建筑设计中玻璃幕墙的运用

唐 峰

(河北辉耀玻璃有限公司，河北 沧州 062655)

在建筑设计中，对玻璃幕墙的运用方面加强研究，可以为有关设计工作的顺利开展提供保证，并可以丰富建筑设计内容，提高设计方案的应用价值。而在对玻璃幕墙在建筑设计中的运用进行研究时，需要将有关设计工作落实到位，为建筑建设整体提供支撑，避免由于设计不当而影响到建筑建设进度。并基于此合理扩大玻璃幕墙的应用范围，进一步优化建筑设计成效。

1 建筑设计中玻璃幕墙的运用优势及缺陷

1.1 建筑设计中玻璃幕墙的运用优势

玻璃幕墙运用于建筑设计中，其优势主要体现在三方面。

第一，有助于控制建筑采光度。建筑采光度对住户整体居住满意度起到决定性影响。在民用房屋设计当中，玻璃幕墙的使用能够很好地控制建筑整体视觉感，从而让阴暗部分转变为明亮的既视感，让刺眼的阳光转变成柔和的光线，最终提高建筑的整体活力与住户的舒适度。而在商业性建筑设计中运用玻璃幕墙，也可以改善建筑给人带来的整体感受，让人感觉更加舒适明亮。所以，建筑设计中采用玻璃幕墙可以大幅度提高建筑的通透感。因此，不论是民用建筑或是商用建筑，建筑设计师都需要注意合理运用玻璃幕墙，要合理选择玻璃幕墙类型。对建筑而言，阴阳面的观感具有较大差别。阴面光照普遍不足，而阳面则具有相对刺眼的光线。在进行建筑设计时，上述问题都能够通过合理选择玻璃的类型来进行调整与控制。针对建筑阴面，透明的玻璃更为适合，可以保证较好的采光效果；而针对建筑阳面，则更应选择茶色玻璃，可以保证具有缓和的视觉效果。当前的科技越来越发达，出现了一些科技含量较高的玻璃，例如变色玻璃，这类玻璃在不管是阴面还是阳面都适用，这类玻璃可以根据光照辐射强度自动改变颜色，因此在玻璃幕墙上的运用相对广泛。

第二，可以达到建筑的通风要求。建筑通风性也会对其整体环境带来极大影响。假如缺少良好的通风条件，建筑会给人一种通透性很差的感觉，容易影响居住舒适度。特别是在环境相对闷热的情况下，良好的通风设计可以增加凉爽感，明显提升人的感观与视觉上的舒适感。为了进一步保障玻璃幕墙具有良好的通风性，建筑设计师可以考虑将玻璃幕墙设计成开闭式。开闭式玻璃幕墙在阴雨天环境下，可以及时关闭，形成密闭空间；而在晴天可以及时打开，实现良好通风，保证室内空气的清新与流通。尤其是进行商业建筑设计时，采用开闭式玻璃幕墙可以为人们打造一种更为开放的空间，营造明亮的露天活动区域，便于举行有关活动。

第三，视野更加广阔，转变了建筑观感。商业建筑与民用建筑都希望有广阔的视野，这是其普遍追求的一种视觉感。在进行建筑设计时，设计人员应合理结合玻璃幕墙的通透性特征，以此有效拓展建筑空间的视野。而在民用建筑中合理采用了玻璃幕墙，如小户型，通过运用大面积的玻璃幕墙也可以有效扩大视野的宽阔度，不会让人感到拘谨和拥挤，进而提高住户的宽阔感。商用建筑设计中，运用玻璃幕墙可以令建筑物更具大气感与通透感，适当运用彩色玻璃可以增强建筑物的整体设计感，让建筑物更具格调，达到人们的审美需求。

1.2 建筑设计中玻璃幕墙的不足

玻璃幕墙的运用很好地满足了人们对于现代建筑的审美追求，为建筑设计注入了活力。但是建筑设计中运用玻璃幕墙也存在一些不足之处，也主要有三方面体现。

第一，玻璃幕墙容易使光污染增加。建筑设计中运用的玻璃幕墙，其所采用的镀膜玻璃与涂膜玻璃等材料在光照的作用下，会在玻璃表面形成反射眩光现象，也就是光污染。光污染不仅对室外光环境具有负面影响，同时也对车辆交通安全与人们视力带来不良影响。

第二，玻璃幕墙具有一定安全隐患。玻璃是一种脆性材料，当受到外力时就会破碎，骨架结构与现场安装质量等都是影响玻璃幕墙耐受性的影响因素。尤其是一些地区有较多台风，玻璃幕墙就更加容易出现破碎现象，因此安全问题更加显著。

