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【摘 要】 随着社会经济的发展，幕墙已不仅仅用于大中城市的高层和高档商业建筑，越来越被中小城市的开发商所青睐。然而长期以来，建筑及结构设计人员不承担幕墙的设计，而是由制造厂家自行设计、自行负责。具备一定技术实力的制造商，基本能保证有可靠的技术服务，由于厂家隶属于不同行业，采用不同的标准十分不统一，往往出现一些严重安全隐患，对于小城市中不具备技术实力的厂商，安全问题更为严重。在建筑物建设’‘安全、适用、经济”的前提下，明确幕墙材性要求和幕墙设计刻不容缓。
【关键词】 建筑幕墙；材料；设计
1 各类幕墙优缺点：
1.1玻璃幕墙
优点：玻璃幕墙是当代的一种新型墙体，它赋予建筑的最大特点是将建筑美学、建筑功能、建筑节能和建筑结构等因素有机地统一起来，使建筑物从不同角度呈现出不同的色调，随阳光、月色、灯光的变化给人以动态的美。在世界各大洲的主要城市均建有宏伟华丽的玻璃幕墙建筑，如纽约世界贸易中心、芝加哥石油大厦、西尔斯大厦都采用了玻璃幕墙。香港中国银行大厦、北京长城饭店和上海联谊大厦也相继采用。
缺点：玻璃幕墙也存在着一些局限性，例如光污染、能耗较大等问题。此外，玻璃幕墙光洁透明的天生丽质并不耐污染，尤其在大气含尘量较多、空气污染严重、干旱少雨的北方地区，玻璃幕墙极易蒙尘纳垢，这对城市景观而言，非但不能增“光”，反而丢“脸”。由于所用材质低劣和施工质量不高而出现色泽的不均匀和各异的波纹效果，而且由于光反射的不可控制性，导致了光环境的杂乱。但这些问题随着新材料、新技术的不断出现，正逐步纳入到建筑造型、建筑材料、建筑节能的综合研究体系中，作为一个整体的设计问题加以深入的探讨。
1.2石材幕墙
优点：天然材质，光亮晶莹，坚硬永久，高贵典雅，耐冻性好，抗压强度大。
缺点：笨重的石材做高层建筑外墙的诸多严重危险性在建筑业中的招投标尚不完全规范，不少石材幕墙工程是谁的造价最低谁中标，有个别的分包，这样低价中标，为了不赔钱就要偷工减料。石材幕墙防火性能很差，尤其在高层建筑，火灾一般均在室内燃起，楼内的大火会使挂石板的不锈钢板和金属结构温度升高，使钢材软化，失去强度，石板将会从高层形成石板“雨”落下，不仅对行人造成危险，也给消防救火造成困难。而且，不少设计院对幕墙不熟悉，在图纸上划一范围，标明什么幕墙即可。石材幕墙也不例外，由中标的幕墙公司自己设计，有的设计院请结构师认真审查，但大部分设计院走形式的审查，设计关把不住。此外，各建筑工程，国家均要求有监理公司负责质量，这是完全正确和必要的，是保证工程质量的关键，但遗憾的是监理工程师不少是土建工程师，不懂幕墙，更谈不上石材幕墙。各地建筑的质检站，由于对新技术学习少，在质量验收时也常遇到各种困难。
1.3金属幕墙
优点：金属幕墙中的铝板幕墙一直在金属幕墙中占主导地位，轻量化的材质，减少了建筑的负荷，为高层建筑提供了良好的选择条件；防水、防污、防腐蚀性能优良，保证了建筑外表面持久长新；加工、运输、安装施工等都比较容易实施，为其广泛使用提供强有力的支持；色彩的多样性及可以组合加工成不同的外观形状，拓展了建筑师的设计空间；较高的性能价格比，易于维护，使用寿命长，符合业主的要求。因此，铝板幕墙作为一种极富冲击力的建筑形式，倍受青睐。
缺点：幕墙系统的抗变形能力必须对幕墙系统的每个重要部位进行科学的力学计算，考虑风压、自重、地震、温度等作用对幕墙系统的影响，对埋件、连接系统、龙骨系统、面板及紧固件进行仔细校核，确保幕墙的安全性。板块各个固定点的受力不一致会造成面材的变形影响外饰效果，所以板块的固定方式必须采用定距压紧的固定方式，保证幕墙表面的平整度。复合型面材材料拆边处是否有补强措施因复合型面板材料的折边只保留了正面板材厚度，厚度变薄，强度降低，所以拆边必须有可靠的补强措施。加强筋的布置距离以及加强筋本身的强度和刚度，必须均满足要求，以保证幕墙的使用功能及安全性。要注意选择不同的密封方式，以保证幕墙的防水功能及外饰效果。
