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【摘 要】 随着社会的发展，高层建筑美学概念进入人们的视野，并受到大多数人的青睐。玻璃幕墙作为建筑物的外维护结构，简单美观又富有时代的气息，深受广大建筑业和房屋建造者的喜爱，在高层建筑设计中得到了广泛的应用。本文介绍了玻璃幕墙结构设计原则、构造设计要求，并阐述了高层建筑玻璃幕墙的设计方法。
【关键词】 高层建筑；玻璃幕墙；设计
前言
玻璃幕墙是近代科学技术发展的产物，是现代主义高层建筑时代（1950―1980）的显著特征。它打破了传统的实体墙与门窗的界限，巧妙地将建筑物围护结构的使用功能与装饰功能有机地融为一体，使建筑物更具时代感和艺术性。
一、玻璃幕墙结构设计原则
1、玻璃幕墙不能承受主题建筑的荷载作用力和地震作用，幕墙上的构件应该悬挂在主题建筑商，玻璃幕墙的施工要秉承围护的原则，而不是支撑。2、对于玻璃幕墙和连接构件的刚度有一定的要求，要求能够在主体建筑在风荷载、地震和温度等作用发生位移變形的时候，避免出现幕墙的破坏。3、对于非抗震设计下的玻璃幕墙，应该保证在风荷载的作用下玻璃的完整无损，此时连接构件也应该要保证玻璃幕墙能够有足够的能力应对主体的位移变形。4、对于需要抗震设计的重要建筑，玻璃幕墙在遇到地震的时候应该不能破损，按照一定的抗震烈度进行设计，要保障在地震之后，玻璃幕墙基本完好，超过地震烈度的时候，玻璃幕墙的主体骨架可以再次利用。5、一般在玻璃幕墙的结构设计中，应该要全面考虑自重荷载、风荷载、地震和温度等因素，各因素综合优化，提出最合理的设计方案。
二、玻璃幕墙的构造设计要求
玻璃幕墙的构造设计，乃是幕墙功能能否充分发挥的一个重要前提。一般来说，在进行幕墙设计时，要注意以下几点：
1、应该保持玻璃幕墙的面板构件和边框所形成的空腔内外压力一致，这样的压力平衡状态就不会把雨水压进空腔之内，提高了玻璃幕墙防雨抗渗的能力。2、应该在可能会产生渗水的部位，或者可能由于温度变化而结露的地方设置排水孔，外接管道，在集水之后经由管道派出，保持幕墙性能的优越性。3、应该用密封性能好的材料把板材和边框相接的地方进行密封，这种材料应该具有这样的性能：能够在长时间的外接干扰和压力之下，保持足够的弹性。4、对于各种连接缝的处理，其原则是既要保证功能需求，又应该保持玻璃幕墙的整体美观性。一般来说，可以活动盖板，使其把连接部分保护起来，避免损害，或者也可以采取不漏痕迹的办法，那就是对于玻璃幕墙上出现的微小破坏，及时处理。5、由于玻璃对温度比较敏感，所以对于在隐形框玻璃幕墙的设计中，对于各构件间的拼接缝是有一定的要求的，不能太大，这样会严重影响美观，也不能太小，太小时玻璃幕墙在温度的作用下会产生变形，影响性能。一般来说，保持在15毫米左右就可以了。对于非隐形框来说，玻璃幕墙构件与外围的铝边框之间的距离设计也要满足温度变形的需求，太大太小都不行，一般设计规范要求在8毫米左右。6、玻璃幕墙在使用过程中很有可能会出现松动，并且由于温度的变化，玻璃幕墙也会发生微小位移，因此这种情况下，幕墙各构件之间可能会出现摩擦噪音，在设计中应该在相关部位加入垫片，消减摩擦噪音的影响。7、玻璃幕墙上的连接构件设计中要注意不要因为不同属性的接触而引发影响性能的电化学反应。8、对于可活动的玻璃幕墙，要控制可活动部分的面积在百分之十五一下，并且上悬角度小于30度，宽度小于3m。
