浅议建筑幕墙结构设计及其优化

浅议建筑幕墙结构设计及其优化

发表时间：2019-07-29T10:04:24.140Z 来源：《防护工程》2019年8期作者：徐江疆

[导读] 需要设计师利用其丰富的经验进行反复的核算工作，进而选择一个最佳方案，既能保证工程质量又能优化设计结构的方案。

浙江中南建设集团有限公司

摘要：自08年之后，国内房地产行业进入了迅速发展时期，同时建筑行业的兴起促进了国内经济的飞快发展，在建筑发展过程中出现了诸多问题，目前结构设计的问题是建筑工程所遇到的主要问题之一。随着人们生活水平的提高，对建筑的各方面要求也的越来越多，在幕墙方面表现为对造型和结构的要求，因此，当前的设计人员工作目的需要以人们的需求为主要设计目标，本文通过，对建筑幕墙结构设计与优化的探讨，进而希望能够提升我国在建筑幕墙结果设计的发展。

关键词：建筑幕墙；结构设计；优化

引言：

通过建筑幕墙的发展史表明，建筑幕墙设计经历了一个很复杂的阶段之后才被人们所认可。建筑幕墙结构设计是建筑幕墙施工的前提，建筑空间的设计方案和理念是幕墙结构工程设计师的主要任务。建筑幕墙结构的设计初期没有办法利用计算机辅助工具进行设计的，因此，需要设计师利用其丰富的经验进行反复的核算工作，进而选择一个最佳方案，既能保证工程质量又能优化设计结构的方案。

当前，建筑幕墙设计领域中包含很多方面的内容，例如建筑、家装、结构等都属于它的设计范围。在很多的幕墙设计中，都缺乏创新性，大都做的很死板，即便有一些设计的亮点和差异，不过在现实的幕墙施工过程中，企业通常都会因成本过高的问题将其淘汰，甚至使得结构方案都没能实现，而继续使用以往的落后方式。因此，针对这些问题，我们应该将概念设计的优势发挥最大，并做好推广工作，发挥概念设计的作用。

一、建筑幕墙结构概念设计

1.概念设计的相关内容

对幕墙结构概念设计应与建筑所在地的地形环境相结合、利用设计师的相关经验、分析所在地的发展形势及建筑的用途等相关因素进行设计。概念设计对于繁琐的计算问题不会涉及太多，关于设计中较强的规范性问题，对于设计思想，设计师一般情况下都会从分析整体和局部的关联上来获取，对幕墙的使用性能上从宏观的角度来进行控制。

关于墙体设计的过程中，通常会使用的方法是近似边界估计法这种方法可以非常快速的、有效地把握结构，通过对方案的对比选择最优的方案。合理的把握好概念设计及方案的构架，为下一步设计工作减少了许多复杂的内容，从而使结构更加安全合理。此外为后面的数据把控提供很好的依据。

2.设计的内容

关于幕墙结构设计所选用的连接方式要加以重视，还要对承载的体系及材料进行合理的选择，同时，设计过程中所包含的技术文件有图纸及技术要求。对设计的内容进行归纳：结构方案要进行合理的选择；计算简图要选择适用的；计算结果要准确的分析；构造措施要采取有效的。在进行幕墙结构方案选择的初期，要综合的考虑其结构的成本、承载力的范围、适用界限。

在计算方案中重点要求保证结构安全，此设计还必须由具有丰富经验的结构设计师来完成。在设计的现实阶段，此结构方案对后面计算机进行结果分析及评估起着很重要的作用。此外，在现实的结构设计中，因过于相信计算机的功能，所得出的结果有着明显误差的例子有很多。所以，在判断计算机得出的结果是否正确上，还需要凭借设计师的知识及经验来进行判断。

二、建筑幕墙的设计基本原则

1.安全可靠性原则

在结构设计中，最需要注意的是设计与施工的统一性。在幕墙设计过程中，必须要注意安全性，要根据相关的法律法规进行幕墙设计，在保证设计水平的前提下，提升施工质量，符合市场需求。

2.经济性原则

建筑幕墙结构设计中，首先需要考虑的问题就是安全性，其次，还应考虑工程建设的经济性，要确保资金的合理利用，以及以最小的资金投入获得更高的回报，换句话来说，就是投入最少的资金，使建筑物外形更加安全和美观。

