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摘要：作为建筑幕墙，由于它本身并不承重，在更多的时候是像幕布一样挂在主体上面，在现代大型和高层建筑中较为常见，主要起到外维护及装饰的作用。幕墙作为主体的一部分的同时又是一个独立存在的完整系统，在设计上就要求做到绝对水密性。抵抗各种自然侵蚀、防火、隔音的效果。然而在设计过程中有些设计师在进行幕墙设计的时候经常由于各种原因造成技术上的疏忽和缺陷，以至于常常会与业主、监理以及审图中心发生各种矛盾和摩擦。本文将对幕墙设计过程中存在的若干问题进行一些探讨。
关键词：幕墙设计；问题；处理
一．体制和社会问题
当前幕墙设计过分依赖施工单位，设计与施工已经形成了一体化，形成了设计为施工，施工方要求设计方的怪现象，以此设计的幕墙质量和安全情况令人担忧。商业化社会里，幕墙在招标中，残酷的市场竞争使得那些技术含量高的幕墙设计方案毫无优势感。没有效益就没有施工，市场中充斥着大量低廉的幕墙设计。与此同时过于激烈的竞争使得新产品和新技术的开发受到了很大的阻力，一个行业的发展为此受到了制约和限制，失去了前进的动力。因此，建议相关部门在进行幕墙招标的时候采用公开招标的方式，明确在施工过程中施工方仅对施工负责，而设计方为技术和设计工作负责，明确的使施工和设计分离。同时幕墙设计应有整个建筑的大局观念。幕墙设计需将建筑外观、建筑功能、建筑效能有效地联系起来。这一问题,是幕墙设计水平的考验,是对幕墙设计师提出的更高的要求 。
二．结构设计中一些问题
幕墙作为建筑物的外围护结构除了要承担自身的重力荷载之外还要承受作用在其上的风荷载、温度作用和地震作用等外来影响，结构设计的好坏直接决定了幕墙对这些荷载的承受能力，其重要性彰显无疑。
1.幕墙的支撑结构
作为幕墙结构设计的重要组成部分支撑结构的作用是把幕墙本身承受的风荷载、温度作用以及自身的重力荷载传递给主体结构，而要完成这样的任务必须要具备足够的强度和刚度。支撑结构作为一个特殊的存在，它連结着幕墙和主体结构，既是整体建筑的一部分，同时又具备自己的独特性，在对其进行设计的时候要求能够传递幕墙荷载的同时又不承担主体结构因位移和形变带来的连带作用。
2.幕墙的后锚固处理
幕墙的后锚固处理主要体现在锚栓形式上的选用，目前设计中较普遍的选择形式为金属膨胀锚栓和化学锚栓两种，这两种锚栓在承载方式上有着较大的差别，膨胀锚栓主要是通过膨胀片与混凝土间的摩擦力或对混凝土的压力产生其承载能力来承受外界拉力荷载，而化学锚栓因无膨胀应力的锚固可以实现较小的边间距，其锚固原理主要是化学粘结力及锁键力来实现其受外界荷载。这两种锚栓性能上差不多。不论哪种锚栓更好，其承载力的设计值都不能大于它承载极限的百分之五十，且焊接不应该在化学锚栓接触的连接件上进行。
3.幕墙的预埋件设计
预埋件由锚板和锚筋两部分组成。是幕墙固定支撑结构的主要受力构件，因此预埋件设计对质量的要求很高。一般常用的预埋件有两种：槽型和平板型。这两种预埋件的使用要根据具体的现场和技术要求来决定。预埋件质量的好坏取决于材料的选择以及加工的过程，较常用的锚板一般采用Q235B钢材作为主材料，在表面进行镀锌防腐处理，要求锌膜的厚度应不低于40um。锚筋选材应选用I级或Ⅱ级钢筋，当前较普遍的采用I级或Ⅱ级钢筋及热轧螺纹钢筋，值得注意的是锚筋不能采用冷加工钢筋作为原材料。锚板和锚筋的焊接对最后预埋件的质量好坏也起着很大的作用，至于选择T形焊还是塞焊并没有强制性规定，但要根据具体的情况来决定焊接的方式。例如当锚筋直径大于20mm时，根据JGJ102-2003规范的要求我们应该采用穿孔塞焊的方式。
三．构造设计中的一些问题
1．防火隔烟设计
（一）竖向耐火墙
