陈东
武汉建工集团股份有限公司 430056
摘要：随着中国城市化进程的加快，建筑幕墙被越来越多的应用在各种中、高层建筑中，建筑幕墙的设计理论和施工技术必将得到极大的发展和提高。
关键词：建筑幕墙；设计；趋势
1 建筑幕墙结构的构成
建筑幕墙结构是由玻璃、石材、铝材、钢材等加工成的板件，经连接、安装而构成的一种建筑工程结构。工程结构是人们为社会生活需要而设计建造的一种工程构筑物，它需要承受各种可能的作用，并能满足各项预定功能的要求并具有足够的可靠性（安全性、适用性和耐久性）。施加于结构物的作用可分为自然和人为环境两类作用。直接施加在结构上的作用又称荷载，如风、雪、雨、海浪、人群、设备等；非直接施加在结构上的直称其为作用，如地震、温度、支座沉降、强制装配等。
2 建筑幕墙结构的一般设计程序与方法
2.1建筑幕墙结构的设计程序
根据建筑物特点及建筑设计的要求选择结构体系；
布置结构体系构件；
根据结构体系所受作用的状况和结构体系的工作
性能确定结构分析（计算）简图（模型）；
结构体系的荷载组合与受力分析；
面板厚度设计选择和/或验算；
支承结构构件设计和/或验算；
连接节点设计和/或验算；
绘制图纸和编制技术文件。
2.2建筑幕墙结构的设计方法
根据工程状况，按需要，分阶段，依程序进行。
2.3建筑幕墙结构设计可分为以下三个阶段设计
初步设计，或称概念设计（CONCEPT DESIGN）：选择承载结构体系；布置结构；选择连接方法；用材品种和用量估算（其技术文件包括图纸和说明书）。
技术设计，或称基本设计（BASIC DESIGN）：在初步设计基础上的深入细化设计：绘出结构布置详图；进行结构分析并确定板件截面形式、尺寸；给出各品种型材规格、用量；绘出重要连接节点图。技术文件包括为绘制幕墙结构施工图所必需要的一切图纸和说明书。
施工设计（CONSTRUCTION DESIGN），或称制造、运输、安装设计：是技术设计的具体细化，应满足幕墙结构加工、制造、运输和安装所需要的一切技术参数、图形和文字说明。技术文件包括施工用详细图纸和说明书（包括仿真软件）。
建筑幕墙结构的设计可根据工程规模、复杂程度、建筑设计的进展以及工作要求等状况，采用以上的三阶段，或将阶段1及阶段2合并为一段与阶段3的，即所谓的扩大初步设计与施工设计的两阶段设计。对于较简单的建筑幕墙结构工程，也可将阶段1、阶段2、阶段3合并为一阶段设计。
3 建筑幕墙施工质量的控制方法
3.1 建筑幕墙工程前期监理的必要性
（1）编制监理细则；（2）体系审查；（3）审查施工组织设计；（4）图纸会审及设计交底；（5）审查进场原材料；（6）加工制造、施工安装前条件检查复核。幕墙材料是保证幕墙质量和安全的物质基础。幕墙材料概括起来有四大类型：即骨架材料、板材、密封及填缝材料、各种材料都要有合格证书和质保证书，有的材料还应有报告、结构胶的相容性试验报告、幕墙性能试验报告等等，没有合格的证书或合格的试验报告，应坚决杜绝使用。
3.2 执行各工序质量验收制度
建筑幕墙施工一般包含有：玻璃板材制作、幕墙节点安装横梁与立柱安装、玻璃板材安装等四道关键工序，对这四道工序中的每一道工序都要对照设计或规范的要求执行严格的检查验收制度，对检查不合格的工序要进行整改或返工，直到合格时方可进行下一工序的施工。（1）玻璃板材的制作。该工序要重点检查制作车间的环境条件，要求车间的温度湿度、通风性、灰尘等方面的指标都要达到规范或设计的要求；检查玻璃或金属挂板的规格、尺寸及外观质量是否达到规范或设计的要求；检查结构胶的生产日期、有效期限，并判断是否在有效期内使用；检查结构胶的厚度，宽度及胶质量是否满足规范或设计的要求等等。（2）幕墙节点安装。
该工序质量的控制，重点在于土建结构施工期间幕墙预埋件的埋设质量的控制，监理人员应提前督促幕墙的设计、施工单位加强与土建单位的联系与配合，使幕墙预埋件的埋设位置、埋设质量能达到幕墙设计或规范的要求，这是一个事关整个幕墙工程施工安装质量的重要质量控制环节。对预埋铁与连接角码的焊接质量、立柱与连接角码的连接质量等进行严格的检查和控制。（3）横梁立柱安装。该工序重点检查立柱安装的垂直度横梁安装的水平线、幕墙分格的规格尺寸等数据是否满足规范或设计的要求，检查和控制横梁与立柱的连接质量。（4）玻璃板材安装。该工序重点检查玻璃板材的固定连接质量及密封胶嵌缝质量密封胶嵌缝施工要在合适的气候条件下，由熟练工作操作施工时要防止气泡的出现，并保证胶缝厚度控制在规范要求的范围内。
