最全的幕墙设计知识

最全的幕墙设计知识建筑幕墙在我国获得到长足的发展，一些系统达到或超越国外的水平，涌现出一大批精品工程和高科技含量的工程，但是同时也有很多工程出现问题，甚至是不可谅解的安全性问题。

经过近些年的工程检测、实验室检验以及技术会议的讨论，发现幕墙的这些问题可以通过设计手段加以避免。

本文希望对我国幕墙行业设计水平的提高能有所帮助。

玻璃幕墙玻璃幕墙是应用比较广泛的外墙系统。

在建筑外墙中的主导地位不可动摇，先后出现了很多精品工程。

氟碳涂层与结构胶直接粘接一些结构密封胶和氟碳涂层的粘接是达不到幕墙要求的，因此隐框幕墙玻璃组件的副框和玻璃之间、氟碳涂层面板间接缝部位的密封应采取措施，提高粘接力。

有多种措施可供选择：（a）涂底漆，然后再打注结构胶，但一些专家认为这种方法并不可靠，属于“两层皮”，也没有比较有说服力的正面报道证明这种方法确实有效，因此尚需进一步观察、研究；（b）采用组合型材构造，直接粘接结构胶部分与型材其他部分开，直接粘接结构胶部分采用阳极氧化处理；（c）氟碳喷涂过程中，对待粘接部位进行遮挡，保持其表面仍为阳极氧化；（d）采取补救措施，用砂纸等将待粘接表面的涂层去掉，靠自然氧化（大约5μm）。

自攻钉连接自攻钉连接是一般的连接或定位连接，作为结构连接，其可靠性较差。

钢铝型材混合使用（铝包钢）方钢管内表面不易实现喷丸处理，热镀锌时容易出现质量问题，导致抗腐蚀性能低下；钢铝配合间隙应比较严密，否则不能达到共同受力，给防止出现双金属电化学腐蚀造成困难。

短压盖明框幕墙采用压盖压接，一方面便于实现等压腔，另一方面可以与扣盖实现卡接。

采用不连续的压盖（短压盖），虽然可以降低成本，但会出现玻璃不平、等压腔无法形成等问题。

横梁立柱间连接件采用两点连接幕墙横梁常常会出现“耷拉头”现象，其原因可能有：（1）横梁承载力不满足要求；（2）横梁和立柱的连接比较薄弱，比如横梁立柱间的连接件采用两个螺栓（钉）连接，由于其抗扭性能比较差，导致幕墙横梁发生扭转。

大截面装饰条无滴水线大截面装饰条上表面会有积灰，如果不设置滴水线，会造成幕墙表面出现较多流痕。

如果在装饰条前端设置滴水线，能有效避免水和灰尘混合流到幕墙表面。

装饰盖与活卡口配合装饰盖应与挤压型材的卡口相连接，这种卡口尺寸固定、精度较高，能够实现可靠的连接。

通过螺钉连接后形成的卡口精度达不到要求，连接不可靠。

开启腔未设置热密线热密线在节能铝合金窗的设计中有较广泛的应用，但在建筑幕墙的开启腔内应用较少，导致幕墙开启部位节能效果低下。

隐框幕墙采用非定距压板隐框幕墙和半隐框幕墙通常采用压板（压块）传力，其间距一般不大于300mm，有定距和非定距压板两种。

定距压板通过连接螺栓紧固后其压接间隙比较固定，对玻璃面板副框的压紧力比较一致，便于吸收结构和温度等变形，减少摩擦噪音，并且能够避免因压块压得不均造成玻璃面板出现影像畸变现象。