三、高层建筑的玻璃幕墙设计方法
1、玻璃幕墙光影效果设计
玻璃幕墙具有很强的感光性，它会对周围的光线进行反射，这就为建筑的光影艺术提供了一种极好的表现手法。在进行玻璃幕墙设计时，一定要对建筑周围的环境做好研究，在考虑建筑本身特点的基础上结合环境设计玻璃幕墙，尽量避免光污染的形成。在对玻璃幕墙的色彩进行选择时，要和周围的环境配合起来。当然前提是要充分研究建筑物艺术效果的形成、以及其功能用途。
2、玻璃幕墙造型设计
应该通过对玻璃幕墙和实体墙面的优化组合来进行建筑设计，对于玻璃幕墙来说，其独特的采光性能使得它可以适应各种形状，然后和石材等实体墙面结合起来进行设计，便可以搭配出各种造型，标新立异。
3、玻璃幕墙抗风压设计
保证玻璃幕墙具有相应的抗风压能力是十分重要的。建筑幕墙在与其相垂直的风压作用下，应能保证其正常性能没有任何的损坏，因此，必须采用专门的设计软件，并建立相应的设计模型，对外装饰所用构件及板块在抗风压变形进行设计，从而从整体分析幕墙体系外部环境的影响，达到玻璃幕墙装饰项目受力合理、强度高、安全可靠的目的。
4、玻璃幕墙安全可靠性设计
玻璃幕墙是建筑物外围护结构，必须考虑到期耐久性就安全性能，保证其充分发挥应有的安全防护作用。按照国家相关标准规范设计安全系统进行结构计算，充分考虑到风载荷、自重、温度及地震对幕墙的影响，并对面材、龙骨与连接系统认真计算，以满足强度上的设计标准。此外，还应对弹性连接进行设计，满足强度及变形要求，确保安全性。弹性连接是幕墙必须具备的构造性能之一，主要来源于平面内变形性能及抗震的要求，以保证玻璃幕墙板块具有相对的位移能力。但是，由于当前的技术还没有成熟，许多厂家为了降低造价，都是采用简单的固定式连接，从而给使用者带来安全上的隐患。
5、玻璃幕墙防火设计
玻璃幕墙功能优劣的衡量指标关键在于防火性能设计，对于窗间墙的填充材料采用不燃烧材料，如其墙面采用耐火极限不低于2.0h的非燃烧材料时，其墙内填充材料可采用难燃烧材料。在每层楼板边缘与幕墙间的缝隙都用防火岩棉板填实，外加1.5mm镀锌钢板承托，这样既保温，同时又防止失火，因为一旦失火，火从缝隙向楼上蔓延，形成自下而上的拔火风道，就会造成大面积火灾。
6、玻璃幕墙抗震设计
当地震发生时，作为主体的外围护结构的幕墙，其变形、变位能力大于外界条件的变形，才能保证不被损坏。通过对幕墙的各个分体连接部位进行计算，如竖龙骨与连接件的螺接处，保证留有相对的活动余量。当遇到地震时，玻璃幕墙就能达到很好的抗震效果。玻璃幕墙的整体连接构应尽量保证可以实现三维调整，这样在地震到来时形成一定的弹性位移功能，在很大程度上吸收了主体结构的变位，满足抗震要求和温差效应，既保证连接构造的安全性，同时也能保证幕墙的功能性。
结语
随着玻璃幕墙的大量使用及我国建筑逐渐向多层和高层、超高层方向发展的趋势，对玻璃幕墙设计要求、设计要点、设计原则必须要研究清楚，制定一个更加合理的设计方案，使得玻璃幕墙既能够增加主体建筑的魅力，又能保证其安全性。
参考文献：
[1]李创第，管昌生，黄任常，李桂青.高层建筑玻璃幕墙的风压和风振计算[J].广西工学院学报.1996（04）