3.3督促并协助施工单位建立技师保证体系
施工单位应有专人负责施工安装质量的检查验收，对发现的质量问题要及时会同现场施工人员进行分析和研究，找出原因并予以改正。检查验收缺席要采取自检、互检及质量管理人员和监理人员最终验收相结合，确保施工质量处于受控状态。
3.4认真做好幕墙的防火、防雷工作
幕墙的隔热保温应采用不燃、难燃材料，有防潮措施、隔热保温防火材料不得直接与玻璃接触。幕墙应符合防火等级要求，窗间墙和每层楼板、隔墙处于幕墙间的缝隙应有防火隔断措施、防火板宜用不小于1.5mm镀锌钢板，其搭接缝隙应用防火密封胶密封。幕墙的风压变形、雨水渗漏、空气渗透性能必须经过根据国家现行标准（GB/T1527-2007）规定的检测方法测试并达到设计和规范的要求，如设计认为必要，还应进行保温、隔声、抗震、防火、防雷等指标的测试。幕墙应符合避雷等级要求。幕墙应自成防雷体系，其接地电阻值应小于1Ω，位于均压环处的横梁必须与同均压环连通的柱相连，在未设均压环楼层的立柱水平距离每隔10欧姆必须同于均压环连通，连通材料的截面应符合避雷要求，其接地电阻值应小于等于4Ω。由于幕墙工程的特殊性，其质量监理要依靠事前控制和事中控制为主，监理人员必须全面详细地熟悉整个施工工艺流程，事先提出质量控制和检验标准，监督施工单位严格遵守和执行，从而达到预期的控制目标。
4建筑幕墙发展趋势
4.1超高层建筑的快速发展必将推动建筑幕墙技术的进一步创新
预期在3～5年之内，中国将拥有20栋以上世界级超级摩天大楼。包括已建成的台北101大楼，高度516m；香港国际商业中心118层，高度484m；香港88层国贸大厦；上海金茂大厦88层，高度422.5m。可以这样负责任讲，全世界范围之内400m以上的超高层建筑，十有八九在中国，换言之，中国将成为世界级超高层建筑的主要驻地。大量摩天大楼的建设，必将引领世界超高层幕墙设计和施工水平的发展，包括诸如超高层建筑的风环境理论研究、超高层建筑“风阻尼”———建筑“舒适度”的研究、超高层建筑幕墙抗震安全性的研究、超高层建筑幕墙水密性———等压腔原理的研究、超高层建筑幕墙防火性能的研究、超高层建筑幕墙防雷性能的研究超高层建筑幕墙中“冷弯玻璃的初始压力如何发展”研究、超高层建筑幕墙中“石材使用限高100m”突破的理论研究、超高层建筑幕墙中双层热通道内空气有序流动的研究、超高层建筑幕墙维修更换技术的研究等等，随着这些问题研究不断深入和完美解决，中国必将成为全世界超高层建筑幕墙高端研发福地。
4.2节能环保幕墙将被大量使用
财政部及住房和城乡建设部于2009年3月23日联合发布财建【2009】128号及129号文件。具体内容为《关于加快推进太阳能光电建筑应用实施意见》和《太阳能光电建筑应用财政补助资金管理暂行办法》。这二个重要文件对中国的幕墙行业将带来前所未有的利好和翻天变化的巨变，对于光电幕墙的超常规的蓬勃发展带来巨大机遇。“太阳能屋顶”和“光伏幕墙”说到底是建筑外围护结构，其主体或叫载体还是幕墙系统。从本质上讲：是在普通幕墙外围结构的所有功能上面，再加发电的功能。因此在建筑专业分类上来讲，还是属于幕墙行业。所以国家对光电幕墙的事业上极力推荐改革无疑会使幕墙高速蓬勃发展。同时国家关于大阳能屋顶及光伏幕墙的政策导向必将极大推进光电建筑材料的研发。比如像超白玻璃、压花超白玻璃、导电玻璃、导电薄膜等等；极大地推进光电转换技术的科学研究；极大地推进普通玻璃幕墙和光电玻璃幕墙配制科学性的研究；极大推进既有幕墙节能技术改造；极大推进既具有现代建筑外装饰美观，又有良好光舒适度，又能促进光电转换发电的新型光电幕墙的诞生。
这样中国玻璃幕墙就从早期的不节能、不环保的阳光控制膜单层玻璃，发展到既节能又环保的双银Low-膜中空玻璃；再发展到节能环保又发电的光伏玻璃幕墙。
参考文献
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