假明框隐框未按隐框幕墙进行设计假明框通常在隐框幕墙的接缝处加装一个装饰条，起到明框幕墙的装饰效果。

这种结构应采用隐框幕墙的设计方法设计中空玻璃和结构胶，即第二道密封胶应采用硅酮结构胶密封。

如果采用聚硫胶作为中空玻璃的第二道密封，尽管不一定在紫外线照射下破坏，仍然存在不安全的因素。

隐框中空玻璃下部无托板中空玻璃结构胶长期承受剪力，对结构胶使用寿命不利，因此JGJ02中要求在玻璃下部应设置托板。

该托板与横梁直接连接比较合理，可以设计成卡接或螺栓连接；采用螺栓与玻璃组件的副框连接可能会影响结构胶的打注，存在质量缺陷，建议慎用。

隔热条承受剪力隔热条在隔热型材中起到结构传力、降低热量传递的作用，被幕墙型材广泛采用。

穿条式结构形式，采用复合生产线将隔热条和铝合金型材强制压合。

因此在隔热条与铝合金型材压合部位有冷作硬化现象，甚至存在一些微观裂纹缺陷。

如果幕墙的横梁采用隔热型材，应采取构造措施，避免隔热条承受剪力，防止隔热条与铝合金型材连接部位发生破坏。

一般采用托板或采用较强一侧铝合金型材承受玻璃重量。

挂钩式开启扇挂接处防脱设计存在缺陷幕墙开启窗通常采用上悬结构，但因为设计存在缺陷，工程中经常出现掉扇现象，个别工程在关闭状态下掉落的几率更高。

主要原因是这些工程没有防脱设计，或挂钩防脱设计不合理，或挂钩的搭接深度不够，或挂接处型材壁厚太薄。

钝角部位未采用弧型压接采用传统的定距压板不能满足压接需要，应采用角度可调的连接构造。

不可变玻璃槽口型材设计时，要考虑施工时的可操作性，采用可变槽口能够进行微调，且安装方便，因此尽可能不采用固定式玻璃槽口。

开缝小单元水平无限位小单元面板挂接形式应用较广，其插接深度应达到要求，工程中时有掉扇的事故发生，对于开缝小单元，由于没有密封胶定位，应采取构造措施进行定位，否则框扇间插接可能失效，存在安全隐患。

边部外漏的中空玻璃二道密封胶未用结构胶中空玻璃应采用双道密封胶密封，隐框、半隐框、假明框和点支承中空玻璃面板的二道密封胶应采用硅酮结构胶密封，以便能够可靠传力、提高中空玻璃抗紫外线照射能力，其宽度应通过结构计算确定。

聚硫胶抗紫外线照射能力较差，因此采用聚硫胶进行第二道密封的中空玻璃，不能用于上述中空玻璃。

一些工程由于将聚硫胶作为第二道密封材料，发生大批量外片玻璃掉落现象，成为幕墙工程严重的安全隐患。

中空玻璃大小片中空玻璃采用大小片构造，在一些应用中具有一些优势，尤其可以为型材的设计提供更多的空间，但也存在很多不足：（1）不便采用机械注胶；（2）传力途径不合理，甚至可能导致玻璃间发生相对位移，最终导致中空玻璃漏气失效；（3）还有一些工程大小片中空玻璃间层部位未用结构胶。

关于大小片的计算也存在一些争议，主要是在荷载分配方面，设计时应多加注意。

开启扇中空玻璃“大盖帽”“大盖帽”是大小片中空玻璃的极端形式，在一些开启扇的设计中有所应用，这种设计大片玻璃一旦破裂会导致小片玻璃失去连接而脱落。

中空玻璃中空层不合理，出现贴服、干涉等现象面积较大中空玻璃，采用9mm中空层可能会出现吸附现象，因此中空层的尺寸应根据构造要求和热工要求综合确定。

钢化玻璃磨砂处理经过磨砂处理的钢化玻璃，不管在钢化之前还是之后，均会破坏玻璃表面的应力分布，极易诱发玻璃的自曝，经磨砂处理的点支承玻璃危险性更大。

狭长玻璃不宜采用短边支承。

玻璃强迫安装玻璃的弯曲强度会随着时间的推移而下降，原因是玻璃表面的微裂纹会持续扩展，因此幕墙设计时，应使玻璃在自由的状态下工作。

但实际工程中，确有玻璃在不必要的永久荷载作用下工作，例如强迫安装、压接密封等。

北京某工程即采用压接密封的结构，玻璃破裂概率较高，值得吸取教训。

变形缝设计不合理变形缝设计是一个难点，建筑师不能接受发生变形后有些构件或面板可以破坏的设计原则，因此变形缝应能够吸收变形（包括支承结构的变形、荷载作用、温度作用和地震作用），并且不能降低该部位的物理性能，如气密性、水密性、抗风压和保温性能等性能。

无擦窗机连接设计建筑物清洗需要擦窗机，但遗憾的是很多工程的擦窗机并没有真正的发挥作用，一方面可能是管理问题，毕竟请专业的队伍清洗幕墙更为省事，另一方面擦窗机存在一定的风险，尤其在风比较大的时候，无法与幕墙相对固定，即没有擦窗机连接设计。

