论述高层建筑玻璃幕墙设计方法李羊

论述高层建筑玻璃幕墙设计方法李羊
摘要：在现代化建设进程不断加快的趋势下，我国的建筑技术发展也愈来愈快，建筑物的高度也随之愈来愈高，对于玻璃幕墙技术的要求也有了很大的提高。

玻璃幕墙属于一种高层建筑的基础标志，拥有诸多优点，被十分广泛的应用。

本
篇文章对于高层建筑玻璃幕墙进行了一定的概述，包括其基本概况、结构形
式以及设计等等，对于其中出现的问题也提出了相应的举措，希望可以给玻璃幕
墙的设计发展提供一些帮助。

关键词：高层建筑；玻璃幕墙；设计
引言：伴随着城镇化发展速度的加快，人们在物质生活水平方面有了很大的
提高，因而更追求精神上的富足，作为一种使用量越来越大的商品，建筑开
始了对于外观方面的追求。

因为使用了建筑玻璃幕墙，建筑外围虽然简单但变得
更加形式多样，因而在建筑设计的过程中，使用玻璃幕墙的频率越来越高。

然而玻璃幕墙也存在着一定的局限性，比如在建筑的外围结构中，使用到玻璃这
一种容易碎的材料很容易导致安全事故的出现。

不一样的建筑对于外围的结
构要求也不一样，所以，必须按照建筑物的实际要求和状况来设计，防止出
现安全事故。

一、高层建筑玻璃幕墙的现状介绍
（一）内涵
玻璃幕墙和传统含义上的床体结构有着很大的差别，它属于一种处于建筑外
围的新式墙体装饰结构。

相对于主体的建筑结构来说，玻璃幕墙的支承结构
能够进行一定程度上的位移，对于建筑主体结构所受到的建筑作用力便不再进行
承担。

玻璃幕墙主要包括支承结构体系以及玻璃面板，玻璃面板又分为单层
玻璃和双层玻璃，现代化高层建筑玻璃幕墙所采用的主要是中空玻璃，这种玻璃
是经过普通玻璃和镜面玻璃相组合、隔层有惰性气体或者干燥气体充入了的
玻璃。

支承结构体系的主体部分主要包括铝材、钢材以及不锈钢等物质。

（二）优点
玻璃幕墙作为建筑设计中一种新式的设计结构，对于建筑节能和建筑美学进
行了科学合理的结合。

一方面，玻璃幕墙能够伴随着外界灯光或者光线的变
化而进行变化，让人体会到其特别的美丽；另一方面，玻璃幕墙能够对红外线进
行有效吸收，避免人体过多受到太阳辐射带来的伤害。

玻璃幕墙在高层建筑
中的大量使用得益于其节约资源、保护环境以及外形美观的特点，同时变成建筑
物时代化的一种重要标志。

（三）缺点
在拥有众多优点的同时，玻璃幕墙不免也有其缺陷。

首先，会引起光污染的
产生，还会影响正常的交通秩序和安全；其次，北方气候比较干燥、降雨量少，空气污染问题很严重，同时大气的含尘量也比较高，玻璃幕墙处于这种环境下，很容易藏污纳垢，这会对城市优美景观产生非常大的负面影响。

二、玻璃幕墙的结构设计原则
玻璃幕墙是一种不承受重量的建筑构成部分，也不承担建筑物的载荷，它承
受的只是它自身的重量、风压、温度造成的应力、施工过程中或者地震产生
的作用力等等。

处于温度差异和风压的前提条件下，一般的高层建筑会发生形变
或者位移的情况，尤其是钢结构更容易发生这种情况。

怎样进行连接和构造，才能让幕墙不会在建筑主体发生形变后没有受到伤害，还能对气密以及水密的能
力进行保障是非常有必要的。

如果处于地震多发区，就应该坚持非结构构件
的设防原则，就是在出现了中级地震之后，不会对建筑物的使用方面产生影
响和问题，可以经过简单处理就可以接着使用。

如果地震严重的话，出现的变形
和损害不会直接威胁人的生命安全。

所以，玻璃幕墙最基础的设计原则为，
处于设计荷载和变位值之内的部分，实现幕墙不受到损害、不掉落，玻璃幕墙的
金属框也必须按照构造状况，依据框材两边的简支或者对它的硬度进行固定
检验和运算。

三、设计玻璃幕墙的关键点
（一）抗风防火设计
对于处于建筑结构外围部分的玻璃幕墙来说，时常遭受到大雨的暴击以及强
风的袭击是无可避免的，所以对于玻璃幕墙的抗风压能力进行最大程度的提
高是十分有必要的。