3.造型美观原则

在一般情况下，建筑幕墙应归属于建筑装饰一类，是建筑幕墙的设计要在外观上具有一定的观赏性。同时，建筑幕墙作为外围的防护结构，是建筑外观一种美感的体现，可以直接表达建筑的形象，因此，对建筑显得尤为重要，同时，突出了一个建筑的风格和理念。在建筑幕墙结构设计时，对建筑的设计理念一定要详细了解，要与整体的建筑设计理念相符合。此外，幕墙是建筑的外观，并且在幕墙的设计上能够体现出设计师们的理念以及风格，所以对其进行设计时，最先要对建筑物本身的理念及条件加以了解，尽可能的与其相同，把整个建筑的艺术性更好的展现出来。

三、建筑幕墙结构设计的主要阶段

建筑幕墙构设计一般分为三个阶段，第一阶段是设计阶段的初期，也可以被称为概念设计，它的特点与一般建筑的设计是相同的。第二阶段是设计的技术阶段，也可叫设计施工图方案阶段，此阶段的设计是为下一步施工提供设计方案的图纸和说明。第三个阶段是施工阶段，大家通常称为施工设计阶段。这个阶段与前两个阶段具有明显的不同，前两个阶段主要和一般施工设计阶段是一致的，施工阶段则不同，它是需要对施工图进行详细的分析和细化处理，同时也要达到技术参数和标准化操作。

通俗的理解就是，把幕墙的设计图纸更加真实，准确的使用到我们实际施工中。当前，我国工程企业都采取招投标方式，幕墙的招投标工，先给出幕墙的设计图纸，这时的设计图纸，由第一阶段和第二阶段合并成的幕墙施工方案，这是下一步报价的依据，在下面的施工中，中标单位通常会将深化设计的幕墙图纸提供给招标企业，招标企业得到的图纸应该是由第三阶段所设计的。

四、建筑幕墙结构设计的优化思路

工程的设计工作都具有专业性和复杂性，建筑幕墙的结构设计也是具有这些特性的。在设计中，往往会涉及到力学计算和安全医学计

算，这些知识是设计者能够保障幕墙结构的安全、经济、美观的前提下，需要对整个方案进行细致优化的工作。

1.建筑幕墙设计，结构安全性优化

幕墙结构的承载力和核载计算是目前结构安全设计的主要内容，在目前的环境下，结构的安全性做一套防护工具，特别针对于高层建筑，高层建筑会受到恶劣天气的冲击，幕墙的结构会受到雨水、闪电的腐蚀，同时也会受到火灾的威胁。因此，建筑结构要充分考虑这方面内容。

2.建筑幕墙设计，结构经济化

在工程项目预算中，对建筑幕墙结构的经济合理性进一步的思考是其一项实质性的工作，同时对工程的进度及效率都有着一定的影响。幕墙结构的方案上能够进行合理的设计，既满足了建筑的美观及安全的条件，在选择材料上也做到了经济适用，不会有浪费的现象。结束语：

建筑幕墙设计的理念已经慢慢的受到了人们的关注，建筑幕墙设计所包含的家装、结构、材料等内容非常的丰富，对其设计要点进行充分的掌握，才能够使幕墙的施工质量更好的提升，幕墙的外观美感以及使用效果才能够得到保证。同时在建筑幕墙结构设计中需要对防雷、防火等方面进行深入研究和探讨，将更多的新技术引入到设计中，使建筑幕墙结构设计达到最优化的目的。

参考文献：

[1]李晓磊；赵向辉；王鑫；加装避雷短针保护建筑幕墙的可行性分析[A]；第28届中国气象学会年会——S13雷电物理、监测预警和防护[C]；2011年

[2]刘小根；包亦望；宋一乐；建筑幕墙松动损伤测定及其动态检测系统的建立[A]；第二十一届全国振动与噪声高技术及应用学术会议论文集[C]；2008年

[3]吴瑞；于平；论当今建筑幕墙的发展[A]；科技创新与产业发展（A卷）——第七届沈阳科学学术年会暨浑南高新技术产业发展论坛文集[C]；2010年

[4]《建设幕墙抗震性能振动台试验方法》等国家标准主编审查张芹；建筑幕墙和玻璃产业的共生关系[N]；中国建材报；2008年

[5]《建设幕墙抗震性能振动台试验方法》等国家标准主编审查张芹；建筑幕墙和玻璃产业的共生关系[N]；中国建材报；2008年