第三，玻璃幕墙后期维护较难。玻璃幕墙具有较高透明度，因此后期运用当中如果出现损坏或积灰现象，这都容易影响到建筑整体的外在美观与设计感。所以，建筑设计中运用玻璃幕墙必须考虑到后期维护事项。玻璃幕墙的后期清洁维护方式主要有两种，分别是机械作业和人工作业。尽管机械作业效率高，不容易被外界因素所干扰，但是不能完全清洁，同时还受位置限制导致无法使用；人工作业方式清洁效果较好，但是效率不高，容易受外界因素影响，并且存在一定的安全隐患。

2 建筑玻璃幕墙设计要点分析

2.1 玻璃幕墙防火设计

在玻璃幕墙受到火烧或受热时，容易出现大面积的破碎事故，使火势快速蔓延，形成火灾危及人身财产安全，造成“引火风道”。因为玻璃的耐火性能不强，如果出现火灾，火势快速蔓延并随外墙上卷延烧，不仅扑救难度高，且危害性大，因此需要重视幕墙防火设计。幕墙与玻璃面位置在主体结构楼层梁处的水平防火封堵层需要尽可能贴近，封堵也需要超过幕墙横梁背部，确保横梁上的防火岩棉隔离标准不低于10cm，楼层间的防烟带采用10cm的岩棉和0.15cm的镀锌钢板，并利用镀锌钢板起到支撑作用，结合规范耐火极限等级，构建防火分区，设计独立的防火玻璃。

2.2 玻璃幕墙防水设计

在进行玻璃幕墙设计工作中，设计者需要深入分析渗漏问题出现的前提条件，在了解有关细节之后，实施相应的改进措施，来增强建筑玻璃幕墙设计的有效性。设计者在开展建筑玻璃幕墙设计工作中，应遵守下面三项原则：第一，玻璃幕墙设计时，需要重视幕墙防水装置结构设计，通过等压原理在幕墙铝型材质上设计等压腔和特别压力引入孔，以此保证幕墙内外部压力平衡，并借助压力差把幕墙中的积水转移，这种防水设计有助于提高建筑玻璃幕墙防水效果；第二，在设计建筑玻璃幕墙时，设计者应采取在铝型材料向室外方向设置泄水孔方式，当幕墙中雨水累积到一定量，及时从幕墙内排除雨水。这也是目前建筑玻璃幕墙相对常用的一种防水设计方式；第三，设计者在设计幕墙防水体系中，通过在对玻璃幕墙上设计雨水收集管道与排水槽方式，收集进入幕墙内的雨水，之后通过排水槽排出，以此增强建筑幕墙防水设计成效。

2.3 玻璃幕墙的抗风压设计

建筑玻璃幕墙设计中，还应做好抗风设计，保证在经受住风压的情况下也可以保持较好的性能。对此，具体设计过程中需要采用专业设计软件，根据实际情况构建相应的模型，科学、合理的设计幕墙所采用的抗风压变形系统，同时对影响玻璃幕墙的外壁环境进行分析，以此确保玻璃幕墙设计强度符合标准，有效提高玻璃幕墙的稳固性和安全性。

2.4 玻璃幕墙抗震设计

地震容易使玻璃幕墙遭到破坏，所以必须正确认识玻璃幕墙的抗变形性能与抗变位性能，以此避免因地震而出现玻璃幕墙损坏情况。一方面，在建筑设计中需要对玻璃幕墙各分体连接部分加以合理计算。比如连接件与竖龙骨连接位置应预留足够的活动余量，提高玻璃幕墙抗震性能；另一方面，需要整个玻璃幕墙可以实现三维调整，强化幕墙当面对地震情况的弹性，吸收主体结构的变位，保证玻璃幕墙安全性，同时有效发挥其性能。