一方面，风荷载取值在我国的相关研究还不够深入，在很多
种状况下，风荷载取值的规范是无法适用的。

所以说，第一步应该做的就是
对于风荷载取值的研究进行完善和深入，打下扎实的抗风压的研究基础；另一方面，要通过最新科技的软件来分析和统计，不断考察和检验玻璃幕墙的设计
方案抗风压的能力，保证可以在一定的标准和规范之下使用到最优化的设计
方案。

高层建筑需要考虑的另外一个关键方面就是消防问题，对于整个建筑的安全
性保障来说，玻璃幕墙的消防安全方面的设计显得如此重要。

首先，幕墙连
接位置的填充材料应该使用防火性能达到标准的合格材料，能够有效阻断火势的
蔓延；其次，对于防火的封口和堵截设计要做好，对于玻璃幕墙和主体结构
的间隙、玻璃幕墙和另外防火隔离结构的间隙都要采用专门的消防材料来进行严
密的封口，与此同时，还要对密封部位的的抗压变形性能免受影响进行保证。

（二）设计的安全性
和一般的幕墙设计方案，还要普通的填充式墙体有着一定的差异性，玻璃幕
墙在一定程度上拥有着位移的功能，要求能够承受住一些比较大的来自大自
然环境的压力对它造成变形，比如地震、海啸、强风等一系列自然灾害所引起的
变形而带来压力。

然而玻璃自身就是一种非常容易破碎的物品，很容易破裂
这个缺点，如果放在玻璃幕墙设计不科学的情况下，就会产生极大的安全风险，
所以，在高层建筑玻璃幕墙的设计进行中，最首要的还是要对其安全的性能
进行保障。

为了能够对其安全性进行保证，对于以下几点内容需要做到：第一，根据国
家对于设计方面的规范和标准，从力学结构的层面，来研究和解析高层建筑
玻璃幕墙建构中的玻璃面板和支承部分的构架。

对于其在比较大的变形环境中的
安全可靠性进行保证；第二，在进行受力结构形式的选择过程中，按照建筑
设计的安全性能的标准来选择最适用的，比如连续超静定双跨梁、超跨梁等一系
列的结构形式；第三，对于主体建筑幕墙的结构设计进行最适宜的选用，使
得幕墙可以与主体结构的特征相匹配，从而进行构造以及变形，在自然灾害
发生的同时尽最大可能确保其安全可靠性。

（三）设计的节能环保性
建筑设计的节约资源以及保护环境性能顺应了现代化发展的需求，所以，在
高层建筑幕墙进行设计的过程中，关键点之一就是要节约资源和保护环境，
同时这也是一项对于玻璃幕墙质量好坏进行判断的关键标准。

建筑设计环保节能
指的就是经过建筑设计的改进，尽最大的可能消耗最少的能源来建设出质量
相同或者质量更好的建筑。

对于玻璃幕墙设计的环保方面的标准，我国对于建筑的相关方面进行了一些
规范，对于幕墙设计提出了尽最大努力降低能源适用，减少环境的污染程度。

首先在降低成本的前提供之下尽量对环保材料进行采用；其次，对于玻璃幕墙的
环保设计在一定程度上要进行完善和提高，尽量把有危害性的光线过滤掉，
增强它的遮光能力；最后，可以运用投射图案等手段，来避免鸟类由于失误撞到
幕墙上所造成受伤或者死亡的现象，对于生态资源进行更好的爱护。

（四）质量控制和管理
针对玻璃幕墙的质量，在一方面和总体建筑的质量以及之后产生的经济效益
有着紧密的联系，另一方面和人民的生命安全以及经济财产安全也有着密不
可分的关系。

所以，在关注玻璃幕墙的外观优美时，对于它的安全性能以及受用
程度也要进行保障。

幕墙设计的安全性能，需要依靠系统、完善、细致的质量管理以及控制来进
行保障。

一方面，管理者要有强烈的全局意识，对于每个设计过程和细节都
进行全方位的管理和控制，这样才可以对于玻璃幕墙设计的安全性能要求进行合
理的满足；另一方面，需要制定幕墙设计完善的管理体制，对于管理体制以
及质量规范进行严格的建立，不断检验其各阶段的成果，对于每个阶段误差出现
的原因进行针对性的设计改进。

结语：总之，对于高层建筑玻璃幕墙的设计，我们应该利用不断进步中的科
学技术，采用最先进的手段，致力于设计出更加适合我国高层建筑情况的玻
璃幕墙，推动幕墙设计的发展和进步。

参考文献：
[1]董昊.高层建筑玻璃幕墙结构、热工设计及其施工技术研究[D].西安建筑科
技大学，2017.
[2]卢渊.高层建筑玻璃幕墙设计与施工技术分析[J].中国高新技术企业，2016（17）：102-103.
[3]李创第，管昌生，李桂青，黄任常.高层建筑玻璃幕墙设计方法评述[J].广西工学院学报，1996（03）：23-28.。