谈建筑幕墙结构设计优化

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摘要：随着社会的不断发展，建筑业的发展势头越来越好。建筑幕墙作为建筑工程施工的关键部分，其结构设计直接影响到施工质量，在设计过程中需要引起更多的重视。分析了建筑幕墙的设计过程，介绍了幕墙的相关特点和不足，阐述了如何在设计过程中进行优化，以期促进建筑幕墙设计的更好发展。

关键词：建筑幕墙；结构设计；优化

1建筑幕墙的分类及特点

为了更好地设计幕墙结构，优化设计，需要对幕墙的组成和分类有一个清晰的认识。了解幕墙特征后，优化墙体结构设计对设计者更为有利。通过对幕墙的分类和特点的深入研究，可以更好地理解建筑幕墙的功能和作用。

1.1单元式幕墙

单元幕墙是当今建筑领域的一种常见应用形式，具有很大的发展潜力。发展单元式幕墙在整个加工厂进行拼装，便于厂内检查。有利于保证幕墙的综合质量和工程质量的多样化，在应用过程中受到高度重视实用。单元幕墙在厂内自始至终实现工业化，生产精度高，周期短。它能保证大批量生产，给煤矿领域带来更高的经济效益。另外，单元间采用胶带结构拼装，单元幕墙无需使用密封胶等材料。因此，不应考虑影响幕墙质量的气象因素。同时，高防水单元幕墙也具有防水、抗风的优点，这与当今社会绿色发展理念的应用和应用非常吻合。

1.2构件式幕墙

构件式幕墙用于将成品构件运至施工现场的车间，根据施工工艺将构件逐个安装在建筑结构上。最后完成墙的安装-窗帘。构件式幕墙根据其视觉效果分为四种类型：全隐式幕墙、半隐式幕墙、明框幕墙和干隐式幕墙。半隐式幕墙分为两种类型：水平幕墙和幕墙垂直。组装方式，可分为两种：压块式和D型联轴器。建筑结构，使用建筑幕墙，幕墙不仅起到了保护外壳的作用，而且在整个建筑中起到了装饰作用，为整个建筑增加了艺术性，使建筑空间具有较好的视觉效果。

2建筑幕墙结构设计原则

在幕墙设计中，不仅要充分考虑其功能性、美观性和整体结构，还要考虑整个工程的风格和理念。在幕墙设计中，最重要的一个因素就是要考虑建筑的受力作用，以此来保障建筑的安全性，在保障美观和建筑风格的同时，也要考虑建筑的安全性能。

2.1外观设计

外观设计应在保证工程结构安全和良好功能的基础上，与周围环境相互结合，同时提高外部美感。在对外观进行设计的时候，要充分考虑建筑与周围环境的相互作用，只有这样，外观设计才可以发挥出更大的作用。

2.2受力设计

幕墙作为建筑的外围结构，不用承受整个建筑的荷载，因此，在设计幕墙的时候，必须要考虑幕墙本身的重量和风荷载。于此同时，还应考虑幕墙的热膨胀和冷缩、整个建筑的变形和位移、地质变化以及地震对幕墙的影响。幕墙所处的柱、梁、连接件也应具有足够的强度，幕墙与主体结构的组合应具有位移能力。只有满足这些条件，幕墙才能合理范围内变形、不破碎。安全性是幕墙变形合适或不破坏。安全是幕墙设计的前提。

3建筑幕墙结构设计内容

3.1方案的选定

根据建筑设计的艺术装饰效果和功能要求，设计各种形式，确定幕墙的结构形式和材料。幕墙的结构形式通常为：单元幕墙、构件式幕墙；嵌板-常用幕墙有：玻璃幕墙、石材幕墙、钣金幕墙和新型光电幕墙；结构形式的选择一般根据室内外外观要求确定笑吧。减少自重和增加耐久性，铝合金框架幕墙一般为但选择。，跨度较大时，一般考虑钢柱或钢结铝柱，以达到要求的强度；视野较大时，可采用点支承结构，柱的受力模型由主体结构的支承点计算确定。

3.2建筑结构的受力分析

在分析建筑幕墙结构应力时，应准确计算应力的大小和方向，综合考虑风荷载、温度、重力等引起的应力，并考虑雪荷载。考虑到北部地区，这通常是根据其价值设计的限制控制钣金幕墙的弹性状态、风压变形和平面变形，确保其安全使用安全。同时，对于不同的幕墙，应考虑不同的应力特性和强度，并根据选定的材料和面板进行应力分析和计算。

3.3材料的选择

随着科学技术的不断发展，幕墙材料也得到了很大的发展，目前常用的幕墙材料有石材、陶瓷板、微晶玻璃等。但也有金属装饰隔热板、双层中空玻璃和粘结玻璃等幕墙材料。每种类型的幕墙材料都有其独特的功能和特征。根据建筑设计方案和预期结果，合理选择板材和结构材料，使幕墙材料的设计符合建筑设计的要求。

4建筑幕墙设计思路

4.1功能性与安全性折衷设计

在实际工程的施工和应用过程中，建筑物的幕墙不是用来承载荷载的，而是用来保护，以及用来保护建筑物的外围，在一定程度上关系到建筑物的施工，于此同时，这也关系到建筑物的安全。它也扮演着美丽的角色时间。因此，在设计幕墙时，必须考虑美学和安全因素。不要为艺术增加太多的奇特装饰，忽视幕墙本身的抗压因素，使建筑处于危险之中。

