建筑幕墙结构设计与优化

建筑幕墙结构设计与优化

发表时间：2018-11-20T14:25:52.797Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第22期作者：谢明洁[导读] 概念设计最主要的任务就是在特定的建筑空间内使用整体的设计方案和理念完成结构整体方案的设计。南京国豪装饰安装工程股份有限公司江苏南京 210000 摘要：在社会经济快速发展的今天，建筑幕墙行业也逐渐向规范化、系统化的方向发展。建筑幕墙设计包括建筑、家装、结构、材料等丰富的内容。随着人们生活质量的不断提高，建筑类型也更加多样化，幕墙的造型和结构也变得极为丰富，本文针对建筑幕墙结构的设计与优化进行探讨，为我国建筑幕墙设计工作的发展和进步贡献一份力量。

关键词：建筑幕墙；结构设计；优化

1 建筑幕墙概念设计的重要性概念设计往往在幕墙设计中起决定性作用。概念设计最主要的任务就是在特定的建筑空间内使用整体的设计方案和理念完成结构整体方案的设计，处理结构之间的关系和位置。在设计的初步阶段，很多设计的实际操作是没有办法利用计算机等辅助设备进行的，这往往需要经验丰富的工程师对其进行反复的核算，选择出一个效果最佳，同时又能保障施工质量的结构设计方案。在现在的幕墙设计中，多数的设计都是循规蹈矩，没有创新点，即便设计出了亮点和差异，在实际投入生产的时候，往往也会因为成本和造价的问题被人们忽视和淘汰，以致这些结构方案都不能得以实现，而是继续采用一些传统的方式和方法。所以，我们需要逐步利用好概念设计并且积极推广，将概念设计的优势发挥到最大。

2 建筑幕墙结构概念设计的含义2.1 相关概念

概念设计需要结合当地的实际地形，个人的设计经验，地区的发展趋势以及建筑的实际用途，从而对幕墙等进行合理的设计。概念设计大多不会涉及到复杂的计算问题，尤其是在一些规范性较强的方面，设计师往往会依据整体和局部的关系，获得整体的设计思想，从整体的角度来对幕墙的使用性能进行一个宏观的控制。在幕墙设计的过程中，近似边界估计法是比较常见的方式，对结构的把握可以做到快速而有效，通过比较和选择得到最优方案。整体把握设计概念以及方案构架，在以后的设计过程中可以有效减少繁琐的内容，准确把控后期数据从而保障结构的安全性和合理性。

2.2 设计的内容在幕墙结构的设计过程中，需要选择合理的承载体系以及材料，其中连接方式的选择是比较关键的。幕墙结构设计所涉及的技术文件包括有设计图纸以及技术要求。设计内容可以总结为以下几点：（1）合理选择结构方案；（2）选用恰当的计算简图；（3）正确分析计算结果；（4）采取相应的构造措施。在前期对结构方案进行选择的过程中需要对结构的承载能力、造价、适用范围等进行合理的考虑。确保结构安全是设计方案的必要条件，需要经验丰富的结构设计师进行专项设计。在设计过程中对于计算机分析结果的评估是非常重要的。事实上，由于计算模型与实际工程不符等原因，盲目相信计算软件结果出现显著偏差的例子也不在少数。所以，计算结果的正确性，往往需要具有丰富知识和经验储备的设计师进行判断。

3 建筑幕墙设计基本原则3.1 安全可靠原则首先幕墙设计必须同施工保持高度的一致性。作为围护结构，幕墙工程设计的安全性是重点。相关法律法规明确规定，幕墙设计必须以有关法律法规为准则，保证设计水平，提升施工质量，达到市场要求。

3.2 建筑幕墙设计的经济性原则建筑幕墙不但要考虑其结构安全，还应该考虑经济性的需求，以确保业主投入资金的合理性，用最为经济的投入来实现更加安全且美观的建筑外型。

3.3 造型美观的原则通常情况下，建筑幕墙是建筑装饰的一类，所以建筑幕墙的设计形式对建筑外观的观赏性有着非常重要的影响。建筑幕墙是建筑外围护结构，是建筑体的外在美，是建筑整体形象最直接的表达，对建筑整体外在形象的影响尤为重要，是建筑设计理念和建筑设计风格的重点表现。因此，在进行建筑幕墙设计的时候，要充分了解建筑的设计理念，遵守原建筑的设计，注意和建筑设计的整体保持一致性。与此同时，建筑工程外观是建筑设计师或团队设计理念和风格的一种展现，所以在进行幕墙设计的过程中首先应该了解建筑物自身的设计要求和理念，注重和其保持一致性，彰显整个建筑工程的艺术性。

4 建筑幕墙结构设计的主要阶段幕墙设计在最初的设计阶段，设计过程与一般建筑的设计是相似的，特殊性在于后期的设计过程往往会更加细致一些。一般分为以下三个部分，第一个部分是初步设计阶段，或称概念设计；第二个阶段是技术设计阶段，又称施工图方案设计阶段，需要为后期工程的开展提供设计方案图纸和设计说明；第三个阶段才是施工阶段，这就是我们所说的施工设计阶段。前两个阶段一般和普通的建筑设计阶段是相似的，但是在第三个阶段中，往往会和一般的建筑设计存在着比较大的差异。在此阶段中，首先需要对施工图的设计进行具体分析和细化处理，也需要满足所有的技术指导参数和标准化的说明，通俗的说法就是，将前期幕墙的设计图纸真实的运用到我们的实际施工中。在目前的幕墙工程招标中，招标方往往会直接提供幕墙的设计图纸，一般会将第一和第二阶段合并以“幕墙施工方案图”形式提交，这是后期进行报价的基础，从而确定施工组织的完整设计方案，但是后期的施工中，往往会要求中标单位提供“幕墙深化设计图纸”，这是在设计过程中第三阶段所需要的图纸。

5 建筑幕墙结构设计的优化思路建筑幕墙结构设计是一项非常复杂且专业的工作，涉及到传统的力学计算和安全设计学，设计者在保证幕墙结构安全、经济、美观的前提条件下，需要对整个方案做细致的优化工作。

5.1 结构安全优化

幕墙结构的安全设计主要包括幕墙结构承载力和所受荷载计算两部分，在确保安全达标之后，我们还应该对结构的整体安全做一道防护工序。现实环境下，高层建筑不断受到各种恶劣天气的冲击，幕墙结构经常会面临着雨雪雷电的“腐蚀”，受到火灾的考验。所以，结构的防火、防雪、防雷、防震等性能，都是设计方案中不得忽略的细节。

5.2 结构经济化

考虑建筑幕墙结构的经济合理性，是整个工程项目预算的重要组成部分，影响到整个工程的开展进度和效率。合理的幕墙设计方案，既能满足基本的美观和安全性要求，同时在选材种类以及量的方面，也能够做到经济适用，不会造成浪费，或者出现大材小用的现象。

6 结语

综上所述，建筑幕墙设计的理念逐渐深入人心，充分掌握建筑幕墙的设计要点，才能够更好地提升施工质量，以保证达到更加美观的外观效果，以及更好的使用效果。在建筑幕墙设计中，构建整体系统，深入研究防雷、防火方面，综合融入更多先进技术，不断优化施工流程，让建筑幕墙在安全可靠的基础上发挥更大的价值，推动我国建筑行业更上一个新的台阶。

参考文献

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