[2]郭瑞逊，李雪.玻璃幕墙设计浅析[J]，建材发展导向（下），2011，09（2）；
[3]陈志秀.浅议建筑设计中的玻璃幕墙设计[J]，城市建设理论研究（电子版），2011，32；
【关键词】 高层建筑；玻璃幕墙；设计
前言
玻璃幕墙是近代科学技术发展的产物，是现代主义高层建筑时代（1950―1980）的显著特征。它打破了传统的实体墙与门窗的界限，巧妙地将建筑物围护结构的使用功能与装饰功能有机地融为一体，使建筑物更具时代感和艺术性。
一、玻璃幕墙结构设计原则
1、玻璃幕墙不能承受主题建筑的荷载作用力和地震作用，幕墙上的构件应该悬挂在主题建筑商，玻璃幕墙的施工要秉承围护的原则，而不是支撑。2、对于玻璃幕墙和连接构件的刚度有一定的要求，要求能够在主体建筑在风荷载、地震和温度等作用发生位移變形的时候，避免出现幕墙的破坏。3、对于非抗震设计下的玻璃幕墙，应该保证在风荷载的作用下玻璃的完整无损，此时连接构件也应该要保证玻璃幕墙能够有足够的能力应对主体的位移变形。4、对于需要抗震设计的重要建筑，玻璃幕墙在遇到地震的时候应该不能破损，按照一定的抗震烈度进行设计，要保障在地震之后，玻璃幕墙基本完好，超过地震烈度的时候，玻璃幕墙的主体骨架可以再次利用。5、一般在玻璃幕墙的结构设计中，应该要全面考虑自重荷载、风荷载、地震和温度等因素，各因素综合优化，提出最合理的设计方案。
二、玻璃幕墙的构造设计要求
玻璃幕墙的构造设计，乃是幕墙功能能否充分发挥的一个重要前提。一般来说，在进行幕墙设计时，要注意以下几点：
1、应该保持玻璃幕墙的面板构件和边框所形成的空腔内外压力一致，这样的压力平衡状态就不会把雨水压进空腔之内，提高了玻璃幕墙防雨抗渗的能力。2、应该在可能会产生渗水的部位，或者可能由于温度变化而结露的地方设置排水孔，外接管道，在集水之后经由管道派出，保持幕墙性能的优越性。3、应该用密封性能好的材料把板材和边框相接的地方进行密封，这种材料应该具有这样的性能：能够在长时间的外接干扰和压力之下，保持足够的弹性。4、对于各种连接缝的处理，其原则是既要保证功能需求，又应该保持玻璃幕墙的整体美观性。一般来说，可以活动盖板，使其把连接部分保护起来，避免损害，或者也可以采取不漏痕迹的办法，那就是对于玻璃幕墙上出现的微小破坏，及时处理。5、由于玻璃对温度比较敏感，所以对于在隐形框玻璃幕墙的设计中，对于各构件间的拼接缝是有一定的要求的，不能太大，这样会严重影响美观，也不能太小，太小时玻璃幕墙在温度的作用下会产生变形，影响性能。一般来说，保持在15毫米左右就可以了。对于非隐形框来说，玻璃幕墙构件与外围的铝边框之间的距离设计也要满足温度变形的需求，太大太小都不行，一般设计规范要求在8毫米左右。6、玻璃幕墙在使用过程中很有可能会出现松动，并且由于温度的变化，玻璃幕墙也会发生微小位移，因此这种情况下，幕墙各构件之间可能会出现摩擦噪音，在设计中应该在相关部位加入垫片，消减摩擦噪音的影响。7、玻璃幕墙上的连接构件设计中要注意不要因为不同属性的接触而引发影响性能的电化学反应。8、对于可活动的玻璃幕墙，要控制可活动部分的面积在百分之十五一下，并且上悬角度小于30度，宽度小于3m。
三、高层建筑的玻璃幕墙设计方法
1、玻璃幕墙光影效果设计