4.2各种突发情况下的稳定性设计

建筑幕墙是用来保护建筑物的，相当于最外层的保护层。当建筑物受到外力攻击时，幕墙是第一个受到攻击和损伤的。因此，在实际的幕墙设计中，有必要要考虑到建筑物的稳定性因素，目的是防止突发情况影响幕墙，造成幕墙荷载过大，给建筑安全带来隐患。在设计中，要计算清楚建筑荷载数据，科学设计，保证幕墙和建筑的稳定性。

5建筑幕墙设计中存在的问题

5.1设计理念不受到重视

幕墙在建筑行业已经发展了很长一段时间，但是，由与其设计理念并没有得到有效的发展。在实际的应用中，非常多的企业都需要进行相应的设计，在设计的过程中，大多数设计者对幕墙设计的重视不够，这就会导致会出现一些问题，从而影响了工程进度，在建筑幕墙的应用中，要重视其幕墙的设计理念，只有如此，才可以对幕墙更好的应用。

5.2建筑施工与幕墙施工之间缺乏沟通

在实际施工过程中，幕墙施工会与整体施工发生冲突，由于各方沟通不畅，最终幕墙质量达不到设计要求。在幕墙的施工过程中，由于幕墙的施工设计相对来说比较晚，同时，这也就会导致幕墙施工与整体建筑施工发生冲突，进而对施工进度产生较大的影响，程度比较严重的话啊，就会对施工进度产生拖延，对施工的资金链有很大的考验。

5.3设计人员专业能力不足

在幕墙结构设计时，幕墙结构设计者的专业水平和技术水平也是影响幕墙质量的关键因素。所以，在设计过程中，设计师应该根据建筑物的实际情况，以此为基础，来进行幕墙结构的设计，根本不能根据工程实际情况考虑幕墙的设计要求，导致最终设计不符合预期，不能反映幕墙的美感。

6进行结构设计的优化措施

6.1安全性优化

幕墙结构设计的安全性也直接影响到整个建筑的结构，因此除了荷载要求外，还必须考虑建筑结构的安全性。关于安全设计，应合理优化结构，并考虑保护设计。火灾。建筑物将是全玻璃屋顶，因此，其配件的设计需要根据耐火等级高于3级的材料，以确保建筑物的安全，火灾除了消防通道要保证安全之外，还要考虑到建筑物的地理位置和周围环境，根据实际情况来保证建筑物的结构设计。幕墙设计还应优化结构，以避免冰雹等等一些恶劣的天气。闪电和其他影响因素的干扰。幕墙结构设计的重点是幕墙各种构件的设计，保证构件的材质，以及结构设计都要满足相关的安全标准。在幕墙设计中，应特别注意垂直幕墙的刚度，以及幕墙结构的稳定性。幕墙脱落事故多发生在垂直幕墙上。要保证结构关键节点的连接稳定性和可靠性，特别是受温度影响大、易爆裂的玻璃幕墙。因此，在玻璃幕墙的接缝设计中，应注意玻璃边缘与杆件之间的缝隙，防止玻璃因挤压应力而损坏。如有可能，玻璃应采用夹层玻璃、超白钢化玻璃或均质钢化玻璃及其制品。降低玻璃的自爆率，可以大大提高玻璃幕墙的安全性。对于玻璃采光屋面，在保证采光，还必须考虑其防雷、耐火和刚度，防止坠物的破坏，还应在防火方面进行设计，防止火灾时爆裂和倒塌。

6.2载荷优化

荷载优化在幕墙设计中占有重要的地位。材料选择和结构形式需要仔细测量，以确保最大安全荷载。通常采用轻质材料的结构进行安装，优化局部承载力。应安装肋，安装时应连接折边。

6.3采光保温等功能性优化

幕墙不仅要保证建筑的整体美观性，而且要保证安全性。在实际使用过程中，幕墙也要体现自身的性能，隔热、采光是幕墙的主要性能，在进行设计时，可能会产生一定的冲突，因此两种性能会相互影响，降低彼此的效率，针对这种情况，有必要对不同传热系数的玻璃进行设计和优化，以保证玻璃的照明功能。当设计有特殊要求时，也可以采用双层幕墙来提高幕墙的质量。

6.4结构经济性优化

在设计过程中，除了美学、安全性和其他因素外，还必须考虑其性价比。设计时，应尽可能使用最合适的材料，以确保性能并降低成本，为了避免大量在实际设计中，为了保证幕墙的安全可靠，有效地控制成本，结构设计必须做到简单易行，设计不合理，浪费资源。

结语

总之，随着建筑业的不断发展，幕墙设计也在不断的发展，幕墙的形式和材质都发生了很大的变化，对于幕墙结构设计来说，需要结合RE设计考虑功能性和安全性她。施工荷载、采光等因素科学测量，在保证经济性的基础上进行优化。为了提高建筑业的施工质量，促进建筑业的快速发展。

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作者：林新贵 单位：福建省建筑设计研究院有限公司