竖向耐火墙由实体混凝土墙或砌块墙以及玻璃幕墙的防火玻璃面板构成。一般位于幕墙与防火隔断到楼面边缘的两侧，要求设计宽度不小于1m耐火时间不低于1小时。
（二）楼面耐火墙
楼面耐火墙一般由不燃烧的实体裙墙、耐火材料组成的防火裙墙以及楼面边缘的钢筋混凝土梁板三部分组成。一般要求楼面外缘耐火墙的耐火时间不少于1.0小时，高度不小于800mm。设计时在选择楼面耐火墙的时候可以选择在楼面标高值下、跨区域楼面标高或在楼面标高之上。还要视具体情况而定。
（三）层间的防烟封堵
层间的防烟封堵主要作用就是在发生火灾时，在幕墙不烧毁之前防止烟雾顺着幕墙与主体结构之间的间隙向上飘窜。同时由于幕墙设计时材料多为铝板、玻璃等材料，本身并不具备防火功能，极易被烧毁，在幕墙被烧毁后层间的防烟封堵也就不起作用了，因此层间的防烟封堵一般要求在幕墙被烧毁前的0.5~1.0小时起到作用就达到了设计要求。
（四）幕墙横梁与主体结构洞口处的防火封堵
有的设计师在幕墙设计中，往往会忽视主体结构洞口处与玻璃幕墙横梁处的防火封堵层，在绘图时也不够重视这个问题，甚至在设计的时候没有设置防火隔离，这样显然是不可行的。按设计施工的规范要求，主体结构洞口处与玻璃幕墙横梁处的防火封堵层厚度也必须大于100mm。
（五）幕墙主体结构楼层梁处的水平防火封堵
设计时在主体结构楼层梁处的水平防火封堵层应尽量设计的使其接近玻璃面，這样能够封到幕墙横梁的背部，在这里楼层间水平防烟带的岩棉应采用厚度不小于1.5mm厚的镀锌钢板作为承托，而且横梁上方的防火岩棉隔离层厚度应满足不小于100mm的要求。
2. 幕墙防雷防静电设计
在幕墙设计过程中除了防火隔烟的设计之外，还应做好幕墙防雷防静电设计，防止雷电和静电对幕墙的作用而影响整个建筑室内电器设备的正常使用，防止幕墙遭雷击或因静电造成的失火。由于防噪，防腐等多方面原因，幕墙设计中大量使用了PVC垫片等装置，因此主体建筑本身的防雷装置对幕墙的保护几乎没有。而幕墙作为一个复合系统本身就采用了大量的金属构件，很容意和大气中的雷电产生静电感应，如果没设置合适的防雷装置的话，往往对建筑主体的雷击会变成对幕墙的雷击，而大气在放电后云与大地的电场会突然的消失，但幕墙由于本身的材料和结构的关系在金属杆件上的感应电荷不能以相应的速度流散出去，会在瞬间产生上万伏的对地电位。这种高压静电感应会对任何设备产生很大的危害，因此消除静电对幕墙的影响在设计中十分重要。按照规范要求，在建筑标高达45m以上，建筑外挂的幕墙必须采取必要的防侧击雷措施。目前普遍的做法是把幕墙位于均压环处的预埋件上的锚筋与土建均压环电焊连接。并且依据防雷等级在规定分格内将一根幕墙立柱采用柔性导线上下连通，使其形成等电位。最后再与土建防雷系统相连通。
四．结束语
幕墙设计包含了建筑学、结构、机械加工、建筑能耗等专业的综合技术, 完全由某一专业替代可能性不大。尤其是建筑幕墙对建筑节能的意义重大, 更需要专业的技术人员来为其服务。在建筑个性化日益突出的状况下, 建筑立面日渐丰富, 将整个建筑外立面工程( 包括建筑门窗、建筑外装饰) 纳入幕墙工程师的设计范畴是实现建筑效果体现建筑艺术的保证。幕墙设计的从业注册管理, 可加强从业人员的继续教育, 利于幕墙技术的进步与发展, 也利于幕墙工程的设计施工质量, 对建筑的安全使用具有重要意义。总之, 在国家宏观政策的引领下,在建筑市场发展日新月异的情况下, 幕墙行业作为建筑领域一个相对较小且日渐成熟的行业还需要进行全方位的考量。幕墙设计作为行业发展的动力, 要紧跟建筑行业的发展方向, 发展中存在的问题还有待我们去共同探讨, 共同努力创造美好的明天。
参考文献：
[1] 沈顺东,黄莉娇.钢铝组合结构幕墙设计的应用[J].中国勘察设计,2007(01).