2.5 玻璃幕墙防雷设计

建筑玻璃幕墙因为采用了许多的金属材料，雷雨天气下容易形成静电感应电压，从而危害到人与各种电气设备，所以建筑设计中需要注意防雷设计。一般来说，建筑防雷分为防顶击雷与防侧击雷。前者是在设置避雷针与接闪器等顶部避雷基础上，通过下引线接地。幕墙更多的是防侧击雷，结合避雷各个等级，防侧击雷应该考虑的高度主要分为一级30m、二级45m、三级60m。幕墙防雷设置也需要按照防雷等级与滚球原理进行判断，例如针对二级防雷，要求设置超出45m立面形成防雷区格，区格小于10m×10m或者12m×8m。防雷区格10m×10m也就是高度方面，小于10m需要设置一道水平均压环，往往通过直径大于10mm圆钢或者40×40mm扁钢，水平向上，小于10m间距需要连通立柱，可以通过连接横截面积大于25mm2的编织铜导线。并且均压环和连通立柱也需要连接。在形成避雷区格之后，需要连接主体结构预留的避雷势点，往往是采取焊接连接方式，搭接长度大于100mm。为想达到这种效果，第一要保证建筑防雷类型与避雷网络连接点相同；第二建筑玻璃幕墙需要构建从上到下的防雷体系，并保证连接到主体结构的防雷系统；第三建筑玻璃幕墙防雷设计中，幕墙电阻需要控制在5Ω之内，一、二类防雷建筑物所有引下线接地电阻小于或等于10Ω，三类建筑物需要小于或等于30Ω。

2.6 玻璃幕墙遮阳设计

高层建筑采光性极好，可以为人们营造一个良好的生活环境。然而遮阳也是人们非常关注的内容之一。一般而言，玻璃幕墙通常有两种，一种是采用遮阳系数不高的玻璃，玻璃幕墙整体而言更为整洁，可以实现改善幕墙在建筑设计中应用的整体效果。然而在运用中是存在一定不足之处的，假如玻璃通透性较差，将在一定程度上影响到采光性。另一种是采用遮阳装置。在玻璃幕墙外侧安装遮阳装置，一般是安装遮阳造型与遮阳百叶等。当前，大多高层建筑工程采用的是电动方式控制的遮阳装置，根据光照与季节的不同进行调节，通过设定程序与人工方式实现控制。对外立面总体效果而言，灵活设计电动遮阳装置，通过这种先进的功能性设计方式，有效优化高层建筑工程外观效果。

3 建筑设计中玻璃幕墙应用的注意事项

3.1 注意合理应用玻璃幕墙

设计人员在建筑设计方案实施当中，需要在新颖性与美观性方面下功夫，灵活选用与建筑设计要求相符的玻璃幕墙，同时在明确玻璃幕墙的型号规格之后，依照建筑设计与功能要求进行玻璃幕墙的施工，从而在充分体现建筑设计总体美观性的同时，有效发挥建筑设计中玻璃幕墙的积极作用。

3.2 准确把握玻璃幕墙分割尺寸

为有效发挥玻璃幕墙在室内设计中的功能和视觉效果的作用，在建筑设计中运用玻璃幕墙时，设计者就应明确玻璃幕墙的分割尺寸，之后依照玻璃幕墙立面分割和空间组合要求，采用多样化的设计方案进行建筑设计工作。在确定了玻璃幕墙分割尺寸之后，设计者综合门窗位置、面板压力以及视觉效果等各项要求设计玻璃幕墙，有效提升建筑设计水平，同时达到人们对于居住环境所提要求。

3.3 其他方面的注意事项

第一，注意节能保温。低碳经济环境下，建筑是否具有良好的保温效果，关乎到建筑设计效果和设计方案的运用价值。所以，设计者在实际设计中应该从建筑外墙的窗墙和体型系数等方面出发，根据行业技术标准要求合理应用玻璃幕墙，为建筑设计中运用节能保温改善方面提供一定的支持，达到其科学建设和可持续发展的要求。

第二，全面考虑龙骨与玻璃颜色。对玻璃幕墙所使用的龙骨材料而言，主要有铝合金与钢材等。在进行建筑设计工作时，设计者应该结合建筑设计要求与玻璃幕墙中龙骨材料本身所具有的特性以及玻璃的颜色进行设计，为提高建筑装饰设计效果提供保证，并同时促使建筑设计工作更为合理的推进，有效提高玻璃幕墙在建筑设计中的潜在应用价值。最终实现提高现代建筑设计水平，优化建筑设计效果，增强玻璃幕墙的应用效果。

4 结 语

综上所述，玻璃幕墙是现代建筑设计中一种相对常用的要素，其具有通透性与放射性等优势，不仅能够减轻建筑承重，还能提高建筑整体美观性和采光性，还可以节约并提升能源的利用率。近些年，人们的环保意识不断增强，建筑行业中加强这种环保节能材料的运用将成为必然趋势。相信在今后的建筑行业中，玻璃幕墙的应用范围将进一步扩大，推动我国建筑行业迈上新台阶。