玻璃幕墙具有很强的感光性，它会对周围的光线进行反射，这就为建筑的光影艺术提供了一种极好的表现手法。在进行玻璃幕墙设计时，一定要对建筑周围的环境做好研究，在考虑建筑本身特点的基础上结合环境设计玻璃幕墙，尽量避免光污染的形成。在对玻璃幕墙的色彩进行选择时，要和周围的环境配合起来。当然前提是要充分研究建筑物艺术效果的形成、以及其功能用途。
2、玻璃幕墙造型设计
应该通过对玻璃幕墙和实体墙面的优化组合来进行建筑设计，对于玻璃幕墙来说，其独特的采光性能使得它可以适应各种形状，然后和石材等实体墙面结合起来进行设计，便可以搭配出各种造型，标新立异。
3、玻璃幕墙抗风压设计
保证玻璃幕墙具有相应的抗风压能力是十分重要的。建筑幕墙在与其相垂直的风压作用下，应能保证其正常性能没有任何的损坏，因此，必须采用专门的设计软件，并建立相应的设计模型，对外装饰所用构件及板块在抗风压变形进行设计，从而从整体分析幕墙体系外部环境的影响，达到玻璃幕墙装饰项目受力合理、强度高、安全可靠的目的。
4、玻璃幕墙安全可靠性设计
玻璃幕墙是建筑物外围护结构，必须考虑到期耐久性就安全性能，保证其充分发挥应有的安全防护作用。按照国家相关标准规范设计安全系统进行结构计算，充分考虑到风载荷、自重、温度及地震对幕墙的影响，并对面材、龙骨与连接系统认真计算，以满足强度上的设计标准。此外，还应对弹性连接进行设计，满足强度及变形要求，确保安全性。弹性连接是幕墙必须具备的构造性能之一，主要来源于平面内变形性能及抗震的要求，以保证玻璃幕墙板块具有相对的位移能力。但是，由于当前的技术还没有成熟，许多厂家为了降低造价，都是采用简单的固定式连接，从而给使用者带来安全上的隐患。
5、玻璃幕墙防火设计
玻璃幕墙功能优劣的衡量指标关键在于防火性能设计，对于窗间墙的填充材料采用不燃烧材料，如其墙面采用耐火极限不低于2.0h的非燃烧材料时，其墙内填充材料可采用难燃烧材料。在每层楼板边缘与幕墙间的缝隙都用防火岩棉板填实，外加1.5mm镀锌钢板承托，这样既保温，同时又防止失火，因为一旦失火，火从缝隙向楼上蔓延，形成自下而上的拔火风道，就会造成大面积火灾。
6、玻璃幕墙抗震设计
当地震发生时，作为主体的外围护结构的幕墙，其变形、变位能力大于外界条件的变形，才能保证不被损坏。通过对幕墙的各个分体连接部位进行计算，如竖龙骨与连接件的螺接处，保证留有相对的活动余量。当遇到地震时，玻璃幕墙就能达到很好的抗震效果。玻璃幕墙的整体连接构应尽量保证可以实现三维调整，这样在地震到来时形成一定的弹性位移功能，在很大程度上吸收了主体结构的变位，满足抗震要求和温差效应，既保证连接构造的安全性，同时也能保证幕墙的功能性。
结语
随着玻璃幕墙的大量使用及我国建筑逐渐向多层和高层、超高层方向发展的趋势，对玻璃幕墙设计要求、设计要点、设计原则必须要研究清楚，制定一个更加合理的设计方案，使得玻璃幕墙既能够增加主体建筑的魅力，又能保证其安全性。
参考文献：
[1]李创第，管昌生，黄任常，李桂青.高层建筑玻璃幕墙的风压和风振计算[J].广西工学院学报.1996（04）
[2]郭瑞逊，李雪.玻璃幕墙设计浅析[J]，建材发展导向（下），2011，09（2）；
[3]陈志秀.浅议建筑设计中的玻璃幕墙设计[J]，城市建设理论研究（电子版），2011，32；