2 幕墙各部分材质性能要求分析
材质要求的基本原则：（1）适合于不同环境的气候条件；（2）幕墙及各部构件有足够的承载力、刚度、相对于主体结构的位移能力。
2.1立柱、横梁材质
立柱、横梁可以采用铝型材、钢型材、铝合金型材。铝合金型材的氧化膜厚度不小于AA15级；钢型材应热镀锌；钢型材与铝型材合用时，接触面应绝缘胶片分隔；焊缝应涂防锈漆。
2.2幕墙构件材质
2.2.l玻璃幕墙材质
（1）建筑幕墙的物理性能等级应按照建筑物所在地区的地理、气候条件、建筑物高度、建筑物形状和环境及建筑物的重要性等选定。
（2）玻璃幕墙的性能一般包括下列项目：a.风压变形性能；b.雨水渗漏性能；c.空气渗透性能；d.平面内变形性能；e.保温性能；f.隔声性能；g.耐撞击性能。
（3）幕墙应进行风压变形、抗空气渗透、抗雨水渗漏三项基本性能检验，根据功能要求还可进行其他性能检验。抗风压变形按50年一遇时风值计算。
（4）风压变形性能：指玻璃幕墙风压变形性能试验的结果，即玻璃幕墙在风荷载标准值作用下，其立柱和横梁的相对挠度不应大于L/180（L为立柱和横梁两支点间的跨度），绝对挠度不得大于20mm。
（5）雨水渗漏性能：指玻璃幕墙雨水渗漏性能试验的结果，即玻璃幕墙在风荷载标准值除以2.25的风荷载作用下不应发生雨水渗漏。在任何情况下，玻璃幕墙开启部分的雨水渗漏压力应大于250Mpa。
（6）空气渗透性能：指玻璃幕墙空气渗透性能试验的结果，即玻璃幕墙在有空调和采暖要求时，玻璃幕墙的空气渗透性能应在10Pa的内外压力差下，其固定部分的空气渗透不应大于0.10m2/m.h。 （7）平面内变形性能：指玻璃幕墙平面内变形性能试验的结果，即玻璃幕墙在平面内变形性能应符合下列要求：
a.平面内变形性能以建筑物的层间相对位移值表示，在设计允许的相对位移范围内，玻璃幕墙不应损坏。
b.平面内变形性能应按不同结构类型弹性计算的位移控制的3倍设计。
2.2.2铝板幕墙材质
由于铝板为金属材料，其与空气中的氧亲和力很高，易生成一层厚度小于0.1mm氧化铝薄膜，纯铝不能和盐酸、硫酸、氢氟酸、澳、碘、强碱相接触，否则将产生化学反应而受到腐蚀。所以，在有上述污染源的环境中不宜采用这种幕墙。铝没有低温脆性，其机械性能不随温度下降而降低，反而提高，所以其在寒冷地区适用。
2.2.3石板幕墙材质
用于石板幕墙的天然石材板应加以挑选，有裂缝、暗伤和明显崩边、缺角的板材不得使用，除非人工增强。天然花岗岩板的厚度不宜小于25mm。
3 幕墙的结构设计分析
3.1保证幕墙设计的整体美观效果
幕墙主要悬挂或支承在建筑物主体结构的外边缘，因其具有对建筑主体的维护与美化作用，在现代幕墙设计工作中，首先就必须要求设计人员掌握现代美学、艺术学科、建筑学科等知识并具有一定的运用能力，在保证幕墙整体耐用性与结构强度的基础上，还要注意保证幕墙设计的整体美观效果，以及与建筑主体的协调统一性。随着计算机技术的发展，建筑幕墙行业与国际之间的交流越来越多，建筑幕墙设计在对建筑主体外观美化的要求也会更高。
3.2要注意幕墙性能指标设计
幕墙容易受到外部作用力的破坏，因此，在其设计工作中，一定要对幕墙整体结构稳定性与抗震性进行严格且合理的设计，强化幕墙的抗震性与稳定性，降低因幕墙设计不合理造成的经济损失，防止幕墙塌毁造成居住者的生命财产损失。目前，国内幕墙主要以玻璃幕墙与金属幕墙使用为主，针对不同的建筑幕墙用材，设计具有高稳定性与抗震性的建筑幕墙是设计人员特别要注意的问题之一。除此之外，幕墙设计还必须满足维护结构所具备的水密性，气密性，隔声性能，隔热保温性能，节能环保等各项性能指标。
4 结束语