在我国第一个幕墙工程长城饭店，有永久的燕尾槽供擦窗机使用，即安全又便捷。

落地式幕墙楼板上800mm以下未采用夹胶玻璃《民用建筑设计通则》GB50352和《住宅设计规范》GB50096对临空窗如何采用栏杆作出了规定，针对幕墙，一般采用在800mm位置处设置横梁，该横梁和楼面间采用夹层玻璃可以通过审查。

层间防火与玻璃直接密封在GB50210《建筑装饰装修工程验收规范》、JGJ/T139《玻璃幕墙检验方法标准》中对幕墙的防火封堵有明确规定，当玻璃跨越层间封堵时，会有层间防火封堵与玻璃直接接触的设计，规范不允许，实际也存在问题。

玻璃在250℃左右可能会炸裂，火焰直接对上一层幕墙构成威胁。

因此设计时应避免玻璃跨越层间封堵，要确保玻璃炸裂，火焰上不去；封堵应严密，并防止串烟。

超高层幕墙无室内拆装设计由于钢化玻璃不可避免的自曝，会使得更换玻璃的现象更为普遍。

但对于超高层建筑或很难进行更换作业的建筑，按常规作业方法很难实施更换。

如果在幕墙构造设计时采用室内即可更换面板的构造，无疑会提高更换作业的安全性，更能确保幕墙的质量。

后置埋件焊接作业在化学栓附近进行焊接作业，会较大幅度削弱化学栓的承载力，因此应尽量避免焊接作业或采取适当的焊接工艺避免对化学栓造成较大的影响。

内通风双层幕墙强排风与空调不协调内通风双层幕墙设有独立的强制排风系统，应该与中央空调等结合设计，如果出现不协调的情况，将很难处理，当然更不能用空调通风系统取代强制排风系统。

双层幕墙气流短路外通风双层幕墙的通风方式很多，但不能出现气流短路现象，即下一个热通道排出的气流不应直接进入上一个热通道。

双层幕墙未设过滤装置或防虫网双层幕墙的主要特征之一是具有热通道，通过合理设计热通道内空气的有序流动实现优良的热工性能。

为保证空气的清洁，内通风双层幕墙应设置海绵过滤网，外通风幕墙应设置防虫网。

外遮阳系统的误用外遮阳不适用于风沙较大地区。

中空玻璃内置光伏组件在阳光照射下，中空玻璃内温度能够达到80℃，光伏组件尤其是晶硅光伏组件，在80℃以上环境中发电效率会大大降低。

光伏系统在玻璃组件间的胶缝内走线光伏组件导线连接应按建筑电气工程相关规范的要求进行敷设，并应便于维护和维修，不可在胶缝内走线。

光伏系统标志要求不清光伏组件、接线箱、逆变器、蓄能器和并网设备等附件、设备没有带电警示标志，不符合标准的强制性规定。

普通EVA的误用EVA热变形较大，耐久性较差，在幕墙中应避免使用，目前在一些光伏组件内有一定应用。

但是幕墙玻璃组件与其他非建筑用玻璃组件不同，幕墙对耐久性的要求更高，因此应避免在幕墙玻璃组件中使用EVA。

▪单元幕墙▪挂点无水平定位▪单元幕墙挂点是幕墙结构传力的基础，因此不能掉以轻心。

通常存在三种设计缺陷：（1）挂点强度设计差，尤其是抗负风压承载力不能满足需要。

实验中发现，一些挂件在负风压下发生破断，承载力达不到要求；（2）全部挂点可滑动，整个单元无横向定位；（3）挂接深度不够，有出槽危险。

关于挂点应掌握的设计原则：（1）挂接强度应能满足传力要求；（2）能进行三维调节，调节后将一个点与主体结构相对固定，另一个点可以水平滑动，这样即有准确的定位，又可以通过滑动伸缩吸收结构、温度等原因引起的变形；（3）调整量应足够，各个方向上不小于20mm；（4）挂接深度一般不小于15mm；（5）能有效吸收正常工作时的变形，并不产生噪音气密线不共面单元式幕墙采用等压原理（雨幕原理或雨屏原理）进行设计，在气密线与水密线之间有空腔，称为等压腔。

对一个单元来说，其四周的等压腔可能是相通的，个别横滑结构，采用打胶的办法按单元横向密封，那么至少有三边的等压腔是相通的。