[2] 王超进.节能型幕墙的设计实践[J].江苏建筑,2007(01).
[3] 玻璃幕墙工程技术规范JGJ 102-2003. 中国建筑工业出版社.
关键词：幕墙设计；问题；处理
一．体制和社会问题
当前幕墙设计过分依赖施工单位，设计与施工已经形成了一体化，形成了设计为施工，施工方要求设计方的怪现象，以此设计的幕墙质量和安全情况令人担忧。商业化社会里，幕墙在招标中，残酷的市场竞争使得那些技术含量高的幕墙设计方案毫无优势感。没有效益就没有施工，市场中充斥着大量低廉的幕墙设计。与此同时过于激烈的竞争使得新产品和新技术的开发受到了很大的阻力，一个行业的发展为此受到了制约和限制，失去了前进的动力。因此，建议相关部门在进行幕墙招标的时候采用公开招标的方式，明确在施工过程中施工方仅对施工负责，而设计方为技术和设计工作负责，明确的使施工和设计分离。同时幕墙设计应有整个建筑的大局观念。幕墙设计需将建筑外观、建筑功能、建筑效能有效地联系起来。这一问题,是幕墙设计水平的考验,是对幕墙设计师提出的更高的要求 。
二．结构设计中一些问题
幕墙作为建筑物的外围护结构除了要承担自身的重力荷载之外还要承受作用在其上的风荷载、温度作用和地震作用等外来影响，结构设计的好坏直接决定了幕墙对这些荷载的承受能力，其重要性彰显无疑。
1.幕墙的支撑结构
作为幕墙结构设计的重要组成部分支撑结构的作用是把幕墙本身承受的风荷载、温度作用以及自身的重力荷载传递给主体结构，而要完成这样的任务必须要具备足够的强度和刚度。支撑结构作为一个特殊的存在，它連结着幕墙和主体结构，既是整体建筑的一部分，同时又具备自己的独特性，在对其进行设计的时候要求能够传递幕墙荷载的同时又不承担主体结构因位移和形变带来的连带作用。
2.幕墙的后锚固处理
幕墙的后锚固处理主要体现在锚栓形式上的选用，目前设计中较普遍的选择形式为金属膨胀锚栓和化学锚栓两种，这两种锚栓在承载方式上有着较大的差别，膨胀锚栓主要是通过膨胀片与混凝土间的摩擦力或对混凝土的压力产生其承载能力来承受外界拉力荷载，而化学锚栓因无膨胀应力的锚固可以实现较小的边间距，其锚固原理主要是化学粘结力及锁键力来实现其受外界荷载。这两种锚栓性能上差不多。不论哪种锚栓更好，其承载力的设计值都不能大于它承载极限的百分之五十，且焊接不应该在化学锚栓接触的连接件上进行。
3.幕墙的预埋件设计
预埋件由锚板和锚筋两部分组成。是幕墙固定支撑结构的主要受力构件，因此预埋件设计对质量的要求很高。一般常用的预埋件有两种：槽型和平板型。这两种预埋件的使用要根据具体的现场和技术要求来决定。预埋件质量的好坏取决于材料的选择以及加工的过程，较常用的锚板一般采用Q235B钢材作为主材料，在表面进行镀锌防腐处理，要求锌膜的厚度应不低于40um。锚筋选材应选用I级或Ⅱ级钢筋，当前较普遍的采用I级或Ⅱ级钢筋及热轧螺纹钢筋，值得注意的是锚筋不能采用冷加工钢筋作为原材料。锚板和锚筋的焊接对最后预埋件的质量好坏也起着很大的作用，至于选择T形焊还是塞焊并没有强制性规定，但要根据具体的情况来决定焊接的方式。例如当锚筋直径大于20mm时，根据JGJ102-2003规范的要求我们应该采用穿孔塞焊的方式。
三．构造设计中的一些问题
1．防火隔烟设计
（一）竖向耐火墙
竖向耐火墙由实体混凝土墙或砌块墙以及玻璃幕墙的防火玻璃面板构成。一般位于幕墙与防火隔断到楼面边缘的两侧，要求设计宽度不小于1m耐火时间不低于1小时。
（二）楼面耐火墙