建筑幕墙是实现建筑外观和功能的决定性载体，其材料及设计是幕墙工程实施的基础。因此，正确地认识幕墙设计及材料使用，把握新时期幕墙设计的发展方向，对提高行业建筑墙幕设计水平乃至国内的建筑设计水平有着重要的意义。
参考文献：
[1]张华俐.浅谈建筑幕墙设计分析[J].城市建设理论研究，2013（08）
[2]邓锦振.建筑幕墙材料及设计探析[J].建筑技术，2011（10）
【关键词】 建筑幕墙；材料；设计
1 各类幕墙优缺点：
1.1玻璃幕墙
优点：玻璃幕墙是当代的一种新型墙体，它赋予建筑的最大特点是将建筑美学、建筑功能、建筑节能和建筑结构等因素有机地统一起来，使建筑物从不同角度呈现出不同的色调，随阳光、月色、灯光的变化给人以动态的美。在世界各大洲的主要城市均建有宏伟华丽的玻璃幕墙建筑，如纽约世界贸易中心、芝加哥石油大厦、西尔斯大厦都采用了玻璃幕墙。香港中国银行大厦、北京长城饭店和上海联谊大厦也相继采用。
缺点：玻璃幕墙也存在着一些局限性，例如光污染、能耗较大等问题。此外，玻璃幕墙光洁透明的天生丽质并不耐污染，尤其在大气含尘量较多、空气污染严重、干旱少雨的北方地区，玻璃幕墙极易蒙尘纳垢，这对城市景观而言，非但不能增“光”，反而丢“脸”。由于所用材质低劣和施工质量不高而出现色泽的不均匀和各异的波纹效果，而且由于光反射的不可控制性，导致了光环境的杂乱。但这些问题随着新材料、新技术的不断出现，正逐步纳入到建筑造型、建筑材料、建筑节能的综合研究体系中，作为一个整体的设计问题加以深入的探讨。
1.2石材幕墙
优点：天然材质，光亮晶莹，坚硬永久，高贵典雅，耐冻性好，抗压强度大。
缺点：笨重的石材做高层建筑外墙的诸多严重危险性在建筑业中的招投标尚不完全规范，不少石材幕墙工程是谁的造价最低谁中标，有个别的分包，这样低价中标，为了不赔钱就要偷工减料。石材幕墙防火性能很差，尤其在高层建筑，火灾一般均在室内燃起，楼内的大火会使挂石板的不锈钢板和金属结构温度升高，使钢材软化，失去强度，石板将会从高层形成石板“雨”落下，不仅对行人造成危险，也给消防救火造成困难。而且，不少设计院对幕墙不熟悉，在图纸上划一范围，标明什么幕墙即可。石材幕墙也不例外，由中标的幕墙公司自己设计，有的设计院请结构师认真审查，但大部分设计院走形式的审查，设计关把不住。此外，各建筑工程，国家均要求有监理公司负责质量，这是完全正确和必要的，是保证工程质量的关键，但遗憾的是监理工程师不少是土建工程师，不懂幕墙，更谈不上石材幕墙。各地建筑的质检站，由于对新技术学习少，在质量验收时也常遇到各种困难。
1.3金属幕墙
优点：金属幕墙中的铝板幕墙一直在金属幕墙中占主导地位，轻量化的材质，减少了建筑的负荷，为高层建筑提供了良好的选择条件；防水、防污、防腐蚀性能优良，保证了建筑外表面持久长新；加工、运输、安装施工等都比较容易实施，为其广泛使用提供强有力的支持；色彩的多样性及可以组合加工成不同的外观形状，拓展了建筑师的设计空间；较高的性能价格比，易于维护，使用寿命长，符合业主的要求。因此，铝板幕墙作为一种极富冲击力的建筑形式，倍受青睐。
缺点：幕墙系统的抗变形能力必须对幕墙系统的每个重要部位进行科学的力学计算，考虑风压、自重、地震、温度等作用对幕墙系统的影响，对埋件、连接系统、龙骨系统、面板及紧固件进行仔细校核，确保幕墙的安全性。板块各个固定点的受力不一致会造成面材的变形影响外饰效果，所以板块的固定方式必须采用定距压紧的固定方式，保证幕墙表面的平整度。复合型面材材料拆边处是否有补强措施因复合型面板材料的折边只保留了正面板材厚度，厚度变薄，强度降低，所以拆边必须有可靠的补强措施。加强筋的布置距离以及加强筋本身的强度和刚度，必须均满足要求，以保证幕墙的使用功能及安全性。要注意选择不同的密封方式，以保证幕墙的防水功能及外饰效果。
2 幕墙各部分材质性能要求分析
材质要求的基本原则：（1）适合于不同环境的气候条件；（2）幕墙及各部构件有足够的承载力、刚度、相对于主体结构的位移能力。
