對(duì)幕墻造成破壞，連接件需要設(shè)計(jì)成具有一定的位移能力。一般做法是在連接器上開(kāi)一個(gè)橫向長(zhǎng)圓孔。 此外，由于幕墻的損傷往往首先反映在連接點(diǎn)上，因此應(yīng)通過(guò)計(jì)算嚴(yán)格選擇連接件的尺寸。一旦連接點(diǎn)出現(xiàn)問(wèn)題，整個(gè)幕墻將陷入安全隱患。因此，連接器必須嚴(yán)格計(jì)算，不能忽視。 

5、隱框幕墻結(jié)構(gòu)膠設(shè)計(jì)

在隱框幕墻的設(shè)計(jì)過(guò)程中，很多人經(jīng)常誤解隱框幕墻的所有荷載都是由結(jié)構(gòu)膠承擔(dān)的。實(shí)際上，結(jié)構(gòu)膠屬于彈性材料，在重力作用下容易脫落，存在安全隱患。事實(shí)上，幕墻規(guī)范中提到“對(duì)于隱框或水平半隱框玻璃幕墻，應(yīng)在每個(gè)玻璃的下端設(shè)置兩條鋁合金或不銹鋼支撐條，支撐條應(yīng)能承受分格玻璃的重力荷載”?？梢钥闯?，重力方向上的載荷由玻璃支撐條承擔(dān)，而不是由結(jié)構(gòu)粘合劑承擔(dān)。

6、幕墻的防火設(shè)計(jì)

對(duì)于高層建筑來(lái)說(shuō)，防火設(shè)計(jì)是非常重要的。一旦發(fā)生火災(zāi)，將帶來(lái)嚴(yán)重后果。然而，在高層建筑中，容易發(fā)生火災(zāi)事故。因此，在幕墻設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)注意防火設(shè)計(jì)，幕墻與樓板之間的縫隙和連接一般應(yīng)采取精細(xì)處理措施，幕墻與樓板之間的縫隙用防火巖棉或其他厚度不小于100mm的不可燃材料填充，以防止火災(zāi)時(shí)火焰和煙霧向上移動(dòng)，從而隔離火災(zāi)。背襯巖棉為厚度不小于1.5mm的鍍鋅鋼板。許多圖紙中都使用鋁板，這是不允許的，因?yàn)殇X板的耐火極限不能滿(mǎn)足要求。同時(shí)，同一塊玻璃板不得穿過(guò)兩個(gè)防火分區(qū)，因?yàn)橐坏┎ＡП患訜岷推扑?，兩個(gè)防火分區(qū)就會(huì)連接起來(lái)，導(dǎo)致火災(zāi)蔓延。

7、幕墻的防雷設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)防雷節(jié)點(diǎn)時(shí)，應(yīng)優(yōu)先考慮建筑物本身的防雷設(shè)備。幕墻柱、梁與建筑物本身的防雷系統(tǒng)應(yīng)有效連接，確保幕墻防雷系統(tǒng)與建筑物形成系統(tǒng)的防雷網(wǎng)絡(luò)。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：第一，幕墻的金屬柱應(yīng)與建筑物主體的防雷系統(tǒng)可靠、有效地連接，保證導(dǎo)通通暢。第二，當(dāng)建筑物的主樓層上有水平均壓環(huán)時(shí)，必須將均壓環(huán)從上到下與避雷引下線連接。避雷針安裝前，應(yīng)清除接觸面表面的非導(dǎo)電保護(hù)涂層，并焊接與導(dǎo)電路徑對(duì)應(yīng)的柱埋件或固定件，通過(guò)圓鋼或扁鋼與水平均壓環(huán)連接，形成光滑的防雷路徑，并在焊縫和連接線上涂防銹漆。 

隨著我國(guó)建筑工程的不斷發(fā)展，建筑幕墻工程的施工技術(shù)也取得了一定的進(jìn)步，但建筑幕墻工程設(shè)計(jì)中存在許多難點(diǎn)，這就增加了建筑幕墻工程設(shè)計(jì)的難度。因此，應(yīng)加強(qiáng)建筑幕墻工程設(shè)計(jì)水平的不斷提高，嚴(yán)格控制建筑幕墻工程的設(shè)計(jì)質(zhì)量，防止建筑幕墻工程設(shè)計(jì)中的質(zhì)量安全事故。同時(shí)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，科學(xué)合理地選擇建筑幕墻，充分發(fā)揮建筑幕墻的作用，滿(mǎn)足人們對(duì)建筑幕墻的功能和審美要求，從而促進(jìn)建筑幕墻工程的不斷發(fā)展。因此，筆者認(rèn)為應(yīng)加強(qiáng)對(duì)建筑幕墻設(shè)計(jì)的深入探討，以促進(jìn)我國(guó)建筑的長(zhǎng)期可持續(xù)發(fā)展。