楼面耐火墙一般由不燃烧的实体裙墙、耐火材料组成的防火裙墙以及楼面边缘的钢筋混凝土梁板三部分组成。一般要求楼面外缘耐火墙的耐火时间不少于1.0小时，高度不小于800mm。设计时在选择楼面耐火墙的时候可以选择在楼面标高值下、跨区域楼面标高或在楼面标高之上。还要视具体情况而定。
（三）层间的防烟封堵
层间的防烟封堵主要作用就是在发生火灾时，在幕墙不烧毁之前防止烟雾顺着幕墙与主体结构之间的间隙向上飘窜。同时由于幕墙设计时材料多为铝板、玻璃等材料，本身并不具备防火功能，极易被烧毁，在幕墙被烧毁后层间的防烟封堵也就不起作用了，因此层间的防烟封堵一般要求在幕墙被烧毁前的0.5~1.0小时起到作用就达到了设计要求。
（四）幕墙横梁与主体结构洞口处的防火封堵
有的设计师在幕墙设计中，往往会忽视主体结构洞口处与玻璃幕墙横梁处的防火封堵层，在绘图时也不够重视这个问题，甚至在设计的时候没有设置防火隔离，这样显然是不可行的。按设计施工的规范要求，主体结构洞口处与玻璃幕墙横梁处的防火封堵层厚度也必须大于100mm。
（五）幕墙主体结构楼层梁处的水平防火封堵
设计时在主体结构楼层梁处的水平防火封堵层应尽量设计的使其接近玻璃面，這样能够封到幕墙横梁的背部，在这里楼层间水平防烟带的岩棉应采用厚度不小于1.5mm厚的镀锌钢板作为承托，而且横梁上方的防火岩棉隔离层厚度应满足不小于100mm的要求。
2. 幕墙防雷防静电设计
在幕墙设计过程中除了防火隔烟的设计之外，还应做好幕墙防雷防静电设计，防止雷电和静电对幕墙的作用而影响整个建筑室内电器设备的正常使用，防止幕墙遭雷击或因静电造成的失火。由于防噪，防腐等多方面原因，幕墙设计中大量使用了PVC垫片等装置，因此主体建筑本身的防雷装置对幕墙的保护几乎没有。而幕墙作为一个复合系统本身就采用了大量的金属构件，很容意和大气中的雷电产生静电感应，如果没设置合适的防雷装置的话，往往对建筑主体的雷击会变成对幕墙的雷击，而大气在放电后云与大地的电场会突然的消失，但幕墙由于本身的材料和结构的关系在金属杆件上的感应电荷不能以相应的速度流散出去，会在瞬间产生上万伏的对地电位。这种高压静电感应会对任何设备产生很大的危害，因此消除静电对幕墙的影响在设计中十分重要。按照规范要求，在建筑标高达45m以上，建筑外挂的幕墙必须采取必要的防侧击雷措施。目前普遍的做法是把幕墙位于均压环处的预埋件上的锚筋与土建均压环电焊连接。并且依据防雷等级在规定分格内将一根幕墙立柱采用柔性导线上下连通，使其形成等电位。最后再与土建防雷系统相连通。
四．结束语
幕墙设计包含了建筑学、结构、机械加工、建筑能耗等专业的综合技术, 完全由某一专业替代可能性不大。尤其是建筑幕墙对建筑节能的意义重大, 更需要专业的技术人员来为其服务。在建筑个性化日益突出的状况下, 建筑立面日渐丰富, 将整个建筑外立面工程( 包括建筑门窗、建筑外装饰) 纳入幕墙工程师的设计范畴是实现建筑效果体现建筑艺术的保证。幕墙设计的从业注册管理, 可加强从业人员的继续教育, 利于幕墙技术的进步与发展, 也利于幕墙工程的设计施工质量, 对建筑的安全使用具有重要意义。总之, 在国家宏观政策的引领下,在建筑市场发展日新月异的情况下, 幕墙行业作为建筑领域一个相对较小且日渐成熟的行业还需要进行全方位的考量。幕墙设计作为行业发展的动力, 要紧跟建筑行业的发展方向, 发展中存在的问题还有待我们去共同探讨, 共同努力创造美好的明天。
参考文献：
[1] 沈顺东,黄莉娇.钢铝组合结构幕墙设计的应用[J].中国勘察设计,2007(01).
[2] 王超进.节能型幕墙的设计实践[J].江苏建筑,2007(01).
[3] 玻璃幕墙工程技术规范JGJ 102-2003. 中国建筑工业出版社.