2.1立柱、横梁材质
立柱、横梁可以采用铝型材、钢型材、铝合金型材。铝合金型材的氧化膜厚度不小于AA15级；钢型材应热镀锌；钢型材与铝型材合用时，接触面应绝缘胶片分隔；焊缝应涂防锈漆。
2.2幕墙构件材质
2.2.l玻璃幕墙材质
（1）建筑幕墙的物理性能等级应按照建筑物所在地区的地理、气候条件、建筑物高度、建筑物形状和环境及建筑物的重要性等选定。
（2）玻璃幕墙的性能一般包括下列项目：a.风压变形性能；b.雨水渗漏性能；c.空气渗透性能；d.平面内变形性能；e.保温性能；f.隔声性能；g.耐撞击性能。
（3）幕墙应进行风压变形、抗空气渗透、抗雨水渗漏三项基本性能检验，根据功能要求还可进行其他性能检验。抗风压变形按50年一遇时风值计算。
（4）风压变形性能：指玻璃幕墙风压变形性能试验的结果，即玻璃幕墙在风荷载标准值作用下，其立柱和横梁的相对挠度不应大于L/180（L为立柱和横梁两支点间的跨度），绝对挠度不得大于20mm。
（5）雨水渗漏性能：指玻璃幕墙雨水渗漏性能试验的结果，即玻璃幕墙在风荷载标准值除以2.25的风荷载作用下不应发生雨水渗漏。在任何情况下，玻璃幕墙开启部分的雨水渗漏压力应大于250Mpa。
（6）空气渗透性能：指玻璃幕墙空气渗透性能试验的结果，即玻璃幕墙在有空调和采暖要求时，玻璃幕墙的空气渗透性能应在10Pa的内外压力差下，其固定部分的空气渗透不应大于0.10m2/m.h。 （7）平面内变形性能：指玻璃幕墙平面内变形性能试验的结果，即玻璃幕墙在平面内变形性能应符合下列要求：
a.平面内变形性能以建筑物的层间相对位移值表示，在设计允许的相对位移范围内，玻璃幕墙不应损坏。
b.平面内变形性能应按不同结构类型弹性计算的位移控制的3倍设计。
2.2.2铝板幕墙材质
由于铝板为金属材料，其与空气中的氧亲和力很高，易生成一层厚度小于0.1mm氧化铝薄膜，纯铝不能和盐酸、硫酸、氢氟酸、澳、碘、强碱相接触，否则将产生化学反应而受到腐蚀。所以，在有上述污染源的环境中不宜采用这种幕墙。铝没有低温脆性，其机械性能不随温度下降而降低，反而提高，所以其在寒冷地区适用。
2.2.3石板幕墙材质
用于石板幕墙的天然石材板应加以挑选，有裂缝、暗伤和明显崩边、缺角的板材不得使用，除非人工增强。天然花岗岩板的厚度不宜小于25mm。
3 幕墙的结构设计分析
3.1保证幕墙设计的整体美观效果
幕墙主要悬挂或支承在建筑物主体结构的外边缘，因其具有对建筑主体的维护与美化作用，在现代幕墙设计工作中，首先就必须要求设计人员掌握现代美学、艺术学科、建筑学科等知识并具有一定的运用能力，在保证幕墙整体耐用性与结构强度的基础上，还要注意保证幕墙设计的整体美观效果，以及与建筑主体的协调统一性。随着计算机技术的发展，建筑幕墙行业与国际之间的交流越来越多，建筑幕墙设计在对建筑主体外观美化的要求也会更高。
3.2要注意幕墙性能指标设计
幕墙容易受到外部作用力的破坏，因此，在其设计工作中，一定要对幕墙整体结构稳定性与抗震性进行严格且合理的设计，强化幕墙的抗震性与稳定性，降低因幕墙设计不合理造成的经济损失，防止幕墙塌毁造成居住者的生命财产损失。目前，国内幕墙主要以玻璃幕墙与金属幕墙使用为主，针对不同的建筑幕墙用材，设计具有高稳定性与抗震性的建筑幕墙是设计人员特别要注意的问题之一。除此之外，幕墙设计还必须满足维护结构所具备的水密性，气密性，隔声性能，隔热保温性能，节能环保等各项性能指标。
4 结束语
建筑幕墙是实现建筑外观和功能的决定性载体，其材料及设计是幕墙工程实施的基础。因此，正确地认识幕墙设计及材料使用，把握新时期幕墙设计的发展方向，对提高行业建筑墙幕设计水平乃至国内的建筑设计水平有着重要的意义。
参考文献：
[1]张华俐.浅谈建筑幕墙设计分析[J].城市建设理论研究，2013（08）
[2]邓锦振.建筑幕墙材料及设计探析[J].建筑技术，2011（10）