幕墻設計中結構概念設計探討

　　一、引言

　　一些溫帶氣候的國家對于幕墻的應用是比較廣泛的，比如歐洲大陸和英國的部分地區(qū)。在我國，它的優(yōu)點也逐漸被人們所認知和了解，其美觀、節(jié)能、易維護使得它在中國很快地發(fā)展起來。隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，人們對一些新奇潮流事物的追求，使得這種具有多種優(yōu)點的建筑材料廣泛地應用到人們的日常生活中，由于人們對建筑物美觀的深層次要求，幕墻的變化也開始越來越符合人們的需求，開始向復雜化和多樣化轉(zhuǎn)變。

　　二、幕墻的概念及性能

　　幕墻，在百度百科中是這樣解釋的：“俗稱帷幕墻，是建筑的外墻圍護，不承重，像幕布一樣掛上去，是現(xiàn)代大型和高層建筑常用的帶有裝飾效果的輕質(zhì)墻體。由模板和支撐結構體系組成的，相對主體結構有一定位移能力并且自身有一定的變形能力，不承擔主體結構所用的建筑外圍護結構或裝飾性結構?！痹谖覀儸F(xiàn)實生活中幕墻也是隨處可見的，它美觀時尚，而且節(jié)約能源、輕便易于保修維護，這些優(yōu)點都使得幕墻成為建筑材料中十分重要的一個組成部分。

　　幕墻具有以下七大性能：

　　1）風壓變形，這是因為幕墻的材質(zhì)相對而言比較柔軟，在強風的壓力作用下不容易破損折斷，不至于損壞后從高空墜落傷害到路人，即使變形也會很快恢復原有的形狀；

　　2）雨水滲入，這個性能很好地避免了建筑物受到雨水的沖刷；

　　3）空氣滲透，幕墻的材質(zhì)對于空氣的滲透性具有很好的耐受能力；

　　4）平面內(nèi)變形，這在一定程度上使幕墻不易損壞，易于維護；

　　5）保溫，幕墻的安裝在冬天里阻擋了冷空氣進入室內(nèi)，從而很好地起到了保溫的作用；

　　6）隔熱，夏天部分地區(qū)天氣比較炎熱，安裝了幕墻以后，幕墻會折射太陽光進入室內(nèi)，從而降低室內(nèi)的溫度，起到了很好的隔熱作用，讓人們在不開空調(diào)的室內(nèi)也會感覺到室內(nèi)外的溫差是比較大的；

　　7）耐撞擊，這是幕墻的一大性能，他在一定程度上保護了建筑物。

　　三、概念設計的內(nèi)涵及程序

　　概念設計是要求在一定的環(huán)境里，結合實際環(huán)境的自身特點，在一些難以解決或者不可能解決的問題中，不經(jīng)過周密的計算，依據(jù)主體與個體之間的一些特定的聯(lián)系或者特別的關系而進行的概念化設計，利用近乎估算的方法，對其之間的區(qū)別以及差異進行比較選擇。幕墻的概念設計就是要求對幕墻的應用不加以準確的計算，對墻面整體與幕墻的銜接上進行比較選擇，這樣在幕墻的建造上比較易于上手，對整體的建造構思也更加程序化、合理化。

　　幕墻的概念設計需要經(jīng)歷以下幾個階段：首先，對幕墻進行初步設計。準確把握所要銜接墻體的自身特點，以及長寬高，選取合適的幕墻墻體材料。將幕墻初步的設計詳細化、具體化。在幕墻材料的選擇、運輸、加工過程的每一個步驟都要出現(xiàn)在初步計劃的方案里，這樣才能有理有據(jù)；其次，基本設計。在基本設計過程中，制造設計圖紙是一項不可忽視的重大工程，圖紙的確定相當于完成了總工程量的三分之一，所以說設計藍圖的制定是一項非常重要的任務。在基本設計的過程中要把握設計圖紙的合理化和程序化，在盡可能降低成本的同時保證幕墻的美觀、環(huán)保性能。在必要的時候可以繪制設計說明書，對施工的每一個步驟所需要注意的事項進行特別說明；最后，施工設計。在施工設計的過程中應該嚴格按照設計圖紙進行，它是對初步設計和基本設計的具體化操作，他應該按照之前兩個階段的計劃切實落實好每一步。一般而言，啟示第三階段本質(zhì)上是一個制造、運輸、安裝的階段。只有做好第一和第二階段，才能更完美的享受到從藍圖到整個實物的視覺過程。

　　四、幕墻設計的內(nèi)容

　　4.1 玻璃的估算

　　目前，玻璃被越來越多的建筑師用做了建筑材料，它透明、美觀、防風沙、耐熱、抗寒的優(yōu)良品質(zhì)很容易被人們所接受。因此玻璃幕墻應運而生，在安裝幕墻的時候，我們應該對玻璃的材質(zhì)、厚度進行合理化的計算。需要選擇的比一般窗戶玻璃堅固、厚實、耐用的材質(zhì)，對于玻璃厚度我們需要運用相應的公式進行嚴謹?shù)挠嬎?，俗話說的好“失之毫厘差之千里”，因此在建筑材料厚度的選擇與計算上我們應該秉持嚴謹求實的工作作風。

　　4.2 橫梁截面的估算

　　橫梁在幕墻的使用過程中起到了支撐固定的作用，因此應該選擇一些比較牢固的金屬作為材料，但是又不能過于堅硬，應該柔軟程度適中，這樣不僅起到了支撐的作用也比較容易與玻璃進行銜接。因此應該選擇鋁合金或者角鋼之類的材料，即使經(jīng)過長期的風吹日曬也不宜變形或者生銹，這樣既節(jié)能環(huán)保又經(jīng)久耐用。對于板件厚度可以根據(jù)中局部穩(wěn)定進行計算，而且對于其載重量和負荷量都需要慎重選擇。

　　4.3 立柱計算

　　立柱可以根據(jù)細長比進行估算，它是在結構圖紙上完成的。但是因為每年對立柱截面的估算不正確導致了很多不安全因素的發(fā)生，因此選擇合適的計算簡圖和合理的計算方式都是十分必要的。在對比后，我們應該選擇既節(jié)省材料成本又節(jié)省人工費用的多跨鉸結梁力學原理，這樣使得幕墻的建造更具有科學性和合理性。

　　4.4 正確對待計算與估算數(shù)據(jù)

　　在施工之前的大量數(shù)據(jù)基礎上都是根據(jù)比較估算而來的。我們在尊重科學的基礎上，不能唯數(shù)據(jù)是從，工程師過分的信賴數(shù)據(jù)都會導致安全隱患的發(fā)生。所以全面了解合理的計算，把數(shù)據(jù)當作施工過程中的一個參考，因為誤差是在所難免的，這也就要求我們在估算的時候應盡可能的增加精準度。

　　五、結語

　　總而言之，幕墻在現(xiàn)今社會的應用是越來越廣泛，我們只有很好的把握幕墻建設的合理性和安全性，才能讓幕墻在人們生活中更好地發(fā)揮它的優(yōu)點，為人們服務，而不是成為人們生活中的安全隱患。只有這樣，在不久的將來，幕墻業(yè)才能更好更快地發(fā)展，具有更廣闊的市場前景，成為建筑市場中不可或缺的一個重要組成部分。